この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序章
超音波非破壊検査では、ストレート ビーム プローブ (ノーマル ビーム プローブとも呼ばれます)、アングル ビーム プローブ (アングル プローブとも呼ばれます)、またはデュアル エレメント プローブ (双結晶プローブとも呼ばれる）がよく使用されます。材料内の反射体を確実に検出して特徴付けるには、プローブがテスト対象物と接触することによって生成される音響ビーム (またはビーム プロファイル) の知識が必要です。この国際規格は、鍛造または圧延鋼、アルミニウム、およびチタン合金製品などのさまざまな金属に採用される 2 つの金属基準ブロックを確立します。この国際規格で使用されるプローブの周波数範囲は、1 MHz から 15 MHz です。評価する材料の構造にもよりますが、一般的に鉄鋼製品は1MHz～5MHz, アルミニウムやチタン合金は5MHz～15MHzが最適です。
導入された 2 つの参照ブロックは、半円筒ステップ (HS) とサイド ドリル穴 (SDH) タイプで、これにより、ストレート ビーム、集束ビーム、角度ビーム、およびデュアル エレメント プローブによって生成されるビーム プロファイルを取得できます。 .この国際規格は、金属のプローブ ビーム プロファイルの特性評価に使用される技術と手順を確立します。
パルスエコー超音波検査では、反射パルス (エコー) を使用して、材料に存在する不連続性を検出します。不連続性 (さまざまなサイズや形状の多孔性、ボイド、またはクラックなど) は、表面の近くまたは内部の奥深くに位置するか、または一緒に接近してさまざまな角度に向けられている可能性があります。このような不連続点に入射する超音波パルスは、反射または屈折して、縦波 (圧縮としても知られる) または横波 (剪断としても知られる)、またはその両方になり、複数の反射と屈折が起こる可能性があります。材料内部の不連続部の位置、サイズ、形状を正確に特徴付けるには、プローブと機器によって送受信される音響ビームを知る必要があります。
接触試験でプローブによって生成される固体内の音響ビームは、プローブのタイプ、サイズ、周波数帯域幅、および焦点、試験対象のビーム屈折角、材料特性、およびプローブの特性などの他のパラメータに依存します。超音波器具。
ISO 2400 は、校正ブロック番号として知られるスチール基準ブロックを確立します。 1. ストレート ビーム テストの場合、このブロックは、たとえば、テスト機器の近視野分解能、遠視野分解能、およびタイム ベース (または水平) 直線性を確認または確立するために使用されます。角度ビーム テストでは、ブロックを使用してプローブのインデックス ポイント (プローブ インデックス) と屈折角 (ビーム角度) を決定します。このブロックは、試験対象の材料の縦 (圧縮) 波と横 (せん断) 波の速度を決定する手段も提供します。
ISO 7963 は、校正ブロック番号として知られる小さなスチール ブロックを確立します。 2, フィールドでの使用に非常に適しています。 ISO 7963 は、基準ブロックの材料の選択、準備、および機械的公差に関するガイドラインを提供します。また、信号の屈折角度と感度設定をテストする手順についても説明します。
ストレート ビーム プローブ (通常ビーム プローブ) のサウンド ビームは、ISO 10375 で指定されている手順を使用して、浸漬試験で計算または測定できます。
ISO 2400 と ISO 7963 に加えて、この国際規格は 2 つの超音波基準ブロックを導入し、接触試験で音響ビームまたはビーム プロファイルを確立するためにこれらのブロックを使用する一般的な方法論を提供します。
この規格の目的は、
- 一貫したテストを実行できるようにプローブ軸を決定します。
- 集束ビームとデュアル エレメント プローブを含む、ストレート ビームとアングル ビームの両方のタイプのプローブに対して、金属内部で完全なサウンド ビーム プロファイルを確立します。
- 鋼で使用するために設計された斜角プローブを鋼以外の材料で使用する場合に、正しい屈折角を計算する方法を提供し、
- 電磁音響変換器 (EMAT) などの将来のアプリケーションにビーム プロファイル測定機能を提供します。
- 横方向の角度ビーム プロファイル測定の機能を提供します。
- 超音波イメージングシステムで使用される斜角プローブによるタイムベースキャリブレーションの手段を提供する（附属書Aを参照）、
- 超音波イメージングシステムで使用されるプローブの飛行時間（TOF）ビームプロファイル測定の手段を提供する（附属書Bを参照）、
- ハンドヘルド法による技術を提供し、メカニカル スキャナと UT イメージング システムを使用して、振幅と TOF ビーム プロファイルの両方を取得します (図 B.1 を参照)
- 角度ビームプローブのスキュー（または斜視）角度、遠視野および近視野分解能を決定するための手段を提供します（付録Cを参照）。
Introduction
In ultrasonic non-destructive testing, pulse-echo contact tests with a straight-beam probe (also known as a normal-beam probe), an angle-beam probe (also known as an angle probe), or a dual-element probe (also known as a twin-crystal probe) are often used. To reliably detect and characterize a reflector inside a material, knowledge of the sound beam (or the beam profile) generated by the probe in contact with the test object is needed. This International Standard establishes two metal reference blocks to be adopted for various metals such as forged or rolled steel, aluminium, and titanium alloy products. The frequency range of the probes used in this International Standard range from 1 MHz to 15 MHz. Depending on the structure of the materials under evaluation, in general, 1 MHz to 5 MHz is most suitable for steel products and 5 MHz to 15 MHz is most suitable for aluminium and titanium alloys.
The two reference blocks introduced are the hemicylindrical-stepped (HS) and the side-drilled-hole (SDH) types, by which the beam profiles generated by straight-beam, focused beam, angle-beam, and dual-element probes can be measured. This International Standard establishes the techniques and procedures to be used for the characterization of probe beam profiles in metals.
In pulse-echo ultrasonic tests, the reflected pulse (echo) is used for the detection of discontinuities existing in a material. The discontinuities (such as porosity, voids, or cracks in different sizes and shapes) can be located close to the surface or deep inside, or close together and oriented at different angles. An ultrasonic pulse incident on such discontinuities can reflect or refract into longitudinal (also known as compressional) or transverse (also known as shear) waves, or both, possibly with multiple reflections and refractions. In order to accurately characterize the location, size, and shape of a discontinuity inside a material, it is necessary to know the sound beam transmitted and received by the probe and the instrument.
The sound beam inside a solid produced by a probe in contact testing depends on the type, size, and frequency bandwidth of the probe as well as other parameters such as focusing, beam angle of refraction in the test object, material properties, and characteristics of the ultrasonic instrument.
ISO 2400 establishes a steel reference block, known as calibration block No. 1. For straight-beam tests, this block is used, for example, for checking or establishing the near-field resolution, far-field resolution, and time base (or horizontal) linearity of the test equipment. For angle-beam tests, the block is used to determine the probe index point (probe index) and the angle of refraction (beam angle). This block also provides a means for determining the longitudinal (compressional) wave and transverse (shear) wave velocities of the material under test.
ISO 7963 establishes a small steel block, known as the calibration block No. 2, which is quite suitable for field use. ISO 7963 provides guidelines for material selection, preparation, and mechanical tolerances of the reference block. It also provides procedures for testing the angle of refraction and sensitivity settings of the signals.
The sound beam of a straight-beam probe (normal-beam probe) can be calculated or measured in immersion testing with the procedures given in ISO 10375.
In addition to ISO 2400 and ISO 7963, this International Standard introduces two ultrasonic reference blocks and provides a general methodology of using these blocks in order to establish the sound beams or beam profiles in contact tests.
The objectives of this International Standard are to
- determine probe axes so that consistent tests can be performed,
- establish a complete sound beam profile inside metals for probes of both types, straight-beam and angle-beam, including focused beam and dual-element probes,
- provide a method for calculating the correct angle of refraction when an angle-beam probe designed for use in steel is to be used in materials other than steel,
- provide a beam profile measurement capability for future applications, such as an electromagnetic acoustical transducer (EMAT),
- provide a capability for lateral angle-beam profile measurements,
- provide means for time base calibration with angle-beam probes to be used with ultrasonic imaging systems (see Annex A),
- provide means for time-of-flight (TOF) beam profile measurements for probes to be used with ultrasonic imaging systems (see Annex B),
- provide a technique by hand-held method and by using a mechanical scanner and UT imaging system to obtain both the amplitude and TOF beam profiles (see Figure B.1), and
- provide means for the determination of the skew (or squint) angle, far-field and near-field resolution of angle-beam probes (see Annex C).