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Pulse-Echo Ultrasonic Testing

1940
  • Floyd Firestone
Technician conducting pulse-echo ultrasonic testing on a metal pipe in a laboratory.

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

The pulse-echo method is the foundation of most अल्ट्रासोनिक परीक्षण। एक ट्रांसड्यूसर किसी पदार्थ में एक छोटी, उच्च आवृत्ति वाली ध्वनि तरंग उत्सर्जित करता है। यह तरंग तब तक यात्रा करती है जब तक कि यह किसी सीमा या दोष से टकराकर कुछ ऊर्जा को प्रतिध्वनि के रूप में वापस परावर्तित नहीं कर देती। वही ट्रांसड्यूसर इस प्रतिध्वनि का पता लगाता है, और तरंग यात्रा के समय का उपयोग परावर्तक की गहराई की गणना करने के लिए किया जाता है, जिससे दोष का पता लगाना और मोटाई मापना संभव हो जाता है।

पल्स-इको तकनीक ध्वनि तरंगों के समय निर्धारण के एक सरल सिद्धांत पर काम करती है। पल्सर-रिसीवर नामक एक विशेष उपकरण उच्च-वोल्टेज विद्युत पल्स उत्पन्न करता है। यह पल्स एक ट्रांसड्यूसर को भेजा जाता है, जिसमें एक पीजोइलेक्ट्रिक तत्व होता है जो प्रतिक्रिया में कंपन करता है, जिससे उच्च-आवृत्ति वाली अल्ट्रासोनिक तरंग उत्पन्न होती है। यह तरंग परीक्षण सामग्री से होकर गुजरती है। जब यह किसी भिन्न सतह से टकराती है, तो acoustic impedance, such as a crack, void, or the back wall of the material, a portion of the wave’s energy is reflected.

The reflected wave, or echo, travels back to the transducer. The piezoelectric element converts this returning ध्वनिक energy back into an electrical signal. The receiver component of the pulser-receiver amplifies this weak signal. The system’s internal clock measures the precise time elapsed between the initial pulse transmission and the reception of the echo. This is known as the ‘time-of-flight’ (ToF).

परीक्षण किए जा रहे पदार्थ में ध्वनि का वेग (c) ज्ञात होने पर, परावर्तक तक की दूरी (d) की गणना निम्न सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है: d = (c × ToF) / 2। दो से भाग देना आवश्यक है क्योंकि मापा गया समय परावर्तक तक ध्वनि के आने-जाने में लगने वाले समय को ध्यान में रखता है। परिणाम आमतौर पर स्क्रीन पर A-स्कैन के रूप में प्रदर्शित होते हैं, जो सिग्नल आयाम को समय के सापेक्ष दर्शाता है, जिससे एक प्रशिक्षित ऑपरेटर आंतरिक दोषों के स्थान, आकार और अभिविन्यास की पहचान कर सकता है।

UNESCO Nomenclature: 3322
सामग्री विज्ञान

Type

परीक्षण विधि

व्यवधान

क्रांतिकारी

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • sonar development for underwater detection
  • discovery of the piezoelectric effect by Jacques and Pierre Curie
  • fundamental understanding of sound wave propagation in solids
  • industrial need for internal flaw detection in manufacturing and infrastructure

आवेदन

  • weld inspection in critical structures
  • thickness gauging of pipes and tanks
  • medical ultrasonography for imaging organs
  • aerospace composite material inspection for delamination
  • corrosion mapping in the oil and gas industry

पेटेंट:

  • US2280226

संभावित नवाचार विचार

  • drone-based autonomous thickness gauging of large storage tanks
  • implantable bio-sensors for monitoring bone fracture healing in real-time
  • in-situ quality control for 3d metal printing using embedded transducers
  • handheld devices for homeowners to detect termites within walls
  • अल्ट्रासोनिक systems for monitoring food and beverage levels in sealed containers
  • non-invasive pipeline blockage detection for municipal water systems
  • पहनने योग्य technology to monitor muscle fatigue and strain in athletes
  • automated rail inspection systems mounted on high-speed trains
  • subsea robotic crawlers for inspecting underwater structures
  • acoustic analysis of fruit ripeness on automated harvesting lines
संबंधित विषय: पल्स-इको, अल्ट्रासोनिक परीक्षण, एनडीटी, दोष पहचान, टाइम-ऑफ-फ्लाइट, ट्रांसड्यूसर, परावर्तन, निरीक्षण, सामग्री परीक्षण, फ्लॉयड फायरस्टोन।

ऐतिहासिक संदर्भ

Pulse-Echo Ultrasonic Testing

1930
1934
1940
1940
1940
1940
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1930
1930
1940
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(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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