CN113924486A - 通过激光超声（lus）测量设备估计物体的材料性质的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种用于通过包括生成激光器(210)、检测激光器(220)和检测器(230)的激光超声(LUS)测量设备(200)来估计物体(2)的材料性质的方法，该方法包括：‑通过生成激光器将激光脉冲提供(S1)到物体的表面上，使得在物体中生成超声波脉冲，并且使得在表面上立即生成超声波振动，‑使用检测激光器和检测器来测量(S2)来自物体的至少第一后续超声回波，该超声回波是物体中生成的超声波脉冲的回波，‑使用检测激光器和检测器来测量(S3)表面上立即生成的超声波振动，和‑基于测量到的至少第一后续超声回波，使用超声波衰减参数来估计(S5)材料性质，由此使用测量到的表面上立即生成的超声波振动作为测量到的至少第一后续超声回波的参考来估计材料性质。

Description

通过激光超声（LUS）测量设备估计物体的材料性质的方法和 装置
技术领域
本公开涉及一种用于通过包括生成激光器、检测激光器和检测器的激光超声(LUS)测量设备来估计物体的材料性质的方法。本公开还涉及用于控制钢轧制过程的方法、用于测量物体的材料性质的装置、计算机程序和/或携带计算机程序的计算机可读介质。
背景技术
用于生产钢的热轧是公知的金属加工工艺，其他加热的钢材料在一对或多对辊之间通过，以减小材料的厚度并且使厚度更均匀。热轧的特征在于，在轧制过程期间，钢的温度高于其再结晶温度。该过程通常导致细长的钢板/带材，例如金属板，其可以卷绕成钢卷。
为了能够生产高质量的钢，控制热轧过程是重要的。这可以例如通过控制钢材料的温度、由辊提供到钢上的压力、轧制过程的速度等来执行。钢的一个参数是粒径，该参数影响钢的性质并且因此影响钢的质量。因此，在热轧过程期间能够测量和估计钢的粒径并且将其用于控制该过程以使钢取得期望的粒径或期望的粒径范围将是有益的。
一种已知的用于测量粒径的方法是使用所谓的LUS测量设备，其中激光用于在钢材料中生成超声波脉冲。在钢中生成的超声波脉冲传播通过材料并提供超声回波，由此可以确定超声回波的超声波衰减。超声波衰减可用于估计钢的粒径。US 2007/0006651 A1公开了一种用于估计物体的材料性质(例如粒度)的已知方法。根据其描述，公开了一种使用超声波衰减来确定材料性质的方法，并且涉及从超声检测器接收相互作用信号。相互作用信号捕获在超声波脉冲已经在物体中传播之后撞击物体的检测位置的宽带超声波脉冲的至少一种表现。在通过物体的传播中，超声波脉冲被一个或多个物理机制衰减。将对应于衰减的超声波脉冲的相互作用信号的一部分从时域变换到频域，以获得振幅谱。一旦获得振幅谱，就将其与参考振幅谱进行比较以获得衰减谱。然后将衰减谱拟合到衰减模型以导出衰减参数，并且衰减参数用于计算材料性质。
此外，使用参考片以与振幅谱类似的方式产生参考振幅谱。参考件相对于宽带超声波脉冲具有与物体等效的衍射性质，但是参考振幅谱基本上没有衰减，这是因为参考件具有已知的衰减参数，所述衰减参数用于校正参考件的振幅谱中的衰减，或者因为参考件被选择为提供可忽略的衰减。
因此，上述已知方法需要使用参考件来估计材料性质。作为另一示例，还已知利用多个回波来估计材料性质。因此，代替使用参考片进行计算，可以比较两个超声回波以计算材料性质。
虽然上述方法似乎可用于估计材料性质，例如估计钢的粒径，但仍在努力开发一种在生产环境中，特别是在钢的热轧期间更有效和有用的方法。
发明内容
鉴于上述，本发明的目的是提供一种用于估计物体的材料性质的改进的方法和装置。此外，本发明的目的是通过在钢轧制过程期间进行粒径的原位测量来提供对钢轧制过程的改进的控制。
根据第一方面，该目的通过权利要求1所限定的方法来实现。根据第二方面，该目的通过权利要求11所限定的方法来实现。根据第三方面，该目的通过权利要求12所限定的装置来实现。根据第四方面，该目的通过权利要求15所限定的轧钢机来实现。根据第五方面，该目的权利要求 16所限定的计算机程序来实现。根据第六方面，该目的通过携带权利要求 17所限定的计算机程序的计算机可读介质来实现。本公开的其他实施例可以在从属权利要求以及所附的描述和附图中找到。
根据其第一方面，该目的通过一种用于通过激光超声(LUS)测量设备来估计物体的材料性质的方法来实现，该激光超声测量设备包括生成激光器、检测激光器和检测器。该方法包括：
-通过生成激光器将激光脉冲提供到物体的表面上，使得在物体中生成超声波脉冲，并且使得在表面上立即生成超声波振动，
-使用检测激光器和所述检测器来测量来自物体的至少第一后续超声回波，超声回波是物体中生成的超声波脉冲的回波，
-使用检测激光器和检测器来测量表面上立即生成的超声波振动，和
-基于测量到的至少第一后续超声回波，使用超声波衰减参数来估计材料性质，由此使用测量到的表面上立即生成的超声波振动作为测量到的至少第一后续超声回波的参考来估计材料性质。
通过提供根据本发明的第一方面的方法，可以以改进的方式估计和确定材料性质。实际上，本发明基于发明人的认识，即当使用LUS测量设备时，可以测量生成事件本身，即在表面上立即生成的超声波振动，并且将其用于有效地估计和确定物体的材料性质，该物体可能是金属，优选是钢。一般理解的是，生成事件，即当激光脉冲由生成激光器提供到物体的表面上时，不能用作可靠的参考，因为它包含来自生成激光器的太多光污染以及由表面上的热膨胀引起的太多振动。使用生成事件作为参考，与使用如现有技术中已知的参考件或多个超声回波相比，可以执行更有效的测量和材料性质估计。更具体地，将不需要在任何参考件上执行测量。此外，使用生成事件作为参考，已经认识到，与使用多重回波方法时相比，可以测量和确定更大的粒径。更大的粒径即将导致更大的超声波衰减水平，并且因此仅可能以足够的精度(信号与背景比)测量一个超声回波。
因此，这里使用的在表面上立即生成的超声波振动指生成事件，即当激光脉冲被提供到物体的表面上时的事件。这也可以表示生成振动，其被测量且并用于材料性质估计。换句话说，生成事件对应于当激光脉冲被提供到物体的表面上时的时间点。此外，也将在下文中理解，在表面上立即生成的测量的超声波振动不同于已经穿过物体表面或在物体表面上行进的超声波脉冲。
优选地，可以通过将基于测量的至少第一后续超声回波的频谱振幅与基于测量到的在表面上立即生成的超声波振动的频谱振幅进行比较来提供参考。
可选地，当激光脉冲提供到物体表面上时，物体的温度可以为600℃或更高。事实上，已经认识到，在600℃或更高的高温下，可以更容易地测量和评估生成事件，因为在这些温度下，由生成的热部分引起的超声波变得小于表面上的烧蚀部。仍然可选地，当激光脉冲提供到物体表面上时，温度可以为800-1200℃，比如850-950℃。
可选地，测量到的在表面上立即生成的超声波振动和测量到的至少第一后续超声回波导致在时域中具有振幅变化的信号，其中，该方法还可以包括提供用于将信号从时域转换到频域的模型的步骤，并且其中，基于在 3至200MHz、优选为3-100MHz、比如3-40MHz的频率范围中的转换信号的值来估计物体的材料性质。已经进一步认识到，当在上述频率范围中使用生成事件作为参考时，可以测量具有不同厚度的不同物体的粒径，而不使用如现有技术中的几个参考件。因此，本文公开的方法已示出在生产环境中，特别是在轧钢机中是有益的。
此外，可以通过使用窗口函数(也称为切趾函数或渐缩函数，比如塔基窗口)隔离测量到的在表面上立即生成的超声波振动和/或测量到的至少第一后续超声回波来提供转换的信号。仅作为示例，塔基窗口可以具有 0.7的a参数，并且该窗口可以大于测量到的在表面上立即生成的超声波振动的和/或测量到的至少第一后续超声回波的FWHM(半高全宽)的两倍，通常是三倍。
可选地，测量到的在表面上立即生成的超声波振动和测量到的至少第一后续超声回波导致在时域中具有振幅变化的信号，其中，该方法还可以包括提供用于将信号从时域转换到频域的模型的步骤，并且其中，基于在转换信号的频率范围中高于频谱振幅阈值的值来估计物体的材料性质，频谱振幅阈值限定(LUS)测量设备的噪声基底，在噪声基底之下转换信号不能与噪声区分开。因此，在噪声基底以下不能区分超声波信号。已经进一步认识到，使用高于噪声基底(即，存在可忽略噪声模式的地方)的测量是有益的。噪声模式可以限定为示出不规则和/或随机模式的信号模式。可选地，可以优选地基于转换信号的频率范围中的值来估计物体的材料性质，转换信号的频率范围中的值比频谱振幅阈值高至少十(10)倍，比如比频谱振幅阈值高25倍，即在噪声基底以上。仍然可选地，可以优选地基于转换信号的值在频率范围内估计物体的材料性质，其中频率下限是转换信号的最大频谱振幅值的至少60％，比如最大频谱振幅值的至少75％。即，已经认识到，当使用在上述频率范围内的测量时，可以获得材料性质的更可靠的估计。作为替代或补充，如果在所得衰减曲线的较低频率边界处测量的超声波衰减的斜率为负，则可能意味着衍射相关的超声波衰减太高。则较低频率边界可以移动到衰减最小值的另一侧，其中衍射依赖性被认为是可忽略的。
可选地，物体可以是金属物体，优选钢合金，其中材料性质是粒径。物体的粒径在本文中是指物体的平均粒径。粒径可以定义为比如钢的材料的单个晶粒的直径。
可选地，生成激光器和检测激光器的激光束可以指向物体表面上的相同位置。“相同位置”在本文中可以指在表面上以彼此相距1mm(毫米) 或更小的距离提供激光束。换句话说，生成和检测可以优选地在表面上重叠。仍然可选地，生成激光器的激光束的方向和检测激光器的激光束的方向可以相对于彼此成角度地分离。通过提供具有相对于彼此的角度分离的生成激光器和检测激光器，可以进一步改进测量，因为生成激光器从而可以对检测器(在一个实施例中可以是干涉仪)造成更小的干扰。然而，应当注意，如本文所公开的方法也可以由激光束对准(即同轴)的生成激光器和检测激光器使用。
可选地，生成激光器和检测激光器可以配置为提供不同的激光束波长。例如，检测激光器可以配置为提供比由生成激光器提供的激光束波长更大的激光束波长。仅作为示例，生成激光器可以配置为提供532nm(纳米)的激光束波长，检测激光器可以配置为提供1064nm的激光束波长。
根据其第二方面，该目的通过一种用于控制钢轧制过程的方法来实现，该方法包括：
-使用第一方面的实施例中任一个的方法，在钢轧制过程期间对钢物体的粒径进行原位测量，和
-根据估计的粒径来控制钢轧制过程。
由第二方面提供的优点和效果在很大程度上类似于由根据第一方面的实施例的方法提供的优点和效果。还应注意，第二方面的所有实施例适用于第一方面的所有实施例并且可以与第一方面的所有实施例组合，反之亦然。
已经认识到，使用如本文所公开的根据第一方面的方法，可以提供对钢轧制过程的改进的控制。更具体地，在钢轧制过程期间测量的钢的粒径可以用作反馈信息和/或前馈信息，用于更有效地控制过程和/或用于改进钢的质量，使得其达到期望的平均粒径。钢轧制工艺优选为热轧工艺。估计的粒径可以例如用于控制钢的温度、由钢轧机的辊提供到钢上的压力、轧制过程的速度等。此外，在钢轧制过程期间测量到的钢的粒径可以用作使用温度作为过程控制参数的补充或替代。此外，估计的粒径例如可以用于控制钢轧制过程中的变形分布。
根据其第三方面，该目的通过一种用于测量物体的材料性质的装置来实现，该装置包括：
-激光超声(LUS)测量设备，其包括生成激光器、检测激光器和检测器，和
-控制单元，其配置为执行根据第一方面的实施例中任一个的方法的步骤。
由第三方面提供的优点和效果在很大程度上类似于由根据第一和第二方面的实施例的方法提供的优点和效果。还应注意，第三方面的所有实施例适用于第一和第二方面的所有实施例并且可以与第一方面的所有实施例组合，反之亦然。
可选地，生成激光器的激光束和检测激光器的激光束可以指向物体表面上的相同位置，和/或，生成激光器的激光束的方向和检测激光器的激光束的方向可以相对于彼此成角度地分离。
可选地，生成激光器和检测激光器可以配置为提供不同的激光束波长。
根据其第四方面，该目的通过包括根据本发明第三方面的任何一个实施例的装置的轧钢机来实现。该钢轧机优选为钢热轧机。
由第四方面提供的优点和效果在很大程度上类似于由根据第一和第二方面的实施例的方法提供的优点和效果。还应注意，第四方面的所有实施例适用于第一、第二和第三方面的所有实施例并可与之组合，反之亦然。
根据其第五方面，通过包括程序代码装置的计算机程序来实现该目的，该程序代码装置用于当所述程序产品在计算机上运行时执行本发明的第一和第二方面的任何实施例的步骤。根据其第六方面，通过携带包括程序代码装置的计算机程序的计算机可读介质来实现该目的，该程序代码装置用于在程序在计算机上运行时执行本发明的第一和第二方面的任何实施例的步骤。第四和第五方面提供的优点和效果在很大程度上类似于根据第一和第二方面的实施例的方法提供的优点和效果。还应注意，第五和第六方面的所有实施例都适用于第一、第二、第三和第四方面的所有实施例并可与之组合，反之亦然。
附图说明
参考附图，以下是作为示例引用的本公开的实施例的更详细的描述。
在附图中：
图1示出根据本发明的第一方面的示例性实施例的方法的流程图；
图2示出根据本发明的第二方面的示例性实施例的方法的流程图；
图3示出根据本发明的示例性实施例的测量到的时域中的超声波衰减的振幅的曲线图；
图4示出根据本发明的示例性实施例的频域中的频谱振幅的曲线图；
图5示出根据本发明的第一方面的示例性实施例计算的频谱振幅衰减的曲线图；
图6示出根据本发明的第一方面的示例性实施例计算的b参数的曲线图；
图7示出使用根据本发明的第一方面的方法从测量获得的计算的校准曲线；
图8示出轧钢机和根据本发明的第三方面的示例性实施例的装置的示例性实施例；和
图9示出具有根据本发明的示例性实施例的LUS测量设备的装置的示例性实施例。
附图示出了本公开的示意性示例性实施例，因此未必按比例绘制。应当理解，所示出和描述的实施例是示例性的，并且本发明不限于这些实施例。还应当注意，附图中的一些细节可以被扩大，以便更好地描述和示出特定实施例。除非另外表示，否则在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的元件。
具体实施方式
在图1中，示出了通过比如图9所示激光超声(LUS)测量设备200 来估计物体2的材料性质的方法的流程图。LUS设备200包括生成激光器 210、检测激光器220和检测器230(参见图9)。该方法包括以下步骤：
-S1：通过生成激光器210将激光脉冲提供到物体2的表面上，使得在物体2中生成超声波脉冲，并且使得在该表面上立即生成超声波振动，
-S2：使用检测激光器220和检测器230来测量来自物体2的至少第一后续超声回波，该超声回波是来自物体2中生成的超声波脉冲的回波，
-S3：使用检测激光器220和检测器230来测量表面上立即生成的超声波振动，和
-S5：基于测量到的至少第一后续超声回波，使用超声波衰减参数来估计材料性质，由此使用测量到的表面上立即生成的超声波振动作为测量到的至少第一后续超声回波的参考来估计材料性质。
该方法优选地还包括提供用于将信号从时域转换到频域的模型的步骤 S4。该步骤是可选的，如图1中的框S4中的虚线所示。可以使用傅里叶变换模型来转换信号。在图2中，示出了根据第二方面的示例性实施例的用于控制钢轧制过程的方法的流程图。该方法包括以下步骤：
-S10：使用根据本发明的第一方面的实施例中任一个的方法，在钢轧制过程期间对钢物体2的粒径进行原位测量，和
-S20：根据估计的粒径来控制钢轧制过程。
尤其是参考图3-图7，将会描述根据本发明的第一方面的本发明的示例和实施例。
首先，总超声波衰减具有三个促成因素，并且可以表示为：
Figure BDA0003392299250000091
其中，α_absorption是由于内摩擦引起的材料吸收，α_diffraction是由于衍射引起的衰减，α_scattering是由于散射引起的信号衰减。此外，f是频率，
Figure BDA0003392299250000092
是物体的平均粒径，T是物体温度。因此，根据示例性实施例，物体的温度T也在钢轧制过程期间被原位测量。例如，通常在轧钢机的几个不同位置测量温度，并且这些测量可以用于本发明。作为替代，物体的温度T可以近似和/或预定。
图3示出了在已经将激光脉冲提供到钢物体2的表面上之后使用LUS 测量设备200的检测器230来执行的测量的示例。竖直轴线限定振幅，而水平轴线是以μs为单位的时间。测量信号已经使用数字4阶巴特沃斯滤波器进行带通滤波，巴特沃斯滤波器具有相移补偿和3至100MHz之间的 3dB极限。当将激光脉冲提供到表面上时立即发生的第一相对较大的振幅变化GE是在表面上立即生成的超声波振动，即生成事件。随后，检测器 230观测到第一超声回波E1，接着是较小的回波E2-E3。来自生成事件 GE和随后的回波的观测结果然后可以例如使用如上所述的傅里叶变换模型从时域转换到频域。频谱内容在图4中示出，包括回波E1-E3和生成事件GE。选择用于频谱衰减的值“+”，并且该值可以优选地比噪声基底 NF高大约25倍(由虚线/虚线示出)，如图4所示。值“x”选择为最大频谱振幅值的75％。
图5中示出了使用测量到的生成事件作为参考来计算的频谱衰减的示例。该计算例如可以通过以下公式来执行：
Figure BDA0003392299250000093
其中，AGE和An分别是来自生成事件GE和回波E1-E3之一的测量结果的频谱内容。此外，Δd是从生成事件GE到回波数n行进的距离。优选地，使用第一回波E1的频谱内容AE1，其示出时域中的最大振幅变化。
由晶界散射引起的超声波衰减取决于超声声音的波长和粒径。一般表达式可以写成：
α～Γ(T)Dn-1fn，
其中，n取决于散射机制(雷利n＝4，随机n＝2)，Γ(T)说明温度相关各向异性和由于温度相关的速度引起的表观波长。在这里考虑的波长范围内，n～3，得到表达式：
α＝a+b*f3，
然后，可以将上述三阶多项式拟合到αGE-n的频谱相关部分，即在图4 的值“x”和值“+”之间，其中，可以使用最小二乘法将低频边界“x”调整到衍射可忽略的区域，并且在图5中显示为虚线。可以相对于金相粒径(其可以通过样品淬火和显微镜找到)绘制拟合的b参数，并且可以执行与粒径的校准曲线拟合，其与测量到的光谱衰减相关。按照上述公式中
—的约定，金相平均粒径Dl和b参数之间的相关性可以写成：
Figure BDA0003392299250000101
其中δ是取决于材料各向异性的材料参数。较高的δ值意味着两个相邻晶粒之间的声阻抗失配较大，因此能量的散射部分较大。
在图6中示出了根据本发明的第一方面使用生成事件作为参考而计算的b参数的示例。在本实施例中，钢处于25℃的室温下。根据使用钢材厂预先记录的生成事件计算出的b参数(钢温度为900℃)，对粒径进行估计。更具体地，在图7中，示出了相对于粒径绘制的具有b参数的计算的校准曲线的示例。
在所示的实施例中，七个不锈钢(SAE 304)样品用根据本发明的 LUS表征，并且通过将孪晶样品切成两半并且用光学显微镜(LOM)和电子背向散射衍射显微镜(EBSD)成像横截面的晶界来破坏性检查孪晶样品。将粒径取为在超声传播的横向和方向上的平均线性截距长度的平均值。线性拟合通过粒度估计和b参数计算中的扩展来加权。
图8示出了包括具有根据本发明第三方面的LUS测量设备200的装置 100的钢热轧机1。钢热轧机例如可以是热带轧机。从图的左侧开始，在板坯炉21中将钢坯2加热到特定的轧制温度，例如加热到大约1250℃。在下一步骤中，钢坯2进入粗轧机3，在粗轧机3中，钢坯的厚度减小，例如从大约200mm减小到30mm，并且长度增加，变成钢传送棒。此后，钢传送棒2被卷绕。
此后，钢传送棒2进入热轧机1，在那里，钢传送棒2可以首先在清洁设备4中被清洁以去除轧机结垢。在随后的步骤中，钢传送棒2由一对或多对相对设置的辊5轧制。在所示的示例中，存在六对辊。该对辊5将钢传送棒的厚度减小到例如1.8至16mm。在热轧机1的端部处的轧制速度可以高达15m/s。此后，薄钢带2在冷却区段ROT(输出台)设备6中冷却，并且卷绕和/或切割成特定长度。
可以通过估计热轧过程期间钢板2的平均粒径来控制热轧过程。例如，如图8所示，连接到控制单元300的LUS测量设备200可以放置在辊对5之前和/或之后，和/或在两个相邻的辊对之间，所述控制单元300包括执行本发明第一方面的实施例的步骤的计算机程序。该控制可以是反馈和/或前馈控制。如上所述，可以控制速度、辊压力、温度等，以达到成品钢带的期望粒径。
图9示出了用于在钢轧制过程中测量钢物体2的材料性质的装置100 的示意图，该装置100包括：
-LUS测量设备200，其包括生成激光器210、检测激光器220和检测器230，和
-控制单元300，其配置为执行根据本发明的第一方面的实施例中任一个的方法的步骤。
为了执行根据本发明的任何一个实施例的方法，控制单元300可以包括微处理器、微控制器、可编程数字信号处理器或其他可编程装置。控制单元还可以或替代地包括专用集成电路、可编程门阵列或可编程阵列逻辑、可编程逻辑器件或数字信号处理器。在控制单元包括比如上述微处理器、微控制器或可编程数字信号处理器的可编程装置的情况下，处理器还可以包括控制可编程装置的运行的计算机可执行代码。
LUS测量设备200还可以包括一个或多个固定和/或可移动反射镜 240、透镜250和具有漏斗的防护屏260，其中所有或大部分部件设置在壳体270中。生成激光器210和检测激光器220的激光束在钢带2的表面上的方向可以是非同轴的，如图9所示。激光束进一步通过壁290的开口280发射。
应当理解，本公开不限于上面描述的和在附图中示出的实施例；而是，本领域技术人员将认识到，在所附权利要求的范围内可以进行许多改变和修改。

Claims (17)

1.一种用于通过包括生成激光器(210)、检测激光器(220)和检测器(230)的激光超声(LUS)测量设备(200)来估计物体(2)的材料性质的方法，所述方法包括：
-通过所述生成激光器将激光脉冲提供(S1)到所述物体的表面上，使得在所述物体中生成超声波脉冲，并且使得在所述表面上立即生成超声波振动，
-使用所述检测激光器和所述检测器来测量(S2)来自所述物体的至少第一后续超声回波，所述超声回波是所述物体中生成的所述超声波脉冲的回波，
其特征在于，所述方法还包括：
-使用所述检测激光器和所述检测器来测量(S3)所述表面上立即生成的超声波振动，和
-基于测量到的至少第一后续超声回波，使用超声波衰减参数来估计(S5)所述材料性质，由此使用测量到的所述表面上立即生成的超声波振动作为测量到的至少第一后续超声回波的参考来估计所述材料性质。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过将基于测量到的至少第一后续超声回波的频谱振幅与基于测量到的在所述表面上立即生成的超声波振动的频谱振幅进行比较来提供所述参考。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，当将所述激光脉冲提供到所述物体的所述表面上时，所述物体具有600℃或更高的温度。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，当所述激光脉冲提供到所述物体的所述表面上时，所述温度为800-1200℃，比如850-950℃。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，测量到的在所述表面上立即生成的超声波振动和测量到的至少第一后续超声回波导致在时域中具有振幅变化的信号，其中，所述方法还包括提供(S4)用于将所述信号从时域转换到频域的模型，并且其中，基于在3至200MHz、优选为3-100MHz、比如3-40MHz的频率范围中的转换信号的值来估计所述物体的材料性质。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，测量到的在所述表面上立即生成的超声波振动和测量到的至少第一后续超声回波导致在时域中具有振幅变化的信号，其中，所述方法还包括提供用于将所述信号从时域转换到频域的模型，并且其中，基于在转换信号的频率范围中高于频谱振幅阈值的值来估计所述物体的材料性质，所述频谱振幅阈值限定所述(LUS)测量设备的噪声基底，在所述噪声基底之下转换信号不能与噪声区分开。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述物体是金属物体，优选为钢合金，其中，所述材料性质是粒径。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述生成激光器和所述检测激光器的激光束指向所述物体的所述表面上的相同位置。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述生成激光器的激光束的方向和所述检测激光器的激光束的方向相对于彼此成角度地分离。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述生成激光器和所述检测激光器配置为提供不同的激光束波长。
11.一种用于控制钢轧制过程的方法，所述方法包括：
-使用根据权利要求1-10中任一项所述的方法，在钢轧制过程期间对钢物体的粒径执行(S10)原位测量，和
-根据估计的粒径来控制(S20)所述钢轧制过程。
12.一种用于测量物体(2)的材料性质的装置(100)，包括：
-激光超声(LUS)测量设备(200)，其包括生成激光器(210)、检测激光器(220)和检测器(230)，和
-控制单元(300)，其配置为执行根据权利要求1-11中任一项所述的方法的步骤。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述生成激光器的激光束和所述检测激光器的激光束指向所述物体表面上的相同位置，和/或其中，所述生成激光器的激光束的方向和所述检测激光器的激光束的方向相对于彼此成角度地分离。
14.根据权利要求12-13中任一项所述的装置，其中，所述生成激光器和所述检测激光器配置为提供不同的激光束波长。
15.一种轧钢机(1)包括根据权利要求12-14中任一项所述的装置。
16.一种计算机程序，其包括程序代码装置，所述程序代码装置用于当所述程序在计算机上运行时执行根据权利要求1-11中任一项所述的步骤。
17.一种携带计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序包括程序代码装置，所述程序代码装置用于在所述程序产品在计算机上运行时执行根据权利要求1-11中任一项所述的步骤。
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