مطالعه تغييرات سرعت امواج فراصوتي طولي و عرضي با تغيير دما

آزمون غيرمخرب فراصوتي روشي است توانمند كه علاوه بر شناسايي عيوب سطحي و دروني قطعات، قادر است خواص مكانيكي و ساختاري مواد را نيز اندازه گيري كند. يكي از خواص مهم ماده، سرعت صوت (يا فراصوت) در آن ماده است. سرعت صوت نقشي اساسي در بازرسي هاي غيرمخرب فراصوتي ايفا مي كند، به طوري كه وجود خطا در اندازه گيري سرعت، موجب ايجاد خطا در اندازه گيري ضخامت مي شود. هر چند در دماهاي معمولي تغييرات سرعت صوت با دما ناچيز است، ولي در دماهاي بالا بايد حتما تاثير دماي قطعه بر سرعت صوت لحاظ شود. در اين مقاله، يك روش تجربي ساده و كم هزينه براي اندازه گيري سرعت امواج فراصوتي طولي و عرضي در يك نمونه استوانه اي از جنس فولاد St37 در دماي بالا، ارائه شده است. به منظور محافظت از تراگذار فراصوتي و دور نگه داشتن آن از سطح داغ نمونه از يك موج بر خاص، كه براي همين منظور طراحي و ساخته شده است، استفاده مي شود. با استفاده از روش فراصوتي عبوري و با بكارگيري اين موج بر، تغييرات سرعت امواج فراصوتي در محدوده دمايي  40-160^oCاندازه گيري شده است. نتايج بدست آمده از آزمايش ها با داده هاي تئوري مقايسه و عدم قطعيت مقادير اندازه گيري شده محاسبه شده است. عدم قطعيت سرعت امواج فراصوتي طولي و عرضي، با احتمال %95، به ترتيب ±0.01m/s و ±0.003m/s بدست آمده است. نتايج آزمايش ها تطابق بسيار خوبي با داده هاي تئوري دارد.