设备的运行状态与其内部结构应力之间存在着紧密的关系。为了保障设备运行的安全性和可靠性,人们希望对其内部的应力状况进行有效的监测和评估。工程实践中常用于应力检测的方法有电阻应变法、巴克豪森法、X射线法和超声波法等。同其它检测方法相比,超声波应力检测法具有灵敏度高、准确性好及可操作性强等优点,从而成为一种公认为最有前途的无损检测方法。本文以声弹性理论为基础,设计并制作了一套基于TDC(Time to Digital Converter)利用LCR波(Critically Refracted Longitudinal Wave)测量弹性介质中的切向应力的实验平台,并在微机控制的万能试验机上进行了初步的实验。本文首先介绍了超声波应力检测的基本理论,重点介绍了LCR波的产生机理及其在应力检测中的应用。接着介绍了基于TDC的切向应力测量实验平台的硬件结构及其工作原理,详细介绍了高精度的时间测量芯片TDC-GP1的原理和使用。然后对控制程序设计及程序流程进行了分析。最后给出了测试过程并对实验数据进行了分析。实验数据表明:在试件的弹性范围内,试件内部的切向应力与LCR波在固定传播距离下的声时变化有着良好的线性关系;证明了基于TDC-GP1的测试信号处理方法在用LCR波进行切向应力测量的可行性和正确性,为弹性介质中的切向应力测量从理论研究走向实践应用提供了较高的参考价值。