[发明专利]硬质合金材料的弹性模量测试装置及方法

权利要求书

1.一种硬质合金材料的弹性模量测试装置，其特征在于，包括：信号发生器、发射换能器、接收换能器、示波器和处理器，其中，

所述信号发生器与所述发射换能器连接，用于发射脉冲信号；

所述发射换能器与待测试样连接，用于将所述脉冲信号转为第一超声信号，并将所述第一超声信号传递至所述待测试样；

所述接收换能器与所述待测试样连接，用于接收所述第一超声信号穿过所述待测试样后的第二超声信号；

所述示波器与所述接收换能器连接，用于将所述第二超声信号变换为可视化图像；以及

所述处理器与所述示波器连接，用于导出并处理所述可视图像中的图像数据，得到所述待测试样的弹性模量，具体地，导出所述图像数据，其中，所述图像数据为穿过所述待测试样的直通波和其一次反射波对应的波峰峰位差；对所述直通波和其一次反射波的波峰峰位差进行计算处理，得到声波声速；根据所述声波声速求得所述弹性模量，其中，

式中，T＝C_L/C_s，C_L为待测试样中纵波声速，C_s为待测试样中横波声速，ρ为介质的密度，E为弹性模量。

2.根据权利要求1所述的硬质合金材料的弹性模量测试装置，其特征在于，所述发射换能器为直探头或法线入射横波探头，所述直探头的发射换能器用于将所述脉冲信号转化为超声纵向信号，所述法线入射横波探头的发射换能器用于将所述脉冲信号转化为超声横波信号。

3.根据权利要求1所述的硬质合金材料的弹性模量测试装置，其特征在于，所述接收换能器为直探头或法线入射横波探头，所述直探头的接收换能器用于接收超声纵波信号穿过所述待测试样后的第二超声纵波信号，所述法线入射横波探头的接收换能器用于接收超声横波信号穿过所述待测试样后的第二超声横波信号。

4.根据权利要求1所述的硬质合金材料的弹性模量测试装置，其特征在于，还包括：

试样夹持装置，所述试样夹持装置通过螺纹分别与所述发射换能器和所述接收换能器接连，所述试样夹持装置中间设有孔槽，用于固定所述待测试样。

5.一种硬质合金材料的弹性模量测试方法，采用上述权利要求1-4所述的硬质合金材料的弹性模量测试装置，其特征在于，包括以下步骤：

利用信号发生器向发射换能器发射脉冲信号；

利用所述发射换能器将所述脉冲信号转为第一超声信号，并将所述第一超声信号传递至待测试样；

利用接收换能器接收所述第一超声信号穿过所述待测试样后的第二超声信号，并将所述第二超声信号传递至示波器；

通过所述示波器将所述第二超声信号可视化，以导出图像数据；以及

利用处理器将所述图像数据进行计算处理，得到所述待测试样的弹性模量，具体地，对所述波峰峰位差进行计算处理，得到声波声速；根据所述声波声速求得所述弹性模量，其中，

式中，T＝C_L/C_s，C_L为待测试样中纵波声速，C_s为待测试样中横波声速，ρ为介质的密度，E为弹性模量。

6.根据权利要求5所述的硬质合金材料的弹性模量测试方法，其特征在于，所述发射换能器为直探头或法线入射横波探头，所述直探头的发射换能器用于将所述脉冲信号转化为超声纵向信号，所述法线入射横波探头的发射换能器用于将所述脉冲信号转化为超声横波信号。

7.根据权利要求5所述的硬质合金材料的弹性模量测试方法，其特征在于，所述接收换能器为直探头或法线入射横波探头，所述直探头的接收换能器用于接收超声纵波信号穿过所述待测试样后的第二超声纵波信号，所述法线入射横波探头的接收换能器用于接收超声横波信号穿过所述待测试样后的第二超声横波信号。

8.根据权利要求5所述的硬质合金材料的弹性模量测试方法，其特征在于，所述图像数据为穿过所述待测试样的直通波和其一次反射波对应的波峰峰位差。