محاسبۀ عدم‌قطعیت در اندازه‌گیری ضریب تضعیف امواج فراصوتی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، تهران ایران

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران ایران

10.30494/jndt.2021.280488.1073

چکیده

روش فراصوتی به دلیل دارا بودن مزایایی همچون حساسیت، دقت و سرعت بالا و نداشتن محدودیت از نظر جنس مادۀ مورد بازرسی، از اهمیت خاصی در تعیین خواص مواد و شناسایی موقعیت و ابعاد عیوب برخوردار است. معمولاً در این روش،دو متغیر سرعت و تضعیف موج اندازه‌گیری می‌شود. تضعیف موج به معنای از دست رفتن انرژی موج و کاهش دامنۀ آن در هنگام انتشار است. در این مقاله، ضریب تضعیف امواج طولی با فرکانس 1 MHz به روش غوطه‌وری و در حالت بازتابی (pulse-echo) در یک قطعۀ استوانه‌ای شکل از جنس فولاد St37 اندازه‌گیری و عدم‌قطعیت اندازه‌گیری محاسبه می‌شود. ‌در این اندازه‌گیری، منابع خطا شامل خطاهای ناشی از اندازه‌گیری طول قطعه و دامنۀ پژواک‌های بازتابیده از سطح پشتی قطعه است. مقدار ضریب تضعیف 39.33 dB/m و عدم‌قطعیت اندازه‌گیری ± 8.8 dB/m به‌دست آمده است. بررسی‌ها نشان داد که نویز دستگاه ارسال و دریافت امواج فراصوتی موجب ایجاد خطا در اندازه‌گیری دامنۀ پژواک‌های بازتابیده از سطح پشتی قطعه می‌شود و موثرترین عامل در افزایش عدم‌قطعیت اندازه‌گیری ضریب تضعیف امواج فراصوتی است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Estimation of uncertainty in measurement of ultrasonic wave attenuation

نویسندگان [English]

  • Ramin Shabani 1
  • Farhang Honarvar 2
1 ,Faculty of Mechanical Engineering, K. N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran
2 Faculty of Mechanical Engineering, K. N. Toosi University of Technology, Tehran,, Iran
چکیده [English]

High sensitivity, high accuracy and almost no limitations on type of test material has made ultrasonic testing (UT) a desirable nondestructive testing method. Ultrasonic wave velocity and attenuation are two important parameters that affect an ultrasonic test. Attenuation is the loss of wave energy and reduction in wave amplitude during the propagation of waves through the material. In this paper, the attenuation coefficient is measured in an St37 specimen at a frequency of 1 MHz. The test is conducted in pulse-echo mode with immersion technique. The sources of error are identified, and the measurement uncertainty is calculated. In this measurement, the sources of error include errors due to measuring the length of the part and the amplitude of the echoes reflected from the back surface of the part. The attenuation coefficient is 39.33 dB/m and the measurement uncertainty is ±8.8 dB/m. The noise in the pulser-reciever system is found to be the main source of error in the measurement of amplitudes of reflected echoes from which the attenuation coefficient is calculated.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Attenuation
  • Ultrasonic testing
  • Uncertainty
  • Immersion