超音波探傷におけるAVG線図の使用方法。
非破壊検査技術者にとって、AVG線図(振幅 — 距離 — 直径)は、振幅値から欠陥の寸法評価に移行するための主要なツールです。
線図の物理的意味と構造
AVG線図は、所定の直径の反射体(平底穴)に対する深さに応じたエコー信号振幅の変化を示す曲線群です。座標軸では:
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横軸(X) — 超音波入射面からの反射体の深さ(mm);
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縦軸(Y) — 相対単位またはデシベル単位の信号振幅。
線図フィールドの各曲線は、固定された反射体直径(1 mm、2 mm、3 mmなど)に対する関数 A = f(H) です。
線図は当初、動作周波数、圧電素子直径、入射角、材料の音響特性(音速、減衰)などの厳密に定義された条件に対して計算されます。これらのパラメータの変更は線図の再構築を必要とします。
意図された用途
実際には、AVG線図は2つのモードで使用されます:
等価欠陥サイズの決定
発生深さと測定された振幅から、線図フィールド上の点を見つけます。最も近い曲線との交点は、同じ条件で同一の振幅信号を生成する平底反射体の直径を与えます。これは欠陥の 真のサイズではなく 、計算された等価値です。
機器感度の設定
線図により、平底穴のある試験片を大量生産することなく、検索、拒否、基準レベルを設定することができます。AVG線図を一点に結び付けるために1つか2つの試験片があれば十分であり(通常の底面信号を使用することも可能)、他のすべてのレベルは自動的に取得できます。
適用範囲と制限
この方法は、 トランスデューサの音響軸に垂直な反射面を持つ欠陥に対してのみ信頼できる結果をもたらします。
これらは平底穴、ディスク、層間剥離の平坦な領域です。
他の形態の欠陥の場合:
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任意の方向の亀裂;
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コーナー反射体;
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不規則な形状の拡張された介在物;
AVG線図は 意図的に過小評価された等価サイズを提供します。なぜなら、実際の反射係数は同じ面積の平底穴よりも低いからです。そのような場合、シャドウ法、エコーミラー法、またはTOFD欠陥サイジングによる追加検証が必要です。
信頼性に影響を与える重要な要因
超音波減衰
実際の材料は、構造と周波数に依存する減衰係数を持っています。AVG線図は、特定の鋼種または合金に対して 減衰を考慮して 構築する必要があります。そうでなければ、大きな深さでは誤差が6–12 dBに達する可能性があります。
音響接触と表面粗さ
デフォルトでは、トランスデューサから試験対象物へ接触媒体を通して通過する際の超音波減衰の値は、A2=0 dBに設定されています。実際には、表面粗さ、表面へのトランスデューサの不十分な密着、接触媒体の特性により、追加の損失が発生する可能性があります。これらはA2の値を増やすことで考慮することができます。通常、0~5 dBの範囲です。
特定のトランスデューサへの結合
AVG線図は以下に厳密に結合されています:
- • トランスデューサ周波数
- • 圧電板の直径;
- • 入射角(角度ビームプローブの場合);
- • くさびパラメータ(角度ビームプローブの場合)
これらのパラメータのいずれかを変更すると、AVG線図の外観が変わります
複雑な欠陥の解釈の特徴
AVGから得られた等価反射体直径は 慣用的な量です。
亀裂、特に小さな開口部を持つものの場合、実際の幾何学的寸法は等価直径よりも2–3倍大きい可能性があります。したがって、検査報告書には、測定が AVGベースの評価を伴うエコー法によって 行われたことを必ず記載する必要があります。
AVG線図は、超音波検査を標準化し、操作者に関係なく再現可能にすることを可能にします。しかし、これは汎用測定装置ではなく 基準との比較のためのツールです。
有能な専門家は、他の方法と組み合わせて使用し、常に限界を覚えており、標準試験片に対する必須の検証を行いながら検査を実行します。