[发明专利]一种采用音速仪测量介质内声速的方法

说明书

技术领域

本发明属于介质内音速测量技术领域，特别是一种采用音速仪测量介质内声速的方法。 

背景技术

目前，音速仪的使用已经十分普遍，通过将音速仪探头紧贴于被测物体表面，打开音速仪即可得到设定音速在该介质中的传播时间，再用卡尺对被测工件进行测距即可求出工件中该声音在该介质中的传播速度，在目前使用音速仪测量工件中的音速时存在诸多不便，首先要在被测工件上制出音速仪探头的接触平面，这样对于大量检测工件的测量来讲测量过程繁杂，步骤多，效率低，其次，利用卡尺对工件进行测距会产生测量误差，导致最终传播音速结果不精确。 

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提出一种采用音速仪测量介质内声速的方法。 

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的： 

1、一种采用音速仪测量介质内声速的方法，包括步骤如下： 

（1）将左右音速仪测头至于液体槽中固定，将左右音速仪的输出与计算机连接，加电，调节好音速仪频率准备工作； 

（2）测量出左右音速仪两探头之间的距离L1； 

（3）在左右音速仪探头之间垂直插入厚度为D的标准件，并固定距离，测量左音速仪探头到标准件左侧平面之间的距离L2； 

（4）得出声波在该液体中的速度V_液； 

（5）将标准件从液体槽中取出，在左右音速仪探头之间任意位置垂直插入被测工件，测量得出声波在工件中的速度V_工件。 

而且，所述步骤（2）测量出左右音速仪两探头之间的距离L1的具体方法为：首先右音速仪工作，发射声波到左音速仪探头平面后返回，时间显示为T₁，利用公式可表示L1=V_液×T₁/2。 

而且，所述步骤（3）测量左音速仪探头到标准件左侧平面之间的距离L2的具体方法为：左音速仪工作，发射声波到标准件左侧平面后返回，时间显示为T₂，利用公式表示L2=V_液× T₂/2。 

而且，所述步骤（4）得出声波在该液体中的速度V_液的具体方法是：右音速仪工作，发射声波到标准件右侧平面后返回，时间显示为T₃，利用公式L3=L1-L2-D=V_液×T₃/2求得L3，那么，速度V_液可用公式表示， 

V_液=2×D/(T₁-T₂-T₃) 

其中，D可选择20mm作为标准件的厚度。 

而且，所述步骤(5)测量得出声波在工件中的速度V_工件的具体方法为： 

①左音速仪工作，发射声波到被测工件左侧平面后返回，时间显示为T₄，设定左音速仪探头到被测工件左侧平面的近距离为L4，L4=V_液×T₄/2；左音速仪声波穿入工件左侧表面进入被测工件到达右侧表面内后返回，时间显示为T_工件，声波在被测工件中传输的时间为T_工件=2d/V_工件， 

d=V_工件×T_工件/2,其中d为被测工件的厚度； 

②右音速仪工作，发射声波到被测工件右侧平面后返回，时间显示为T₅，设定右音速仪探头到被测工件右侧平面的近距离为L5，L5=V_液×T₅/2； 

③得出声波在被测工件中的速度V_工件；首先基于L1=L4+L5+d,得出， 

L1=V_液×T₄/2+V_液×T₅/2+V_工件×T_工件/2,转换后得出， 

V_工件=（2L1-V_液×T₄-V_液×T₅）/T_工件。 

而且，所述液体槽中的液体为水。 

本发明的优点和积极效果是