超音波プローブにはどのような種類があるか？

材料の超音波検査は、プローブ (音波を生成する機器) がないと実行できません。 そのようなプローブは音波のジェネレーターとレシーバーとして使用できるため、検査システムにとって非常に重要な存在です。 プローブは、出力および入力信号に決定的な影響を与えます。 特定の反射器を配置し、そのサイズを決めるために、音源とレシーバーの特性をあらかじめ把握しておく必要があり、それらを考慮に入れます。 プローブの種類は、試料の種類や検出する反射器の種類によってどれも異なります。 さまざまな材料および多様なサイズ、試料との直接接触および浸漬テクニック、通常および角度のついたビーム、短いパルスと長いパルスに対応するプローブがあります。 音波の生成と受信のために、パルスサウンドテクニックはほぼ例外なく、チタン酸バリウム、メタニオブ酸鉛、ジルコン酸鉛などのさまざまなセラミック素材で作られた圧電プレート (変圧器) を使用します。これらのプレートは、短い電気パルスを使用して機械的に振動を起こします。 トランスデューサーの後部の減衰要素 (およびプローブとテスト試料のカップリング) は電圧プレートの振動を減衰させ、超音波パルスを形成します (図 8)。 減衰が弱いと、パルスは長くなり、周波数スペクトルは狭くなって、電圧プレートの共振周波数と近くなります。 減衰が強いと、図 9 のように短い広帯域パルスが生成されます。 非常に短いパルスは、高解像度を提供し、正確な移行時間の測定を実行できるようになります。

試料の表面に垂直に音波を放射するプローブは、通常のビームプローブとして知られ、角度のついたサウンドビームを放射するプローブはアングルビームプローブとして知られています (図 10、11)。 送信機能と受信機能それぞれの要素を持つプローブは、送受信装置 (TR) プローブと呼ばれます (ややこしいですが、他の人のためにもそう呼んでください) (図 12)。

各プローブは、テスト試料で図 8 または 9 に対応するサウンドパルスを生成します。 ただし、振動は絶対にこの形でスクリーンに現れるとは限りません。 受信コンポーネントでの整流やスムージングは、テスト試料のサウンドパルスとそれほど類似性を持たないパルス形式をスクリーンに生じさせることがあります (スクリーンコスメティック 図 13)。

この種類のスクリーンコスメティックには、図 8 と 9 のようなオリジナルのパルスに含まれる最善の試料の状態に関する情報が失われるというデメリットがあります。