초음파 결함 탐지에서 AVG 다이어그램 사용 방법론.
비파괴 검사 전문가에게 AVG 다이어그램(진폭 — 거리 — 직경)은 진폭 값에서 결함의 치수 평가로 전환하는 주요 도구입니다.
다이어그램의 물리적 의미와 구조
AVG 다이어그램은 주어진 직경의 반사체(평저공)에 대해 깊이에 따른 에코 신호 진폭의 변화를 보여주는 곡선군입니다. 좌표축에서:
-
횡좌표축 (X) — 초음파 입사 표면으로부터의 반사체 깊이 (mm);
-
종좌표축 (Y) — 상대 단위 또는 데시벨 단위의 신호 진폭.
다이어그램 필드의 각 곡선은 고정된 반사체 직경(1 mm, 2 mm, 3 mm 등)에 대한 함수 A = f(H) 입니다.
다이어그램은 처음에 작동 주파수, 압전 소자 직경, 입사각 및 재료의 음향 특성(음속, 감쇠)과 같은 엄격하게 정의된 조건에 대해 계산됩니다. 이러한 매개변수의 변경은 다이어그램을 재구성해야 합니다.
의도된 응용
실제로 AVG 다이어그램은 두 가지 모드로 사용됩니다:
등가 결함 크기 결정
발생 깊이와 측정된 진폭으로부터 다이어그램 필드에서 한 점을 찾습니다. 가장 가까운 곡선과의 교차점은 동일한 조건에서 동일한 진폭 신호를 생성할 평저 반사체의 직경을 제공합니다. 이것은 결함의 실제 크기가 아니며 계산된 등가값입니다.
기기 감도 설정
다이어그램을 사용하면 평저공이 있는 시편을 대량 생산하지 않고도 검색, 거부 및 기준 레벨을 설정할 수 있습니다. AVG 다이어그램을 한 점에 연결하기 위해 하나 또는 두 개의 시편만 있으면 충분하며(일반 바닥 신호를 사용하는 것도 가능), 다른 모든 레벨은 자동으로 얻을 수 있습니다.
적용 범위 및 제한 사항
이 방법은 변환기의 음향 축에 수직인 반사 평면을 가진 결함에 대해서만 신뢰할 수 있는 결과를 제공합니다.
이들은 평저공, 디스크 및 박리의 평평한 영역입니다.
다른 형태의 결함의 경우:
-
임의 방향의 균열;
-
코너 반사체;
-
불규칙한 모양의 확장된 개재물;
AVG 다이어그램은 의도적으로 과소평가된 등가 크기를 제공합니다. 왜냐하면 실제 반사 계수가 동일 면적의 평저공보다 낮기 때문입니다. 이러한 경우 그림자 방법, 에코 미러 방법 또는 TOFD 결함 크기 측정으로 추가 검증이 필요합니다.
신뢰성에 영향을 미치는 중요한 요소
초음파 감쇠
실제 재료는 구조와 주파수에 따라 달라지는 감쇠 계수를 가지고 있습니다. AVG 다이어그램은 특정 강철 또는 합금 등급에 대해 감쇠를 고려하여 구성해야 합니다. 그렇지 않으면 큰 깊이에서 오류가 6–12 dB에 달할 수 있습니다.
음향 접촉 및 표면 거칠기
기본적으로 변환기에서 시험 대상 물체로 접촉 매체를 통해 통과하는 동안 초음파 감쇠 값은 A2=0 dB로 설정됩니다. 실제로는 표면 거칠기, 표면에 대한 변환기의 불량한 밀착 및 접촉 매체의 특성으로 인해 추가 손실이 발생할 수 있습니다. 이는 A2 값을 증가시켜 고려할 수 있습니다. 일반적으로 0 - 5 dB 범위입니다.
특정 변환기에 대한 연결
AVG 다이어그램은 다음과 엄격하게 연결됩니다:
- • 변환기 주파수
- • 압전판 직경;
- • 입사각 (각도 빔 프로브의 경우);
- • 쐐기 매개변수 (각도 빔 프로브의 경우)
이러한 매개변수 중 하나를 변경하면 AVG 다이어그램의 모양이 변경됩니다
복잡한 결함에 대한 해석 특징
AVG에서 얻은 등가 반사체 직경은 관습적인 양입니다.
균열, 특히 작은 개구부를 가진 균열의 경우 실제 기하학적 치수가 등가 직경보다 2–3배 더 클 수 있습니다. 따라서 검사 보고서에는 측정이 AVG 기반 평가와 함께 에코 방법으로 수행되었음을 반드시 명시해야 합니다.
AVG 다이어그램은 초음파 검사를 표준화하고 운영자에 관계없이 재현 가능하게 만드는 것을 가능하게 합니다. 그러나 이것은 범용 측정 장치가 아니며 기준과 비교하기 위한 도구입니다.
유능한 전문가는 다른 방법과 함께 사용하고, 항상 한계를 기억하며, 표준 시편에 대한 의무적 검증과 함께 검사를 수행합니다.