1.一种超声波式金属腐蚀监测装置,其特征在于,包括:电源模块、超声波生成器、载物台、信号接收模块、数据处理模块和PC机,所述电源模块用于输出高频交流脉冲,所述超声波生成器与电源模块电性连接,所述超声波生成器和所述载物台的底部分别设置有滑轮,通过滑轮在滑槽中滑动,所述超声波生成器和载物台之间的间距为10~30cm,待测金属样品放置在所述载物台上,所述信号接收模块固定安装在金属样品的背面,所述信号接收模块的外部设有隔音外壳,隔音外壳与金属样品背面的接缝处采用热熔胶进行连接,信号接收模块与数据处理模块的输入端连接,数据处理模块的输出端与PC机连接,所述PC机用于对接收的实时数据进行显示、储存和数据分析;
所述信号接收模块包括多个可插拔、独立的声波接收器、多个一级放大电路和低通滤波电路,多个所述声波接收器、多个一级放大电路、低通滤波电路依次串联,所述数据处理模块包括二级运算放大器和A/D转换器,二级运算放大器输出端与A/D转换器输入端的电压比较器连接,A/D转换器输出端的数字转换器与PC机连接;
所述超声波生成器内部具有功率放大器,压电晶体厚度为0.4~0.6mm;
所述信号接收模块通过上下两组夹片固定安装在金属样品的背面。
2.根据权利要求1所述的一种超声波式金属腐蚀监测装置,其特征在于,所述一级放大电路包括一级运算放大器U11~U1n、输入电阻R11~Rn1、反馈电阻R12~Rn2、输出电阻R13~Rn3,电阻Rn1的一端连接声波接收器n,电阻Rn1的另一端分别连接一级运算放大器U1n的输入端和电阻Rn2的一端,一级运算放大器U1n的输出端分别连接电阻Rn2的另一端和电阻Rn3的一端,电阻Rn3的另一端连接所述低通滤波电路。
3.根据权利要求1所述的一种超声波式金属腐蚀监测装置,其特征在于,所述低通滤波电路包括低通滤波器U2、电阻R4、电阻R5和电容C1,电阻R4、电容C1分别并联在低通滤波器U2的输入端和输出端之间,低通滤波器U2通过电阻R5接地。
4.一种基于权利要求1所述的监测装置进行超声波式金属腐蚀监测的方法,其特征在于,包括以下步骤:
首先将待测金属样品放置在载物台上,将载物台固定在滑槽中,调整待测金属样品与超声波生成器之间的距离;根据待测金属样品的尺寸确定监测过程所需的声波接收器数量,将信号接收模块夹装固定在待测金属样品背面,并通过隔音外壳对信号接收模块进行封装,同时热熔胶连接金属样品与隔音外壳接缝;
将上述组装好的监测装置放置在大气环境中,进行待测金属样品腐蚀状态的实时监测;接通电源模块,电源模块输出高频交流脉冲激发超声波生成器内压电晶体共振产生超声波,超声波经传输到达待测金属表面,声波穿透金属表面,腐蚀区域与未腐蚀区域存在声波强度差异,声波接收器采集不同位置点的声波信号,声波信号经一级放大电路一次放大、低通滤波电路降声消噪后传输至二级运算放大器进行信号二次放大,二次放大信号输入A/D转换器中,转换后的数字信号经由A/D转换器输出端传输至PC机中分析处理,得到被测腐蚀金属实时的三维显示。