목차
1장 초음파의 기본개념
1.1 변위, 진동, 싸이클, 주기, 주파수 ... 1
1.2 음파 및 음파의 분류 ... 3
1.3 음파의 성질 ... 4
1.3.1 음파의 속도 ... 4
1.3.2 파동의 표시 ... 6
1.3.3 음향 임피던스(Z : Acoustic Impedence) ... 7
1.3.4 음압의 표시 ... 7
1.4 초음파의 특징 ... 8
1.5 초음파의 발생 ... 9
1.6 초음파 탐상시험의 장단점 ... 10
1.6.1 초음파 탐상시험의 장점 ... 10
1.6.2 초음파 탐상시험의 단점 ... 11
2장 초음파 발생
2.1 탐촉자 ... 15
2.2 빔의 강도 및 지향성 ... 16
2.3 근거리음장과 원거리음장 ... 18
2.4 빔의 분산 및 감쇠 ... 20
2.5 감쇠 및 음향임피던스(Acoustic Impedance) ... 22
2.6 접촉매질 ... 26
3장 파의 진행과 이성매질에서의 특징
3.1 파의 진행 및 압사와 반사 ... 29
3.2 파형변화(Mode Convension) ... 30
3.3 굴절의 법칙 ... 31
3.4 초음파의 종류 ... 34
3.4.1 종파 ... 34
3.4.2 횡파 ... 35
3.4.3 표면파 ... 36
3.4.4 판파 ... 37
4장 공진(Resonance)
4.1 공진의 정의 ... 39
4.2 기본 공진 주파수와 조화 공진 주파수 ... 40
4.3 기본 공진 주파수와 재료 두께와의 관계 ... 41
5장 초음파 탐상 시험방법의 종류
5.1 펄스반사법, 투과법 및 공진법 ... 43
5.1.1 펄스 반사법 ... 43
5.1.2 투과법 ... 43
5.1.3 공진법 ... 44
5.2 직접접촉법과 수침법 ... 45
5.3 화상 표시 방법 ... 46
5.3.1 $$A_{-scan}$$< / TEX) ... "47<b
5.5 불감대(Dead Zone) ... 50
6장 시험편 내에서 파의 진행 양식
6.1 표면 상태(Surface Condition) ... 51
6.2 시험편의 형상 ... 52
6.3 결정입자의 영향 ... 54
6.4 결함 형태와 탐상위치에서의 영향 ... 56
6.5 불연속부의 거리의 영향 ... 57
7장 탐촉자와 접촉매질
7.1 압전물질 ... 59
7.1.1 수정(Quartz) ... 59
7.1.2 세라믹(Ceramic) ... 60
7.1.3 Lithium Sulphate ... 60
7.1.4 니오비옴산 납(Lead metaniobate) ... 60
7.1.5 티탄산 바륨(Barium titanite) ... 60
7.2 진동자의 모형 ... 61
7.3 탐촉자의 성능 ... 63
7.3.1 감도 ... 63
7.3.2 분해능 ... 63
7.4 탐촉자의 크기와 주파수 ... 64
7.4.1 크기가 탐촉자의 성능에 기여하는 요인 ... 64
7.4.2 주파수가 탐촉자의 성능에 기여하는 요인 ... 64
7.5 탐촉자의 종류 ... 65
7.5.1 Paint - Brush형 탐촉자 ... 65
7.5.2 분할형 탐촉자 ... 66
7.5.3 직접 접촉 및 수침 탐촉자 ... 67
7.5.4 수직 탐촉자 ... 69
7.5.5 사각 탐촉자 ... 71
7.5.6 기타 탐촉자 ... 73
7.6 탐촉자의 구성품 ... 74
7.6.1 댐핑재 ... 74
7.6.2 접전(콘넥터) ... 74
7.6.3 쐐기 ... 74
7.6.4 흡음재 ... 75
7.6.5 탐촉자케이블 ... 75
7.7 접촉매질 ... 76
7.7.1 접촉매질의 종류 ... 76
7.7.2 접촉매질의 선택 ... 77
7.7.3 접촉매질의 적용 ... 77
8장 표준시험편과 대비시험편
8.1 시험편의 사용목적 ... 79
8.2 표준시험편(KS) ... 79
8.2.1 G형 표준시험편(G형 STB) ... 80
8.2.2 N1형 표준시험편(N1형 STB) ... 82
8.2.3 A1형 표준시험편(A1형 STB) ... 82
8.2.4 A2형계 표준시험편(A2형계STB) ... 85
8.2.5 A3형계 표준시험편 ... 87
8.3 대비시험편 ... 90
8.3.1 RB - RA.RB - RB.RB - RC 및 RB - RD(KS B 0816) ... 90
8.3.2 RB-4(KS B 0896) ... 94
8.3.3 RB-5(KS B 0896) ... 95
8.3.4 RB - A6(KS B 0896) ... 95
8.3.5 RB - A7(KS B 0896) ... 96
8.3.6 RB - E(KS D 0040, KS D 0233) ... 97
8.3.7 RB - PW(KS D 0273) ... 97
8.4 외국 규격에 따른 시험편 ... 98
8.4.1 ALCOA series A(Area / Amplitude block) ... 98
8.4.2 ALCOA series B(Distance / Amplitude block) ... 99
8.4.3 ASTM 대비시험편 Basic Set ... 100
8.4.4 기본교정 시험편(Basic Calibration Block - ASME) ... 101
9장 초음파 탐상기
9.1 초음파 탐상기의 구성 ... 103
9.1.1 송신부 ... 104
9.1.2 수신부 ... 104
9.1.3 CRT 화면과 눈금판 ... 105
9.1.4 시간축부와 동기부 ... 105
9.1.5 전원부 ... 107
9.1.6 보조회로부 ... 107
9.2 주요 조정 노브 ... 109
9.2.1 종축 관계노브 ... 109
9.2.2 횡축관계 노브 ... 111
9.2.3 그 외 조정노브 ... 112
9.3 최신 초음파 탐상장치 ... 114
9.3.1 소형 탐상기 ... 115
9.3.2 초음파 탐상결과의 화상화 ... 115
9.3.3 고분해능화 ... 116
10장 에코의 평가
10.1 결함의 길이 측정 ... 117
10.1.1 작은 결함의 길이(크기)측정 ... 117
10.1.2 큰 결함의 길이(크기) 측정 ... 120
10.2 결함 높이의 측정 ... 125
10.3 결함 종류의 추정 ... 136
10.3.1 강판에 발생하는 내부결함의 초음파적 특징 ... 136
10.3.2 단강품에 발생하는 결함의 초음파적 특징 ... 139
10.3.3 용접부에 발생하는 결함의 종류 추정 ... 139
11장 초음파 탐상시험의 실제
11.1 수직 탐상법 ... 145
11.1.1 탐상방향의 선정 ... 145
11.1.2 탐촉자의 선정 ... 145
11.1.3 결함의 탐상 ... 146
11.1.4 검출레벨과 탐상감도 ... 153
11.2 사각 탐상법 ... 154
11.2.1 탐상방향의 선정 ... 154
11.2.2 탐축자의 선정 ... 154
11.2.3 결함의 탐상 ... 157
11.2.4 검출레벨과 탐상감도 ... 163
12장 초음파 탐상시험 기초실습
12.1 수직법 ... 165
12.1.1 시간축(측정범위)조정 ... 165
12.1.2 사이드 드릴홀이 있는 시험편에서의 홀 깊이 측정 ... 167
12.1.3 거리진폭 특성곡선 ... 168
12.1.4 시간축 직선성 ... 169
12.1.5 증폭직선성 ... 169
12.1.6 AVG(DGS)선도에 의한 결함크기의 추정 ... 170
12.1.7 결함지시길이의 측정 ... 174
12.2 사각탐상 ... 176
12.2.1 입사점, 굴절각, 시간축 조절 ... 176
12.2.2 사이드 드릴홀이 있는 시험편을 사용한 인공결함의 위치 탐상 ... 177
부록 ... 181
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