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超音波厚さ測定 チュートリアル

2.1 厚さ計用探触子

超音波厚さ計とともに通常使われるすべての探触子では、振動セラミック素子がケース内に搭載されていますが、その設計は4つの一般的カテゴリーに分類されます。

直接接触型探触子:直接接触型探触子は、名前からわかるように、試験片に直接接触させて使用します。 薄くて硬い耐摩耗板が、通常の使用で発生する損傷からアクティブな振動子を保護します。 直接接触型探触子を使用した測定は、実装が非常に簡単なことが多く、腐食測定以外の一般的な厚さ計測用途の大半で第一選択肢となっています。

遅延材付き探触子:遅延材付き探触子では、アクティブな振動子と試験片の間に、プラスチック、エポキシ、または石英ガラスでできたシリンダー(遅延材と呼ばれます)が取り付けられています。 これを使う主な理由は、薄い材料の測定では、底面エコーからの励起パルスの戻りを区別することが重要だからです。 遅延材を断熱材として使用して、熱に弱い探触子振動子を、熱くなった試験片との直接接触から保護することもできます。遅延材は、鋭い曲面や狭い空間での音響結合がよくなるように、形状や輪郭を調整できます。

水浸型探触子:水浸型探触子は、水柱や水槽を使用して音響エネルギーを試験片に音響結合させます。 水浸型探触子を使用すると、可動製品の工程内または工程間測定やスキャン測定を行ったり、曲率半径の小さな曲面、溝、チャンネルへの音響結合を最適化したりできます。

二振動子型探触子:二振動子型探触子(「デュアル」とも呼ばれる)は、主に粗く腐食した面の測定に使用されます。 二振動子型探触子には、互いに独立した送信振動子と受信振動子があります。これらの振動子は試験片表面下での指定距離で音響エネルギーを集束させるように小さな角度を付けて遅延材に取り付けられています。 デュアルを用いた測定は、他のタイプの探触子ほど正確でないことがありますが、一般に腐食調査用途においては著しく優れた性能を発揮します。

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