超声波声速测量新方法

第!"卷第!期#$$%年&月西安建筑科技大学学报’自然科学版(

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超声波声速测量新方法

魏国瑞F潘沛F张建国F李隆

’西安建筑科技大学理学院F陕西西安G H$$I I(

摘要J双踪示波法是测量声速的一种新方法2它利用示波器的双踪功能F以发射信号的波形为参考对象F与

接收信号波形直接进行比较2当连续单向移动接收换能器时F可观察到发射信号的波形与接收信号波形发生

多次重合现象2连续两次重合图象所对应的位置值之差就是我们所要测量的波长值2双踪示波法不仅适用于

测量声波在空气中的传播速度F同样也可以用于测量声波在液体中的传播速度2

关键词J超声波K声速K双踪示波法

中图分类号J L%##*H文献标识码J5文章编号J H$$"M G&!$’#$$%($!M$!G I M$%N

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声波是在弹性媒质中传播的机械波F为弹性纵波2震动频率在#$3#$&45的声波可被人听到F称为可闻声波F频率超过#$&45以上的称为超声波2由于超声波能量大而集中F在机械加工上F可以用来超声振动切削6H78焊接8钻孔8清洗机器零件等K频率高F波长短F因此超声波在传播过程中有着良好的方向性F可以用来探测物体F深海测量等2特别在工业应用中F超声波可无损伤地探测工件内部的气泡8裂缝等缺陷F被称作超声探伤2

超声波在介质中传播时F其传播速度与介质的特性和状态有关2通过对于超声波声速的测量F可以了解被测介质的特性和状态变化F如材料的弹性模量等2以上超声波所有的实际应用都是以超声测速为基础的F所以F超声波声速的准确测量具有十分重要的意义2

目前常用测定超声波声速的方法有驻波法和相位法2但是F这两种方法都存在着测量精度不高的缺点2经过实验探索与理论分析F可以使用一种新方法99双踪示波法F对于超声波声速进行较准确地测

N收稿日期J#$$%M$!M H:

基金项目J西安建筑科技大学#$$%年度实验技术研究基金项目’$%$H(

作者简介J魏国瑞’H&"$M(F男F山东广饶人F电子工程师F主要从事超声波技术研究及教学实验工作2

万方数据