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超聲波探頭檢測方法
超聲波探頭的應(yīng)用范圍很廣，涉及到材料的缺陷檢測、形貌檢測、聲學(xué)性能檢測等多種領(lǐng)域。下面主要介紹超聲波探頭在材料聲學(xué)性能檢測領(lǐng)域中的應(yīng)用。
材料密度檢測
聲速的大小與介質(zhì)速度、密度和壓縮模量有關(guān)，因此通過測量材料中超聲波的傳播速度，可以反推材料的密度和壓縮模量。常見的密度檢測方法有傳統(tǒng)的干式法和液浸法。
干式法： 實驗者將材料樣品放置在超聲波儀上，在超聲波探頭上覆蓋統(tǒng)一厚度的耦合介質(zhì)后，向樣品內(nèi)部發(fā)射超聲波，測量超聲波的從探頭到樣品內(nèi)部的路徑時長，可以反推材料的密度。
液浸法： 實驗者將材料樣品置于測量杯中，加入特定密度的液體使樣品完全浸泡在其中。在液體中發(fā)射超聲波，測量超聲波在液體中傳播時間，可以計算出液體中的聲速，從而反推材料的密度。
材料彈性模量檢測
材料的彈性模量是反映材料在外力作用下抗拉抗壓能力的物理量。常用的彈性模量檢測方法有聲速-密度法和共振頻率法。
聲速-密度法： 實驗者先通過超聲波探頭測量樣品的聲速和密度。根據(jù)材料的聲速和密度計算出材料的彈性模量和泊松比。
共振頻率法： 實驗者用超聲波探頭通過諧振模式來測量樣品的固有頻率和質(zhì)量，并利用彈性力學(xué)理論計算出材料的彈性模量。
材料泊松比檢測
材料的泊松比是材料在受到拉伸或壓縮應(yīng)力時，沿周期性方向的收縮或膨脹相對于沿壓縮或拉伸方向的收縮或膨脹的比例。泊松比的計算與材料的彈性模量和密度有關(guān)。常用的泊松比檢測方法有聲速法和共振頻率法。
聲速法： 通過測量超聲波在材料中的傳播速度，結(jié)合材料的密度和彈性模量計算出材料的泊松比。
共振頻率法： 同樣需要通過諧振模式測量樣品的頻率和質(zhì)量，根據(jù)材料的泊松比和彈性模量計算出材料的密度，從而反推材料的泊松比。
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