非破壊検査 (NDT) および超音波厚さ測定に関しては、正確で信頼性の高い結果を得るには、適切なプローブを選択することが重要です。さまざまな種類の超音波プローブの中でも、ディレイ ライン プローブはそのユニークな機能と用途で際立っています。遅延線プローブのサプライヤーとして、私はお客様が特定のニーズに最適なプローブを確実に見つけられるように、選択プロセスを通じてお客様をガイドすることの重要性を理解しています。このブログ投稿では、遅延線プローブを選択する際に考慮すべき重要な要素をいくつか共有します。
ディレイラインプローブについて
選択基準を詳しく調べる前に、Delay Line Probe とは何か、そしてそれがどのように機能するのかについて基本を理解しておくことが重要です。遅延線プローブは、圧電素子と試験面の間に遅延線を組み込んだ単一素子超音波プローブの一種です。遅延線は通常、プラスチックやセラミックなど、既知の音速を持つ材料で作られています。この設計により、特に薄い材料や表面が粗い材料を測定する場合、プローブは直接接触プローブの制限の一部を克服できます。
遅延線の主な機能は、超音波パルスの送信と受信の間に時間遅延を作り出すことです。この遅延は、初期パルスを表面反射から分離するのに役立ち、テスト材料の厚さを正確に測定することが容易になります。さらに、遅延線は圧電素子を高温、機械的損傷、化学腐食から保護し、プローブの寿命を延ばします。
考慮すべき重要な要素
1. 試験体の材質と厚さ
ディレイラインプローブを選択する際に最初に考慮すべき最も重要な要素は、テストオブジェクトの材質と厚さです。材質が異なれば音速や減衰などの音響特性も異なり、プローブの性能に影響を与える可能性があります。たとえば、ゴムやグラスファイバーなどの減衰が大きい素材では、十分な透過性と信号強度を確保するために、より高い周波数のプローブが必要です。
同様に、テスト対象物の厚さもプローブの選択において重要な役割を果たします。薄い材料 (1 mm 未満) の場合、正確な測定を行うには通常、高周波遅延線プローブが必要です。一方、より厚い材料の場合は、より優れた透過性と信号対雑音比を提供できるため、低周波プローブの方が適している可能性があります。
2. 試験体の表面状態
試験対象物の表面状態も考慮すべき重要な要素です。粗いまたは不規則な表面は、重大な信号損失や散乱を引き起こす可能性があり、正確な測定値を取得することが困難になります。このような場合、試験面との良好な接触を確保するために、柔軟または適合性のある遅延線を備えた遅延線プローブが必要になる場合があります。
一部の遅延線プローブは、粗い表面での性能を向上させるために、特別なコーティングまたは表面処理を施して設計されています。これらのプローブは、より良好な結合を提供し、表面粗さの影響を軽減し、より正確で信頼性の高い測定を実現します。
3. 温度と環境条件
プローブが使用される温度と環境条件も重要な要素です。高温は圧電素子と遅延線の性能に影響を与え、プローブの感度と精度の変化につながる可能性があります。極端な場合には、高温によりプローブが損傷する可能性もあります。
被測定物が高温になる場合には、高温用ディレイラインと耐熱圧電素子を備えたディレイラインプローブを選択してください。これらのプローブは、高温に耐え、広い温度範囲にわたって性能を維持できるように特別に設計されています。
温度に加えて、湿度、ほこり、化学物質への曝露などの他の環境要因もプローブの性能に影響を与える可能性があります。使用される特定の環境条件に適したプローブを選択することが重要です。たとえば、ほこりや汚れの多い環境では、汚染や損傷を防ぐために、密閉されたハウジングと防塵設計を備えたプローブが必要になる場合があります。
4. 周波数と帯域幅
ディレイラインプローブの周波数と帯域幅は、その分解能と感度を決定する重要なパラメータです。プローブの周波数は 1 秒あたりに送信される超音波パルスの数を指し、帯域幅はプローブが効果的に動作できる周波数の範囲を指します。
一般に、周波数の高いプローブは分解能が高く、薄い材料の測定や小さな欠陥の検出に適しています。ただし、浸透深さも短く、表面の粗さや減衰の影響を受けやすくなります。一方、低周波プローブは侵入深さが長く、厚い材料の測定や大きな欠陥の検出に適しています。
遅延線プローブを選択するときは、特定のアプリケーションに適した周波数と帯域幅を選択することが重要です。場合によっては、さまざまなテスト要件に対応するために、可変周波数または広帯域幅のプローブが必要になることがあります。
5. プローブのサイズと形状
ディレイ ライン プローブのサイズと形状も、特に狭い空間や複雑な形状で作業する場合には重要な考慮事項です。プローブには、直線、角度付き、小型デザインなど、さまざまなサイズと形状があります。
アクセスが制限されているアプリケーションでは、小型または小型の遅延線プローブが必要になる場合があります。これらのプローブは狭いスペースに簡単に挿入でき、届きにくい領域でも正確な測定が可能です。角度付きプローブは、良好な結合を確保するために試験面に対して角度を付けて配置できるため、曲面または不規則な表面の厚さを測定するのにも役立ちます。
他の種類のプローブとの比較
ディレイラインプローブを他のタイプの超音波プローブと比較することも役立ちます。コンタクトプローブそして浸漬プローブ。
コンタクトプローブは、最も一般的に使用されるタイプの超音波プローブです。これらは試験面に直接設置できるように設計されており、幅広い用途に適しています。ただし、初期パルスと表面反射が相互に干渉し、正確な測定値を得ることが困難になる可能性があるため、薄い材料や表面の粗い材料の測定には適さない場合があります。
浸漬プローブは、水や油などの液体媒体中で使用するように設計されています。これらは通常、テスト対象物が大きいか複雑な場合、または高度な精度が必要な場合のアプリケーションに使用されます。浸漬プローブは優れた結合と浸透を提供しますが、特別なテスト設定が必要であり、すべての用途に適しているわけではありません。
比較すると、遅延線プローブは、独自の利点の組み合わせを提供します。薄い材料や粗い表面でも正確な測定を行うことができ、接触プローブよりも耐久性と環境要因に対する耐性が優れています。同時に、液体媒体を必要としないため、浸漬プローブよりも多用途で使いやすいです。
結論
適切な遅延線プローブを選択することは、正確で信頼性の高い超音波厚さ測定を保証するための重要なステップです。試験対象物の材質と厚さ、表面状態、温度と環境条件、周波数と帯域幅、プローブのサイズと形状を考慮することで、特定のニーズに最適なプローブを選択できます。
遅延線プローブのサプライヤーとして、私は高品質のプローブと優れた顧客サービスを提供することに尽力しています。ご質問がある場合、またはアプリケーションに適したプローブの選択についてサポートが必要な場合は、お気軽にお問い合わせください。お問い合わせ。当社の専門家チームは、お客様が情報に基づいた意思決定を行い、NDT プロジェクトを確実に成功できるよう支援します。
参考文献
- Krautkramer, J.、Krautkramer, H. (1990)。材料の超音波検査。スプリンガー・フェルラーク。
- ローズ、JL (2014)。固体媒体中の超音波。ケンブリッジ大学出版局。
- 米国非破壊検査協会 (ASNT)。 （2019年）。超音波検査のハンドブックです。 ASNT。