超聲波測厚

北京大鐘寺的永樂大鐘，堪稱鍾中之王，可是史書對它重量的記載卻說法不一，有說42噸，有說43噸的，也有說53噸的。而大鐘懸在大鐘殿內，不容許放下來稱重;又加上大鐘脣厚腰薄，用尺子測顧更是不易;況且大鐘成分並不單一。因此，永樂大鐘的重量一直是個難解之謎。

1980年，中國科學院聲學研究所在大鐘寺文物保管所的協助下，利用他們研製的精密超聲測厚儀，以交叉觸發脈衝重疊法，終於解開了這個謎。

由於超聲波的穿透能力很強，能穿過幾米厚的金屬，因此，可以利用超聲波的穿透能力強的特點，再利用波的反射，製成超聲測厚儀。在測量大鐘厚度時，只要測出超聲波脈衝來回一次的時間，再根據大鐘的成分，測量出超聲波在鍾內的傳播速度，就可以推算出鐘壁的厚度。

測定結果表明：鍾脣的厚度爲18.5釐米，鐘腰的最薄處厚度爲9.4釐米。根據大鐘上不同點測出的鐘壁的厚度，繪製成了有史以來第一份永樂大鐘的剖面圖，並由此算出大鐘的體積。經過化學檢測，可知大鐘是由銅、錫等合

金成分鑄造而成的，並由此製造出與永樂大鐘成分基本相同的樣塊，測出它的密度。最後計算出永樂大鐘的精確重量應爲46.5噸，從而解開了永樂大鐘重量之謎。

由於超聲波測厚不會對珍貴文物造成任何損害，所以這是研究歷史文物的一種很有價值的手段。對永樂大鐘的測厚成功，標誌着我國超聲技術的研究已經達到了一個新水平，併爲今後在其他領域的應用奠定了基礎。