JP3231953U - 高温での表面波音速を測定するためのシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】高温での表面波音速を正確に測定するためのシステムを提供する。【解決手段】システムは、テストブロック２、温度調節ボックス１、超音波トランスデューサー３、超音波モジュール４及びオシロスコープ５を備え、テストブロックに配線溝が開けられ、テストブロックの左側は温度調節ボックス内に位置し、超音波トランスデューサーはテストブロックの右端の側面に位置し、且つ配線溝が温度調節ボックス内に位置し、超音波モジュールはオシロスコープ及び超音波トランスデューサーに接続される。システムは、高温での表面波の音速を正確に測定できる。【選択図】図１
Description
本考案は音速の測定システムに関し、具体的には、高温での表面波音速を測定するためのシステムに関する。
超音波検出は、従来の非破壊検出の主な方法の１つであり、高感度、軽量機器、便利な操作、高い検出効率などの利点により、機械、電気、石油化学などの業界で広く使用されている。超音波検出は、使用する波の種類に応じて、横波、縦波、表面波、板波などに分類でき、同じ媒体での波の種類の伝播速度も異なり、音速は超音波検出の重要なパラメータであり、欠陥位置決めの精度に大きな影響を与える。音速は、媒体の特性や、媒体の温度などの要素によって変化し、現在、音速への温度の影響のほとんどは理論的解析に基づくものであり、実験的なテストは多くなく、高温での音速測定は国内外の文献ではまれである。
表面波は、媒体内を伝播する超音波の一種であり、媒体の表面に沿って伝播し、表面や表面近くの欠陥を見つけるために使用される。室温で、接触法で表面波の音速を測定できるが、高温で音速を測定するには超音波トランスデューサーやカップリング剤の耐性の問題に直面し、トランスデューサーが高温環境にある場合、エコーの感度を大幅に低下させることがあり、カップリング剤が揮発したり、酸素と化学的に反応したりして、検出精度が悪い。これに鑑み、高温での表面波音速を測定するシステム及び方法を開発する必要があり、高温での表面波オンライン検出を実現するために基準と依拠を提供することが望まれている。
本考案は、上記の従来の技術の欠点を克服するために、高温での表面波の音速を正確に測定できる高温での表面波音速を測定するためのシステムを提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本考案による高温での表面波音速を測定するためのシステムは、テストブロック、温度調節ボックス、超音波トランスデューサー、超音波モジュール及びオシロスコープを備え、テストブロックに配線溝が開けられ、テストブロックの左側は温度調節ボックス内に位置し、超音波トランスデューサーはテストブロックの右端の側面に位置し、且つ配線溝が温度調節ボックス内に位置し、超音波モジュールはオシロスコープ及び超音波トランスデューサーに接続される。
配線溝とテストブロックの左端面との間の距離は３００ｍｍである。
配線溝の幅は０．２ｍｍであり、配線溝の深さは１０ｍｍであり、配線溝の長さは５０ｍｍである。
配線溝は周方向に分布される。
テストブロックは直方体の構造であり、テストブロックの幅、長さ及び高さはそれぞれ１００ｍｍ、１０００ｍｍ及び１０ｍｍである。
超音波トランスデューサーとテストブロックとの間にはカップリング剤層が設置される。
本考案は、以下のような有益な効果を有する。
本考案による高温での表面波音速を測定するためのシステムは、具体的な操作では、テストブロックの左側を温度調節ボックスで所定の温度に加熱し、且つ該所定の温度に保ち、表面波が配線溝及びテストブロックの左端面を通過する時にエコーを生成し、前記エコーは超音波トランスデューサーによってエコー信号に変換され、超音波モジュールは前記エコー信号を受信し、オシロスコープによって配線溝に対応するエコー信号とテストブロックの左端面に対応するエコー信号との間の時差を測定し、且つ前記時差及び配線溝とテストブロック左端面との間の距離に従って該所定の温度での表面波の音速を計算し、測定結果は正確であり、操作性に優れている。
本考案による高温での表面波音速を測定するためのシステムは、具体的な操作では、テストブロックの左側を温度調節ボックスで所定の温度に加熱し、且つ該所定の温度に保ち、表面波が配線溝及びテストブロックの左端面を通過する時にエコーを生成し、前記エコーは超音波トランスデューサーによってエコー信号に変換され、超音波モジュールは前記エコー信号を受信し、オシロスコープによって配線溝に対応するエコー信号とテストブロックの左端面に対応するエコー信号との間の時差を測定し、且つ前記時差及び配線溝とテストブロック左端面との間の距離に従って該所定の温度での表面波の音速を計算し、測定結果は正確であり、操作性に優れている。
以下、図面を参照して本考案の一実施形態についてより詳細に説明する。
図１〜図３を参照し、本考案による高温での表面波音速を測定するためのシステムの一実施形態は、テストブロック２、温度調節ボックス１、超音波トランスデューサー３、超音波モジュール４及びオシロスコープ５を備え、テストブロック２に配線溝６が開けられ、テストブロック２の左側は温度調節ボックス１内に位置し、超音波トランスデューサー３はテストブロック２の右端の側面に位置し、且つ配線溝６は温度調節ボックス１内に位置し、超音波モジュール４はオシロスコープ５及び超音波トランスデューサー３に接続される。
本実施形態において、配線溝６とテストブロック２の左端面との間の距離は３００ｍｍであり、配線溝６の幅は０．２ｍｍであり、配線溝６の深さは１０ｍｍであり、配線溝６の長さは５０ｍｍであり、配線溝６はテストブロック２の左端面に沿った方向に分布され、テストブロック２は直方体の構造であり、テストブロック２の幅、長さ及び高さはそれぞれ１００ｍｍ、１０００ｍｍ及び１０ｍｍであり、超音波トランスデューサー３とテストブロック２との間にカップリング剤層が設置される。
本実施形態の具体的な操作過程は以下の通りである。
テストブロック２の左側を温度調節ボックス１で所定の温度に加熱し、且つ該所定の温度に保つと同時に、テストブロック２の右端面の温度を５０℃未満にし、超音波モジュール４が電気信号を生成し、且つ該電気信号を超音波トランスデューサー３に送信し、超音波トランスデューサー３は前記電気信号を表面波に変換し、該表面波が配線溝６及びテストブロック２の左端面を通過する時にいずれもエコーを生成し、前記エコーは超音波トランスデューサー３によってエコー信号に変換され、超音波モジュール４は該エコー信号を受信し、且つオシロスコープ５によって前記エコー信号を表示すると同時に、オシロスコープ５によって配線溝６に対応するエコー信号とテストブロック２の左端面に対応するエコー信号との間の時差を測定し、且つ前記時差及び配線溝６とテストブロック２の左端面との間の距離に従って該所定の温度での表面波の音速を計算する。
テストブロック２の左側を温度調節ボックス１で所定の温度に加熱し、且つ該所定の温度に保つと同時に、テストブロック２の右端面の温度を５０℃未満にし、超音波モジュール４が電気信号を生成し、且つ該電気信号を超音波トランスデューサー３に送信し、超音波トランスデューサー３は前記電気信号を表面波に変換し、該表面波が配線溝６及びテストブロック２の左端面を通過する時にいずれもエコーを生成し、前記エコーは超音波トランスデューサー３によってエコー信号に変換され、超音波モジュール４は該エコー信号を受信し、且つオシロスコープ５によって前記エコー信号を表示すると同時に、オシロスコープ５によって配線溝６に対応するエコー信号とテストブロック２の左端面に対応するエコー信号との間の時差を測定し、且つ前記時差及び配線溝６とテストブロック２の左端面との間の距離に従って該所定の温度での表面波の音速を計算する。
ある温度で配線溝６のエコーの伝播時間はｔ１であり、テストブロック２の左端面のエコーの伝播時間はｔ２であり、配線溝６のエコーとテストブロック２の左端面のエコーとの間の時差Δｔ＝ｔ２−ｔ１であり、テストブロック２が所定の温度での線形膨張係数はαであり、配線溝６からテストブロック２の左端面までの線形膨張量Δｌ＝３００×αであり、表面波が配線溝６から左端面の領域まで伝播する総距離ｌ＝２×（３００＋Δｌ）であると、表面波が所定の温度での音速ｃｔ＝ｌ／Δｔである。
なお、カップリング剤層及び超音波トランスデューサー３はいずれも温度調節ボックス１内に位置しないため、カップリング剤の耐性の問題が避けられると同時に、超音波トランスデューサー３が高温環境でエコー感度を大幅に低下し得るという問題が回避される点に留意されたい。
１ 温度調節ボックス
２ テストブロック
３ 超音波トランスデューサー
４ 超音波モジュール
５ オシロスコープ
６ 配線溝
２ テストブロック
３ 超音波トランスデューサー
４ 超音波モジュール
５ オシロスコープ
６ 配線溝
Claims (6)
- 高温での表面波音速を測定するためのシステムであって、
テストブロック（２）、温度調節ボックス（１）、超音波トランスデューサー（３）、超音波モジュール（４）及びオシロスコープ（５）を備え、
テストブロック（２）に配線溝（６）が開けられ、テストブロック（２）の左側は温度調節ボックス（１）内に位置し、
超音波トランスデューサー（３）はテストブロック（２）の右端の側面に位置し、且つ配線溝（６）は温度調節ボックス（１）内に位置し、
超音波モジュール（４）はオシロスコープ（５）及び超音波トランスデューサー（３）に接続される
ことを特徴とする高温での表面波音速を測定するためのシステム。 - 配線溝（６）とテストブロック（２）の左端面との間の距離は３００ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の高温での表面波音速を測定するためのシステム。
- 配線溝（６）の幅は０．２ｍｍであり、配線溝（６）の深さは１０ｍｍであり、配線溝（６）の長さは５０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の高温での表面波音速を測定するためのシステム。
- 配線溝（６）は周方向に分布されることを特徴とする請求項１に記載の高温での表面波音速を測定するためのシステム。
- テストブロック（２）は直方体の構造であり、テストブロック（２）の幅、長さ及び高さはそれぞれ１００ｍｍ、１０００ｍｍ及び１０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の高温での表面波音速を測定するためのシステム。
- 超音波トランスデューサー（３）とテストブロック（２）との間にカップリング剤層が設置されることを特徴とする請求項１に記載の高温での表面波音速を測定するためのシステム。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| CN202021468953.8U CN212409861U (zh) | 2020-07-22 | 2020-07-22 | 一种用于测量高温下表面波声速的系统 |
| CN202021468953.8 | 2020-07-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3231953U true JP3231953U (ja) | 2021-05-13 |
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ID=74405087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020004997U Active JP3231953U (ja) | 2020-07-22 | 2020-11-19 | 高温での表面波音速を測定するためのシステム |
Country Status (2)
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|---|---|
| JP (1) | JP3231953U (ja) |
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2020
- 2020-07-22 CN CN202021468953.8U patent/CN212409861U/zh active Active
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Also Published As
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| CN212409861U (zh) | 2021-01-26 |
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