测量油膜厚度传统方法是电学和光学方法,电学方法需一个电绝缘的平面或一个完全电隔离的接触单元来安装传感器,光学方法通常需要与油膜接触的实体是透明的或者实体上留有传递光线的窗口,这些不足之处限制了它们的应用范围。针对传统方法测量油膜厚度的局限性,提出利用反射系数测量油膜厚度的方法。根据油膜厚度,建立反射系数法的连续模型和弹簧模型,并比较2种模型的模拟结果。结果表明：连续模型只需要测量共振频率,无需测量信号的振幅,因此不易受噪声的干扰,且测量膜厚较为方便,但是若油膜共振频率大于60MHz,这时应采用弹簧模型来测量膜厚。

实际润滑系统中油膜厚度较小,常规的超声测量方法不再适用。根据声学理论,分析多层介质中油膜厚度与声反射系数的关系,建立2种不同的油膜厚度测量理论模型,即共振模型和弹簧模型,讨论不同模型的适用范围。针对不同的理论模型,建立其相应的有限元模型,在后处理中通过驻波理论对界面反射系数进行计算,并与理论曲线进行对比,两者具有很好的一致性,证明有限元法计算油膜反射系数的准确性。研究结果表明对于不同的超声频率,每种模型都有对应的油膜厚度测量区间,在实际测量中,要根据声波频率来确定每种模型的测量区间。