Ultralyd flatplatestråle og sirkulærelementreferanse
Beregn ideal førstebein- og fullskip-strålegeometri i en flat parallellplate, bølgelengde for en brukerangitt kalibrert bølgelighet, og en separat sirkulærelement nærmarksreferanse.
Kontrollerte inndata
Referanser resultater
Likninger og enheter
Første bein: s₁ = t / cos β; x₁ = t tan β
To bein / en full skip: s₂ = 2t / cos β; x₂ = 2t tan β
Bølgelengde: λ = c / f
Sirkulærelement nøyaktig nærmark: N₀ = (D² − λ²) / (4λ)
Stor-aperturtilnærming: N₀ ≈ D² / (4λ) = D²f / (4c)
- β er brytningsvinkelen i prøveemnet målt fra overflatenormalen. Formlene beregner ikke brytning fra en vinkelskinnens innfallsvinkel.
- t, s, x, D, λ og N₀ er i millimeter. c angis i m/s og f i MHz; λ(mm) = c / [1000 f(MHz)].
- De viste transitttider inkluderer kun utbredelse i prøveemnet: tid(µs) = 1000 × bane(mm) / c(m/s). Vinkelskinn, forsinkelseslinje, koplemiddel og instrumentets nulltid er ekskludert.
- Den eksakte ligningen for sirkulært element evalueres kun for D/λ > 1. Olympus-referansen trykker tilnærmelsen med D/λ > 10; regnearket rapporterer om den betingelsen er oppfylt uten å behandle den som en sondevalgdom.
- For en vinkelstråle-skinn eller rektangulær sonde, avhenger effektivt nærfelt også av innfalls-/brytningsvinkler, elementlengde, skinnbane, hastigheter og en korreksjonsfaktor. Dette regnearket gjetter bevisst ikke disse inndataene.
Modellekskluderinger
| Ekskludert element | Hvorfor det enkle resultatet er utilstrekkelig | Påkrevd kontroll |
|---|---|---|
| Materiell hastighetstabell | Hastigheten avhenger av bølgemodus, sammensetning, struktur og tilstand; en generisk verdi kalibrerer ikke avstand. | Verifiser hastighet/null med den faktiske oppsettet og en anvendelig referanseblokk eller kjent bane. |
| Vinkelskinn og indekspunkt-geometri | Vinkelskinns-transitt, innfallsvinkel, stråleindekspunkt og temperatur påvirker den faktiske samlingens bane og vinkel. | Kalibrer sonde/vinkelskinn-samlingen og verifiser brytningsvinkel. |
| Kurvet prøveemne | Platetrigonometri blir unøyaktig og refleksjonsvinkelen endres. | Bruk validert kurvet-overflate-korreksjon for den faktiske indre/ytre geometrien. |
| Strålebredde, fokusering og dekning | En midtlinjestråle beskriver ikke lydfeltet eller skannedekningen. | Bruk sondemodellen, prosedyren og dekningverifisering. |
| Deteksjon, karakterisering og dimensjonering | Reflektororientering, respons, demping, spredning, koplemiddel, båndbredde, følsomhet og signal-til-støy-forhold beregnes ikke. | Bruk kalibrerte referansereflektorer og den anvendelige deteksjons/dimensjoneringsmetoden. |
| Godkjenning | Geometri alene inneholder ingen testnivå, evalueringsnivå eller godkjenningskriterium. | Bruk produkt-/kode-/kontraktprosedyren og dens gjeldende godkjenningsregler. |
Bevis og standardstatus
Forklarer at standard vinkelstråle-posisjonsberegninger forutsetter et flatt prøveemne og bruker kalibrert hastighet, brytningsvinkel, tykkelse og stråleindekspunkt; krumning krever andre relasjoner.
Offisielt produsentpapirOppgir N₀ = (D² − λ²)/(4λ), D²f/(4v)-tilnærmelsen med D/λ > 10, og separate effektive-nærfelt-ligninger for skive- eller rektangulære sonder på vinkelskinn.
Offisielt produsent-PDFUttaler at hastighet/null-kalibrering kreves når nytt testmateriale eller transduser brukes, og at referansekcalibrering er spesifikk for testprosedyren.
Offisielt produsenttutorialDen offisielle ISO-kortet uttaler at applikasjonsspesifikke tilhørigheter tilhører produktstandarder, spesifikasjoner, koder, kontrakter eller skriftlige prosedyrer, og at ISO 16810 ikke spesifiserer skanneomfang/-planer eller godkjenningskriterier.
Offisiell ISO-registreringDet offisielle kortet begrenser hovedscope til spesifisert manuell UT av smeltetsvitsede metalliske samlinger og uttaler materiale-/temperatur-/testnivå-betingelsene. Dette regnearket hevder ikke å implementere den prosedyren.
Offisiell ISO-registreringKilder tilgang 16. juli 2026. Ingen lukket standardbestemmelse, testnivå eller godkjennings-tabell er reprodusert eller utledet.
Tolknings spørsmål
Er «sondevinkel» verdien som skal angis?
Angi den verifiserte brytningsvinkelen i prøveemnet, målt fra overflatenormalen. En vinkelskinnens innfallsvinkel er ikke byttbar med den; brytning avhenger av hastighetene og Snells lov.
Betyr to-bens-bane avstand til en enkelt reflektor?
Nei. Det er den ideelle midtlinjebanen fra inngangsoverflaten til den motsatte parallelle veggen og tilbake til inngangsoverflaten etter én speilende refleksjon. En reflektor kan forekomme hvor som helst på et ben og må lokaliseres fra kalibrert lydbane- og beninformasjon.
Er den beregnede N₀ gyldig for vinkelstråleføleren min?
Ikke som effektiv samling nærfelt. Den viste N₀ er en separat referanse for direkte sirkulært element. En vinkel-/vinkelstråleføler krever ytterligere geometri- og korreksjonsdata som er utelatt her.
Er λ/2 den minste feilen som vil bli oppdaget?
Dette regnearket gjør ingen slik påstand. Oppdagelse og dimensjonering avhenger av det komplette lydfeltet, reflektortype og -orientering, demping/spredning, kobling, båndbredde, følsomhet, signal-til-støy-forhold, kalibrering og gjeldende prosedyre.
Revisjon: 16. juli 2026. Resultatklassifisering: kun ikke-normativ geometri-/akustikkreferanse.
