[發(fā)明專利]一種無需測(cè)厚的晶粒尺寸超聲無損評(píng)價(jià)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410478957.7
• 申請(qǐng)日: 2014-09-19
• 公開（公告）號(hào): CN104297110B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李雄兵;宋永鋒;田紅旗;高廣軍;倪培君;胡宏偉;司家勇;劉鋒;楊岳;劉希玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N15/02
• 分類號(hào): G01N15/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種無需測(cè)厚的晶粒尺寸超聲無損評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S1、制備并采集各個(gè)參考試塊的S個(gè)經(jīng)過前處理的超聲A波信號(hào)，測(cè)量每個(gè)所述參考試塊的平均晶粒尺寸；

S2、構(gòu)造如下的超聲衰減速率系數(shù)

$u=\mathrm{\α}\·c_L=-\frac{2f_a}{n^{FW}-n^{BW2}}\ln (\frac{\left|\stackrel{\‾}{z}\left(n^{BW2}\right)\right|}{\left|\stackrel{\‾}{y}\left(n^{BW1}\right)\right|}+\frac{\left|\stackrel{\‾}{y}\left(n^{BW1}\right)\right|}{\left|\stackrel{\‾}{x}\left(n^{FW}\right)\right|})---\left(1\right)$

式中，α為超聲衰減系數(shù)，c_L為超聲縱波聲速，u＝α·c_L為所構(gòu)造的超聲衰減速率，f_a為數(shù)據(jù)采集卡的采樣頻率，n^FW是表面一次回波的峰值點(diǎn)位置，n^BW1是底面一次回波的峰值點(diǎn)位置，n^BW2是底面二次回波的峰值點(diǎn)位置，在利用步驟S1得到的超聲A波信號(hào)的表面一次回波、底面一次回波和底面二次回波，計(jì)算第k個(gè)參考試塊第j個(gè)經(jīng)前處理的超聲A波信號(hào)中的超聲衰減速率，以及第k個(gè)參考試塊的S個(gè)超聲A波信號(hào)的平均衰減速率之后，通過得到的平均衰減速率和步驟S1得到的平均晶粒尺寸進(jìn)行最小二乘法線性擬合，擬合直線為

$\tilde{D}\left(\stackrel{\‾}{u_k}\right)=d_0+d_1\·\stackrel{\‾}{u_k}---\left(2\right)$

式中，擬合值的單位為μm，第k個(gè)參考模塊的平均衰減速率為且擬合系數(shù){d₀，d₁}的求法為

解上述的法方程組即可得到擬合系數(shù){d₀，d₁}，式中運(yùn)算符(，)表示求兩向量?jī)?nèi)積，具體為

式中，D_k為第k個(gè)參考模塊的實(shí)測(cè)晶粒尺寸，K為試塊總數(shù)，將式(4)的結(jié)果代入式(3)，解得擬合系數(shù){d₀，d₁}，此時(shí)式(2)即本發(fā)明所建立的不含厚度測(cè)量值的晶粒尺寸超聲評(píng)價(jià)模型；

S3、利用所述步驟S2得到的不含厚度測(cè)量值的晶粒尺寸超聲評(píng)價(jià)模型，對(duì)晶粒尺寸未知的測(cè)試試塊進(jìn)行晶粒尺寸無損評(píng)價(jià)及驗(yàn)證。