(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准圖。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並調節探傷儀的增益，使回波高度爲熒光屏滿刻度的90%。然後在其他試樣上重複該步驟並觀察一次底面回波，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准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准圖。

(3）衰減譜法  衰減譜法是用一系列探頭或頻率響應範圍很寬的一個探頭在晶粒度已知的標樣(標准試樣)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範圍，則頻率的對數值與衰減系數之間成線性關系(見圖8-12)。

由图可知，对于粗糙晶粒(≥120μm)、中等晶粒(60~ 120μm)以及小晶粒(≤60μm)的试样，直线的斜率差别很大。平均晶粒尺寸越大，对应的直线斜率越大。如果有一个化学成分与样品相同但晶粒度未知的试样，可以利用图8-12测出其平均晶粒度。为达到该目的，衰减谱法需要绘制出在一定频率范围内的衰减值，以便依据直线斜率对晶粒尺寸进行计算。

用相似的理论，可用谱分析法对晶粒度进行测量。原理是：一次底面回波信号的自功率谱峰值频率的变化，以及1/2谱峰极大值处对应的频带宽度( Full Width Half Maximum, FWHM)与晶粒尺寸相关。图8-13为在5mm厚的试样上峰值频率及FWHM与D-1/2之间良好的线性关系。

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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