(2) 相對衰減法  相對衰減法是將待測材料的衰減與參考材料衰減進行比較的方法。該方法可以看做是衰減法的拓寬。相對衰減法的優點在于它最大限度消除了絕對衰減法中耦合、衍射修正造成的誤差，對衰減的測量更加精確，因此對試樣平均晶粒度的估計也有了很大改進。在早些時候的測量中，需要一套已知平均晶粒度的參考試樣來建立一個標準圖。僅僅需要考慮一次底面回波信號，但要求被測試樣的平均晶粒度應該在同一個數量級上。

先檢測具有細小晶粒度的參考試樣，它的底面回波是最高的，選擇一次底面回波信號并調節探傷儀的增益，使回波高度為熒光屏滿刻度的90%。然后在其他試樣上重復該步驟并觀察一次底面回波，確定待測試樣與參考試樣一次底面回波高度的相對值。圖8-11給出了利用相對衰減法與金相法分別得到的晶粒尺寸(粗晶材料在散射帶內的衰減隨晶粒尺寸的增加而增加)。

如果待測試樣的化學成分與參考試樣相同，但其晶粒度未知，就可以通過考查其相對衰減繼而利用標準圖來確定平均晶粒度。在某些情況下，對于厚度相同的兩個未知試樣，還可以直接繪制所有一次底面回波的高度與晶粒尺寸之間的標準圖。

(3）衰減譜法  衰減譜法是用一系列探頭或頻率響應范圍很寬的一個探頭在晶粒度已知的標樣(標準試樣)上進行檢測，以獲得如圖8-12所示的頻率和衰減測量值的關系曲線。如果晶粒大小和波長比值處于瑞利散射范圍，則頻率的對數值與衰減系數之間成線性關系(見圖8-12)。

由圖可知，對于粗糙晶粒(≥120μm)、中等晶粒(60~ 120μm)以及小晶粒(≤60μm)的試樣，直線的斜率差別很大。平均晶粒尺寸越大，對應的直線斜率越大。如果有一個化學成分與樣品相同但晶粒度未知的試樣，可以利用圖8-12測出其平均晶粒度。為達到該目的，衰減譜法需要繪制出在一定頻率范圍內的衰減值，以便依據直線斜率對晶粒尺寸進行計算。

用相似的理論，可用譜分析法對晶粒度進行測量。原理是：一次底面回波信號的自功率譜峰值頻率的變化，以及1/2譜峰極大值處對應的頻帶寬度( Full Width Half Maximum, FWHM)與晶粒尺寸相關。圖8-13為在5mm厚的試樣上峰值頻率及FWHM與D-1/2之間良好的線性關系。

圖8-13同時說明了屈服強度與D-1/2的關系。因此，當沒有其他微觀結構的變化影響屈服強度時，峰值頻率和FWHM不僅可用于確定晶粒度大小，還可以用來確定屈服強度。另外，頻諧分析法在普通的PC機上就能應用，非常適用于對試樣晶粒變化情況進行在線監控。

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