超音波平板レイおよび円形素子リファレンス
平行平板における理想的な第1脚およびフルスキップのレイ幾何学、ユーザー提供の校正済み波速度に基づく波長、および独立した円形素子のニアフィールドリファレンスを計算します。
制御された入力
参照結果
方程式と単位
第1脚：s₁ = t / cos β；x₁ = t tan β
2脚 / 1フルスキップ：s₂ = 2t / cos β；x₂ = 2t tan β
波長：λ = c / f
円形素子の正確なニアフィールド：N₀ = (D² − λ²) / (4λ)
大口径近似: N₀ ≈ D² / (4λ) = D²f / (4c)
- β は表面法線から測定された試験片内での屈折角です。これらの式はウェッジの入射角から屈折を計算するものではありません。
- t, s, x, D, λ および N₀ はミリメートル単位です。c は m/s で、f は MHz で入力します。λ(mm) = c / [1000 f(MHz)]。
- 表示される伝播時間は試験片内での伝播のみを含みます: time(µs) = 1000 × path(mm) / c(m/s)。ウェッジ、ディレイライン、カップラントおよび機器のゼロ時間は除外されます。
- 円形素子の厳密式は D/λ > 1 の場合にのみ評価されます。Olympus の参考文献では D/λ > 10 で近似値を記載していますが、このワークシートはその条件が満たされているかどうかを報告するだけで、プローブ選択の判定としては扱いません。
- 角度ビームウェッジまたは矩形プローブの場合、有効ニアフィールドは入射角/屈折角、素子長、ウェッジ経路、速度および補正係数にも依存します。このワークシートは意図的にこれらの入力を推測しません。
モデルの除外事項
| 除外項目 | 単純な結果が不十分な理由 | 必須制御 |
|---|---|---|
| 材料速度表 | 速度は波モード、組成、構造および状態に依存します。一般的な値では距離の校正はできません。 | 実際のセットアップと適用可能な参照ブロックまたは既知の経路で速度/ゼロを検証してください。 |
| ウェッジおよびインデックスポイントの幾何学 | ウェッジ伝播、入射角、ビームインデックスポイントおよび温度は、実際の組立経路および角度に影響します。 | プローブ/ウェッジ組立を校正し、屈折角を検証してください。 |
| 曲面試験片 | 平板の三角法は不正確になり、反射角が変化します。 | 実際の内側/外側の幾何学に対して検証済みの曲面補正を使用してください。 |
| ビーム幅、焦点およびカバレッジ | 中心線レイは音場またはスキャンカバレッジを記述しません。 | プローブモデル、手順およびカバレッジ検証を使用してください。 |
| 検出、特性評価およびサイズ測定 | 反射体の向き、応答、減衰、散乱、カップリング、帯域幅、感度および信号対雑音比は計算されません。 | 校正済みの参照反射体および適用可能な検出/サイズ測定技術を使用してください。 |
| 受入判定 | 幾何学のみでは試験レベル、評価レベルまたは受入基準は含まれません。 | 製品/規格/契約の手順およびその最新の受入規則を適用してください。 |
証拠および規格のステータス
デフォルトの角度ビーム位置計算は平板試験片を仮定し、校正された速度、屈折角、厚さおよびビームインデックスポイントを使用すること、および曲率には異なる関係式が必要であることを説明しています。
公式メーカー論文N₀ = (D² − λ²)/(4λ)、D/λ > 10 での D²f/(4v) 近似、およびウェッジ上の円形または矩形プローブ用の個別の有効ニアフィールド式を示しています。
公式メーカー PDF新しい試験材料または変換器を使用する場合は速度/ゼロの校正が必要であり、参照校正は試験手順固有であることを述べています。
公式メーカーチュートリアル公式 ISO カードは、用途固有の条件は製品規格、仕様、コード、契約または書面の手順に属し、ISO 16810 はスキャン範囲/計画または受入基準を規定しないことを述べています。
公式 ISO 記録公式カードはその主な範囲を溶接金属継手の指定された手動 UT に限定し、材料/温度/試験レベルの条件を述べています。このワークシートはその手順を実装すると主張するものではありません。
公式 ISO 記録ソースは 2026 年 7 月 16 日にアクセスしました。閉鎖された規格条項、試験レベルまたは受入表は再現または推論されていません。
解釈に関する質問
「プローブ角度」は入力する値ですか？
表面法線から測定された試験片内での検証済みの屈折角を入力してください。ウェッジの入射角とは交換できません。屈折は速度およびスネルの法則に依存します。
2 レグ経路とは単一反射体までの距離を意味しますか？
いいえ。これは入射面から反対側の平行壁へ、そして1回の鏡面反射後に入射面に戻る理想中心線経路です。反射体は脚のどこにでも発生し得るため、校正された音響経路および脚の情報から位置を特定する必要があります。
計算された N₀ は角度ビーム探触子に有効ですか？
有効なアセンブリ近場としては適用できません。表示される N₀ は独立した直接円形素子の参考値です。ウェッジ/角度探触子には、ここで明示的に省略されている追加の幾何学データおよび補正データが必要です。
λ/2 が検出される最小欠陥寸法ですか？
このワークシートはそのような主張を行いません。検出および寸法測定は、完全な音響場、反射体の種類および向き、減衰/散乱、結合、帯域幅、感度、信号対雑音比、校正、および適用される手順に依存します。
改訂: 2026年7月16日。結果分類: 規範的ではない幾何学/音響参考値のみ。
