徐 鴻 郭 鵬 李鴻源 田振華 鄧 博

華北電力大學(xué)能源動力與機(jī)械工程學(xué)院，北京，102206

基于SH模態(tài)導(dǎo)波桿的電站高溫結(jié)構(gòu)壁厚測量方法

徐 鴻 郭 鵬 李鴻源 田振華 鄧 博

華北電力大學(xué)能源動力與機(jī)械工程學(xué)院，北京，102206

提出了一種基于SH模態(tài)導(dǎo)波桿的電站高溫結(jié)構(gòu)壁厚測量方法，該方法使用導(dǎo)波桿將壓電傳感器與高溫被測結(jié)構(gòu)隔開。通過研究發(fā)現(xiàn)非頻散SH模態(tài)導(dǎo)波能通過矩形橫截面導(dǎo)波桿將導(dǎo)波信號由傳感器導(dǎo)入到高溫被測結(jié)構(gòu)中。實驗驗證了通過特定夾具以干耦合方式將導(dǎo)波桿固定在被測結(jié)構(gòu)表面可以獲得較好的信號。使用2 MHz中心頻率下的漢寧窗調(diào)制正弦波信號實現(xiàn)了對處于不同溫度被測結(jié)構(gòu)壁厚的監(jiān)測，室溫(25 ℃)時，壁厚測量值與實際厚度相差0.016 mm，高溫被測結(jié)構(gòu)實驗信號也非常好，波速測量值與擬合曲線所得速度值誤差范圍為0.1%～2.5%。

超聲導(dǎo)波; SH0模態(tài); 導(dǎo)波桿; 高溫; 壁厚監(jiān)測; 數(shù)值模擬

0 引言

高溫、輻射環(huán)境下的設(shè)備在長期的服役過程中，因持續(xù)不斷的腐蝕、侵蝕、沖蝕，設(shè)備中管道壁面會出現(xiàn)壁厚減薄的現(xiàn)象，最終導(dǎo)致設(shè)備和管道失效破壞。材料一旦失效破壞，所引起的非計劃停工會給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重影響企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，甚至造成人員傷亡。原料狀況、流體流動特性、設(shè)備工況的差異性，使得管道的壁厚減薄具有明顯的局部性、突發(fā)性、風(fēng)險性特征，如何實現(xiàn)這些設(shè)備和管道的失效預(yù)測和預(yù)防，一直是企業(yè)關(guān)注的焦點問題[1-2]。

對于高溫部件局部腐蝕和磨損引起壁厚減薄的檢測，采用常規(guī)的超聲無損檢測技術(shù)時，壓電傳感器需與被測部件貼合，這在很大程度上限制了壓電傳感器的應(yīng)用環(huán)境。當(dāng)結(jié)構(gòu)溫度超過300 ℃時，常用壓電傳感器會因為環(huán)境溫度超過其居里溫度而使其壓電性能減弱甚至失效，進(jìn)而使壓電傳感器不能有效地激發(fā)和接收超聲波。為激發(fā)和接收高溫結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)波，文獻(xiàn)[3-4]對耐高溫的壓電材料和傳感器進(jìn)行了研究。此外，CAWLEY等[5]利用導(dǎo)波桿間接地激發(fā)和接收高溫結(jié)構(gòu)中的超聲波。導(dǎo)波桿可當(dāng)作導(dǎo)波、超聲波的傳輸媒介，將其置于被測結(jié)構(gòu)和壓電傳感器之間，可以有效地將壓電傳感器產(chǎn)生的超聲波傳輸?shù)奖粶y結(jié)構(gòu)中，用于超聲波激發(fā)；反之亦然，被測結(jié)構(gòu)中的超聲波可以通過導(dǎo)波桿傳輸?shù)綁弘妭鞲衅鳎糜诔暡ǖ慕邮?。為了減小導(dǎo)波桿中波能量衰減，LYNNWORTH等[6]采用金屬線束作為導(dǎo)波桿，金屬線直徑較小，在頻散曲線上屬于低頻厚積范圍，導(dǎo)波桿中的波近似非頻散傳播；但是金屬線中傳播波信號較弱，要獲得較強(qiáng)的信號就必須將更多的金屬線捆綁在一起。為了測量高溫高壓管道壁厚，李金紅等[7]將與管材相同材料的金屬棒以全焊透的形式垂直焊接在管道外壁面用于壁厚檢測；但該方法易產(chǎn)生焊接缺陷，引起被測結(jié)構(gòu)變形及附加應(yīng)力，而且該方法采用冷卻裝置對導(dǎo)波桿進(jìn)行降溫，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且現(xiàn)場操作十分不便。YOUNGDAHL等[8]將導(dǎo)波桿銅焊在被測部件上，并在導(dǎo)波桿外表面添加翅片結(jié)構(gòu)用于空冷；但翅片結(jié)構(gòu)僅僅使導(dǎo)波桿端部溫度降到100℃，且焊接接頭區(qū)域的機(jī)械性能會受到影響。

本文研究了矩形截面導(dǎo)波桿中SH模態(tài)傳播，并通過干耦合方式將壓電傳感器激發(fā)的SH導(dǎo)波有效地導(dǎo)入高溫結(jié)構(gòu)中，實現(xiàn)了高溫及變溫情況下的壁厚檢測。

1 基于SH模態(tài)的導(dǎo)波桿

1.1 SH模態(tài)的頻散關(guān)系

根據(jù)質(zhì)點振動方向的不同，板狀波導(dǎo)介質(zhì)中的超聲導(dǎo)波主要分為SH波和Lamb波。Lamb波分對稱模態(tài)(S)和非對稱模態(tài)(A)兩種類型:對稱Lamb波特點是薄板上下表面質(zhì)點作橢圓運動，中心質(zhì)點做縱向振動，振動相位相反并對稱于中心;非對稱Lamb波特點是薄板上下表面質(zhì)點做橢圓運動，中心質(zhì)點做橫向振動，振動相位相同而不對稱，Lamb波以縱向振動為主。薄板中SH波的質(zhì)點振動方向平行于板面而垂直于波的傳播方向[1-2]。對于各向同性均勻介質(zhì)，由Navier運動方程(不考慮體力)可以推導(dǎo)得到SH波的頻散方程：

sin(qh)=0

(1)

cos(qh)=0

(2)

式中，h為平板厚度；cs為橫波波速；ω為角速度；k為波數(shù)。

板厚1 mm的不銹鋼板(彈性模量E=216.9 GPa, 泊松比ν=0.2865, 密度ρ=7932 kg/m3)中SH模態(tài)的頻散曲線如圖1所示，SH0作為無頻散的波以剪切波速度cs傳播，有cs=3.2 km/s。圖1繪出頻率0～5 MHz的頻散曲線，SH0模態(tài)導(dǎo)波屬于非頻散的超聲導(dǎo)波信號，包括垂直于超聲導(dǎo)波傳播方向并平行于導(dǎo)波桿寬度偏振的低階剪切波信號。本文選取的SH0模態(tài)導(dǎo)波避免了不需要的較高階模態(tài)超聲波的產(chǎn)生，實現(xiàn)了矩形橫截面導(dǎo)波桿中只有單一模態(tài)的目的。

(b)群速度圖1 不銹鋼板中SH模態(tài)的頻散曲線Fig.1 SH modal dispersion curves for a stainless steel plate

1.2 導(dǎo)波桿中SH模態(tài)的傳播

導(dǎo)波波場模擬是導(dǎo)波研究的重要手段，因為模擬不但可以提供詳細(xì)的導(dǎo)波信息(波信號、波場、波模態(tài)、波結(jié)構(gòu)和頻散關(guān)系等)以便于深入研究，而且可以直觀地顯現(xiàn)出導(dǎo)波是如何傳播的[9-10]。利用ANSYS有限元分析軟件對SH0模態(tài)超聲導(dǎo)波在導(dǎo)波桿中的波形、能量衰減等特性進(jìn)行數(shù)值分析，可以驗證波源和導(dǎo)波桿設(shè)計的正確性和合理性，優(yōu)化并確定最佳工作參數(shù)。

本節(jié)中，薄矩形橫截面導(dǎo)波桿的有限元模型采用3D實體單元，即8節(jié)點Solid185單元。在導(dǎo)波桿材料參數(shù)的定義上，選用304不銹鋼，其彈性模量E= 216.9 GPa,泊松比ν=0.2865,密度ρ=7932 kg/m3。選用導(dǎo)波桿的尺寸：板厚1 mm,板寬15mm,板長100 mm[11]。

彈性波的有限元模擬屬于瞬態(tài)動力學(xué)分析，為保證計算精度，網(wǎng)格劃分應(yīng)盡量規(guī)整，網(wǎng)格單元尺寸適當(dāng)。網(wǎng)格尺寸和積分時間步長通常需要滿足以下關(guān)系式：

(3)

(4)

式中，Lmax、Lmin分別為單個網(wǎng)格上兩節(jié)點間的最大距離和最小距離；λmin為最小波長；nmin為每個波長內(nèi)的最少網(wǎng)格數(shù)(為保證收斂，nmin取值為8～10)；fc為激勵的中心頻率；cmin為彈性波的最小群速度。

由此，本模型采取單元尺寸為0.2 mm的正方形網(wǎng)格進(jìn)行劃分。

為激發(fā)SH0模態(tài)，對導(dǎo)波桿端面寬度中心10 mm區(qū)域的節(jié)點施加水平剪切力載荷，位移載荷方向沿X軸(寬度方向)，計算總時間設(shè)為200 μs，時間步長設(shè)為0.0625 μs。本小節(jié)選用的激勵脈沖導(dǎo)波中心頻率fc為2MHz。圖2為頻率2MHz，不同時間節(jié)點t時SH0模態(tài)導(dǎo)波在導(dǎo)波桿中傳播的位移等值線云圖。

(a)t=8.0 μs (b)t=20.5 μs

(c)t=33.0 μs (d)t=45.5 μs圖2 2MHz時X方向的位移云圖Fig.2 Simulation results of displacements in X direction at 2MH

由2a、圖2b和圖2c可看出，在傳播過程中SH0模態(tài)導(dǎo)波傳播穩(wěn)定，波包能量集中，無頻散，無明顯的多種模態(tài)波，實現(xiàn)了在導(dǎo)波桿中只有單一模態(tài)的目的。圖2d為45.5 μs時的位移場，是導(dǎo)波桿底端端面反射波，反射波能量雖有所衰減但仍然集中，傳播穩(wěn)定性很高。在導(dǎo)波整個傳播過程中，導(dǎo)波桿邊界不存在波能量，說明在導(dǎo)波桿邊界沒有發(fā)生波形轉(zhuǎn)換，能夠獲得較高信噪比的波信號。

如圖3所示，提取導(dǎo)波桿軸線方向(Z方向)距離施加載荷端60 mm處質(zhì)點位移數(shù)據(jù)。在中心頻率2 MHz附近質(zhì)點的位移最大，波包的能量最高、最為集中，無頻散現(xiàn)象，波場未受到導(dǎo)波桿邊界反射波影響，信號的信噪比也較高，說明SH0模態(tài)導(dǎo)波傳播穩(wěn)定，且質(zhì)點位移隨著傳播距離增加，位移能量有所衰減，但能量依然集中，波場依然穩(wěn)定。

圖3 2MHz時導(dǎo)波桿軸線方向距激發(fā)端60 mm處質(zhì)點位移曲線 Fig.3 Particle displacement curve of 60 mm in waveguide axis direction at 2MHz

通過以上的SH0模態(tài)導(dǎo)波傳播特性的仿真結(jié)果分析可知，橫截面尺寸為1 mm×15 mm導(dǎo)波桿在2 MHz的模擬頻率下，SH0模態(tài)導(dǎo)波在矩形橫截面導(dǎo)波桿中傳播時波場穩(wěn)定，無頻散發(fā)生，且在界面反射時不發(fā)生波形轉(zhuǎn)換，波形單一，能夠獲得較高信噪比的波信號。

2 導(dǎo)波桿溫度場分析

導(dǎo)波桿作為壓電傳感器和高溫被測部件之間的溫度緩沖波導(dǎo)介質(zhì)，必須具有良好的散熱性，因此，本節(jié)通過ANSYS軟件對其溫度場進(jìn)行數(shù)值模擬，并通過熱電偶測溫實驗來驗證導(dǎo)波桿散熱情況。

矩形橫截面導(dǎo)波桿采用三維模型，選取8節(jié)點Solid90單元，304不銹鋼導(dǎo)波桿的相關(guān)物理參數(shù)為：導(dǎo)熱系數(shù)15 W/(m·K)，質(zhì)量熱容460 J/( kg·K )，密度7932 kg/m3，空氣換熱系數(shù)0.025 W/(m·K)。建立導(dǎo)波桿模型，尺寸為：板厚1 mm，板寬15 mm，板長300 mm。使用單元格尺寸0.5 mm×0.5 mm對其進(jìn)行網(wǎng)格劃分。在導(dǎo)波桿一端的矩形橫截面施加700 ℃的溫度載荷，其余的5個面因考慮其與空氣(25 ℃)的對流換熱施加面載荷，對導(dǎo)波桿進(jìn)行穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱分析。圖4a示出了導(dǎo)波桿軸線方向(Z方向)的溫度場梯度變化。分別提取導(dǎo)波桿軸線上20 mm、40 mm、60 mm、80 mm、100 mm、200 mm、300 mm處節(jié)點的溫度繪制700 ℃模擬溫度分布曲線，如圖4b所示，在導(dǎo)波桿250 mm左右處溫度降至室溫，說明導(dǎo)波桿具有很好的散熱性能。

將K型熱電偶分別布置于導(dǎo)波桿的20 mm、40 mm、60 mm、80 mm、100 mm、200 mm、300 mm、400 mm、480 mm處測量溫度，將導(dǎo)波桿0 mm端插在履帶陶瓷加熱器中，整個加熱器用石英棉包裹嚴(yán)實，通過熱處理溫度控制箱設(shè)定溫度，從室溫25 ℃到700 ℃，當(dāng)加熱器穩(wěn)定在設(shè)定溫度時，使用安捷倫測量管理軟件讀取熱電偶測點的溫度，大約250 mm長的不銹鋼導(dǎo)波桿就能將700 ℃降到室溫25 ℃，與導(dǎo)波桿中溫度場模擬結(jié)果一致，如圖4b所示，驗證了1 mm×15 mm矩形橫截面導(dǎo)波桿具有很好的散熱性能。

(a)溫度場分布云圖

(b)溫度分布曲線圖4 導(dǎo)波桿(1 mm×15 mm)Fig.4 Rectangular steel strip of 15 mm and 1 mm

3 基于導(dǎo)波桿的高溫結(jié)構(gòu)壁厚檢測

3.1 導(dǎo)波桿與被測部件干耦合方式固定

本節(jié)通過特定夾具的夾持力將兩個端面都處理過的導(dǎo)波桿以干耦合方式固定在被測部件上，如圖5所示。實驗中導(dǎo)波桿的尺寸為：長500 mm、寬15 mm、厚1 mm，材質(zhì)采用304不銹鋼，在夾具夾持的導(dǎo)波桿一端布置可用于測試金屬材料應(yīng)變的電阻應(yīng)變片。電阻應(yīng)變片靈敏系數(shù)為2.08，敏感柵尺寸為3 mm×2 mm，基底尺寸為6.5 mm×4.0 mm。通過YSV8320靜態(tài)應(yīng)變測試儀測試導(dǎo)波桿所受的應(yīng)變ε，同時采集被測鋼板反射回來的導(dǎo)波信號。根據(jù)胡克定律σ=Eε(E是彈性模量，E=216.9 GPa)將應(yīng)變儀獲得的應(yīng)變ε轉(zhuǎn)換成應(yīng)力σ，再依據(jù)σ=F/S(S是導(dǎo)波桿與被測鋼板接觸面面積，S=15 mm2)獲得導(dǎo)波桿與被測鋼板之間干耦合所需夾持力F大小，就可以得到干耦合所需夾持力F與導(dǎo)入到被測鋼板中波能量的關(guān)系曲線，如圖6所示，波包1是導(dǎo)波桿的端部反射，波包2是被測鋼板后壁一次反射，波包3是被測鋼板后壁二次反射。

圖5 高溫鋼板壁厚測量裝置Fig.5 Steel plate thickness measurement equipment at high temperature

(a)導(dǎo)波信號

(b)反射波信號幅值曲線圖6 不同夾持力與反射波信號Fig.6 Reflection signal amplitude and different clamping force

由圖6a可知，夾持力由298 N增大到871 N時，通過導(dǎo)波桿導(dǎo)入被測鋼板中的導(dǎo)波信號能量增加，導(dǎo)波桿端面反射波波包1幅值降低，被測鋼板下表面反射波波包2和波包3幅值增大，與圖6b中波包1、2和3的幅值曲線趨勢一致，在1 kN附近波包幅值都達(dá)到極值，之后幅值降低并趨于穩(wěn)定。導(dǎo)波桿所受的夾持力過大(1809 N)時，導(dǎo)波桿會發(fā)生彎曲，造成導(dǎo)波桿端面與被測鋼板之間力變小，接觸面積也會減小，使導(dǎo)波桿導(dǎo)入到被測鋼板中的波能量減少，被測鋼板中反射波能量未能很好地導(dǎo)入到導(dǎo)波桿中，導(dǎo)致干耦合效果變差。綜上，導(dǎo)波桿中的波能量在1000 N附近時能被很好地導(dǎo)入到被測鋼板中，且被測鋼板中反射波能量能很好地通過連接處被探頭接收。

3.2 高溫鋼板壁厚測量實驗

超聲導(dǎo)波的測厚是通過聲波的脈沖回波方法實現(xiàn)的。圖7展示了SH0波在導(dǎo)波桿和被測鋼板中的傳播路徑，在后面的實驗中，我們只關(guān)注前三個反射波，因為前三次反射波的能量較高、幅值大、信噪比較高。在導(dǎo)波桿端部的直入射橫波探頭接收到的第一個反射波是導(dǎo)波桿端面的反射波，第二個反射波是被測鋼板后壁的一次反射波，第三個反射波是被測鋼板后壁的二次反射波。

圖7 超聲導(dǎo)波測厚原理示意圖Fig.7 Schematic diagram of thickness measurement by ultrasonic guided wave

在被測鋼板壁厚測量實驗中導(dǎo)波桿的尺寸為：長500 mm、寬15 mm、厚1 mm。被測鋼板的尺寸為：長150 mm、寬80 mm、厚10 mm。導(dǎo)波桿、被測鋼板和夾具的材料都采用304不銹鋼，探頭采用直徑12.5 mm直入射橫波探頭(Olympus V154)，將其通過蜂蜜耦合到矩形導(dǎo)波桿的端面，探頭的極化方向與導(dǎo)波桿的寬度方向平行，能夠在導(dǎo)波桿中激發(fā)出SH0波。導(dǎo)波桿與被測部件采用特定夾具實現(xiàn)干耦合。整個實驗裝置如圖5所示。

本文采取單激單收模式，在實驗裝置處于室溫(25 ℃)環(huán)境中，任意函數(shù)發(fā)生器(Tektronix AFG 3022)產(chǎn)生頻率為2 MHz時，激發(fā)5周期漢寧窗調(diào)制正弦波信號給直入射橫波探頭，再經(jīng)過導(dǎo)波桿，導(dǎo)入到被測平板上，被測平板產(chǎn)生的反射波會沿原路返回被探頭接收，獲得的反射波信號如圖8所示，該套設(shè)備能接收到平板底面1次和2次反射，信噪比較好，波包易于分辨。已知平板厚10 mm，反射信號時間差6.26 μs，計算得到波速3.19 mm/μs，接近SH0模態(tài)波速3.2 mm/μs(2 MHz時)，誤差為0.3%，壁厚測量值為10.016 mm，與實際平板厚度相差0.016 mm，說明此裝置在室溫下能較好地測量平板壁厚。

圖8 不同溫度時反射波信號Fig.8 Reflected wave signal under different temperature

將固定好的壁厚測量裝置放置在履帶陶瓷加熱器上，并進(jìn)行嚴(yán)密包裹，在被測鋼板上下表面和導(dǎo)波桿上不同位置100 mm、200 mm、300 mm、400 mm、480 mm處布置高溫?zé)犭娕迹鐖D5所示，通過熱處理溫度控制箱控制加熱毯的溫度，從室溫25 ℃逐漸升溫到700 ℃，350 ℃和700 ℃時反射波信號如圖8所示。由圖8可知,隨著溫度升高，反射信號的信噪比變好，波包信號更明顯。同時可以明顯看出反射波波包的延遲，為了直觀地觀察幅值和能量的變化情況，我們通過溫度-時間曲線來分析，如圖9所示。隨著溫度升高，三個波包傳播時間延長，與圖8的反射波波包延遲相一致。隨著溫度升高，波包2和波包3幅值有增大的趨勢，說明通過干耦合方式能將信號能量導(dǎo)入到平板中。

(a)溫度-時間

(b)溫度-波速圖9 高溫壁厚測量實驗數(shù)據(jù)曲線Fig.9 Experimental data curve of wall thickness measurement at high temperature

被測鋼板厚10 mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于導(dǎo)波桿長度(500 mm)，可以不考慮平板中溫度分布不均勻性所產(chǎn)生的影響。如圖9a所示，隨著被測鋼板溫度的升高，對傳感器接收到的反射波信號進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)反映壁厚信息的三個波包均發(fā)生時間延遲，反射信號時間差也由常溫時的6.26 μs增大至700 ℃時的7.06 μs。不同溫度時，不銹鋼的熱膨脹系數(shù)不同，導(dǎo)波傳播速度也相應(yīng)發(fā)生變化，造成反射波波包發(fā)生延遲現(xiàn)象，如圖9b所示。速度測量值與擬合曲線所得速度值誤差范圍為0.1%～2.5%，波速相差0.08～0.003 mm/μs。擬合的校正決定系數(shù)可以反映擬合結(jié)果的好壞，越接近1，擬合結(jié)果越好。本文中高溫實驗的校正決定系數(shù)為0.93，說明高溫實驗擬合結(jié)果很好。導(dǎo)波傳播速度由常溫時3.2 mm/μs減小至700 ℃時2.86 mm/μs，但是被測鋼板由室溫升至700 ℃的過程中，被測鋼板壁厚測量值范圍為9.63～10.1 mm，誤差范圍為0.16%～3.7%。上述結(jié)果驗證了即使在高溫環(huán)境中，利用導(dǎo)波桿和直入射橫波探頭可以對被測鋼板壁厚進(jìn)行測量或監(jiān)測。

4 結(jié)論及展望

本文研究表明2MHz中心頻率下的SH0模態(tài)導(dǎo)波在尺寸1 mm×15 mm×500 mm矩形橫截面導(dǎo)波桿中傳播的波形穩(wěn)定，無頻散發(fā)生，且在界面反射時無波形轉(zhuǎn)換，導(dǎo)波傳輸信噪比高；通過特定夾具以干耦合方式將導(dǎo)波桿固定在被測結(jié)構(gòu)表面可以實現(xiàn)對高溫被測部件實時定點測厚，在25～700 ℃溫度變化范圍內(nèi)，鋼板壁厚的測量誤差較小，在0.16%～3.7%之間。未來，在此測厚技術(shù)的基礎(chǔ)上添加無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，實現(xiàn)壁厚測量數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)街锌厥遥ㄟ^數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)分析處理，彌補(bǔ)現(xiàn)有監(jiān)測技術(shù)的缺點和不足，具有一定的創(chuàng)新性和應(yīng)用價值。

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(編輯 袁興玲)

Thickness Measuring Method of High-temperature Power Plant Structures Based on SH Mode Waveguide

XU Hong GUO Peng LI Hongyuan TIAN Zhenhua DENG Bo

School of Energy, Power and Mechanical Engineering, North China Electric Power University, Beijing,102206

It is significant to put forward a thickness measuring method of high temperature power plant structures based on SH mode, which used a waveguide to isolate the transducers from the high-temperature measurement zones. It was found that a nondispersive SH mode guided wave in rectangular waveguide was employed to transmit the guided wave signals from the transducers to the measurement zones. In addition, experiments were investigated by dry-coupled to attach the waveguides to the components, which shows that clamping the waveguides to the component surfaces may get best results. By using Hanning window modulated sine wave signals with 2 MHz center frequency, the thickness difference of the measured values and actual values of wall thickness is 0.016 mm at the room temperature(25 ℃). Performance at high temperatures was tested without signal degradation. The error ranges of wave velocity measurement values and the velocities of the fitting curve are 0.1% to 2.5%.

ultrasonic guided wave; SH0 mode; waveguide; high temperature; thickness monitoring; numerical simulation

2016-11-02

國家自然科學(xué)基金資助項目(51134016)；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金資助項目(2016XS25)

TB559;O347.4

10.3969/j.issn.1004-132X.2017.07.001

徐 鴻，男，1959年生。華北電力大學(xué)能源動力與機(jī)械工程學(xué)院教授、博士研究生導(dǎo)師。研究方向為電站設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、控制與運行，結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測，超聲無損檢測新技術(shù)。發(fā)表論文70余篇。E-mail：xuhong@ncepu.edu.cn。郭 鵬，男，1986年生。華北電力大學(xué)能源動力與機(jī)械工程學(xué)院博士研究生。李鴻源，男，1985年生。華北電力大學(xué)能源動力與機(jī)械工程學(xué)院博士研究生。田振華，男，1987年生。華北電力大學(xué)能源動力與機(jī)械工程學(xué)院博士研究生。鄧 博，男，1981年生。華北電力大學(xué)能源動力與機(jī)械工程學(xué)院博士研究生。