一种测定不同温度下超声板波衰减系数的系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种测定衰减系数的系统，具体涉及一种测定不同温度下超声板波衰减系数的系统。


背景技术：

2.超声板波存在于整个被检部件，可以用于发现内部和表面缺陷，在超声检测中有重要的应用，特别是在界面连接特性表征，薄板分层的超声检测中发挥了不可替代的作用。
3.表面波可以被看作是在半无限大的固体介质表面传播的，如果固体介质的尺寸受到限制而成为板材，则当表面波的波长与板厚相当时，就会产生各种类型的板波。板波可分为sh波和兰姆波，其中兰姆波对超声检测最为重要，兰姆波又分为对称型(s型)和非对称型(a型)，板波的传播介质是厚度为几个波长的薄板，一般用于厚度小于5mm的薄板或薄壁钢管检测。
4.超声波在介质中传播时由于晶粒散射和介质吸收引起的衰减在超声波传播过程中普遍存在。另外，传播介质中的位错、磁畴壁和残余应力等也会引起超声波的衰减。超声板波在介质中传播时衰减情况较为复杂，例如兰姆波的衰减有时并非与距离成比例关系，而且有时也不随距离单调变化，因此只有测定衰减随距离单调变化的兰姆波的衰减系数才具有意义。兰姆波在端面反射时，有一部分能量以其它兰姆波波形反射。
5.获得超声波的衰减系数对于掌握超声波在介质中的传播特点以及更好地利用超声波进行实际检测工作具有重要意义。
6.目前对于超声波衰减系数的测定方法以常温下获得超声波穿过工件到达底面的多次反射底波为主，对反射造成的超声波能量损失均以估值方式处理，测定准确度有待进一步提高。另外，在高温下超声波衰减增大，使用压电超声换能器间接耦合或电磁超声方法时能量较难满足测量需求，使用直接耦合方法时需要专用高温超声波换能器，且因为耦合剂的存在使待测部位温度均匀性较难控制，因而目前常用的方法不适用于高温下超声板波衰减系数的测定。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种测定不同温度下超声板波衰减系数的系统，该系统能够准确测量超声板波在不同工件及温度下的衰减系数。
8.为达到上述目的，本实用新型所述的测定不同温度下超声板波衰减系数的系统包括测定试块、超声波换能器、数据处理器、超声仪器及温控箱，其中，超声波换能器放置于测定试块一端的上表面上，测定试块的另一端为阶梯状结构，所述阶梯状结构位于温控箱内，超声仪器与超声波换能器及数据处理器相连接。
9.所述测定试块的长度为800
‑
1200mm。
10.测定试块中各层阶梯的宽度均为10
‑
30mm。
11.各层阶梯的厚度小于5mm。
12.超声波换能器与通过电缆线与超声仪器相连接。
13.超声波换能器的数量为1个，超声波换能器的频率为0.5～10mhz。
14.本实用新型具有以下有益效果：
15.本实用新型所述的测定不同温度下超声板波衰减系数的系统在具体操作时，测定试块的一端面为阶梯状结构，通过温控箱将测定试块阶梯状结构部分的温度调节至待测温度并保持恒温，再利用超声波换能器激发超声板波，再沿垂直于测定试块上平整面的一端的方向在整个试块厚度中传播l
i
，然后达到阶梯状结构后反射回来，最终被超声波换能器接收，然后调节回波波幅至80％满屏，记录不同传播距离的增益值，最后数据处理器以此计算超声板波衰减系数，继而准确测量超声板波在不同工件及温度下的衰减系数，操作方便、简单。
附图说明
16.图1为本实用新型的结构示意图；
17.其中，1为测定试块、2为超声波换能器、3为数据处理器、4为超声仪器、5为温控箱。
具体实施方式
18.下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
19.参考图1，本实用新型所述的测定不同温度下超声板波衰减系数的系统包括测定试块1、超声波换能器2、数据处理器3、超声仪器4及温控箱5，其中，超声波换能器2放置于测定试块1一端的上表面上，测定试块1的另一端为阶梯状结构，所述阶梯状结构位于温控箱5内，超声仪器4与超声波换能器2及数据处理器3相连接。
20.所述测定试块1的长度为800
‑
1200mm，测定试块1中各层阶梯的宽度均为10
‑
30mm，各层阶梯的厚度小于5mm。
21.超声波换能器2通过电缆线与超声仪器4相连接，超声波换能器2的数量为1个，超声波换能器2的频率为0.5～10mhz。
22.本实用新型的具体工作过程为：
23.1)通过温控箱5将测定试块1阶梯状结构部分的温度调节至待测温度并保持恒温；
24.2)利用超声波换能器2激发超声板波，再沿垂直于测定试块1上平整面的一端的方向在测定试块1的整个厚度中传播l
i
，然后达到阶梯状结构的端面后反射回来，最终被超声波换能器2接收，通过调节超声仪器4的增益，使得回波波幅为80％满屏，记录此时增益值b
i
；
25.3)数据处理器3计算得到超声板波衰减系数其中，l
i
为超声板波传播距离的一半，i＝1,2,
···
n。
26.通过选择不同声波入射角的超声波换能器2，以产生不同类型的超声板波；测定的超声板波回波波幅为回波在波峰位置的波幅。