超声波探测物体内部瞬态非均匀温度场的灵敏度方法技术

本发明专利技术公开了一种超声波探测物体内部瞬态非均匀温度场的灵敏度方法，根据标定不同温度条件下被测试件母材内超声波传播时间                                               与温度的相关关系以及由超声波脉冲回波法获得的测量全过程时间及对应时刻下的超声波传播时间，求解基于解灵敏度方程的热传导反问题，要求优化所得等效的温度边界条件使得数值模拟所得的超声在物体内传播时间与实测的超声波传播时间差值最小，再通过热传导正问题的求解即可获得试件内部不同时刻的温度场分布状态。实现快速准确地获得金属或金属合金物体表面温度和内部非均匀温度场的优点。实现对金属或合金物体表面温度和温度内部瞬态非均匀温度场的实时测量。

【技术实现步骤摘要】
超声波探测物体内部瞬态非均匀温度场的灵敏度方法
本专利技术涉及温度的无损测量
，具体地，涉及一种超声波探测物体内部瞬态非均匀温度场的灵敏度方法。
技术介绍
目前，普遍使用的金属或合金物体温度测量技术为接触式，即在被测物体表面利用粘贴或焊接方式设置温度传感器测量，或在结构内部打孔安装温度传感器。但接触式的方法有很多局限性，如表面黏贴的传感器受外部环境如热流来流条件影响很大；打孔安装破坏了结构的原有形态会导致材料内部局部的温度变化，使得测量存在较大误差，并且相对较缓的响应速率也会对实时测量带来误差等，这一定程度上限制了其使用条件。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述问题，提出一种超声波探测物体内部瞬态非均匀温度场的灵敏度方法，以实现快速准确的获得金属或金属合金物体表面温度和内部非均匀温度场的优点。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种超声波探测物体内部瞬态非均匀温度场的灵敏度方法，包括以下步骤：步骤一：加工一个与被测物体母材相同的长方体试件，该长方体试件被测方向的长度大于一个超声波波长；并标定不同温度条件下长方体试件内超声波传播时间t与温度T的相关关系，由最小二乘法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波探测物体内部瞬态非均匀温度场的灵敏度方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：加工一个与被测物体母材相同的长方体试件，该长方体试件被测方向的长度大于一个超声波波长；并标定不同温度条件下长方体试件内超声波传播时间t与温度T的相关关系，由最小二乘法拟合出其线性或二次函数关系式T(t)；步骤二：使用耐高温超声波探头，由超声波脉冲回波法，获得上述被测物体母材ti时刻的超声波传播时间ti,exp，并同步记录测量全过程时间及对应时刻下的超声波传播时间；步骤三：基于上述步骤一中的线性或二次函数关系式T(t)，以及步骤二的超声波传播时间ti,exp和超声波传播时间，求解热传导的反问题：热传导反问题的目...

【技术特征摘要】
1.一种超声波探测物体内部瞬态非均匀温度场的灵敏度方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：加工一个与被测物体母材相同的长方体试件，该长方体试件被测方向的长度大于一个超声波波长；并标定不同温度条件下长方体试件内超声波传播时间t与温度T的相关关系，由最小二乘法拟合出其线性或二次函数关系式T(t)；步骤二：使用耐高温超声波探头，由超声波脉冲回波法，获得上述被测物体母材ti时刻的超声波传播时间ti,exp，并同步记录测量全过程时间及对应时刻下的超声波传播时间；步骤三：基于上述步骤一中的线性或二次函数关系式T(t)，以及步骤二的超声波传播时间ti,exp和超声波传播时间，求解热传导的反问题：热传导反问题的目标函数为:式中，Tequivalent为待辨识的被测物体等效温度边界条件；ε是实际测量值与计算值之间的误差；ti,cal...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏东，石友安，杜雁霞，曾磊，桂业伟，肖光明，刘磊，杨肖锋，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51