超音波厚さ測定の概要

自分の家の壁がどれくらい厚いか考えたことはありますか?

あるいは、家に水を運ぶパイプの太さはどうでしょうか？

これらの構造の厚さは耐久性と安全性に直接影響する可能性があるため、これらは重要な質問です。

そこで登場するのが超音波厚さ測定です。

この非破壊検査方法は音波を使用して、金属からプラスチックまで、さまざまな材料の厚さを驚異的な精度で測定します。

また、信頼性が高く効率的な品質管理へのニーズが高まるにつれ、超音波厚さ測定は製造、建設、航空宇宙などの業界にとって不可欠なツールとなっています。

それでは、この魅力的なテクノロジーをさらに深く掘り下げて、それがどのように機能するかを見てみましょう。

重要なポイント

• 超音波厚さ測定は、超音波が材料を通過するのにかかる時間に基づいて固体要素の局所的な厚さを測定する非破壊的な方法です。
• 超音波厚さ計は、音がトランスデューサーから材料を通って反対側の表面に伝わり、戻ってくるまでの時間を測定します。
• 超音波厚さ測定は、構造やコンポーネントの腐食、浸食、損傷を監視するためにさまざまな業界で一般的に使用されています。
• 非破壊技術であること、片面のみから厚さを測定できること、精度が高いことなど、いくつかの利点があります。
• ただし、この方法には、均質かつ等方性の材料が必要であること、試験対象の材料の両面にアクセスする必要があることなどの制限があります。

超音波厚さ測定の仕組み

超音波厚さ測定は、超音波が材料を通過するのにかかる時間に基づいて固体要素の局所的な厚さを測定する非破壊的な方法です。その仕組みは次のとおりです。

1. 超音波厚さ計は、超音波を利用して材料の厚さを測定するために使用されます。
2. ゲージは、材料の周囲に複数の超音波トランスデューサーを保持する固定具で構成されます。
3. トランスデューサは、電気エネルギーを機械エネルギーに、またはその逆に変換する電子デバイスです。
4. トランスデューサーは超音波を材料内に送信し、波は材料中を伝わり、反対側に到達します。
5. その後、波はトランスデューサーに反射して戻り、波が材料を通って戻ってくるまでにかかった時間を記録します。
6. 材料の厚さは、波が材料を通過して戻ってくるのにかかった時間と材料内の音速に基づいて計算されます。
7. 通常、最初に記録される反射は、サンプルの厚さに相当する最短距離を移動する放射波の先頭となるため、測定は他の反射によって影響を受ける必要はありません。

超音波厚さ測定の応用例

超音波厚さ測定は、腐食、浸食、損傷を監視するために多くの業界で一般的に使用されています。次のような幅広い構造やコンポーネントに適用できます。

• 船体
• 配管
• 圧力容器
• 形鋼
• セラミックス
• プラスチック
• ガラス

この方法は非破壊的であり、テスト対象の材料を損傷しません。超音波厚さ測定データは、試験対象品目が設計どおりの適切な金属厚さを備えているかどうかを判断するために必要な情報を顧客に提供します。

超音波厚さ測定においてコーティング厚さ測定が重要な理由

寸法測定といえば、超音波厚さ測定が一般的です。しかし、なぜコーティングの厚さの測定に注意を払う必要があるのでしょうか? そうですね、コーティングは超音波厚さ測定の精度に影響を与える可能性があります。

コーティングにより材料に厚みが増し、測定に誤差が生じる可能性があります。

一方、コーティングが薄すぎると、材料を十分に保護できない可能性があります。

ここで膜厚測定が役に立ちます。

コーティングの厚さを測定することで、それに応じて超音波厚さ測定値を調整できます。

これにより、正確な測定値が得られ、素材が適切に保護されることが保証されます。

したがって、細かいことのように思えるかもしれませんが、コーティングの厚さ測定は超音波厚さ測定の精度と信頼性にとって非常に重要です。

詳細については：

コーティング厚さ測定の探求

超音波厚さ測定のメリット

超音波厚さ測定にはいくつかの利点があります。

• 非破壊技術: 検査対象のサンプルを損傷しません。
• 片面測定：材料の厚みを片面のみから測定できるため、両面にアクセスできない場合に便利です。
• サンプル素材の上に使用されるコーティング、ライニング、その他の素材に対応するように設計されています。
• 優れた精度: 材料の厚さを正確に測定できます。
• 素早く簡単: 両面にアクセスする必要がなく、迅速な厚さ測定が可能です。
• 非破壊検査に最適: 材料に損傷を与えることなくエラーや欠陥を発見するのに最適です。
• さまざまな用途: パイプラインの腐食の監視や物体の厚さの評価など、さまざまな用途に使用できます。

超音波厚さ測定の限界

超音波厚さ測定にはその利点にもかかわらず、いくつかの制限があります。

• 材料特性: 正確な結果を得るには、試験対象の材料が均一かつ等方性であることが必要です。
• 表面状態: 材料の表面は滑らかで、超音波信号を妨げる可能性のあるコーティングや汚染物質が付着していない必要があります。
• 校正: 超音波厚さ計は、試験対象の材料ごとに個別に校正する必要があります。
• 厚さの範囲: 0.5 mm ～ 500 mm の厚さの材料に対して最も正確です。
• アクセシビリティ: 正確な測定を行うには、試験対象の材料の両面にアクセスする必要があります。

これらの制限にもかかわらず、超音波厚さ測定は依然として、さまざまな用途で材料の厚さを測定するための貴重な非破壊検査方法です。

超音波厚さ測定の精度に影響を与える要因

超音波厚さ測定の精度には、いくつかの要因が影響を与える可能性があります。

• 速度の変動: 材料の音速とゲージの速度の一貫性が精度に影響します。
• 試験材料の物理的特性: 音響的および幾何学的要因により、精度と範囲が制限される可能性があります。
• 試験片のサイズ、形状、表面仕上げ: 測定範囲と精度を確立するには、これらの要素を考慮する必要があります。
• 校正: 測定の精度は、校正時の精度と注意によって決まります。

正確な超音波厚さ計の例には、数秒で正確な測定値を提供する Wintact デジタル超音波厚さ計テスター メーターが含まれます。ただし、精度に影響を与える可能性のある要因を考慮し、慎重にキャリブレーションを実行することが重要です。

超音波厚さ測定の使用方法

超音波厚さ測定を使用する場合のベスト プラクティスをいくつか示します。

• アナリストに効果的な機器、訓練を受けたオペレーター、信頼性の高いデータ管理システムを提供します。
• 試験材料の物理的特性を考慮して、測定範囲と精度を確立します。
• 超音波厚さ計を正確かつ定期的に校正してください。
• 予想される厚さ測定に合わせて、適切な測定範囲を持つ適切なゲージを選択してください。
• 測定に使用されるトランスデューサーのタイプを考慮してください。
• 試験片のサイズ、形状、表面仕上げを考慮してください。
• オペレーターが超音波厚さ計の使用に関する訓練を受け、熟練していることを確認してください。
• 特定のアプリケーションの精度要件を考慮してください。
• 操作が簡単で耐久性のある超音波厚さ計を選択してください。
• 超音波厚さ測定を使用して、さまざまな構造やコンポーネントの腐食、侵食、損傷を監視します。

超音波膜厚測定を行う

超音波厚さ測定の実行に必要な手順は次のとおりです。

1. 頑丈な超音波厚さ計を使用して、音がトランスデューサーから材料を通って最初に記録された戻り点まで通過するのにかかる時間に基づいてサンプルの厚さを決定します。
2. 超音波厚さ計は、厚さ測定などの材料特性を確認するための非破壊検査に定期的に使用されます。
3. 超音波厚さ測定は、船体、配管、圧力容器、構造用鋼の金属の厚さを検査するために一般的に使用されます。
4. 超音波厚さ計は、音波が材料を通過してトランスデューサーに反射して戻るまでにかかる時間を正確に測定します。
5. このゲージは、材料を通過する音速と音波が材料を通過するのにかかった時間に基づいて材料の厚さを計算します。
6. 測定の不確かさの評価は、測定結果の精度と信頼性を確保するために重要です。
7. 超音波厚さ測定および画像化システムを使用して、材料に対する腐食、浸食、およびその他の種類の損傷を検出できます。

閉会の挨拶と推奨事項

超音波厚さ測定は、近年ますます注目を集めている魅力的なテーマです。材料に損傷を与えることなく材料の厚さを正確に測定できることは、多くの業界にとって大きな変革をもたらします。ただし、他のテクノロジーと同様に、考慮すべき利点と制限があります。

超音波厚さ測定の最大の利点の 1 つは、その多用途性です。金属からプラスチック、複合材まで幅広い材質に使用できます。このため、航空宇宙、自動車、製造などの多くの業界にとって非常に貴重なツールとなっています。

ただし、考慮すべき制限もあります。たとえば、超音波厚さ測定は、薄すぎる材料や粗すぎる材料には適さない場合があります。さらに、測定の精度は、材料の温度、コーティングや表面処理の有無などの要因によって影響を受ける可能性があります。

これらの制限にもかかわらず、超音波厚さ測定は依然として非常に便利なツールです。非破壊テストが可能になり、重大な問題になる前に潜在的な問題を特定するのに役立ちます。これにより、企業は長期的には時間とコストを節約できます。

精度に関しては、超音波厚さ測定の結果に影響を与える可能性のある要因がいくつかあります。これらには、プローブの角度、音波の周波数、測定される材料の厚さが含まれます。正しいプローブ角度と周波数を使用するなどのベスト プラクティスに従うことで、オペレーターは可能な限り最も正確な結果を保証できます。

結論として、超音波厚さ測定は、多くの業界の寸法測定への取り組み方に革命をもたらした強力なツールです。考慮すべき制限はありますが、利点は欠点をはるかに上回ります。ベスト プラクティスに従い、精度に影響を与える可能性のある要因を理解することで、企業はこのテクノロジーから大きな利益を得ることができます。したがって、次回材料の厚さを測定する必要がある場合は、超音波厚さ測定の使用を検討して、それがもたらす違いを確認してください。

計測測定単位の理解

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リンクと参考文献

このテーマに関する私の記事:

厚さ測定を理解する

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