Kontrolowany odnośnik ultradźwiękowy

Odnośnik promienia ultradźwiękowego w płaskiej płycie i elementu okrągłego

Oblicz idealną geometrię promienia pierwszej nogi i pełnego odbicia w płaskiej płycie równoległej, długość fali dla dostarczonej przez użytkownika skalibrowanej prędkości fali oraz osobny odnośnik pola bliskiego elementu okrągłego.

Kąt załamania względem normalnej do powierzchniDostarczona przez użytkownika skalibrowana prędkośćBrak ustawień domyślnych materiałówBrak werdyktu wykrywania lub akceptacji

Ten arkusz nie jest procedurą badań ultradźwiękowych, planem pokrycia, kalibracją, metodą określania rozmiaru nieciągłości ani decyzją o akceptacji. Nie wybiera sondy, klinu, trybu fali, częstotliwości, kąta, planu skanowania, czułości, odbiornika odniesienia ani kryterium akceptacji. Obowiązkowa pozostaje kwalifikowana procedura oraz kalibracja instrumentu/sondy.

Kontrolowane dane wejściowe

Rekord źródła procedury / kalibracjiWymagane. Arkusz nie dostarcza prędkości materiału ani nominalnego ustawienia sondy.

Skalibrowany tryb faliWybrany tryb musi odpowiadać wprowadzonej prędkości i kątowi załamania.

Grubość płaskiej płyty t (mm)

Kąt załamania β w przedmiocie badawczym (°)Mierzony od normalnej do powierzchni; 0 ≤ β < 90°. Nie jest to kąt padania klinu.

Skalibrowana prędkość fali c (m/s)Użyj zweryfikowanej prędkości dla wybranego materiału, trybu fali i warunków badania.

Zweryfikowana częstotliwość środkowa f (MHz)Użyj udokumentowanej wartości skutecznej/nominalnej odpowiedniej dla celu odniesienia.

Średnica czynnego elementu okrągłego D (mm)Tylko dla osobnego idealnego odniesienia pola bliskiego; nie średnica obudowy ani ślad klinu.

Potwierdzam, że c i β to zweryfikowane wartości dla wybranego trybu fali w rzeczywistym przedmiocie badawczym lub stosownej kalibracji, a nie ogólne wartości z tabel materiałów. Potwierdzam, że obliczenie promienia jest celowo ograniczone do płaskiej płyty z równoległymi powierzchniami i zwierciadlanym odbiciem linii środkowej; krzywizna, ścieżka klinu, przesunięcie punktu indeksowego i szerokość wiązki są poza jego zakresem. Tylko dla wyniku pola bliskiego, potwierdzam, że D reprezentuje płaski, okrągły, nieskierowany, monolityczny czynny element emitujący bezpośrednio do jednorodnego ośrodka. Nie będę stosować go jako skutecznego pola bliskiego klinu wiązki kątowej, linii opóźniającej, sondy skupionej lub tablicy.

Równania i jednostki

Pierwsza noga: s₁ = t / cos β; x₁ = t tan β
Dwie nogi / jedno pełne odbicie: s₂ = 2t / cos β; x₂ = 2t tan β
Długość fali: λ = c / f
Dokładne pole bliskie elementu okrągłego: N₀ = (D² − λ²) / (4λ)
Przybliżenie dla dużej apertury: N₀ ≈ D² / (4λ) = D²f / (4c)

β to kąt załamania w przedmiocie badawczym mierzony od normalnej do powierzchni. Wzory nie obliczają załamania na podstawie kąta padania klinu.
t, s, x, D, λ i N₀ są w milimetrach. c jest wprowadzane w m/s, a f w MHz; λ(mm) = c / [1000 f(MHz)].
Wyświetlane czasy przelotu obejmują tylko propagację w przedmiocie badawczym: time(µs) = 1000 × path(mm) / c(m/s). Czas przelotu przez klin, linię opóźniającą, środek sprzęgający oraz czas zerowy przyrządu są wykluczone.
Dokładne równanie dla elementu okrągłego jest obliczane tylko dla D/λ > 1. Referencja Olympus drukuje przybliżenie dla D/λ > 10; arkusz obliczeniowy raportuje, czy ten warunek jest spełniony, nie traktując go jako werdyktu wyboru sondy.
Dla klinu wiązki ukośnej lub sondy prostokątnej efektywne pole bliskie zależy również od kątów padania/załamania, długości elementu, ścieżki klinu, prędkości i współczynnika korekcyjnego. Ten arkusz obliczeniowy celowo nie zgaduje tych danych wejściowych.

Wykluczenia modelu

Wykluczony element	Dlaczego prosty wynik jest niewystarczający	Wymagana kontrola
Tabela prędkości materiału	Prędkość zależy od trybu fali, składu, struktury i stanu; wartość ogólna nie kalibruje odległości.	Zweryfikuj prędkość/czas zerowy z rzeczywistym układem i odpowiednim blokiem odniesienia lub znaną ścieżką.
Geometria klinu i punktu indeksowego	Czas przelotu klinu, kąt padania, punkt indeksowy wiązki i temperatura wpływają na rzeczywistą ścieżkę i kąt zespołu.	Skalibruj zespół sonda/klin i zweryfikuj kąt załamania.
Wygięty przedmiot badawczy	Trygonometria dla płaskiej płyty staje się niedokładna, a kąt odbicia się zmienia.	Użyj zwalidowanej korekcji dla powierzchni wygiętej dla rzeczywistej geometrii wewnętrznej/zewnętrznej.
Szerokość wiązki, fokusowanie i pokrycie	Promień osiowy nie opisuje pola dźwiękowego ani pokrycia skanowania.	Użyj modelu sondy, procedury i weryfikacji pokrycia.
Wykrywanie, charakterystyka i wymiarowanie	Orientacja reflektora, odpowiedź, tłumienie, rozpraszanie, sprzężenie, pasmo przenoszenia, czułość i stosunek sygnału do szumu nie są obliczane.	Użyj skalibrowanych reflektorów odniesienia i odpowiedniej techniki wykrywania/wymiarowania.
Akceptacja	Geometria sama w sobie nie zawiera poziomu badań, poziomu oceny ani kryterium akceptacji.	Zastosuj procedurę produktu/kodu/kontraktu i jego aktualne zasady akceptacji.

Dowody i status normy

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

Wyjaśnia, że domyślne obliczenia pozycji wiązki ukośnej zakładają płaski przedmiot badawczy i używają skalibrowanej prędkości, kąta załamania, grubości i punktu indeksowego wiązki; krzywizna wymaga innych zależności.

Oficjalny dokument producenta

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

Podaje N₀ = (D² − λ²)/(4λ), przybliżenie D²f/(4v) dla D/λ > 10 oraz osobne równania efektywnego pola bliskiego dla sond dyskowych lub prostokątnych na klinach.

Oficjalny PDF producenta

KALIBRACJAEvident Ultrasonic Flaw Detection Tutorial, Calibration Concepts.

Stwierdza, że kalibracja prędkości/czasu zerowego jest wymagana, gdy używany jest nowy materiał badawczy lub przetwornik, oraz że kalibracja odniesienia jest specyficzna dla procedury badawczej.

Oficjalny tutorial producenta

NORMA OGÓLNAISO 16810:2024, Edition 2.

Oficjalna karta ISO stwierdza, że warunki specyficzne dla aplikacji należą do norm produktowych, specyfikacji, kodów, kontraktów lub pisemnych procedur, oraz że ISO 16810 nie określa zakresu/planów skanowania ani kryteriów akceptacji.

Oficjalny zapis ISO

ZAKRES SPAWÓWISO 17640:2018, Edition 4, stage 90.92 (do rewizji).

Oficjalna karta ogranicza swój główny zakres do określonych ręcznych badań UT spawów złącz metalowych i stwierdza warunki materiału/temperatury/poziomu badań. Ten arkusz obliczeniowy nie twierdzi, że wdraża tę procedurę.

Oficjalny zapis ISO

Źródła dostępne 16 lipca 2026. Żaden zamknięty zapis normy, poziom badań ani tabela akceptacji nie jest reprodukowana ani wnioskowana.

Pytania interpretacyjne

Czy „kąt sondy

Enter the verified refracted angle in the test piece, measured from the surface normal. A wedge incident angle is not interchangeable with it; refraction depends on the velocities and Snell’s law.

Does two-leg path mean distance to a single reflector?

Nie. Jest to idealna ścieżka środkowa od powierzchni wejściowej do przeciwległej równoległej ściany i z powrotem do powierzchni wejściowej po jednym odbiciu zwierciadlanym. Reflektor może wystąpić w dowolnym miejscu na odcinku i musi być zlokalizowany na podstawie skalibrowanej ścieżki dźwiękowej i informacji o odcinku.

Czy obliczone N₀ jest ważne dla mojej sondy kątowej?

Nie jako efektywne pole bliskie zespołu. Wyświetlane N₀ to osobne odniesienie dla bezpośredniego elementu okrągłego. Sonda kątowa/wężykowa wymaga dodatkowych danych geometrycznych i korekcyjnych, które zostały tutaj celowo pominięte.

Czy λ/2 to minimalna wada, która zostanie wykryta?

Ten arkusz nie zawiera takiego twierdzenia. Wykrywanie i wymiarowanie zależą od pełnego pola dźwiękowego, typu i orientacji reflektora, tłumienia/rozproszenia, sprzężenia, pasma, czułości, stosunku sygnału do szumu, kalibracji oraz obowiązującej procedury.

Wersja: 16 lipca 2026. Klasyfikacja wyniku: wyłącznie odniesienie geometryczne/akustyczne o charakterze nienormatywnym.