基于相关法的超低膨胀玻璃声速测量

摘要

精准的声速测量对于表征超低膨胀玻璃的热膨胀特性具有重要意义,高精度的渡越时间(TOF)估计是使用时差法进行声速测量的关键.针对TOF测量精度不高导致声速测量重复性误差大的问题,提出了一种利用信号处理中的相关性原理来测量声速的方法,并用MATLAB软件进行了仿真以验证该方法的可行性.该方法利用被测试样的一次底波与二次底波具有明显关系的性质,对两次底波进行滤波去噪后计算其相关性,确定超声波在试样中的TOF.利用相关法测量了超低膨胀玻璃的声速.结果 表明,相关法测得的声速与典型的峰值法测得的声速相对误差不超过0.012％,且声速测量的重复性误差小于0.1 m·s-1.因此,相关法测量超低膨胀玻璃的声速是可行且可靠的,其具有无损表征大尺寸超低膨胀玻璃热膨胀均匀性的巨大潜力.