Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
» フェーズドアレイ超音波探傷試験(PAUT)

フェーズドアレイ超音波探傷試験(PAUT)

1980
工場で金属部品のフェーズドアレイ超音波探傷試験を行う技術者。.

(画像はイメージです)

フェーズドアレイ 超音波 PAUT(パルス超音波探傷検査)では、複数の素子からなるトランスデューサを使用し、各素子はコンピュータで計算された正確な時間遅延で独立してパルス発振されます。この位相制御により、プローブを物理的に動かすことなく、超音波ビームを電子的に操縦、集束、走査することが可能です。これにより、特に複雑な形状の欠陥を迅速かつ詳細に画像化でき、従来の単一素子技術を凌駕します。

PAUTの根幹原理は、ホイヘンスの原理で説明されるような、波動の建設的干渉と破壊的干渉です。PAUTプローブは、16個から256個以上の小型の個々のトランスデューサ素子のアレイで構成されています。コンピュータ制御の装置が、各素子に正確なタイミングで電気パルスを送信します。すべての素子に同時にパルスを送信すると、標準的な直線状の超音波ビームが生成されます。しかし、隣接する素子の発振間隔にわずかな時間差を設けることで、プローブの開口部全体に位相シフトが生じます。

この位相シフトにより、個々の波面が干渉し、合成された波面が特定の角度で方向転換されたり、特定の深さに集束されたりします。例えば、アレイの一端から他端までパルスを徐々に遅延させることで、ビームを様々な角度に走査し、「セクタースキャン」またはSスキャンを実現できます。これにより、単一のプローブ位置から広範囲の材料を検査することが可能になります。同様に、放物線状のタイミングパターンを適用することで、ビームを集束させ、特定の深さにおける強度を高め、解像度を向上させることができます。

この電子制御は、非常に高い柔軟性とスピードを実現します。アレイの長さに沿った電子スキャンと角度掃引を組み合わせることで、溶接部全体を迅速に検査できます。データは多くの場合、解釈しやすい2Dまたは3Dのカラーコード画像(Sスキャン、Cスキャン)で表示され、従来の超音波探傷検査の単純なAスキャンに比べて、欠陥の位置とサイズをより直感的に表現できます。

UNESCO Nomenclature: 3322
材料科学

タイプ

試験方法

混乱

実質的な

使用法

広く普及している

前駆物質

  • レーダーおよびソナー用に開発されたフェーズドアレイアンテナ技術
  • advances in microelectronics and digital signal processing for controlling many channels
  • 従来の単一素子超音波検査方法
  • ホイヘンスの波動伝播の原理

アプリケーション

  • 原子力発電所およびパイプラインにおける溶接検査
  • 航空宇宙産業における複合構造および摩擦攪拌溶接の検査
  • 医用画像処理、特に心エコー検査と産科分野
  • 石油化学貯蔵タンクおよび配管における腐食マッピング
  • タービンブレードなどの複雑な形状の部品の検査

特許:

NA

潜在的なイノベーションのアイデア

ボットによるトラフィック(現在1日あたり4万件以上)を排除するため、このコンテンツはコミュニティメンバー限定となっています。
> ログイン < または > 登録 < (100%無料)でこれにアクセスできます。他のすべての制限付きコンテンツとツールも同様です。

関連キーワード:フェーズドアレイ、PAUT、ビームステアリング、ビームフォーミング、NDT、超音波イメージング、トランスデューサアレイ、溶接検査、非破壊検査、電子スキャン。

歴史的背景

フェーズドアレイ超音波探傷試験(PAUT)

1980
1980
1980
1980
1980
1980
1980
1978
1980
1980
1980
1980
1980
1980
1980

(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

関連する発明、革新、および技術原理

フルサイズの画像とダウンロードは、登録会員のみが100%無料で利用できます。