The pulse-echo method is the foundation of most 초음파 시험 과정에서 변환기가 재료에 짧고 고주파의 음파 펄스를 방출합니다. 이 펄스는 경계면이나 결함에 부딪힐 때까지 진행하며, 일부 에너지를 반사하여 메아리를 발생시킵니다. 동일한 변환기가 이 메아리를 감지하고, 펄스의 비행 시간을 이용하여 반사체의 깊이를 계산함으로써 결함 감지 및 두께 측정이 가능해집니다.
펄스 에코 초음파 검사
1940
- Floyd Firestone
(설명을 위한 생성된 이미지입니다)
펄스-에코 기법은 음파의 타이밍을 이용하는 간단한 원리에 기반합니다. 펄서-리시버라는 특수 장치가 고전압 전기 펄스를 발생시킵니다. 이 펄스는 트랜스듀서로 전달되고, 트랜스듀서에는 진동하는 압전 소자가 있어 고주파 초음파를 생성합니다. 이 초음파는 시험 재료를 통과하며, 다른 표면과의 경계면을 만나면 반사됩니다. 음향 임피던스, 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 음향학 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).
특정 시험 재료에서의 음속([latex]c[/latex])을 알면, 반사체까지의 거리([latex]d[/latex])는 [latex]d = (c × ToF) / 2[/latex] 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다. 2로 나누는 이유는 측정 시간에 음파가 반사체까지 갔다가 다시 돌아오는 시간이 포함되기 때문입니다. 결과는 일반적으로 신호 진폭 대 시간 그래프인 A-스캔으로 화면에 표시되며, 숙련된 작업자는 이를 통해 내부 결함의 위치, 크기 및 방향을 식별할 수 있습니다.
UNESCO Nomenclature: 3322
재료과학
유형
테스트 방법
분열
혁명가
용법
널리 사용됨
전구체
- 수중 탐지를 위한 소나 개발
- 자크 퀴리와 피에르 퀴리가 압전 효과를 발견하다
- 고체 내 음파 전파에 대한 기본적인 이해
- 제조 및 인프라 분야에서 내부 결함 탐지에 대한 산업적 요구가 존재합니다.
응용 프로그램
- 중요 구조물의 용접 검사
- 파이프 및 탱크 두께 측정
- 의료용 초음파를 이용한 장기 영상 촬영
- 항공우주 복합재료의 박리 검사
- 석유 및 가스 산업에서의 부식 지도 작성
특허:
- US2280226
잠재적 혁신 아이디어
- 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
- 초음파 systems for monitoring food and beverage levels in sealed containers
- non-invasive pipeline blockage detection for municipal water systems
- 의복 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
관련 용어: 펄스 에코, 초음파 검사, 비파괴 검사, 결함 탐지, 비행시간 측정, 변환기, 반사, 검사, 재료 시험, 플로이드 파이어스톤.
역사적 맥락
펄스 에코 초음파 검사
(날짜를 알 수 없거나 관련이 없는 경우, 예를 들어 "유체역학"의 경우, 주목할 만한 등장 시기를 대략적으로 추정하여 제공합니다.)
