超音波浸漬トランスデューサーの作業原理の分析

Jun 17, 2025

伝言を残す

超音波浸漬トランスデューサーは、産業用非破壊的試験.のコア機器です.その作業原則は、異なるメディアの音波の伝播特性に依存しています.このペーパーは、この技術の3つの側面からのコア原理を体系的に分析します:物理処理、システム構造.

info-600-600

トランスデューサーのコアコンポーネントは、外部電気パルス(通常50〜100 V)が結晶全体に適用されるとき、圧電セラミッククリスタル.であり、機械的振動は逆ピエゾエレクトリック効果を介して発生します{{3})範囲.頻度の選択はパフォーマンスに直接影響します:

High-frequency waves (>5 MHz)薄壁コンポーネントに適した高解像度を提供します.

低周波波(<2 MHz) provide higher penetration, ideal for thick materials.

 

水カップリングの重大な重要性

浸漬試験のユニークな特徴は、トランスデューサーから放出された後のカップリング培地としての水の使用です。音波は、水の間の音響インピーダンスの有意差があるため、最初に水層.に入ります(≈1. 5×10⁶KG/(M²-S)とAIA(415) kg/(m²-s))、音波の99%以上が、水層(通常は5-100 mm)の厚さを正確に制御するため、水界界面.正確な制御がテストサンプルへの効率的なエネルギー移動を保証します。

音響伝播および欠陥検出メカニズム

音波は材料に入り、Huygensの原理.欠陥(E {. g . g . g .、cracks、voids)に従って、インターフェイスの反射と散乱. . . 2つのメインコンポネンツの成績の経過と散乱.

後壁エコー:材料の底面からの反射.

欠陥エコー:欠陥相互作用からの早期反射.

これらのエコーと材料(鋼≈5900m/s、アルミニウム≈6300m/s)の時間差(ΔT)を測定することにより、欠陥の深さを計算できます。

 

信号処理とイメージング技術

最新の浸漬システムには、次の機能にデジタル信号プロセッサ(DSP)が組み込まれています

補償を得る:減衰.への信号強度の自動調整

ノイズフィルタリング:バンドパスフィルターによる周囲ノイズの排除.

波形分析:FFTアルゴリズムを使用した欠陥機能の抽出.

高度なシステムは、B-Scans(2D断面マッピング)とC-Scans(3D容量マッピング)を介して欠陥の位置と形態を視覚化できます.