[发明专利]具有追踪高温固液界面功能的声场检测方法

权利要求书

1.一种具有追踪高温固液界面功能的声场检测方法，其采用的系统包括高温声信号检测传感器和高温固液界面位移追踪系统，所述高温声信号检测传感器包括水听器(5)和用于伸入材料高温液相(1)内的波导杆(2)，以及上部套装在水听器(5)上、下部套装在波导杆(2)上的耦合剂套筒(3)，所述耦合剂套筒(3)的中部空间为耦合剂腔(7)，所述耦合剂腔(7)内填充有声波耦合剂(4)，所述水听器(5)的感应元件(5-1)设置在声波耦合剂(4)中；所述高温固液界面位移追踪系统包括设置在波导杆(2)外壁上且用于对材料高温液相(1)的温度进行检测的测温头(13)和与测温头(13)的输出端连接的温控器(6)，以及位移控制器(11)和用于带动所述高温声信号检测传感器向上或向下移动的位移器(12)，所述位移器(12)通过夹持臂夹持住耦合剂套筒(3)，所述位移控制器(11)与温控器(6)的输出端连接，所述位移器(12)与位移控制器(11)的输出端连接；所述波导杆(2)由耐高温材料制成；

所述耦合剂套筒(3)上部内壁与水听器(5)外壁之间设置有第一密封圈(9)，所述耦合剂套筒(3)下部内壁与波导杆(2)外壁之间设置有第二密封圈(10)；

其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、声场检测装置的安装，具体过程为：

步骤101、将测温头(13)固定在波导杆(2)外壁上，且使测温头(13)的底端与波导杆(2)的底端相平齐；

步骤102、将位移器(12)通过夹持臂夹持住耦合剂套筒(3)；

步骤103、将所述高温声信号检测传感器的波导杆(2)浸入位于材料定向凝固容器(8)内的材料高温液相(1)中；

步骤二、高温固液界面追踪声场检测：波导杆(2)将材料高温液相(1)内的声信号传输到声波耦合剂(4)中；声信号在声波耦合剂(4)中传播并被水听器(5)感知；将水听器(5)输出的电信号采用数据采集系统进行显示和记录；

步骤二的过程中，测温头(13)对材料高温液相(1)的温度进行实时检测并将检测到的温度信号输出给温控器(6)，温控器(6)将测温头(13)的检测温度值T与预先设定的控制温度Ta相比较，并将温度比较结果输出给位移控制器(11)，位移控制器(11)根据温度比较结果控制位移器(12)不动、向上或向下移动，位移器(12)向上或向下移动时，带动所述高温声信号检测传感器向上或向下移动，使所述高温声信号检测传感器的底面始终保持在控制温度Ta对应的位置处，与材料定向凝固界面(14)保持恒定距离，实现对材料定向凝固过程中材料定向凝固界面(14)的追踪，使波导杆(2)始终传导材料定向凝固界面(14)前沿固定距离处液相中的声信号。

2.按照权利要求1所述的具有追踪高温固液界面功能的声场检测方法，其特征在于：所述测温头(13)的底端与波导杆(2)的底端相平齐。

3.按照权利要求1所述的具有追踪高温固液界面功能的声场检测方法，其特征在于：所述波导杆(2)由石英材料或陶瓷材料制成。

4.按照权利要求1所述的具有追踪高温固液界面功能的声场检测方法，其特征在于：所述声波耦合剂(4)为胶状声波耦合剂、油性声波耦合剂或水性声波耦合剂。

5.按照权利要求1所述的具有追踪高温固液界面功能的声场检测方法，其特征在于：步骤二中所述预先设定的控制温度Ta大于材料凝固温度Ts，步骤二中所述温度比较结果为T>Ta、T＝Ta或T<Ta，步骤二中所述位移控制器(11)根据温度比较结果控制位移器(12)向上或向下移动的具体方法为：当温度比较结果为T>Ta时，位移控制器(11)控制位移器(12)向下移动，直至T＝Ta；当温度比较结果为T＝Ta时，位移控制器(11)控制位移器(12)不动；当T<Ta时，位移控制器(11)控制位移器(12)向上移动，直至T＝Ta。