휴대용 디지탈 초음파 두께측정기 개요 및 원리 - 휴대용 디지털 초음파 두께측정기(Ultrasonic Thickness Gage)는 제품에서 나오는 음파속도를 이용하여 정확한 두께를 측정하며 측정한 데이타를 마이크로프로세스 기억장치와 전자파(초음파)를 이용하여 제품의 두께를 측정함으로서 성능이 우수하며 정확한 측정기로 초음파를 이용하여 데이터를 빠르게 분석할 수 있다. 사용용도는 강관, 파이프, 판재, 철판, 각봉, 탱크, 압력용기, 스팀터빈, 선박, H빔, 주철관, 주물 및 건설분야 등 이동이 어려운 현장작업에 이상적인 휴대용 두께측정기 이다.

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초음파두께측정기 원리

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■ 휴대용 디지탈 초음파(超音波) 두께측정기란?

휴대용 디지털 초음파 두께측정기(Ultrasonic Thickness Gage)는 제품에서 나오는 음파속도를 이용하여 정확한 두께를 측정하며 측정한 데이타를 마이크로프로세스 기억장치와 전자파(초음파)를 이용하여 제품의 두께를 측정함으로서 성능이 우수하며 정확한 측정기로 초음파를 이용하여 데이터를 빠르게 분석할 수 있다. 사용용도는 강관, 파이프, 판재, 철판, 각봉, 탱크, 압력용기, 스팀터빈, 선박, H빔, 주철관, 주물 및 건설분야 등 이동이 어려운 현장작업에 이상적인 휴대용 두께측정기 이다.

■ 초음파 超音波 (supersound) 란?

초음파 超音波 (supersound)란 사람의 귀로는 소리로서 느낄 수 없는 주파수 약 2만 Hz 이상의 음파를 말한다.
초음파의 과학적 연구는 제1차 세계대전 말에 프랑스의 물리학자 P.랑주뱅이 잠수함을 탐지하는 데 초음파를 사용하려 한 것이 처음이었다.
보통 초음파를 발생시키거나 감지하는 것에는 고주파전압을 수정판(水晶板)에 가해서 공진 시키는 수정발진기나, 금속이 자화(磁化)할 때 찌그러지는 현상을 이용한 자기변형발진기(磁氣變形發振器)를 사용하는데, 이것에서 얻은 초음파는 최고 200억 Hz의 범위까지 이르고 있으며, 반도체를 이용한 초음파 발진기도 연구되고 있다.

초음파는 본질적으로는 가청범위의 음파와 성질이 같으나, 주파수가 높고 따라서 파장이 짧기 때문에 상당히 강한 진동이 생기므로 보통의 소리에서는 볼 수 없는 성질도 나타낸다. 예를 들어 그 진로가 방향성을 가지면서 짧은 펄스(pulse)가 나오게 되는 것 등인데, 박쥐가 어두운 밤에 가느다란 물체까지 식별하는 것은 몸에서 초음파를 나오게 하여 장애물에 비추어 그 반사파를 감지하는 기능을 가졌기 때문이다.

수심을 측정하는 소나(SONAR:sound navigation and ranging), 어군탐지기도 원리는 이것과 같으며, 물질에 의한 흡수도나 물질 중에서의 전파속도의 차이를 측정하여 구조물 내의 손상을 찾아내는 초음파 탐상기(超音波探傷器), 초음파 두께측정기나 초음파진단기 등도 초음파의 특징을 이용한 것이다.
또 주파수가 특히 높은 극 초음파(極超音波)는 매질분자의 진동의 주파수와 같은 크기의 주파수를 가진 것이므로, 물체 속에서 초음파의 전파속도나 흡수되는 방향을 조사함으로써 분자의 회전이나 진동의 주파수 등, 물질구조를 해명하는 방법으로 사용될 수 있으며 또 다른 특징은 물질을 흔드는 힘이 강하다는 것이다.

■ 초음파 디지털 두께측정기 원리

Probe에서 발사된 펄스T는 윤활제를 통과하여 측정할 재료에 도달한다. 그 중 일부분파는 물체 앞 표면에 반사되어 앞 표면 초음파 S로 되고 나머지 파는 물체 밑면에 반사되어 초음파 B로 된다.

초음파 B와의 시간적인 간격을 계산하는데 편리하기 위하여 영점 펄스로 물체 앞 표면 펄스를 대체하고 교정기를 이용하여 다시 수정하여 얻은 수치가 바로 두께 수치이다.
즉, 2KHz~300MHz의 인간의 귀로 들을 수 없는 고주파대 음을 이용하여 물체의 위치나 거리를 감지하는 센서(Probe)로서 두께 2∼3 μm의 진동막에 전압을 가하면 초음파가 발생하고 물체에 부딪혀 반사되어 되돌아오는 초음파를 다시 이 진동자에 의하여 감지한다.

물체까지의 거리가 멀수록 반사하여 되돌아오기까지의 시간이 길어지기 때문에 물체까지의 거리를 알 수 있다. 이러한 원리를 이용하여 두께를 측정하는 것이 초음파디지탈 두께측정기이다.

[[참고자료]] 보통 초음파를 발생시키거나 감지하는 것에는 고주파전압을 수정판(水晶板)에 가해서 공진 시키는 수정발진기나, 금속이 자화(磁化)할 때 찌그러지는 현상을 이용한 자기변형발진기(磁氣變形發振器)를 사용하는데, 이것에서 얻은 초음파는 최고 200억 Hz의 범위까지 이르고 있으며, 반도체를 이용한 초음파 발진기도 연구되고 있다.

■ images-600 디지탈 초음파 두께측정기 적용분야


△빌렛, H빔, 각봉	△강관, 주철관	△판재, 철판	△주물.주강제품	△합금강

△석유화학산업	△상하수도분야	△스팀터빈분야	△금속가공분야	△조선산업분야