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초음파 프로브는 어떤 유형이 있나요?



소재 초음파 시험은 프로브, 즉 음파를 생성하는 기기 없이는 수행할 수 없습니다. 이러한 프로브는 음파 발생기와 수신기로 사용할 수 있으므로 시험 시스템에서 결정적으로 중요합니다. 프로브는 출력과 입력 신호에 결정적인 영향을 미칩니다. 특정 반사체의 위치를 찾고 크기를 측정하려면 이전에 음원과 소리 수신기의 구체적 특성을 알고 있어야 하며 이를 고려해야 합니다. 프로브의 유형은 표본의 유형과 검출할 반사체의 종류만큼이나 다양합니다. 프로브에는 다양한 유형의 소재를 측정하기 위한 프로브와 다양한 크기의 프로브, 표본과의 직접 접촉과 수침법에 사용되는 프로브, 일반 및 경사 송출용 프로브, 짧은 펄스 또는 긴 펄스용 프로브가 있습니다. 음파를 생성하고 수신하기 위해 펄스 사운드 기술은 거의 전적으로 타이타늄산 바륨, 메타니오비움산 납, 납 지르콘산염 등과 같은 다양한 세라믹 소재로 만든 압전판(변압기)을 사용합니다. 이러한 판은 짧은 전기 펄스에 의해 기계적으로 진동이 발생하게 됩니다. 변환기 뒷면의 댐핑 요소(또한 프로브를 시험 표본에 커플링)는 압전판의 진동을 약화시켜 이러한 방식으로 초음파 펄스가 생성됩니다(그림 8). 댐핑이 약하면 펄스가 길며, 주파수 스펙트럼은 협대역인 경우 압전판의 공진 주파수와 가깝습니다. 심한 댐핑은 그림 9와 같이 짧은 광대역 펄스를 생성합니다. 이러한 매우 짧은 펄스는 고분해능을 제공하며 정확한 전달 시간 측정을 가능하게 합니다.

표본 표면에 수직으로 음파를 방사하는 프로브를 일반 빔 프로브, 비스듬히 음파를 방사하는 프로브를 경사각 빔 프로브라고 합니다(그림 10, 11). 송신 및 수신 기능을 위한 별도의 요소가 있는 프로브를 송수신기(TR) 프로브라고 합니다(그림 12).

각 프로브는 그림 8 또는 9에 해당하는 시험 표본에서 음파를 생성합니다. 그러나 진동이 반드시 화면에서 이러한 형태일 필요는 없습니다. 수신 구성 요소의 정류와 평활화로 인해 시험 표본의 음파와 매우 유사하지 않은 펄스 형태가 화면에 나타날 수 있습니다(화면 코스메틱, 그림 13).

이러한 화면 코스메틱 유형은 그림 8, 9에 따라 기존 펄스에 포함되었던 모범 표본 상태에 대한 정보가 대략적으로 손실된다는 단점이 있습니다.

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Angle Beam probe
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Pulse and Smoothing

 

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Narrow Band Ultrasonic pulse
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Broad band ultrasonic pulse

 

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Normal beam probe
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TR probe