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펄스 에코 초음파 검사

1940
  • Floyd Firestone
실험실에서 금속 파이프에 펄스 에코 초음파 테스트를 수행하는 기술자.

(설명을 위한 생성된 이미지입니다)

펄스 에코 방법 대부분의 기초는 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.

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.

반사파, 즉 에코는 변환기로 되돌아옵니다. 압전 소자는 되돌아오는 음향 에너지를 다시 전기 신호로 변환합니다. 펄서-수신기의 수신 구성 요소는 이 약한 신호를 증폭합니다. 시스템의 내부 시계는 최초 펄스 전송과 에코 수신 사이의 경과 시간을 정확하게 측정합니다. 이를 '비행 시간(Time-of-Flight, ToF)'이라고 합니다.

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

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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

1930
1934
1940
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(날짜를 알 수 없거나 관련이 없는 경우, 예를 들어 "유체역학"의 경우, 주목할 만한 등장 시기를 대략적으로 추정하여 제공합니다.)

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