【技术实现步骤摘要】
高温金属材料厚度的激光超声测量方法
本专利技术属于无损检测
，具体涉及一种高温金属材料厚度的激光超声测量方法。
技术介绍
承压特种设备(锅炉、压力容器、压力管道)一般工作在高温、高压的苛劣工况条件下，往往加之腐蚀、易燃/爆、有毒的介质，极可能在工作条件下产生缺陷，导致设备失效，甚至灾难发生。腐蚀减薄，是承压特种设备常见失效方式之一，设备壁厚测量是保障承压特种设备安全和评价设备寿命的重要手段。目前一般采用定期停车检验检测来保障设备的使用安全。因此，对高温环境下工件厚度监测一直是无损检测研究中的重点内容之一，寻找一种能完成高温下工件厚度高精度测量的无损检测方法，是现代无损检测领域不可避免的问题。目前主流的无损检测手段，如超声、电位、射线、涡流等，以及红外、声发射、机器视觉等技术均可对室温下工件的厚度进行无损检测。这些方法中，超声无损检测方法具有不破坏构件完整性、可在役检测等优点，被认为是能够彻底解决在役厚度检测评价问题的检测手段，也是被研究最多的方法。若在材料中传播的声速已知，则可通过测量超声脉冲的飞行时间，获得材...
【技术保护点】
1.高温金属材料厚度的激光超声测量方法，其特征在于，包括如下步骤:/n步骤一、搭建高温激光超声测厚实验装置：包括激光器、电控平移台、安装在电控平移台上的反射镜和柱面透镜、激光测振仪、示波器和计算机；/n激光器发出激发光，经反射镜反射后被柱面镜聚焦形成线形光斑，然后入射在位于加热炉中的样品表面，激发样品表面产生超声纵波，超声纵波在样品内传播，并经样品内部底面反射后传播至样品上表面，激光测振仪探测到超声纵波信号后，传送给示波器和计算机；激发光入射样品表面的点记为激发点，超声纵波射出样品表面的点记为探测点，激发点和探测点位于样品同一侧；/n步骤二、在计算机控制下，电控平移台搭载反...
【技术特征摘要】
1.高温金属材料厚度的激光超声测量方法，其特征在于，包括如下步骤:
步骤一、搭建高温激光超声测厚实验装置：包括激光器、电控平移台、安装在电控平移台上的反射镜和柱面透镜、激光测振仪、示波器和计算机；
激光器发出激发光，经反射镜反射后被柱面镜聚焦形成线形光斑，然后入射在位于加热炉中的样品表面，激发样品表面产生超声纵波，超声纵波在样品内传播，并经样品内部底面反射后传播至样品上表面，激光测振仪探测到超声纵波信号后，传送给示波器和计算机；激发光入射样品表面的点记为激发点，超声纵波射出样品表面的点记为探测点，激发点和探测点位于样品同一侧；
步骤二、在计算机控制下，电控平移台搭载反射镜和柱面透镜以固定步长l进行脉冲式直线运动，逐渐向探测点靠近，即移动激发点，以扫查的方式测量样品厚度；
每移动一个固定步长l，激光测振仪能够测得相应激发点和探测点之间的距离xi，以及超声纵波在样品中传播的时间ti；则电控平移台搭载反射镜和柱面透镜移动n个固定步长后，计算机记录了两组数据，分别为(x0,x1,x2,.......,xi,.......xn)，(t0,t1,t2,.......,ti,.......tn)，其中n为自然数；
设定超声纵波在样品中传播的路程为2si，样品的厚度为d，超声纵波在样品中传播速度为vl，样品厚度均匀，且上、下表面均较平滑；则各物理量之间存在以下关系：
2si＝vl·ti(1)
根据公式(1)(2)于是有:
xi2＝vl2·ti2-4d2(3)
其中，i为自然数，i∈[0,n]；
步骤三、计算得出高温样品的厚度：
对步骤二中测得的两组数据，以x作为纵坐标，以t为横坐标，建立直角坐标系，对n个坐标值(ti,xi)做线性拟合；
由式(3)可得，所得直线的斜率即为体纵波波速的平方vl2，-4d2为截距，即可计算出超声纵波在样品中传播速度v...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑凯，李俊燕，周沁乔，倪辰荫，武兴，沈中华，马向东，
申请(专利权)人：江苏省特种设备安全监督检验研究院，南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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