محاسبۀ عدم قطعيت در اندازه گيري ضريب تضعيف امواج فراصوتي

Estimation of uncertainty in measurement of ultrasonic wave attenuation

روش فراصوتي به دليل دارا بودن مزايايي همچون حساسيت، دقت و سرعت بالا و نداشتن محدوديت از نظر جنس مادۀ مورد بازرسي، از اهميت خاصي در تعيين خواص مواد و شناسايي موقعيت و ابعاد عيوب برخوردار است. معمولاً در اين روش، ،دو متغير سرعت و تضعيف موج اندازه گيري مي شود. تضعيف موج به معناي از دست رفتن انرژي موج و كاهش دامنۀ آن در هنگام انتشار است. در اين مقاله، ضريب تضعيف امواج طولي با فركانس 1 MHz به روش غوطه وري و در حالت بازتابي (pulse-echo) در يك قطعۀ استوانه اي شكل از جنس فولاد St37 اندازه گيري و عدم قطعيت اندازه گيري محاسبه شده است. در اين اندازه گيري، منابع خطا شامل خطاهاي ناشي از اندازه گيري طول قطعه و دامنۀ پژواك هاي بازتاب شده از سطح پشتي قطعه است. مقدار ضريب تضعيف 39.33 dB/mو عدم قطعيت اندازه گيري ± 8.8 dB/m به‌دست آمده است. نويز موجود در دستگاه ارسال و دريافت امواج فراصوتي موجب خطا در اندازه-گيري دامنۀ پژواك هاي بازتاب شده از سطح پشتي قطعه مي شود و موثرترين عامل در افزايش عدم قطعيت اندازه گيري ضريب تضعيف امواج فراصوتي است.

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 of 1 MHz. The test is conducted in pulse-echo mode with immersion technique. In this measurement, the sources of error are identified, and the measurement uncertainty is calculated. The noise in the transmitter and receiver is found to be the main source of error in measurement of amplitude of the reflected echoes from which the attenuation coefficient is calculated.