Ultralydsreference for flad plade, stråle og cirkulært element
Beregn ideal geometri for første ben og fuld skip-stråle i en flad parallel plade, bølgelængde for en brugerleveret kalibreret bølgehastighed og en separat reference for cirkulært elements nærfelt.
Kontrollerede input
Referenceresultater
Ligninger og enheder
Første ben: s₁ = t / cos β; x₁ = t tan β
To ben / én fuld skip: s₂ = 2t / cos β; x₂ = 2t tan β
Bølgelængde: λ = c / f
Præcist nærfelt for cirkulært element: N₀ = (D² − λ²) / (4λ)
Tilnærmelse for stor apertur: N₀ ≈ D² / (4λ) = D²f / (4c)
- β er den brudte vinkel i prøvestykket målt fra overfladenormalen. Formlerne beregner ikke brydning fra en indfaldsvinkel i en vinkel.
- t, s, x, D, λ og N₀ er i millimeter. c indtastes i m/s og f i MHz; λ(mm) = c / [1000 f(MHz)].
- De viste transittider inkluderer kun udbredelse i prøvestykket: time(µs) = 1000 × path(mm) / c(m/s). Vinkel, forsinkelseslinje, koblingsmiddel og instrumentets nul tid er udelukket.
- Den eksakte ligning for cirkulære elementer evalueres kun for D/λ > 1. Olympus-referencen udskriver approksimationen med D/λ > 10; regnearket rapporterer, om denne betingelse er opfyldt, uden at behandle det som en afgørelse om følerudvælgelse.
- For en vinkelstråle-vinkel eller rektangulær føler afhænger det effektive nærfelt også af indfalds-/brudte vinkler, elementlængde, vinkelsti, hastigheder og en korrigeringsfaktor. Dette regneark gætter bevidst ikke på disse input.
Modeludelukkelse
| Udelukket element | Hvorfor det simple resultat er utilstrækkeligt | Påkrævet kontrol |
|---|---|---|
| Materialehastighedstabel | Hastigheden afhænger af bølgemodus, sammensætning, struktur og tilstand; en generisk værdi kalibrerer ikke afstand. | Verificer hastighed/nul med den faktiske opsætning og en anvendelig referenceblok eller kendt sti. |
| Vinkel- og indekspunktgeometri | Vinkeltransit, indfaldsvinkel, stråleindekspunkt og temperatur påvirker den faktiske samlesti og vinkel. | Kalibrer føler/vinkel-samlingen og verificer den brudte vinkel. |
| Buget prøvestykke | Trigonometri for flade plader bliver unøjagtig, og refleksionsvinklen ændres. | Brug valideret korrigeringsfaktor for buede overflader for den faktiske indre/ydre geometri. |
| Strålebredde, fokusering og dækning | En centerliniestråle beskriver ikke lydfeltet eller scan-dækningen. | Brug følermodellen, proceduren og dækningsverifikation. |
| Detektion, karakterisering og dimensionering | Reflektororientering, respons, dæmpning, spredning, kobling, båndbredde, følsomhed og signal-støj-forhold beregnes ikke. | Brug kalibrerede reference-reflektorer og den anvendelige detektions/dimensioneringsteknik. |
| Accept | Geometri alene indeholder intet testniveau, evalueringsniveau eller acceptkriterium. | Anvend produkt-/kode-/kontraktproceduren og dens gældende acceptregler. |
Bevis og standardstatus
Forklarer, at standardberegninger af vinkelstråleposition forudsætter et fladt prøvestykke og bruger kalibreret hastighed, brudt vinkel, tykkelse og stråleindekspunkt; krumbøjning kræver andre sammenhænge.
Officiel producentpapirAngiver N₀ = (D² − λ²)/(4λ), approksimationen D²f/(4v) med D/λ > 10 og separate ligninger for effektivt nærfelt for skive- eller rektangulære følere på vinkler.
Officiel producent-PDFUdtaler, at hastigheds/nul-kalibrering er påkrævet, når et nyt testmateriale eller transducer bruges, og at referencekalibrering er specifik for testproceduren.
Officiel producenttutorialDet officielle ISO-kort udtaler, at anvendelsesspecifikke betingelser tilhører produktstandarder, specifikationer, koder, kontrakter eller skriftlige procedurer, og at ISO 16810 ikke specificerer scan-omfang/-planer eller acceptkriterier.
Officielt ISO-registreringDet officielle kort begrænser sit hovedomfang til specificeret manuel UT af smeltede metaliske samlinger og udtaler materiale-/temperatur-/testniveau-betingelserne. Dette regneark påstår ikke at implementere denne procedure.
Officielt ISO-registreringKilder adgang 16. juli 2026. Ingen lukket standardbestemmelse, testniveau eller accepttabel er gengivet eller udledt.
Fortolknings spørgsmål
Er “føler vinkel” værdien, der skal indtastes?
Indtast den verificerede brudte vinkel i prøvestykket, målt fra overfladenormalen. En vinkel indfaldsvinkel er ikke udskiftelig med den; brydning afhænger af hastigheder og Snells lov.
Betyder to-bens sti afstand til en enkelt reflektor?
Nej. Det er den ideelle centerlinjesti fra indgangsfladen til den modsatte parallelle væg og tilbage til indgangsfladen efter én spejlrefleksion. En reflektor kan forekomme hvor som helst på en ben og skal lokaliseres fra kalibreret lydsti og beninformation.
Er den beregnede N₀ gyldig for min vinkelstråle-føler?
Ikke som et effektivt samlet nærfelt. Den viste N₀ er en separat reference for et direkte cirkulært element. En vinkel-/kileføler kræver yderligere geometri og korrigeringsdata, der er udtrykkeligt udeladt her.
Er λ/2 den mindste fejl, der vil blive detekteret?
Dette regneark gør ikke en sådan påstand. Detektion og dimensionering afhænger af det komplette lydfelt, reflektortype og -orientering, dæmpning/spredning, kobling, båndbredde, følsomhed, signal-støj-forhold, kalibrering og den gældende procedure.
Revideret: 16. juli 2026. Resultatklassifikation: kun ikke-normativ geometri-/akustikreference.
