[发明专利]一种同时获取壁内部非均匀温度场及壁厚的测量方法

摘要

本发明公开了一种同时获取壁内部非均匀温度场及壁厚的测量方法，分别获得超声纵波和横波法所测量得到的相位差，将其作为壁内温度场重建的输入量，并基于热传导反问题的多参数反演方法获得等效的热边界条件和壁厚，再根据热传导的正问题求解获得炉壁或管壁内部不同时刻的温度场分布状态。本发明能够测量壁厚未知条件下高炉炉壁和高温蒸汽管道管壁等结构内部的非均匀温度场。

主权项

一种同时获取壁内部非均匀温度场及壁厚的测量方法，包括以下步骤：⑴、基于超声回波法，分别采用纵波法和横波法，先后获取发射波和被测目标反射的接收回波之间纵波的相位差和横波的相位差；⑵、根据超声波在壁内传播时间和相位的关系，由热声学理论分别得到采用纵波和横波法测量沿壁厚度方向温度场的方程，为：①②其中，为超声波发射频率；为超声波在壁内单向传播的距离；为纵波声速，为横波声速；⑶、基于最小二乘估计，温度场重建的目标函数为：③其中，为等效的热边界条件；为采样点数；、分别是纵波法检测和计算所得的相位差；、分别是横波法检测和计算所得的相位差；、分别是纵波和横波残差和的加权系数；为最值；⑷、基于一维热传导的反问题计算获得等效的热边界条件和壁厚；⑸、根据热传导的正问题求解获得炉壁或管壁内部不同时刻的温度场分布状态，其中为不同的时刻，为壁厚度方向的位置。