[发明专利]一种无需测厚的晶粒尺寸超声无损评价方法

权利要求书

1.一种无需测厚的晶粒尺寸超声无损评价方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、制备并采集各个参考试块的S个经过前处理的超声A波信号，测量每个所述参考试块的平均晶粒尺寸；

S2、构造如下的超声衰减速率系数

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

式中，α为超声衰减系数，c_L为超声纵波声速，u＝α·c_L为所构造的超声衰减速率，f_a为数据采集卡的采样频率，n^FW是表面一次回波的峰值点位置，n^BW1是底面一次回波的峰值点位置，n^BW2是底面二次回波的峰值点位置，在利用步骤S1得到的超声A波信号的表面一次回波、底面一次回波和底面二次回波，计算第k个参考试块第j个经前处理的超声A波信号中的超声衰减速率，以及第k个参考试块的S个超声A波信号的平均衰减速率之后，通过得到的平均衰减速率和步骤S1得到的平均晶粒尺寸进行最小二乘法线性拟合，拟合直线为

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

式中，拟合值的单位为μm，第k个参考模块的平均衰减速率为且拟合系数{d₀，d₁}的求法为

解上述的法方程组即可得到拟合系数{d₀，d₁}，式中运算符(，)表示求两向量内积，具体为

式中，D_k为第k个参考模块的实测晶粒尺寸，K为试块总数，将式(4)的结果代入式(3)，解得拟合系数{d₀，d₁}，此时式(2)即本发明所建立的不含厚度测量值的晶粒尺寸超声评价模型；

S3、利用所述步骤S2得到的不含厚度测量值的晶粒尺寸超声评价模型，对晶粒尺寸未知的测试试块进行晶粒尺寸无损评价及验证。