مطالعه تغییرات سرعت امواج فراصوتی طولی و عرضی در فلزات با تغییرات دما

در بسیاری از فرایندهای صنعتی اجزایی هستند که در دماهای بالا به کار گرفته می شوند. در بازرسی فراصوتی اطلاع دقیق از سرعت موج نقش کلیدی در صحت اندازه گیری ها دارد. سیستم های بازرسی فراصوتی کنونی با مسائلی همچون مقاومت دمایی پروب ها، جفت کردن پروب ها به قطعه در دمای بالا، و لزوم برداشتن عایق برای دسترسی به سازه مواجهند. استفاده از میله های استوانه ای به منظور قرار دادن پروب در یک محیطی دورتر از سطح داغ قبلا مورد توجه قرار گرفته است. با این وجود، زمانی که امواج از میله، که "موج بر" نیز خوانده می شود، عبور می کنند، تحت تبدیل حالت های بیشماری قرار می گیرند که منجر به پیدایش پژواک های تاخیری جدید به نام "پژواک های متوالی" می شود. این پژواک ها مانع از انجام اندازه گیری دقیق شده و برای حذف آنها نیاز به اصلاح موج بر می باشد. از بین روش های متفاوتی که ارائه شده است، موج برهای مخروطی، به علت اینکه نتایج خوبی در سازه های جوشکاری شده بدست می دهند و مستقل از جنس قطعه هستند و به راحتی ماشینکاری می شوند، برای اندازه گیری سرعت امواج فراصوتی در دمای بالا مورد استفاده قرار گرفتند. اثر زاویه مخروط بوسیله آزمایش های متعدد بررسی شد و هر چند با افزایش زاویه مخروط برای موج بر های بلند همواره سیگنال های با وضوح بالاتر بدست می آید، اما این امر برای موج بر های کوتاه صادق نیست. علاوه براین، تغییرات دما به هنگام اندازه گیری با موج بر اثر قابل توجهی در زمان رسیدن پژواک دیواره متوالی داشت. در نهایت عملیات اندازه گیری توسط موج بر با روش بازتابی انجام شد و عدم قطعیت آزمایش های انجام شده محاسبه شد. روش بازتابی به پژواک های متوالی بسیار حساس است و طراحی موج بر نقش مهمی در اندازه گیری بازی می کند. محیط اطراف نیز محدودیت هایی در انتخاب ابعاد موج بر ایجاد می کند که اجرای اندازه گیری به روش بازتابی را سخت تر می کند. نتایج آزمایش های انجام شده تا دمای حداکثر °c??? دقت بالای اندازه گیری ها را در دماهای متفاوت تایید نمود.