[发明专利]基于波导杆进行超声测厚的方法

权利要求书

1.一种基于波导杆进行超声测厚的方法，其特征在于，包括以下步骤：

确定检测对象的材质，建立检测对象密度与温度的关系：

ρ＝f(T), 式1；

建立检测对象的模量与温度的关系:

X＝f(T)， 式2；

在检测对象的表面设置波导杆，选择超声波的波形并建立检测波波速与所述模量、密度的关系：

V＝f(X,ρ)， 式3；

建立检测对象壁厚与检测波波速的关系：

d＝V△t， 式4，

其中，△t为检测对象上下表面超声波的时差；

获取检测对象的实际工作温度T_实际，代入式1和式2获取检测对象对应的实际模量X_实际以及实际密度ρ_实际，进而代入式3，确定检测波的波速V_实际；

获取检测对象上下表面超声波的时差△t_实际＝(t_上-t_下)/2；代入式4确定检测对象的实际壁厚d_实际。

2.根据权利要求1所述的基于波导杆进行超声测厚的方法，其特征在于，获取检测对象上下表面超声波的时差△t_实际＝(t_上-t_下)/2包括以下步骤：

获取检测对象上下表面的波形图，并利用Hilbert变换对所述波形图进行处理，以获取检测对象上下表面超声波的时差△t_实际＝(t_上-t_下)/2。

3.根据权利要求1所述的基于波导杆进行超声测厚的方法，其特征在于，

当所述超声波的波形为横波时，所述模量X为切变模量G，当所述超声波的波形为纵波时，所述模量X为弹性模量E。

4.根据权利要求3所述的基于波导杆进行超声测厚的方法，其特征在于，

所述模量X与波速V、密度ρ的关系为：

5.根据权利要求4所述的基于波导杆进行超声测厚的方法，其特征在于，

当所述超声波的波形为横波时，所述切变模量G与温度的关系为：

其中，G₀为检测对象在0k下的切变模量，D为应力常数，T₀为室温。

6.根据权利要求4所述的基于波导杆进行超声测厚的方法，其特征在于，

当所述超声波的波形为横波时，所述弹性模量E与温度的关系为：

E＝E₀(1-QαT_实际)

其中，E₀为检测对象在0k时的弹性模量，Q为材料弹性模量的温度系数，α为线膨胀系数。

7.根据权利要求5或6所述的基于波导杆进行超声测厚的方法，其特征在于，检测对象密度与温度的关系为：

其中，ρ₀为检测对象在T₀下的密度，α为线膨胀系数，ΔT为(T_实际-T₀)。

8.根据权利要求1所述的基于波导杆进行超声测厚的方法，其特征在于，所述检测对象为不锈钢钢板。

9.根据权利要求8所述的基于波导杆进行超声测厚的方法，其特征在于，所述检测对象的初始厚度d₀为30mm。