激光与红外

作者：贾庸斌

单位：中北大学电气与控制工程学院,山西 太原 030051；

关键词：激光超声测温;波速特征;频率特征;WignerVille时频分布

基金：信息探测与处理重点实验室基金项目(No.ISPT2020-6)；山西省自然科学基金(No.201801D121152)资助。

为解决金属材料在高温工作环境下进行温度检测时需接触,受限多等问题,使用激光超声技术实现超声非接触式收发,通过对纵波、表面波信号与温度的相关性分析,实现高温工作状态下金属零部件温度的检测。建立20～520℃范围内铝块的激光超声温度检测模型,研究了激光激发的超声纵波、表面波波速与温度的相关性；提出Wigner Ville分布下激光超声能量谱密度最大点的频率移动特征分析方法,研究了激光超声表面波频率与温度的相关性。研究表明:激光超声纵波、表面波波速及频率随温度升高成线性降低关系,且表面波波速-温度关系对温度检测的灵敏度更高。在单位长度1cm范围内,表面波声时随温度变化率为14×10-9s·℃-1,波速随温度变化率为-085m·s-1·℃-1,可以分辨1℃的温度变化,为后续的激光超声温度检测研究提供了依据。

来源：2023年第3期

《激光与红外》期刊编辑部

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