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超音波探傷用斜角探触子

試験体に対して超音波を斜めに伝搬させるための探触子を斜角探触子といいます。超音波を発生させ、試験体を伝わって戻ってきた超音波を受信する、送受信両方の役割をします。

金属の超音波探傷では、通常MHz(10^6Hz:一秒間に100万回振動する)オーダーの超音波を使います。

518 この超音波を発生させる振動子は、焼き物ファインセラミックス(ジルコンチタン酸鉛:PZT)を分極処理した圧電素子を使います。この振動子に電圧を加えることで振動させて、その振動を試験体に伝えるわけです。

超音波を斜めに試験体に入れるために、通常アクリル製の楔を使います。アクリルに貼る振動子は厚み振動をして、アクリルの楔内は超音波を縦波で伝搬させます。

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516 試験体(たとえば鋼)との境界で、超音波は屈折しますが、その屈折角はスネルの法則に従いますので計算で求めることができます。

水中や空気中と違って固体中では、モード変換というのが起きて面倒です。超音波縦波を斜めに入れようとすると、試験体側にはどうしても音速も伝搬方向も違う横波も発生してしまうのです。

このため、通常の斜角探傷子では、縦波屈折角が90度以上になるように入射角を大きくして、試験体には横波だけが伝搬するようにします。

このあたりは、「絵とき 超音波技術 基礎のきそ」に図解でやや詳しく書いています。

今回ここで概要を説明したのは、斜角探傷子に関するちょっと困った情報が入ってきまして、その件をブログに書こうと思うからです。超音波探傷にかかわっている人以外は、斜角探傷子といわれてもよくわからないでしょうから、前振りというわけです。

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コメント

こんにちわ(*^.^*)
斜角探触子ネタを私もひとつ・・・
5Z10*10A70でPS製楔の探触子を使用しております。

探触子が一つじゃ最近不安なので、
スペア用に一つ注文しました。

在庫あり即納?って・・・
このサイズのPS製って、一般化したんだと思ったら
見事にアクリル楔の通常品でした。 
さあ、これから身をもってPSとアクリルでどういう感じで
違いがでてくるか勉強させていただきます。
確かに・・・見積に PS の文字はありませんでした。
なるほど、安いわけだ・・・・(-_-)反省

投稿: └|∵|┐高忠┌|∵|┘ | 2008年9月 4日 (木) 10時40分

高忠さん こんばんは

私のところにある斜角探触子は全部アクリルの楔です。ポリスチレン樹脂の楔の探触子は使ったことがありません。
音響インピーダンスが、グリセリンに近いそうですが、伝達損失をどの程度減少させることができるのでしょうか。

投稿: SUBAL | 2008年9月 4日 (木) 22時41分

手元にある
PSとアクリルの2つの探触子

アクリルの方は、ごく一般品。

PSの方は、シビアなチューンを
規格のなかでギリギリまで
要求された一品のようで
(譲ってくれた方のスペシャル仕様のようです)
まさに私にとって
ネコに○判、○○に真珠!な探触子
だったと今更ながら
勉強させられました。

入射点など初期設定をしてみたら
2つの探触子
明らかに違います。

ダックカーブを別物にするか?
いちいち頭で計算するか!
どっちにしましょう(*_*;
程度の理解は出来ますが

とても音響インピーダンスが、
グリセリンに近いか・・・・までは
私の能力では、把握かないません。

音波の道は
険しく遠い・・・・(-"-)

違いが判るUTマンになりましたら
この件については
再度
報告させていただきます。

合掌 

投稿: └|∵|┐高忠┌|∵|┘ | 2008年9月27日 (土) 08時43分

伝達損失の差だけならともかくも、探触子が変わったらDACも別というのは基本でしょうね。

私はアクリル製の楔を使った斜角探触子しか使ったことはありません。

投稿: SUBAL | 2008年9月27日 (土) 09時09分

今晩は、今度初めてut2の試験を受けるのですが、今、ひとつ斜角関係の問題が、わかりません。テキスト見ても、チンプンカンプンです。おおざっぱですが、アドバイス、おねがいします。

投稿: 初めて | 2009年1月29日 (木) 21時53分

初めて さん ようこそ

う~ん、これは困ったぞcoldsweats01
レベル2の勉強をしている方でしたら、たとえば「音響異方性のある試験体での探傷屈折角の求め方で・・・」といった具体的な疑問になるはずで、「斜角関係がチンプンカンプン」というレベルではないはずです。
この程度の知識でいきなりUT2は厳しいのではありませんか。斜角探傷の基本はレベル1以前です。あえてアドバイスをするとすれば、「超音波探傷入門」というテキストがJSNDIから発行されていて、それにはパソコンで動作するソフト(私が作ったものですが・・・)が付いていますから、それから勉強されたらいかがでしょう。それで、レベル1から受けられたらいかがでしょう。

投稿: SUBAL | 2009年1月30日 (金) 01時00分

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