超声横波探头轴线声压分布测量方法技术

本发明专利技术涉及声压测量技术领域，公开了一种超声横波探头轴线声压分布测量方法

【技术实现步骤摘要】
超声横波探头轴线声压分布测量方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术涉及声压测量
，具体涉及一种超声横波探头轴线声压分布测量方法
、
装置
、
设备及介质
。

技术介绍

[0002]目前对超声横波探头在工件中的近场区长度常采用理论计算法获得，受探头晶片尺寸和形状
、
透声楔材质
、
耦合状况
、
工件各向异性和组织不均匀等因素的影响，计算得到的近场区长度往往与实际探头辐射声场的近场区长度有偏差，特别是当超声声束入射角接近第一或第二临界角时，计算偏差更大
。
同时，经典理论的近场区长度是根据连续波推导出来的，而工业应用的是脉冲波，进一步导致计算偏差变大
。
另外，理论计算法也无法对轴线方向，特别是在1‑3倍近场区范围内，声压随声程的变化规律予以准确描述，无法为超声横波探头检测时在此声程范围内的缺陷定量提供依据
。
[0003]此外，采用数值模拟方法也可对超声横波探头在工件中的近场区长度以及轴线方向声压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种超声横波探头轴线声压分布测量方法，其特征在于，所述方法包括：基于待测超声横波探头的结构参数计算其内部与真实源中心所对应虚构源中心至入射点之间的入射距离；控制所述待测超声横波探头在预设测试试块的入射面上按照预设间隔进行移动，当所述待测超声横波探头处于预设位置时，则控制其发射超声横波，获取所述预设测试试块的接收面上超声接收探头所接收超声横波的波高幅值，并结合所述入射距离获取所述超声横波的传播声程；对所述传播声程进行逆序查询来判断所述波高幅值的波高极大值，并将对应的传播声程作为待测超声横波探头的近场区长度，并基于远场区的超声波波高幅值理论公式对1‑3倍近场区的波高幅值进行修正，来获得1‑3倍近场区的轴线声压分布规律，得到超声横波探头轴线声压分布
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述结构参数，包括：待测超声横波探头的入射角
、
折射角及其内部探头晶片在楔块上的真实位置，所述真实位置为真实源中心；与所述真实源中心所对应虚构源中心至入射点之间的入射距离的计算公式如下：其中，
l1为所述待测超声横波探头内部真实源中心到入射点的距离，
α
为所述待测超声横波探头的入射角，
β
为所述待测超声横波探头的折射角
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述待测超声横波探头的结构参数及被检测工件的自身属性设计预设测试试块，所述测试试块，包括：直角梯形试块或不同厚度的长方体试块，所述直角梯形试块的斜边与垂直边之间不同的距离或长方体试块的不同厚度用于设定超声横波的传播声程
。4.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设测试试块的形状结构参数，包括：所述直角梯形试块的斜面与底面的夹角与所述待测超声横波探头的折射角之和为
90
°
；所述直角梯形试块的底面长度至少大于6倍所述待测超声横波探头的近场区长度；所述直角梯形试块的顶面长度至少小于
0.5
倍所述待测超声横波探头的近场区长度；所述直角梯形试块和长方体试块的厚度至少大于所述待测超声横波探头最大声程处主声束的宽度
。5.
根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述直角梯形试块的斜面作为入射面，用于固定待测超声横波探头，将所述直角梯形试块的竖直面作为接收面，用于固定超声接收探头；所述待测超声横波探头和所述超声接收探头均与超声发射接收仪进行连接，用于激发所述待测超声横波探头发射超声横波，并将所述超声接收探头所接收的超声横波转化为超声波波高幅值
。6.
根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述获取所述预设测试试块的接收面上超声接收探头所接收超声横波的波高幅值，并结合所述入射距离获取所述超声横波的传播声程的过程，包括：
将所述超声接收探头耦合至所述直角梯形试块的接收面上与所述待测超声横波探头同一预设高度处；控制所述超声接收探头在所述预设高度处上下移动，直至接收到最大波高幅值的超声横波；获取所述超声接收探头所处位置与所述直角梯形试块的入...

【专利技术属性】
技术研发人员：张炯，肖俊峰，李永君，高斯峰，唐文书，南晴，刘全明，马伟，徐小卜，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：