声速是衡量材料声学性质的重要参数。实际检测中有时需要测量材料中的声速。下面简单介绍测量声速的几种常用方法。

1. 超声检测仪器测量法

   对检测人员来说，用检测仪器测量声速是最简便的。用这种方法测量，可用单探头反射法，也可用双探头穿透法。可用于测量纵波声速，也可用于测量横波声速。

    （1）检测仪按时间刻度：对于按时间刻度或带时标的检测仪，测量声速方法如下将探头对准大平底，调节仪器使始波与底波分别对准不同刻度，测出工件厚度，声速按下式计算：

                    反射法c = 2d/t

                    穿透法c =d/t 

            式中d为工件厚度，t为始波与底波之间的时间差，c为待测工件中的声速。

    （2）检测仪按深度刻度：对于按深度刻度的检测仪，不能直接从示波屏上读出时间，需采用比较法测量声速。

            测试时，先把探头对准待测工件的底面，调节仪器使底面回波对准某一刻度\tau ，此时超声波通过工件的时间为t=2d/c1。

      然后将探头放在水中，调节探头位置使水层底面回波对准同一水平刻度\tau，如上图，这时超声波通过水层的时间为t = t=2b/c2

        由于二者水平刻度相同，即时间相同，所以有c1/c2=d/b即 c1=c2*d/b

            式中c2为水中声速，c2 = 1480m/s，d为工件厚度，b为水层厚度，c1为待测工件中的声速;

  上述测定纵波声速的方法同样适用于横波声速的测量。测横波声速不同的是：先换上横波探头，并用标准试块校准“0”点，然后使探头对准待测工件上的横孔，调节仪器使横孔回波对准某一水平刻度，如上图所示，在换上直探头，调节探头在水中的位置，使水层底波对准水平刻度，这时横波声速为： cs=c2*d/b

上述方法测量声速，精度不高，影响误差的主要原因是：直探头前面有一层保护膜，声波在里面传播有一段时间，另外d、b的测量存在误差。还有工件底波和水层底波前沿不一定完全重合。

2. 测厚仪测量法

（1）共振式测厚仪：根据驻波理论，当工件厚度为λ/的整数倍时，入射波与反射波在工件内形成驻波产生共振，声速计算公式为c = 2f_{n}\d/n，其中d是工件厚度，f_{n}是共振频率，n是共振次数。

（2） 脉冲反射式测厚仪（超声波测厚仪）：用其测量声速的原理和方法与超声检测仪测量声速的方法相同。

3.示波器测量法

    将按时间刻度的检测仪与示波器连接，从示波器荧光屏上直接读取始脉冲与底波之间的时间差，从而计算出声速c=2d/t。式中d为工件厚度，t为始波与底波之间的时间差，c为待测工件中的声速。

1 - 检测仪、2 - 示波器、3 - 探头、4 - 被测材料