超音波ラム波法を使用した薄い鋼板の検査

超音波子羊波（子羊）検査は、薄いプレート検査のための重要な方法です。ただし、使用が少なく複雑であるため、オペレーターはそれを正しく実装するのが難しいことがよくあります。
この論文では、理論的および実用的な側面の両方からラム波検査方法を紹介し、モードの選択と予防策について説明します。

薄いプレートの超音波欠陥検出では、鋼板が薄く、縦方向の界面波と底波を明確に区別するのが困難であるため、超音波ラム波が検出にしばしば使用されます。
ただし、子羊の波の検出はより複雑であり、多くの欠陥検出器は励起と波モードの選択に疑問を抱いています。この論文では、子羊の波の欠陥検出のモード選択について説明します。
子羊波調査の理論的基礎は分散方程式です。自由境界条件下での子羊波周波数方程式は次のとおりです。
式（1）は、対称タイプ（Sタイプ）の周波数方程式です。

式（2）は、非対称タイプ（Aタイプ）の周波数方程式です。

Cl-材料の縦波速度は、1秒あたりのメートル（m/s）のメートルで。
CS- 1秒あたりのメートル（m/s）の材料の横波速度。
CP- 1秒あたりのメートル（m/s）の子羊波段階速度;
T-メートル単位のプレートの厚さ（m）;
F-ヘルツ（Hz）の子羊波励起周波数。

1.既知のプレートの厚さと選択された動作周波数により、図1の分散曲線を参照することにより、目的のモードの位相速度を決定できます。
2。異なる子羊波モードの異なる減衰と反射特性のために、モード選択が必要です。

超音波子羊の波の選択の原理：

1。高信号対雑音比：端面に強く明確な反射波。
2。減衰の低下と長い伝播距離：検出効率を改善する。
3.純粋な励起波モード：欠陥をより正確に判断するために、他のモード波の干渉を回避するために（他のモード波から遠く離れた点を選択します）。
4。変化率の低下：欠陥または端角によって引き起こされる波モード変換波が主波の後にあることを確認するため、欠陥の判断に役立ちます。

実際の欠陥検出プロセスでは、グループ速度曲線が比較的フラットである領域が、エコー距離が安定したままであるように、グループ速度の変化が小さいことを確認する領域を優先する必要があります。

上記は、理論計算を通じて波モードを決定する基本的な方法です。ただし、実際の検査では、ラム波プローブの入射角は計算値と異なる場合があります。
さらに、プレートの厚さとプローブ周波数の不安定性の変動は、複数の子羊波モードを励起する可能性があります。
同時に、欠陥または境界の存在は、波モードの変化につながる可能性があり、超音波ラム波検査プロセスが比較的複雑になり、広範な実践的な経験が必要になります。

（1）興奮している波が子羊の波であることを確認する必要があります。子羊の波は、地表波よりも表面油に敏感ではなく、油に遭遇すると大幅に弱くなりますが、子羊の波は伝播中に油の影響を受けません。さらに、ラム波は端に遭遇するとモードシフトを受けます。これにより、プローブが移動するとエコー幅が変化しますが、横波エコーのパルス幅は変化しません。
2）単一のモードでは、特定の領域で検出を見逃す可能性があるため、マルチモード検出を可能な限り使用することをお勧めします。通常、検出には少なくとも2つのウェーブモードを使用することをお勧めします。
3）剥離欠陥の場合、リーディングエッジが狭くなり、発光を生成しない場合があり、それが検出を見逃す可能性があります。ただし、剥離現象はモードシフトを引き起こします。これは、エンド反射の観察を支援することで検出できます。