[发明专利]一种用于测量高温下柱面导波声速的装置及方法

权利要求书

1.一种用于测量高温下柱面导波声速的装置，其特征在于，包括恒温加热装置(1)、波导杆(2)和超声柱面导波检测系统；

波导杆(2)的一端为加热端，另一端为检测端；加热端与恒温加热装置(1)连接，检测端的端面通过耦合剂层与超声柱面导波检测系统连接；加热端开设有环向槽(6)。

2.根据权利要求1所述的用于测量高温下柱面导波声速的装置，其特征在于，恒温加热装置(1)为温控箱。

3.根据权利要求1所述的用于测量高温下柱面导波声速的装置，其特征在于，波导杆(2)的长度为1000～1200mm，波导杆(2)加热端的长度为波导杆(2)总长度的1/4。

4.根据权利要求1所述的用于测量高温下柱面导波声速的装置，其特征在于，环向槽(6)的深度为波导杆(2)直径的10％～15％，环向槽(6)的宽度为0.2～0.5mm。

5.根据权利要求1所述的用于测量高温下柱面导波声速的装置，其特征在于，超声柱面导波检测系统包括超声柱面导波换能器(3)、超声模块(4)和示波器(5)，超声柱面导波换能器(3)通过耦合剂层与波导杆(2)检测端的端面连接，超声柱面导波换能器(3)与超声模块(4)连接，超声模块(4)与示波器(5)连接。

6.根据权利要求5所述的用于测量高温下柱面导波声速的装置，其特征在于，超声柱面导波换能器(3)位于波导杆(2)检测端的端面中心。

7.根据权利要求5所述的用于测量高温下柱面导波声速的装置，其特征在于，超声柱面导波换能器(3)为单纵向模态柱面导波换能器。

8.根据权利要求1所述的用于测量高温下柱面导波声速的装置，其特征在于，波导杆(2)的检测端和加热端分别设有温度检测装置。

9.采用权利要求1～8任意一项所述用于测量高温下柱面导波声速的装置进行柱面导波声速测量的方法，其特征在于，包括：

通过恒温加热装置(1)将波导杆(2)的加热端加热至预设温度下，并保持恒温，同时使得波导杆(2)的检测端温度小于检测温度，超声柱面导波检测系统发射的柱面导波传播至环向槽(6)及波导杆(2)加热端端面时均产生回波，回波经超声柱面导波检测系统转换为回波信号，通过测量环向槽(6)对应的回波信号与波导杆(2)加热端端面对应的回波信号之间的时间差，并根据测得的时间差及环向槽(6)与波导杆(2)加热端端面之间的距离计算在该预设温度下柱面导波的声速。

10.根据权利要求9所述的采用用于测量高温下柱面导波声速的装置进行柱面导波声速测量的方法，其特征在于，检测温度为50℃。