Riferimento ultrasonoro controllato

Riferimento per raggio su piastra piana e elemento circolare ultrasonoro

Calcola la geometria ideale del raggio del primo tratto e del salto completo in una piastra piana parallela, la lunghezza d'onda per una velocità d'onda calibrata fornita dall'utente e un riferimento separato del campo vicino per elemento circolare.

Angolo di rifrazione rispetto alla normale alla superficieVelocità calibrata fornita dall'utenteNessun preset del materialeNessun verdetto di rilevamento o accettazione

Questo foglio di calcolo non è una procedura di prova ultrasonora, un piano di copertura, una calibrazione, un metodo di dimensionamento delle discontinuità o una decisione di accettazione. Non seleziona una sonda, un cuneo, una modalità d'onda, una frequenza, un angolo, un piano di scansione, una sensibilità, un riflettore di riferimento o un criterio di accettazione. Una procedura qualificata e la calibrazione dello strumento/sonda rimangono obbligatorie.

Ingressi controllati

Registro della fonte della procedura / calibrazioneObbligatorio. Il foglio di calcolo non fornisce la velocità del materiale o la configurazione nominale della sonda.

Modalità d'onda calibrataLa modalità selezionata deve corrispondere alla velocità inserita e all'angolo di rifrazione.

Spessore della piastra piana t (mm)

Angolo di rifrazione β nel pezzo di prova (°)Misurato rispetto alla normale alla superficie; 0 ≤ β < 90°. Non si tratta dell'angolo di incidenza del cuneo.

Velocità d'onda calibrata c (m/s)Utilizza la velocità verificata per il materiale selezionato, la modalità d'onda e la condizione di prova.

Frequenza centrale verificata f (MHz)Utilizza un valore effettivo/nominale documentato appropriato allo scopo del riferimento.

Diametro dell'elemento circolare attivo D (mm)Solo per il riferimento ideale separato del campo vicino; non il diametro del corpo o l'impronta del cuneo.

Confermo che c e β sono valori verificati per la modalità d'onda selezionata nel pezzo di prova effettivo o nella calibrazione applicabile, non valori generici di tabelle dei materiali. Confermo che il calcolo del raggio è intenzionalmente limitato a una piastra piana con superfici parallele e riflessione speculare sull'asse centrale; curvatura, percorso del cuneo, offset del punto indice e larghezza del fascio sono esclusi. Solo per il risultato del campo vicino, confermo che D rappresenta un elemento attivo circolare piano, non focalizzato e monolitico che irradia direttamente in un mezzo omogeneo. Non lo applicherò come campo vicino effettivo di un cuneo a fascio angolato, linea di ritardo, sonda focalizzata o array.

Equazioni e unità

Primo tratto: s₁ = t / cos β; x₁ = t tan β
Due tratti / un salto completo: s₂ = 2t / cos β; x₂ = 2t tan β
Lunghezza d'onda: λ = c / f
Campo vicino esatto per elemento circolare: N₀ = (D² − λ²) / (4λ)
Approssimazione ad apertura ampia: N₀ ≈ D² / (4λ) = D²f / (4c)

β è l'angolo di rifrazione nel pezzo di prova misurato dalla normale alla superficie. Le formule non calcolano la rifrazione a partire dall'angolo di incidenza del cuneo.
t, s, x, D, λ e N₀ sono in millimetri. c viene inserito in m/s e f in MHz; λ(mm) = c / [1000 f(MHz)].
I tempi di transito visualizzati includono solo la propagazione nel pezzo di prova: time(µs) = 1000 × path(mm) / c(m/s). Sono esclusi il cuneo, la linea di ritardo, il mezzo di accoppiamento e il tempo zero dello strumento.
L'equazione esatta per l'elemento circolare viene valutata solo per D/λ > 1. Il riferimento Olympus stampa l'approssimazione con D/λ > 10; il foglio di lavoro segnala se tale condizione è soddisfatta senza trattarla come un verdetto di selezione della sonda.
Per un cuneo a fascio angolato o una sonda rettangolare, il campo vicino effettivo dipende anche dagli angoli di incidenza/rifrazione, dalla lunghezza dell'elemento, dal percorso nel cuneo, dalle velocità e da un fattore di correzione. Questo foglio di lavoro non indovina deliberatamente questi ingressi.

Esclusioni del modello

Elemento escluso	Perché il risultato semplice è insufficiente	Controllo obbligatorio
Tabella delle velocità del materiale	La velocità dipende dal modo d'onda, dalla composizione, dalla struttura e dallo stato; un valore generico non calibra la distanza.	Verificare la velocità/lo zero con la configurazione effettiva e un blocco di riferimento applicabile o un percorso noto.
Geometria del cuneo e del punto indice	Il transito nel cuneo, l'angolo di incidenza, il punto indice del fascio e la temperatura influenzano il percorso e l'angolo effettivi dell'assieme.	Calibrare l'assieme sonda/cuneo e verificare l'angolo di rifrazione.
Pezzo di prova curvo	La trigonometria per piastra piana diventa inaccurata e l'angolo di riflessione cambia.	Utilizzare la correzione per superficie curva convalidata per la geometria interna/esterna effettiva.
Larghezza del fascio, messa a fuoco e copertura	Un raggio sulla linea centrale non descrive il campo sonoro o la copertura di scansione.	Utilizzare il modello della sonda, la procedura e la verifica della copertura.
Rilevamento, caratterizzazione e dimensionamento	Orientamento del riflettore, risposta, attenuazione, scattering, accoppiamento, banda, sensibilità e rapporto segnale-rumore non sono calcolati.	Utilizzare riflettori di riferimento calibrati e la tecnica di rilevamento/dimensionamento applicabile.
Accettazione	La sola geometria non contiene livello di prova, livello di valutazione o criterio di accettazione.	Applicare la procedura del prodotto/codice/contratto e le sue attuali regole di accettazione.

Prove e stato della norma

GEOMETRIA DEL RAGGIOEvident, Theory and Use of Curved Surface Correction in EPOCH Series Flaw Detectors.

Spiega che i calcoli di posizione predefiniti per fascio angolato presuppongono un pezzo di prova piatto e utilizzano velocità calibrata, angolo di rifrazione, spessore e punto indice del fascio; la curvatura richiede relazioni diverse.

Documento ufficiale del produttore

CAMPO VICINOOlympus, Phased Array Testing: Basic Theory for Industrial Applications, 3rd ed., 2014, Appendix A, report p. 82 (PDF p. 88).

Fornisce N₀ = (D² − λ²)/(4λ), l'approssimazione D²f/(4v) con D/λ > 10, ed equazioni separate per il campo vicino effettivo per sonde a disco o rettangolari su cunei.

PDF ufficiale del produttore

CALIBRAZIONEEvident Ultrasonic Flaw Detection Tutorial, Calibration Concepts.

Afferma che la calibrazione della velocità/zero è richiesta quando viene utilizzato un nuovo materiale di prova o trasduttore e che la calibrazione di riferimento è specifica per la procedura di prova.

Tutorial ufficiale del produttore

NORMA GENERALEISO 16810:2024, Edition 2.

La scheda ufficiale ISO afferma che le condizioni specifiche dell'applicazione appartengono a norme di prodotto, specifiche, codici, contratti o procedure scritte, e che l'ISO 16810 non specifica estensione/piani di scansione o criteri di accettazione.

Registro ISO ufficiale

AMBITO SALDATURAISO 17640:2018, Edition 4, stage 90.92 (da rivedere).

La scheda ufficiale limita il suo ambito principale alla UT manuale specificata di giunzioni metalliche saldate per fusione e afferma le condizioni di materiale/temperatura/livello di prova. Questo foglio di lavoro non pretende di implementare quella procedura.

Registro ISO ufficiale

Fonti consultate il 16 luglio 2026. Nessuna clausola di norma chiusa, livello di prova o tabella di accettazione è riprodotta o dedotta.

Domande di interpretazione

L'"angolo della sonda" è il valore da inserire?

Inserire l'angolo di rifrazione verificato nel pezzo di prova, misurato dalla normale alla superficie. Un angolo di incidenza del cuneo non è intercambiabile con esso; la rifrazione dipende dalle velocità e dalla legge di Snell.

Il percorso a due gambe significa distanza da un singolo riflettore?

No. È il percorso ideale dell'asse centrale dalla superficie di ingresso alla parete parallela opposta e di nuovo alla superficie di ingresso dopo una riflessione speculare. Un riflettore può trovarsi in qualsiasi punto di una gamba e deve essere localizzato a partire dal percorso acustico calibrato e dalle informazioni sulla gamba.

Il valore calcolato di N₀ è valido per la mia sonda ad angolo?

Non come campo vicino effettivo dell'assieme. Il valore N₀ visualizzato è un riferimento separato per un elemento circolare diretto. Una sonda con cuneo/ad angolo richiede dati geometrici aggiuntivi e fattori di correzione esplicitamente omessi qui.

λ/2 è il difetto minimo che verrà rilevato?

Questo foglio di calcolo non fa alcuna affermazione del genere. Il rilevamento e la misurazione delle dimensioni dipendono dal campo acustico completo, dal tipo e dall'orientamento del riflettore, dall'attenuazione/diffusione, dall'accoppiamento, dalla banda passante, dalla sensibilità, dal rapporto segnale-rumore, dalla calibrazione e dalla procedura applicabile.

Revisione: 16 luglio 2026. Classificazione del risultato: riferimento di geometria/acustica non normativo.