초음파 두께 측정의 원리

Feb 15, 2025

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초음파 파형 정보

 

We are surrounded by invisible sound waves. In media such as water or air, they manifest as mechanical vibrations. *"Ultrasonic wavefrom"are sounds with frequencies exceeding the human hearing limit (generally accepted as >20 kHz). 초음파 테스트에서 주파수는 일반적으로 500 kHz ~ 20MHz입니다.

 

초음파 두께 게이지가 어떻게 작동합니까?


초음파 프로브는 초음파 펄스 에코를 생성합니다. 에코가 테스트 자료를 통과하고 프로브로 돌아가는 데 걸리는 시간이 정확하게 측정됩니다. 음파는 다른 재료 간의 경계에서 반영됩니다. 트랜스 듀서는 펄스를 생성 할뿐만 아니라 에코를 감지합니다. 방출 된 펄스와 백벽 에코 사이의 시간 간격은 다음 공식에 따라 계산됩니다.

 

거리=소리 속도 (m/s) x 시간

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펄스는 드럼을 치는 것과 유사한 음향 에너지의 파열입니다. 에코는이 소리의 반사입니다. 파도는 커플 링 겔을 사용하여 테스트 재료에 결합하고 뒷벽이나 다른 경계를 겪을 때까지 전파 한 다음 트랜스 듀서로 다시 반사하여 음향 에너지를 전기 에너지로 변환합니다. 게이지는 반환 에코를 모니터링하며 시간 간격은 종종 백만 분의 1 초로 측정됩니다. 재료의 음속을 사전 설정함으로써 두께를 계산할 수 있습니다.

주요 요인


1. 재료 사운드 속도가 중요합니다. 더 어려운 재료는 더 부드러운 것보다 더 빠르게 사운드를 전달합니다. 금속 음속 속도는 일반적으로 비 금속 재료보다 훨씬 높습니다. '
2. 교정이 필요합니다. 게이지는 알려진 두께의 기준 표준을 사용하여 재료의 특정 음속으로 보정해야합니다.

3. 재료의 음속은 온도에 따라 변화하여 측정 정확도에 영향을 미치므로 기준 표준 및 테스트 시편은 동일한 온도이어야합니다.

 

초음파 두께 측정의 장점

 

비파괴 테스트 (NDT):

테스트 자료를 손상 시키거나 변경하지 않으므로 항공 우주, 에너지 및 인프라와 같은 산업에서 중요한 구성 요소를 검사하는 데 이상적입니다.

높은 정확도 및 정밀도:

적절하게 교정되면 미크론 수준 해상도 (예 : ± {0. 01 mm)를 달성하여 품질 관리 및 안전 평가를위한 신뢰할 수있는 측정을 보장합니다.

물질적 다양성:

재료 전도도 또는 자기에 관계없이 금속 (강철, 알루미늄), 플라스틱, 복합재, 세라믹 및 유리에서 작동합니다.

단면 액세스:

테스트 오브젝트의 한쪽에만 액세스해야하므로 제한된 공간이나 설치된 장비 (예 : 파이프 라인, 압력 용기)에서 검사가 가능합니다.

실시간 결과:

즉각적인 두께 판독 값을 제공하여 생산 또는 유지 보수 워크 플로에서 빠른 의사 결정을 촉진합니다.

도전적인 환경에 대한 적응성:

극한 온도, 부식성 대기 또는 수중 (특수 프로브 포함)에서 작동 할 수 있습니다.

높은 안전 :

초음파 검사에는 검사관에게 방사선 노출이 없습니다.