Référence ultrasonore contrôlée

Référence de rayon en plaque plane et d'élément circulaire ultrasonore

Calculer la géométrie idéale du rayon de première branche et du saut complet dans une plaque plane parallèle, la longueur d'onde pour une vitesse d'onde calibrée fournie par l'utilisateur et une référence de champ proche d'élément circulaire distincte.

Angle de réfraction par rapport à la normale de surfaceVitesse calibrée fournie par l'utilisateurAucun préréglage de matériauAucun verdict de détection ou d'acceptation

Cette feuille de calcul n'est pas une procédure d'essai ultrasonore, un plan de couverture, une calibration, une méthode de dimensionnement des discontinuités ou une décision d'acceptation. Elle ne sélectionne pas de sonde, de coin, de mode d'onde, de fréquence, d'angle, de plan de balayage, de sensibilité, de réflecteur de référence ou de critère d'acceptation. Une procédure qualifiée et une calibration de l'instrument/de la sonde restent obligatoires.

Entrées contrôlées

Enregistrement de la source de la procédure / de la calibrationObligatoire. La feuille de calcul ne fournit aucune vitesse de matériau ni configuration nominale de sonde.

Mode d'onde calibréLe mode sélectionné doit correspondre à la vitesse saisie et à l'angle de réfraction.

Épaisseur de la plaque plane t (mm)

Angle de réfraction β dans la pièce d'essai (°)Mesuré par rapport à la normale de surface ; 0 ≤ β < 90°. Il ne s'agit pas de l'angle d'incidence du coin.

Vitesse d'onde calibrée c (m/s)Utiliser la vitesse vérifiée pour le matériau sélectionné, le mode d'onde et la condition d'essai.

Fréquence centrale vérifiée f (MHz)Utiliser une valeur effective/nominale documentée appropriée à l'objectif de référence.

Diamètre de l'élément circulaire actif D (mm)Pour la référence de champ proche idéale distincte uniquement ; pas le diamètre du boîtier ou l'empreinte du coin.

Je confirme que c et β sont des valeurs vérifiées pour le mode d'onde sélectionné dans la pièce d'essai réelle ou la calibration applicable, et non des valeurs génériques de tableau de matériaux. Je confirme que le calcul du rayon est intentionnellement limité à une plaque plane avec des surfaces parallèles et une réflexion spéculaire sur la ligne médiane ; la courbure, le trajet du coin, le décalage du point d'index et la largeur du faisceau en sont exclus. Pour le résultat de champ proche uniquement, je confirme que D représente un élément actif circulaire plat, non focalisé et monolithique rayonnant directement dans un milieu homogène. Je ne l'appliquerai pas comme le champ proche effectif d'un coin à faisceau angulaire, d'une ligne de retard, d'une sonde focalisée ou d'un réseau.

Équations et unités

Première branche : s₁ = t / cos β ; x₁ = t tan β
Deux branches / un saut complet : s₂ = 2t / cos β ; x₂ = 2t tan β
Longueur d'onde : λ = c / f
Champ proche exact de l'élément circulaire : N₀ = (D² − λ²) / (4λ)
Approximation grande ouverture : N₀ ≈ D² / (4λ) = D²f / (4c)

β est l'angle de réfraction dans la pièce d'essai, mesuré par rapport à la normale de surface. Les formules ne calculent pas la réfraction à partir de l'angle d'incidence du coin.
t, s, x, D, λ et N₀ sont en millimètres. c est saisi en m/s et f en MHz ; λ(mm) = c / [1000 f(MHz)].
Les temps de transit affichés incluent uniquement la propagation dans la pièce d'essai : temps(µs) = 1000 × trajet(mm) / c(m/s). Le coin, la ligne de retard, le couplant et le zéro de l'instrument sont exclus.
L'équation exacte pour l'élément circulaire est évaluée uniquement pour D/λ > 1. La référence Olympus imprime l'approximation avec D/λ > 10 ; la feuille de calcul indique si cette condition est remplie sans la traiter comme un verdict de sélection de sonde.
Pour un coin à faisceau angulaire ou une sonde rectangulaire, le champ proche effectif dépend également des angles d'incidence/réfraction, de la longueur de l'élément, du trajet dans le coin, des vitesses et d'un facteur de correction. Cette feuille de calcul ne devine délibérément pas ces entrées.

Exclusions du modèle

Élément exclu	Pourquoi le résultat simple est insuffisant	Contrôle requis
Tableau des vitesses des matériaux	La vitesse dépend du mode d'onde, de la composition, de la structure et de l'état ; une valeur générique ne calibre pas la distance.	Vérifiez la vitesse/le zéro avec la configuration réelle et un bloc de référence applicable ou un trajet connu.
Géométrie du coin et du point d'index	Le transit dans le coin, l'angle d'incidence, le point d'index du faisceau et la température affectent le trajet et l'angle de l'ensemble réel.	Calibrez l'ensemble sonde/coin et vérifiez l'angle de réfraction.
Pièce d'essai courbe	La trigonométrie pour plaque plane devient inexacte et l'angle de réflexion change.	Utilisez une correction de surface courbe validée pour la géométrie intérieure/extérieure réelle.
Largeur de faisceau, focalisation et couverture	Un rayon central ne décrit pas le champ acoustique ni la couverture de balayage.	Utilisez le modèle de sonde, la procédure et la vérification de couverture.
Détection, caractérisation et dimensionnement	L'orientation du réflecteur, la réponse, l'atténuation, la diffusion, le couplage, la bande passante, la sensibilité et le rapport signal/bruit ne sont pas calculés.	Utilisez des réflecteurs de référence calibrés et la technique de détection/dimensionnement applicable.
Acceptation	La géométrie seule ne contient aucun niveau d'essai, niveau d'évaluation ou critère d'acceptation.	Appliquez la procédure produit/code/contrat et ses règles d'acceptation actuelles.

Preuves et statut normatif

GÉOMÉTRIE DU RAYONEvident, Théorie et utilisation de la correction de surface courbe dans les détecteurs de défauts de la série EPOCH.

Explique que les calculs de position par défaut pour faisceau angulaire supposent une pièce d'essai plane et utilisent la vitesse calibrée, l'angle de réfraction, l'épaisseur et le point d'index du faisceau ; la courbure nécessite des relations différentes.

Document officiel du fabricant

CHAMP PROCHEOlympus, Essai par faisceau formé : Théorie de base pour les applications industrielles, 3e éd., 2014, Annexe A, rapport p. 82 (PDF p. 88).

Donne N₀ = (D² − λ²)/(4λ), l'approximation D²f/(4v) avec D/λ > 10, et des équations distinctes pour le champ proche effectif pour les sondes à disque ou rectangulaires sur coins.

PDF officiel du fabricant

CALIBRATIONTutoriel de détection de défauts ultrasonores Evident, Concepts de calibration.

Indique que la calibration vitesse/zéro est requise lorsqu'un nouveau matériau d'essai ou transducteur est utilisé et que la calibration de référence est spécifique à la procédure d'essai.

Tutoriel officiel du fabricant

NORME GÉNÉRALEISO 16810:2024, Edition 2.

La fiche officielle ISO indique que les conditions spécifiques à l'application relèvent des normes produit, spécifications, codes, contrats ou procédures écrites, et que l'ISO 16810 ne spécifie pas l'étendue/les plans de balayage ou les critères d'acceptation.

Enregistrement ISO officiel

PORTÉE SOUDUREISO 17640:2018, Edition 4, stage 90.92 (à réviser).

La fiche officielle limite sa portée principale à l'UT manuelle spécifiée des joints métalliques soudés par fusion et indique les conditions matériau/température/niveau d'essai. Cette feuille de calcul ne prétend pas implémenter cette procédure.

Enregistrement ISO officiel

Sources consultées le 16 juillet 2026. Aucune clause de norme fermée, niveau d'essai ou tableau d'acceptation n'est reproduit ou déduit.

Questions d'interprétation

L'« angle de sonde » est-il la valeur à saisir ?

Saisissez l'angle de réfraction vérifié dans la pièce d'essai, mesuré par rapport à la normale de surface. Un angle d'incidence du coin n'est pas interchangeable avec celui-ci ; la réfraction dépend des vitesses et de la loi de Snell.

Le trajet à deux jambes signifie-t-il la distance à un seul réflecteur ?

Non. Il s'agit du trajet idéal de l'axe central depuis la surface d'entrée jusqu'à la paroi parallèle opposée et de retour à la surface d'entrée après une réflexion spéculaire. Un réflecteur peut se trouver n'importe où sur une branche et doit être localisé à partir du trajet acoustique calibré et des informations sur les branches.

Le N₀ calculé est-il valide pour ma sonde à faisceau angulaire ?

Pas en tant que champ proche effectif de l'ensemble. Le N₀ affiché est une référence distincte pour un élément circulaire direct. Une sonde à coin/faisceau angulaire nécessite des données géométriques et de correction supplémentaires explicitement omises ici.

λ/2 est-il le défaut minimum qui sera détecté ?

Cette feuille de calcul ne fait aucune telle affirmation. La détection et la dimensionnement dépendent du champ acoustique complet, du type et de l'orientation du réflecteur, de l'atténuation/la diffusion, du couplage, de la bande passante, de la sensibilité, du rapport signal/bruit, de l'étalonnage et de la procédure applicable.

Révision : 16 juillet 2026. Classification du résultat : référence géométrique/acoustique non normative uniquement.