[发明专利]一种非破坏性的材料声速现场测量方法

摘要

本发明涉及一种非破坏性的材料声速现场测量方法，包括步骤：(1)选取通用数字式超声波探伤仪及两对斜探头作为实验设备；(2)测量两对斜探头的延时后，输入数字式超声波探伤仪；(3)将第一对两个斜探头以一发一收方式相对置于被测工件表面，确定传播的时间t₁，得到工件中超声横波速度计算公式1；(4)第二对两个斜探头重复上述步骤(3)的测量，得到超声横波速度计算公式2；(5)联解上述两个公式得出C_S；(6)得到C_S后通过计算公式得出工件超声纵波及表面波声速。本发明采用双探头二次法现场测量材料声速的方法，经试验及现场应用表明，该方法可以较为准确地测量材料声速。

主权项

一种非破坏性的材料声速现场测量方法，其特征在于包括步骤如下：(1)设备选取，使用的设备包括通用数字式超声波探伤仪，两对斜探头，每对斜探头规格、前沿、折射角参数相同；(2)在标准试块上测量第一对两个斜探头的延时，然后将两个斜探头的延时取平均值；(3)将第一对两个斜探头延时平均值输入数字式超声波探伤仪，两个斜探头以一发一收方式相对置于被测工件表面，第一对两个斜探头设定为探头1和探头2，得到底面一次反射回波后读取超声波在工件中传播的准确时间t₁，工件中的超声横波速度计算如下；式中：C_S为工件中的横波声速，l₁为探头间的距离，l₁₀为探头1的前沿长度，l₂₀为探头2的前沿长度，t₁为超声横波在工件中传播的时间，h为工件厚度；(4)再选取第二对规格、前沿、折射角参数相同的斜探头重复上述步骤(2)和步骤(3)的测量，第二对两个斜探头设定为探头3和探头4，得到底面一次反射回波后读取超声波在工件中传播的准确时间t₂，则工件中的超声横波速度计算如下：式中：l₂为探头间的距离，l₃₀为探头3的前沿长度，l₄₀为探头4的前沿长度，t₂为超声横波在工件中传播的时间，h为工件厚度；(5)联解上述两个方程式，即可得出C_S；(6)根据固体材料中的超声纵波声速C_L、横波声速C_S、表面波声速C_R的传播速度关系：式中：σ为介质泊松比，得到C_S后可以通过上式计算得出工件超声纵波及表面波声速。