روشی نوین برای مطالعه تغییرات سرعت امواج فراصوتی طولی و عرضی با تغییر دما

آآزمون غیرمخرب فراصوتی روشی است توانمند که علاوه بر شناسایی عیوب سطحی و درونی قطعات، قادر است خواص مکانیکی و ساختاری مواد را نیز اندازه گیری کند. یکی از خواص مهم ماده، سرعت صوت (یا فراصوت) در آن ماده است. سرعت صوت نقشی اساسی در بازرسی های غیرمخرب فراصوتی ایفا می کند، به طوری که وجود خطا در اندازه گیری سرعت، موجب ایجاد خطا در اندازه گیری ضخامت می شود. هر چند در دماهای معمولی تغییرات سرعت صوت با دما ناچیز است، ولی در دماهای بالا باید حتما تاثیر دمای قطعه بر سرعت صوت لحاظ شود. در این مقاله، یک روش تجربی ساده و کم هزینه برای اندازه گیری سرعت امواج فراصوتی طولی و عرضی در یک نمونه استوانه ای از جنس فولاد St37 در دمای بالا، ارائه شده است. به منظور محافظت از تراگذار فراصوتی و دور نگه داشتن آن از سطح داغ نمونه از یک موج بر خاص، که برای همین منظور طراحی و ساخته شده است، استفاده می شود. با استفاده از روش فراصوتی عبوری و با بکارگیری این موج بر، تغییرات سرعت امواج فراصوتی در محدوده ی دمایی 160 oC - 40 اندازه گیری شده است. نتایج بدست آمده از آزمایش ها با داده های تئوری مقایسه و عدم قطعیت مقادیر اندازه گیری شده محاسبه شده است. عدم قطعیت سرعت امواج فراصوتی طولی و عرضی، با احتمال %95، به ترتیب m/s 0.01 ±و m/s 0.003 ± بدست آمده است. نتایج آزمایش ها تطابق بسیار خوبی با داده های تئوری دارد.