Test ultrasonici a impulsi echi
L'eco a impulsi metodo è il fondamento della maggior parte ultrasuoni test. Un trasduttore emette un breve impulso sonoro ad alta frequenza in un materiale. Questo impulso viaggia fino a colpire un limite o un difetto, riflettendo una parte dell'energia come eco. Lo stesso trasduttore rileva l'eco e il tempo di volo viene utilizzato per calcolare la profondità del riflettore, consentendo il rilevamento dei difetti e la misurazione dello spessore.
The pulse-echo technique operates on a simple principle of timing sound waves. A specialized device called a pulser-receiver generates a high-voltage electrical pulse. This pulse is sent to a transducer, which contains a piezoelectric element that vibrates in response, creating a high-frequency ultrasonic wave. This wave propagates through the test material. When it encounters an interface with a different acoustic impedance, such as a crack, void, or the back wall of the material, a portion of the wave’s energy is reflected.
L'onda riflessa, o eco, torna al trasduttore. L'elemento piezoelettrico converte l'energia acustica di ritorno in un segnale elettrico. Il componente ricevitore del pulsatore-ricevitore amplifica questo debole segnale. L'orologio interno del sistema misura il tempo preciso trascorso tra la trasmissione iniziale dell'impulso e la ricezione dell'eco. Questo tempo è noto come "tempo di volo" (ToF).
Conoscendo la velocità del suono nel materiale specifico in esame ([latex]c[/latex]), la distanza ([latex]d[/latex]) dal riflettore può essere calcolata con la formula [latex]d = (c per ToF) / 2[/latex]. La divisione per due è necessaria perché il tempo misurato tiene conto del viaggio del suono verso il riflettore e viceversa. I risultati vengono generalmente visualizzati su uno schermo sotto forma di A-scan, che traccia l'ampiezza del segnale rispetto al tempo, consentendo a un operatore esperto di identificare la posizione, le dimensioni e l'orientamento dei difetti interni.
UNESCO Nomenclature: 3322
- Scienza dei materiali
Interruzione
Rivoluzionario
Precursori
- sviluppo del sonar per il rilevamento subacqueo
- scoperta dell'effetto piezoelettrico da parte di Jacques e Pierre Curie
- comprensione fondamentale della propagazione delle onde sonore nei solidi
- necessità industriale di rilevamento di difetti interni nella produzione e nelle infrastrutture
Applicazioni
- ispezione delle saldature in strutture critiche
- misurazione dello spessore di tubi e serbatoi
- ecografia medica per l'imaging degli organi
- ispezione di materiali compositi aerospaziali per delaminazione
- mappatura della corrosione nell'industria petrolifera e del gas
Idee e potenziali innovazioni
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