초음파 검사(UT)의 원리와 특징
UT로 불리는 산업인 초음파 검사는 산업용 비파괴검사(Nonbusting Testing)에서 가장 널리 사용되는 비파괴 검사 기술의 최고 빈도와 급속한 발전이다. 제품 제조 품질 관리, 원자재 검사, 공정 및 기타 측면 개선에 사용할 수 있지만 장비 유지 보수에 없어서는 안될 수단 중 하나입니다.
초음파 검사의 주요 용도는 공작물 내부의 거시적 결함 감지와 재료 두께 측정입니다.
다른 특성에 따라 초음파 감지는 다양한 방법으로 나눌 수 있습니다.
(1) 원리에 따른 분류 : 초음파 펄스반사법, TOFD(Diffraction Time of Flight Diffraction) 등
(2) 디스플레이 방식에 따른 분류: A형 디스플레이, 초음파 영상 디스플레이(B, C, D, P 스캐닝 영상, 듀얼 어레이 영상 등).
초음파 감지 원리
본질적으로 초음파 감지는 초음파와 물질의 상호 작용(반사, 굴절 및 회절)을 사용하는 것입니다.
(1) 초음파란?
우리는 {{0}}Hz 사이의 진동수를 가진 들을 수 있는 음파를 일으킬 수 있는 역학적 파동을 호출하고, 20000Hz 이상의 주파수를 갖는 역학적 파동을 초음파라고 부르며 사람에게는 들리지 않습니다. 강철과 같은 금속 물질의 검출을 위해 우리는 일반적으로 0.5~10MHz 주파수의 초음파를 사용합니다. (1MHz=10 ~ 6승 Hz)
(2) 초음파를 송수신하는 방법은?
초음파 프로브의 핵심 요소는 압전 크리스탈로 압전 효과가 있습니다. 교번 인장 및 압축 응력의 작용으로 크리스탈이 교번 전기장을 생성할 수 있습니다.
고주파 전기 펄스가 압전 크리스탈을 여기시키면 역 압전 효과가 발생하고 전기 에너지가 소리 에너지(기계적 에너지)로 변환되어 프로브가 펄스 형태의 초음파, 즉 펄스파를 간헐적으로 방출합니다. 프로브가 초음파를 수신하면 양의 압전 효과가 발생하여 소리 에너지를 전기 에너지로 변환합니다.
초음파 검출에 사용되는 기존 프로브는 일반적으로 압전 웨이퍼, 댐핑 블록, 조인트, 케이블, 보호 필름 및 쉘로 구성되며 일반적으로 직선 프로브와 경사 프로브의 두 가지 범주로 나뉘며 후자는 일반적으로 대각선 블록이 있습니다. 특정 각도에서 웨이퍼와 입사면.
다음 다이어그램은 일반적인 경사 프로브 구조를 보여줍니다.
다음은 기울어진 프로브의 실제 사진입니다.
프로브 모델: 2.5P8* 12K2.5, 해당 매개변수는 다음과 같습니다.
a) 2.5는 주파수 f: 2.5MHz를 나타냅니다.
b) P는 칩 재료를 나타냅니다: 납 지르코네이트 티타네이트 세라믹, 우수한 온도 안정성, 우수한 전기적 특성, 제조 용이성 및 저렴한 가격;
c) 8*12는 직사각형 칩 크기를 나타냅니다: 8mm*12mm;
d) K2.5는 다음을 나타냅니다. 기울어진 프로브의 굴절각의 탄젠트 값은 2.5, 즉 tan(68.2도)=2.5이고 굴절각은 68.2도입니다.
초음파 펄스 반사 방식 작동 원리의 A형 디스플레이:
음원에서 생성된 맥파는 공작물에 들어가고 초음파는 공작물에서 일정한 방향과 속도로 전방으로 전파됩니다. 양쪽에서 서로 다른 음향 임피던스를 가진 인터페이스를 만날 때(음향 임피던스의 차이는 종종 균열, 기공, 슬래그 포함 등과 같은 재료의 일부 불연속성으로 인해 발생함) 음파의 일부가 반사되고 검출 장비는 수신 및 표시: 음파의 진폭 및 위치와 같은 정보를 분석하고 결함이 있는지 또는 결함의 크기 및 위치를 평가합니다.
Type A는 초음파 펄스 반사 방식의 특성을 보여줍니다.
1. 적용 범위
금속, 비금속 및 복합 재료 및 기타 부품에 적합합니다.
a) 원료 및 부품 시험: 강판, 단강품, 알루미늄 및 알루미늄 합금판, 티타늄 및 티타늄 합금판, 복합판, 이음매 없는 강관 등
b) 맞대기 용접 이음 검사: 강철 맞대기 이음(필렛 용접, T-용접 이음, 지지 프레임 및 구조 부품 포함), 알루미늄 및 알루미늄 합금 맞대기 이음
아래는 강철 맞대기 이음: T-용접 이음입니다.
2. Type A에 나타난 초음파 펄스 반사 방식의 장점
a) 강력한 침투 능력으로 큰 두께 범위 내에서 공작물의 내부 결함을 감지할 수 있습니다. 금속 재료의 경우 두께 1~2mm의 얇은 벽 파이프 및 플레이트를 감지할 수 있으며, 수 미터 길이의 단강품도 감지할 수 있습니다.
b) 결함 위치가 더 정확합니다.
c) 영역 결함의 검출률이 더 높습니다.
d) 고감도, 공작물의 내부 크기를 매우 작은 결함으로 감지할 수 있습니다. 초음파 탐지의 이론적 감도는 초음파 파장의 절반 정도이며, 탐지 대상이 강철일 때 주파수 2.5MHz의 초음파 경사 탐침을 사용하며 감도는 약 0.65mm이다.
e) 탐지 비용이 저렴하고 속도가 빠르며 장비가 가볍고 인체와 환경에 무해하며 현장 사용이 더 편리합니다.
3. Type A에서 나타난 초음파 펄스 반사 방식의 한계
a) 가공품의 결함에 대한 정확한 정성적 및 정량적 분석은 여전히 더 연구되어야 합니다.
b) 형상이 복잡하거나 불규칙한 공작물은 초음파 검사가 어렵다.
c) 결함의 위치, 방향 및 모양은 검출 결과에 일정한 영향을 미칩니다.
d) 공작물 재질, 입자 크기 등이 감지에 더 큰 영향을 미칩니다.
e) 테스트 결과 표시가 직관적이지 않으며 테스트 결과에 대한 직접적인 목격 기록이 없습니다.
많은 브랜드의 Steel은 제품 내부에 결함이 없는지 확인하기 위해 압연 및 단조 후 초음파 결함 감지, 특히 스테인리스 스틸 용기가 사용됩니다. 304.316 ll 321304 310 s347. 410s440c. 합금강 기어 축, 4140. SCM440, SCM420, SCM4151.7225, 8620434. 금형강, D2, SKD11, 1.2379, 1.2344, H13, P20 및 718,1.2343, H11, H10, SKD61. Sichuan Liaofu Special Steel Trading Co., Ltd.는 위의 품질 재료를 제공할 수 있습니다. 회사의 제품은 유럽, 미국 및 동남아시아로 수출되며 상담을 환영합니다.