用轴向功率流分布来选择检测自由管状结构的最佳导波模式及其最佳频厚积,并将混合边界元法应用于管状结构,对其结果的有效性进行了验证.结果表明:对于自由管材,用超声纵向L(0,1)模式检测时,频厚积在0.15MHz·mm以下时较为灵敏;用L(0,2)模式检测时,在1.4～1.8 MHz·mm之间对检测管壁中央的缺陷较灵敏;用L(0,3)模式检测时,在2.0 MHz·mm以下对管内外表面上的缺陷都较灵敏.轴向功率流分布能有效地选择检测的最佳导波模式及其频厚积.

本文叙述了用超声波进行液体测量的适用范围及其所具有的优势,还介绍了几种主要的超声检测基本原理与实际应用。

介绍一种将传统边界元法和兰姆波的本征模式函数相结合的混合边界元法,以此计算兰姆波在板材内部传播时遇到障碍物或不连续界面时所发生的反射(或透射)问题,得到了若干频率入射兰姆波与板中不同深度缺陷相互作用的关系.数值计算结果表明,兰姆波与板中不连续体相互作用后存在模式转换现象.此工作对板材兰姆波的快速无损检测有一定的借鉴作用.

用二维傅立叶变换对实验测定的Lamb波信号进行分析.该方法是在波的传播路径方向上,对一系列等间距位置接收到的时间信号进行二维傅立叶变换.给出了各向同性和各向异性媒质中传播的Lamb波频散曲线的数值和实验结果.研究表明,二维傅立叶变换能有效地识别Lamb波模式.

随着微机技术的普及，超声波工业测量仪器正朝着智能化、高精度方向发展。由于被测物质的声学参量往往达到其温度变化的影响，超声波作工业测量时有必要对温度作某种补偿与修正，这一点在温度系数较大的液体超声波测试中尤为重要，因此研制了面向液体超声分析仪的温度测量电路。

文章考虑了阵元宽度对主瓣半功率点宽度的影响,并与忽略阵元宽度的线列阵的情况进行了比较.结果表明阵元宽度对主瓣半功率点宽度的影响非常有限,而且不同的阵元宽度造成的半功率点宽度之间的差异也很小.因此,在简化的情况下,可以用均匀的线列阵来取代实际相控阵进行计算.

对Lamb波与厚度变化的板材之间的相互作用进行了分析。针对SO模式Lamb波入射情况，利用混合边界元模型计算了台阶状散射体的透射系数与厚度变化的关系，并进行了实验验证。结果表明SO模式的透射系数能够很好的反映饭材的厚度变化，从而为该类材料的定量无损检测提供一定的理论支撑，在实际工业中具有重要的应用意义。

针对单一模式导波入射的情况,利用混和边界元模型计算了斜面型散射区域的反射系数和透射系数与各种入射模式、入射频率以及斜面倾角变化的关系,研究了在单一模式导波入射时导波与散射体的相互作用.文章的结果可以用来提高大量实际的无损检测工程中的检测灵敏度与能量的穿透能力,尤其是在那些发生了斜面状厚度变化波导中的情形.

在自由管材的情况下,分析了传播距离和管材中较低阶纵向导波模式波包幅度的关系.理论及实验结果表明,对于不同检测距离和内径-壁厚比的管材,检测中应用不同的导波模式,所用的激发脉冲周数和频厚积也应不同.在管材中激发和接收的导波模式中,L(0,2)模式的波包幅度较大,而L(0,1)模式的波包幅度较小,理论和实验结果是一致的.

采用超声纵向导波对热交换管进行检测.首先利用导波的频散曲线,选定了检测的最佳导波模式L(0,2),然后用位移分布、应力分布及总能量密度分布等选取了用该模式检测特定管道的频厚积,最后通过试验分析了管道导波检测的灵敏度.试验结果表明,L(0,2)模式的波长比缺陷尺寸大10倍时,也能非常清楚地检测到缺陷.