초음파 탐상 검사(UT)하기

소개글

초음파 탐상 검사(UT)하기에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

에서 파형이 상호변환이 가능
반사와 통과
. 수직입사시 반사와 통과
① 두 매질의 음향임피던스(Impedance)에 의해 결정
② 음향임피던스는 밀도와 음속을 곱한 값
③ 공기 또는 물등의 경계면인 불연속부에서 잘 반사
④ 경계면에서 반사와 통과로 나누어짐
⑤ 음압반사율 : r = Pr/Pi = (Z2-Z1) / (Z1+Z2)
⑥ 종파가 수직입사때의 음압반사율 (%)
물 질
음향임피던스
(Z ×1,000,000Kg/㎡)
공기
기름
물
글리
세린
아크릴
수지
철강
알루미늄
16.9
100
86
84
75
68
46
철 강
45.4
100
94
94
90
87
아크릴수지
3.2
100
42
36
14
글리세린
2.4
100
30
23
물(20℃)
1.5
99.9
7
기 름
1.3
99.9
공 기
4/10,000
⑦ 음압왕복통과율:T = t1 × t2 = 1－ 음압반사율의 제곱
⑧ 물에서 강으로 수직입사시 음압반사율 94%, 음압왕복통과율 12%
⑨ Echo높이는 음압에 비례한다
. 얇은층에서의 반사와통과…접촉매질.공기등의 영향으로 많은 반사가 일어남
. 경사입사시의 통과율과 반사율
. Snell\'s law…반사각과 굴절각을 결정
* 공식 C1L/siniL = C1L/sinβL = C2L/sinθL = C2S/sinθS = C1S/sinβS
임계각(Critical angle)
① 종파임계각(제1임계각)…종파의 굴절각이 90˚가 되었을 때의 입사각
② 횡파임계각(제2임계각)…횡파의 굴절각이 90˚가 되었을 때의 입사각
③ 물에서 강으로 입사시 제1임계각 14.5˚,제2임계각 27.5˚
④ 입사각이 제2임계각을 넘을때 全반사
⑤ 입사각이 제2임계각 일때 표면파 발생
입사각이 30˚근처일때
횡파는 종파로 변환되어 횡파의 반사는 거의 없음
결함으로부터의 반사
① 원형 평면결함과 방형 평면결함...반사량이 많음
② 구형결함...반사량이 극히 적음
③ 원주형결함...원기둥 결함
④ 큰평면에 의한 반사(수직탐상에 있어서 저면 Echo)...저면에코와 동일
5.초음파탐상검사 방법
검사방법의 종류 및 특성
①초음파의 진행원리에 의한 분류
초음파가 시험체내에서 진행할 때 불연속부와 같은 경게면에서는 투과 및 굴절 또는 반사를 한다. 이때 불연속부에서 반사하는 초음파를 분석하여 검사하는 방법을 펄스반사법, 투과한 초음파를 분석 하여 검사하는 방법을 투과법, 펄스반사법과 유사하지만 공진 현상을 이용한 공진법이 있다.
펄스 반사법 투과법 공진법
②탐촉자 접촉 방법에 의한 분류
탐촉자에서 발생시킨 초음파를 시험체에 전달하는 방식에 따라 분류하는 방법으로서, 탐촉자를 시험 체에 직접 접촉시켜 초음파를 전달하는 방법을 직접 접촉법이라하고, 시험체를 물과 같은 액체 접촉 매질속에 넣고 초음파의 진동을 액체를 통해 시험체에 전달하는방법을 수침법이라 한다.
③파의 종류에 의한 분류
펄스반사식접촉법에 의한 파의 적용방식을 표현하면, 수직법, 사각법, 표면파법, 판파법 등으로 분류 할 수 있다.
종 파 법
횡 파 법
표 면 파 법
④표시 방법에 의한 분류
초음파 탐상검사에서 반사파에 대한 정보를 CRT화면 또는 다른 기록장치에 나타내는 표시방법에 따 라 A-Scan, B-Scan, C-Scan, M-Scan, 도플러 등으로 분류한다.
B-SCAN법
A-SCAN법
C-SCAN법
⑤탐촉자수에 의한 분류
사용하는 탐촉자의 수에 따라 분리하는 방식으로 탐촉자를 1개 사용하여 검사하는 1탐촉자법, 2개를 사용하는 2탐촉자법, 또한 여러개를 동시에 사용하는 다탐촉자법등이 있다.
1 탐촉자법
2 탐촉자법
다탐촉자법
실험방법
6.초음파 탐상절차
①탐상에서 요구되어지는 적용규격과 범위목적을 인지한다.
②탐상장비 및 필요한 기자재의 선정
규격 및 절차서에서 요구되는 탐상장비, 탐촉자, 시험편 접촉 매질을 선정한다.
③장비 점검 및 보정
초음파 탐상장비는 시간축 직선성(Screen Height Linearity)과 증폭직선성(Amplitude Control Line arity)을 탐촉자에 대해서는 입사점 및 굴절각 등을 적용규격에서 요구하는 절차에 따라 측정 및 보정 을 한다.
④탐상표면준비
탐촉자를 접촉시킬면에 탐상에 지장이 생기지 않도록 손질한다.
⑤시스템 보정
탐상전 탐상에 적합한 시간축설정 및 거리증폭특성곡선에 의한 탐상감도등의 설정을 한다.
⑥보정의 확인
보정된 시스템에 대한 시간축 및 DAC를 확인하여 보정을 교정한다.
⑦탐상
규격에 따라 요구되어지는 탐상방법 및 기법, 주사속도, 탐상범위에 알맞게 탐상한다.
⑧평가
결함의 위치 및 규격에서 요구하는 방법으로 결함의 길이등을 측정하여 합부판정을 한다.
실험결과및토론
이번실험은 초음파 탐상 검사로 초음파 탐상기로 사각탐촉자를 사용하여 표준시험편의 결함을 찾아보는 실험이었다.
우선 초음파 탐상기는 침투력이 높고, 깊은 결함의 검사가 용이하고 미세한 결함의 검출이 가능하다 또한 결함의 유무를 즉시 알 수 있고 재료의 한면만을 사용하여도 결함을 검출할 수 있다. 또한 결함의 위치, 크기, 방향, 및 모양의 측정이 가능하며 검사에 따른 장해가 없다는 장점이 있다.
단점으로는 기술자가 필요하고 보고서 작성이 어려우며 탐상 표면상태 재료모양, 반사면(표면이 매끄러워야 한다) 에 따라 탐상이 곤란하며 입도가 크고 기포가 많은 재료의 검사가 곤란하다. 또한 표준시험편과 대비시험편을 필요로 하는 단점이 있다.
우리가 사용한 탐촉자의 종류는 수직탐촉자와 사각탐촉자를 사용하였는데 수지탐촉자는 종파로 음속이 가장 빠르고 사각탐촉자는 횡파로 종파속도의 약 1/2 의 정도이다. 주로 사각탐촉자로 측정을 하였는데 입사각이 70˚ 인 것을 가지고 시험편을 초음파 탐상하였다. 초음파 탐상 검사로 시편의 결함을 검사하기 이전에 시편에 알맞게 검사기를 보정을 해주어야 한다. 여기서 입사각에 따른 최대 에코를 잡는 것이 중요하다. 에코란 초음파 에코가 반사되어 수신된 것이다. 초음파탐상의 적용은 시험체내의 불연속 시험체의 크기 및 두께,시험체의 균일도 및 부식상태등의 검사에 적용하며 이외에도 유속측정 및 콘크리트 검사 등 그 적용범위가 매우

키워드

초음파탐상,   UT,   음장