Ультразвукова довідка: промені в плоскій пластині та круговий елемент
Розрахунок ідеальної геометрії променя першого ходу та повного відскоку в плоскій паралельній пластині, довжини хвилі для введеної користувачем каліброваної швидкості хвилі та окремої довідки ближнього поля кругового елемента.
Контрольовані вхідні дані
Еталонні результати
Рівняння та одиниці вимірювання
Перший хід: s₁ = t / cos β; x₁ = t tan β
Два ходи / один повний відскок: s₂ = 2t / cos β; x₂ = 2t tan β
Довжина хвилі: λ = c / f
Точне ближнє поле кругового елемента: N₀ = (D² − λ²) / (4λ)
Наближення для великої апертури: N₀ ≈ D² / (4λ) = D²f / (4c)
- β — це кут заломлення в зразку, виміряний від нормалі до поверхні. Формули не обчислюють заломлення з кута падіння на клин.
- t, s, x, D, λ and N₀ are in millimetres. c is entered in m/s and f in MHz; λ(mm) = c / [1000 f(MHz)].
- Відображені часи проходження включають лише поширення в зразку: time(мкс) = 1000 × path(мм) / c(м/с). Час проходження через клин, затримуючу лінію, контактний шар та нульовий час приладу виключені.
- Точне рівняння для круглого елемента обчислюється лише для D/λ > 1. Посилання Olympus друкує наближення для D/λ > 10; аркуш повідомляє, чи виконується ця умова, не сприймаючи це як вердикт щодо вибору датчика.
- Для клина з кутовим пучком або прямокутного датчика ефективна ближня зона також залежить від кутів падіння/заломлення, довжини елемента, шляху в клині, швидкостей та коефіцієнта корекції. Цей аркуш навмисно не припускає цих вхідних даних.
Виключення моделі
| Виключений елемент | Чому простий результат є недостатнім | Обов'язковий контроль |
|---|---|---|
| Таблиця швидкості матеріалу | Швидкість залежить від хвильового режиму, складу, структури та стану; узагальнене значення не калібрує відстань. | Перевірте швидкість/нуль з фактичною установкою та відповідним еталоном або відомим шляхом. |
| Геометрія клина та точки індексу | Час проходження через клин, кут падіння, точка індексу пучка та температура впливають на фактичний шлях та кут збірки. | Калібруйте збірку датчика/клина та перевіряйте кут заломлення. |
| Зразок з кривою поверхнею | Тригонометрія плоскої пластини стає неточною, а кут відбиття змінюється. | Використовуйте перевірену корекцію для кривої поверхні для фактичної внутрішньої/зовнішньої геометрії. |
| Ширина пучка, фокусування та покриття | Центральна промінь не описує звукове поле або покриття сканування. | Використовуйте модель датчика, процедуру та перевірку покриття. |
| Виявлення, характеристика та визначення розмірів | Орієнтація відбивача, відгук, ослаблення, розсіювання, зв'язок, смуга пропускання, чутливість та співвідношення сигнал/шум не обчислюються. | Використовуйте калібровані еталонні відбивачі та відповідну техніку виявлення/визначення розмірів. |
| Прийняття | Сама геометрія не містить рівня тестування, рівня оцінки або критерію прийняття. | Застосовуйте процедуру продукту/коду/контракту та її чинні правила прийняття. |
Довідкові дані та статус стандарту
Пояснює, що розрахунки положення кутового пучка за замовчуванням припускають плоский зразок і використовують калібровану швидкість, кут заломлення, товщину та точку індексу пучка; кривина вимагає інших співвідношень.
Офіційний документ виробникаНаводить N₀ = (D² − λ²)/(4λ), наближення D²f/(4v) для D/λ > 10, та окремі рівняння ефективної ближньої зони для дисків або прямокутних датчиків на клинах.
Офіційний PDF виробникаСтверджує, що калібрування швидкості/нуля необхідне при використанні нового тестового матеріалу або перетворювача, і що еталонне калібрування є специфічним для тестової процедури.
Офіційний посібник виробникаОфіційна картка ISO стверджує, що специфічні для застосування умови належать до стандартів продукту, специфікацій, кодів, контрактів або письмових процедур, і що ISO 16810 не визначає межі/плани сканування або критерії прийняття.
Офіційний запис ISOОфіційна картка обмежує свій основний діапазон визначеним ручним УЗК з'єднань металевих зварних швів та стверджує умови матеріалу/температури/рівня тестування. Цей аркуш не претендує на реалізацію цієї процедури.
Офіційний запис ISOДжерела доступні 16 липня 2026 р. Жоден закритий пункт стандарту, рівень тестування або таблиця прийняття не відтворено або не висновано.
Питання щодо інтерпретації
Чи є «кут датчика» значенням для введення?
Введіть перевірений кут заломлення в зразку, виміряний від нормалі до поверхні. Кут падіння на клин не є взаємозамінним з ним; заломлення залежить від швидкостей та закону Снелля.
Чи означає шлях з двома променями відстань до одного відбивача?
Ні. Це ідеальний шлях по центральній лінії від вхідної поверхні до протилежної паралельної стінки і назад до вхідної поверхні після одного дзеркального відбиття. Відбивач може знаходитися будь-де на ділянці шляху і має бути локалізований за відомими каліброваними даними про шлях звуку та ділянки.
Чи є розраховане N₀ дійсним для мого куткового датчика?
Не як ефективна ближня зона складеної системи. Відображене N₀ є окремим опорним значенням для прямого круглого елемента. Для клинового/кутового датчика потрібні додаткові геометричні дані та коефіцієнти корекції, які тут навмисно не наводяться.
Чи є λ/2 мінімальним дефектом, який буде виявлено?
Цей розрахунковий аркуш не робить таких тверджень. Виявлення та розмірування залежать від повного звукового поля, типу та орієнтації відбивача, ослаблення/розсіювання, контакту, смуги пропускання, чутливості, співвідношення сигнал/шум, калібрування та відповідної процедури.
Ревізія: 16 липня 2026 р. Класифікація результату: виключно некодифікований геометричний/акустичний довідковий матеріал.
