ちょっと、そこ！ UT プローブのサプライヤーとして、私は高ゲイン UT プローブと低ゲイン UT プローブの違いについてよく質問されます。このブログでは、それを分かりやすく解説していきます。
まず、UT プローブとは何かを理解しましょう。 UT は超音波検査の略で、これらのプローブは非破壊検査 (NDT) 業界では不可欠なツールです。超音波を送受信して、金属、プラスチック、複合材料などの材料の欠陥の検出、厚さの測定、その他の重要な検査を実行します。あなたは私たちをチェックアウトすることができます超音波トランスデューサプローブ当社が提供する一般的なタイプのプローブの詳細については、こちらをご覧ください。
UT プローブのゲインとは何ですか?
UT プローブのゲインとは、受信した超音波信号の増幅を指します。ラジオの音量を上げるのと同じです。ゲインを上げると信号は強くなり、下げると信号は弱くなります。ゲイン設定は、超音波テストのパフォーマンスと結果に大きな影響を与える可能性があります。
低ゲイン UT プローブ
低ゲイン UT プローブの増幅量は比較的小さいです。内部欠陥がほとんどない均質な金属など、優れた音響特性を持つ材料に最適です。
低ゲインプローブの利点
- より良い解像度: 信号が過度に増幅されないため、低ゲインのプローブは、密集した欠陥のより鮮明な画像を提供できます。まるで高解像度の画像を見ているかのようです。たとえば、薄い金属シートに小さな亀裂がないか検査する場合、低ゲインのプローブでは、高ゲインのプローブではぼやけてしまう可能性がある 2 つの隣接する亀裂を区別できます。
- 騒音の低減: 内部構造が比較的均一な材料では、低ゲインのプローブでバックグラウンド ノイズを最小限に抑えることができます。ノイズにより実際の欠陥を正確に特定することが困難になる可能性があるため、これは重要です。よく鋳造されたアルミニウム部品をテストする場合、低ゲインのプローブを使用するとよりクリーンな信号が得られるため、実際の欠陥を特定しやすくなります。
低ゲインプローブの欠点
- 限られた検出範囲: 低ゲインのプローブでは、材料の奥深くにある傷や断面積が非常に小さい傷は検出できない場合があります。弱い信号は、厚い材料を通過して小さな傷から反射するほど強くない可能性があります。したがって、厚い鋼鉄ブロックの小さな欠陥を見つけようとしている場合、低ゲインのプローブでは欠陥を見逃す可能性があります。
- 感度の低下: 高利得プローブほど小さな欠陥に対して敏感ではありません。場合によっては、材料の非常に微妙な変化を検出する必要がある場合、低ゲインのプローブが最良の選択ではない可能性があります。たとえば、パイプラインの初期段階の腐食を探す場合、低ゲインのプローブでは、高ゲインのプローブでは検出できる小さなピットを検出できない場合があります。
私たちには、単結晶超音波ストレートプローブ/トランスデューサ特定の種類の検査の低ゲイン アプリケーションで使用できます。
高利得 UT プローブ
一方、高ゲイン UT プローブは、受信信号をより大幅に増幅します。音響特性の悪い材料や、非常に小さな欠陥を検出する必要がある場合に最適です。
高利得プローブの利点
- より高い感度: 高利得プローブは、内部散乱が多い材料であっても、非常に小さな欠陥を検出できます。これは、航空宇宙など、安全性が最優先される業界では非常に重要です。たとえば、航空機のコンポーネントに微小な亀裂がないか検査する場合、高利得プローブを使用すると、致命的な故障につながる可能性のあるこれらの小さな欠陥を検出できます。
- より深い浸透: より強力な信号を材料に送信できるため、内部の奥深くにある欠陥の検出が可能になります。厚いコンクリート構造物の内部空隙をテストする場合、高利得プローブを使用すると超音波をコンクリートの奥深くに送信し、隠れた空隙を検出できます。
高利得プローブの欠点
- 低解像度: 特に素材内に複数の反射や複雑な内部構造がある場合、高い増幅により信号が歪む可能性があります。これにより、欠陥のサイズと位置を正確に判断することが困難になる場合があります。たとえば、多くの介在物を含む材料では、実際には複数の小さな欠陥があるにもかかわらず、高利得プローブは 1 つの大きな欠陥を示す可能性があります。
- 騒音の増加: 高ゲインプローブは、材料自体またはテスト環境からのバックグラウンドノイズを拾う可能性が高くなります。このノイズにより、本物の欠陥と偽の信号を区別することが困難になる場合があります。騒音の多い工業環境では、高ゲインプローブを使用すると、正確な結果を得るために追加のフィルタリングと信号処理が必要になる場合があります。
距離測定用の高利得アプリケーションに興味がある場合は、距離測定用超音波トランスデューサ良い選択肢かもしれません。
適切なプローブの選択
高ゲイン UT プローブと低ゲイン UT プローブのどちらを選択するかは、いくつかの要因によって決まります。
- 材質の種類: 前述したように、均質な材料は通常、低ゲインのプローブでうまく機能しますが、音響特性が劣ったり、複雑な内部構造を持つ材料には高ゲインのプローブが必要です。
- 傷のサイズと位置: 小さな欠陥、特に材料の奥深くにある欠陥を探している場合は、高ゲインのプローブが最善の策です。ただし、密集した欠陥を解決する必要がある場合は、低ゲインのプローブの方が適しています。
- テスト環境: 騒音の多い環境では、欠陥を検出しながらノイズを低減するために、ゲイン設定のバランスを取る必要がある場合があります。
結論
要約すると、高ゲイン UT プローブと低ゲイン UT プローブにはそれぞれ独自の長所と短所があります。超音波検査で正確で信頼性の高い結果を得るためには、それらの違いを理解することが重要です。あなたがプロの NDT 技術者であっても、この分野の初心者であっても、仕事に適したプローブを選択することで大きな違いが生まれます。
UT プローブを購入していて、特定のアプリケーションにどれが適しているかを判断するのにサポートが必要な場合は、遠慮なくお問い合わせください。お客様のニーズに最適なプローブを見つけるお手伝いをいたします。お客様の要件についてのディスカッションを開始するには、当社にお問い合わせください。超音波検査が確実に成功するよう協力していきましょう。
参考文献
- 『超音波検査ハンドブック』第 2 版、デビッド A. スコット著
- 「ダミーのための非破壊検査」、スティーブン・R・ファウラー著
