[发明专利]用于测量钢板的晶粒尺寸的装置

说明书

本发明涉及用于通过使用瑞利波的衰减系数来测量钢板的晶粒尺寸的装置，即使在薄板中这也能够保证足够长的超声波传播距离。根据本发明的实施方式的用于测量钢板的晶粒尺寸的装置可以包括：超声生成单元，其用于将超声波施加至钢板的一个点；超声接收单元，其用于在与钢板的所述一个点间隔开不同距离的两个点处接收经传播的超声波；以及晶粒尺寸计算单元，其用于根据传播至所述两个点的超声波的强度以及取决于两个点之间的距离的衰减系数来计算钢板的平均晶粒尺寸。无论表面特性例如表面反射率、表面粗糙度等如何变化，所述装置都能够计算衰减系数。

技术领域

本公开内容涉及用于测量钢板的晶粒尺寸的装置。

背景技术

在无损检验领域中，通常使用超声衰减系数来测量金属的晶粒尺寸。就此而言，当超声波在由晶粒形成的材料例如金属的内部传播时在晶界处发生了超声波的散射，发生了超声振幅的衰减，并且超声波的衰减程度与晶粒的尺寸相关。

钢板在铁厂生产期间取决于产品而具有各种厚度。在钢板中，在电工钢板的情况下，电工钢板的厚度非常小，例如约0.2mm至0.3mm。当使用超声波测量晶粒尺寸时，通常主要使用沿与钢板的表面垂直的方向传播的纵波。

换言之，根据沿钢板内部的厚度方向多次反射的超声波来测量一系列连续信号，然后使用取决于传播距离的信号强度的变化来计算衰减系数，并且使用常数相关性来获得晶粒尺寸。

为了使用如上所述的超声衰减系数来增加晶粒尺寸测量的可靠性，应该在超声波传播路径上提供大量的晶粒。通过由材料吸收超声波、扩散、在晶界处散射等来产生超声衰减。与由于其他效应诸如吸收或扩散而产生的衰减相比，如果在超声路径上提供的晶粒数目少，则由于在晶界处散射而产生的超声衰减相对小。在这种情况下，可能难以根据总衰减系数来计算可靠的晶粒尺寸。

此处，由于钢板厚度减小，因此应该使用具有短波长的高频超声波。然而，可能存在的问题在于：可能由于产品的成本和体积而难以应用于生产。

参照日本特开专利公布第1995-092141号和日本特开专利公布第1996-075713号可以容易地理解这种常规技术。

发明内容

[技术问题]

本公开内容的一个方面可以提供用于使用表面波(瑞利波)的衰减系数来测量钢板的晶粒尺寸的装置，即使在薄板中这也能够保证使用表面波的足够长的超声波传播距离。

[技术方案]

根据本公开内容的一个方面，一种用于测量钢板的晶粒尺寸的装置包括：超声生成单元，其将超声波施加至钢板的一个点；超声接收单元，其在与钢板的所述一个点间隔开不同距离的两个点处接收经传播的超声波；以及晶粒尺寸计算单元，其根据传播至所述两个点的超声波的强度以及取决于所述两个点之间的距离的衰减系数来计算钢板的平均晶粒尺寸。

根据本发明的另一方面，一种用于测量钢板的晶粒尺寸的装置包括：超声生成单元，其将超声波施加至钢板的两个生成点；超声接收单元，其在位于钢板的两个生成点之间的两个接收点处接收经传播的超声波；以及晶粒尺寸计算单元，其根据传播至所述两个接收点的超声波的强度以及取决于所述两个点之间的距离的衰减系数来计算钢板的平均晶粒尺寸。

[有益效果]

根据本公开内容中的示例性实施方式，即使当钢板的厚度较小时也可以计算出可靠的晶粒尺寸。

附图说明

图1是根据实施方式的用于测量钢板的晶粒尺寸的装置的示意图。

图2是示出了由根据实施方式的用于测量钢板的晶粒尺寸的装置根据在钢板的一个点处通过线性激光脉冲生成的表面波的传播距离来测量强度的示意图。

图3是根据另一实施方式的用于测量钢板的晶粒尺寸的装置的示意图。