Ultraääni: Tasolevyn säde- ja pyöreän elementin viite
Laske ideaali ensimmäisen jalan ja täyden ohituksen sädegeometria tasaisessa yhdensuuntaisessa levyssä, aallonpituus käyttäjän antamalle kalibroidulle aallon nopeudelle sekä erillinen pyöreän elementin lähikenttäviite.
Kontrolloidut syötteet
Viitetulokset
Yhtälöt ja yksiköt
Ensimmäinen jalka: s₁ = t / cos β; x₁ = t tan β
Kaksi jalkaa / yksi täysi ohitus: s₂ = 2t / cos β; x₂ = 2t tan β
Aallonpituus: λ = c / f
Pyöreän elementin tarkka lähikenttä: N₀ = (D² − λ²) / (4λ)
Suuren aukon approksimaatio: N₀ ≈ D² / (4λ) = D²f / (4c)
- β on taivutuskulma koekappaleessa, mitattuna pinnan normaalin suhteen. Kaavat eivät laske taivutusta kiilan tulokulmasta.
- t, s, x, D, λ ja N₀ ovat millimetreinä. c syötetään m/s ja f MHz-yksiköissä; λ(mm) = c / [1000 f(MHz)].
- Näytetyt kulkuajat sisältävät vain etenemisen koekappaleessa: aika(µs) = 1000 × reitti(mm) / c(m/s). Kiilan, viiveviivan, liitosaineen ja mittalaitteen nolla-aika on jätetty pois.
- Pyöreän elementin tarkka yhtälö arvioidaan vain, kun D/λ > 1. Olympus-viite tulostaa approksimaation, kun D/λ > 10; laskuri ilmoittaa, täyttyykö ehto, mutta ei käsittele sitä anturivalintapäätöksenä.
- Kulmasäteisen kiilan tai suorakulmaisen anturin tapauksessa tehollinen lähikenttä riippuu myös tulokulmasta/taivutuskulmasta, elementin pituudesta, kiilan reitistä, nopeuksista ja korjauskertoimesta. Tämä laskuri ei tahallaan arvaile näitä syötteitä.
Mallin poissuljetut tekijät
| Poissuljettu kohde | Miksi yksinkertainen tulos on riittämätön | Vaadittu valvonta |
|---|---|---|
| Materiaalin nopeustaulukko | Nopeus riippuu aaltotyypistä, koostumuksesta, rakenteesta ja kunnosta; yleinen arvo ei kalibroi etäisyyttä. | Varmista nopeus/nolla todellisella asennuksella ja soveltuvalla viitekappaleella tai tunnetulla reitillä. |
| Kiilan ja viitepisteen geometria | Kiilan kulku, tulokulma, säteen viitepiste ja lämpötila vaikuttavat todelliseen kokoonpanon reittiin ja kulmaan. | Kalibroi anturi/kiila-kokoonpano ja varmista taivutuskulma. |
| Kaareva koekappale | Litteän levyn trigonometria muuttuu epätarkaksi ja heijastuskulma muuttuu. | Käytä validoitua kaarevan pinnan korjausta todelliselle sisä-/ulkopinnan geometrialle. |
| Säteen leveys, fokusointi ja kattavuus | Keskiakselisäde ei kuvaile äänikenttää tai skannauskattavuutta. | Käytä anturimallia, menettelyä ja kattavuuden varmistusta. |
| Havaitseminen, luonnehdinta ja mitoitustarkkuus | Heijastimen suuntautuminen, vaste, vaimeneminen, sironta, liitos, kaistanleveys, herkkyys ja signaali-kohinasuhde eivät ole laskettuja. | Käytä kalibroituja viiteheijastimia ja soveltuvaa havaitsemis/mitoitusmenetelmää. |
| Hyväksyntä | Geometria yksinään ei sisällä testaustasoa, arviointitasoa tai hyväksyntäperustetta. | Käytä tuotteen/standardin/sopimuksen menettelyä ja sen voimassa olevia hyväksyntäsääntöjä. |
Todisteet ja standardin asema
Selittää, että oletuksena olevat kulmasäteisen sijaintilaskennan oletukset perustuvat litteään koekappaleeseen ja käyttävät kalibroitua nopeutta, taivutuskulmaa, paksuutta ja säteen viitepistettä; kaarevuus vaatii eri yhteyksiä.
Virallinen valmistajan julkaisuAntaa N₀ = (D² − λ²)/(4λ), approksimaation D²f/(4v) kun D/λ > 10, sekä erilliset tehollisen lähikentän yhtälöt levy- tai suorakulmaisille antureille kiiloilla.
Virallinen valmistajan PDFToteaa, että nopeus/nolla-kalibrointi on välttämätöntä, kun käytetään uutta koemateriaalia tai muuntajaa, ja että viitekalkibrointi on spesifinen testausmenettelylle.
Virallinen valmistajan opasVirallinen ISO-kortti toteaa, että sovellusspesifiset ehdot kuuluvat tuotestandardien, spesifikaatioiden, standardien, sopimusten tai kirjallisten menettelyjen piiriin, ja että ISO 16810 ei määrittele skannauksen laajuutta/ohjelmia tai hyväksyntäperusteita.
Virallinen ISO-tietueVirallinen kortti rajoittaa pääkohdealueensa määriteltyyn manuaaliseen UT-tutkimukseen sulahdushitattujen metalliliitosten osalta ja määrittelee materiaali/lämpötila/testaustaso-ehdot. Tämä laskuri ei väitä toteuttavan kyseistä menettelyä.
Virallinen ISO-tietueLähteet käyty läpi 16.7.2026. Suljettua standardikohtaa, testaustasoa tai hyväksyntätaulukkoa ei ole toistettu tai johtopäätelty.
Tulkintakysymykset
Onko ”anturin kulma” syötettävä arvo?
Syötä varmistettu taivutuskulma koekappaleessa, mitattuna pinnan normaalin suhteen. Kiilan tulokulmaa ei voi vaihtaa sen kanssa; taivutus riippuu nopeuksista ja Snellin laista.
Tarkoittaako kahden jalan reitti etäisyyttä yksittäiseen heijastimeen?
Ei. Se on ideaali keskiakselireitti sisäänmenopinnasta vastakkaiseen rinnakkaiseen seinään ja takaisin sisäänmenopintaan yhden peilikaltaisen heijastuksen jälkeen. Heijastin voi esiintyä missä tahansa jalalla ja sen sijainti on määritettävä kalibroidusta äänireitistä ja jalan tiedoista.
Onko laskettu N₀-arvo voimassa kulmasäteilyanturilleni?
Ei tehokkaana kokonaisuutena. Näytetty N₀ on erillinen suora pyöreän elementin viitearvo. Kulma-anturi vaatii lisägeometria- ja korjaustietoja, jotka on jätetty tässä tarkoituksellisesti pois.
Onko λ/2 pienin vika, joka havaitaan?
Tämä laskuri ei tee tällaista väitettä. Havaitseminen ja mitoitustarkkuus riippuvat koko äänikentästä, heijastimen tyypistä ja suunnasta, vaimenemisesta/hajonnasta, kytkennästä, kaistanleveydestä, herkkyydestä, signaali-kohinasuhteesta, kalibroinnista ja sovellettavasta menettelystä.
Päivitys: 16. heinäkuuta 2026. Tulosten luokitus: ei-normatiivinen geometria-/akustiikkaviitearvo.
