اندازه‌گیری دقیق سرعت امواج فراصوتی در مواد از اهمیت زیادی برخوردار است و علاوه بر کاربردهای ضخامت‌سنجی قطعات، برای محاسبه ضرایب الاستیک مواد نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این مقاله سعی خواهد شد با استفاده از روش‌های پردازش سیگنال، دقت اندازه‌گیری سرعت امواج فراصوتی افزایش داده شده و عدم قطعیت اندازه‌گیری سرعت نیز محاسبه شود. بدین منظور از الگوریتم SAGE ،که یکی از روش‌های تخمین به کمک مدلسازی است، استفاده شده است. به کمک این الگوریتم می‌توان اکوهای دارای همپوشانی در سیگنال فراصوتی را از هم تفکیک نمود و در نتیجه فاصله اکوها را که همان زمان پرواز موج است با دقت انداز‌ه‌گیری کرد. علاوه بر این، با انجام مدلسازی، تاثیر نویزهای مزاحم موجود در سیگنال نیز تا حد زیادی کاهش می‌یابد. به منظور ارزیابی روش پیشنهادی، نمونه‌ای‌ پله‌ای از جنس فولاد AISI 4140 با ضخامت-های 10، 15، 20 و 25 میلی‌متر، به روش آزمون فراصوتی غوطه‌وری مورد آزمایش قرار گرفت. اختلاف زمانی بین اکوها برای پنجاه اندازه‌گیری مکرر محاسبه و با میانگین‌گیری از این مقادیر و محاسبه انحراف معیار آن‌ها مقدار اختلاف زمانی و عدم قطعیت بدست آمده است. با اندازه‌گیری دقیق ضخامت قطعه با میکرومتر و استفاده از اختلاف زمانی حاصل از مدلسازی، مقدار سرعت صوت و عدم قطعیت آن محاسبه شده است. روش‌های مختلف مدلسازی در مطالعه حاضر مورد استفاده قرار گرفته و با یکدیگر مقایسه شده‌اند. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که این روش می‌تواند عدم قطعیت سرعت صوت را به صورت قابل توجهی بهبود بخشد.

واژه‌های کلیدی: سرعت صوت، مدلسازی، آزمون فراصوتی، عدم قطعیت، الگوریتم SAGE

متن کامل [PDF 555 kb]   (6042 دریافت)