超音波って何だろう。
超音波をきずを見つけるのに使えるのはなぜだろう?
超音波を表すのに、当時6歳の息子のアイディアを採用。 |
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超音波は波であり振動だから、振動の仕方によっていくつかの種類がある。
粒子の動きと波の進行をアニメーションで見てみよう。
このような事象を表現することは、コンピュータにとって得意技。 |
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音の伝わる速さは、音を伝える物質と波のモードで変わってくる。
クリックすると、ヨーイドンがかかる。音の伝わる速さを比べてみよう。
実際の音速では、目にも止まらぬ速さだけれど・・・。ちなみに鋼中で縦波は秒速5900mの速さで進む。 |
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音速・周波数・波長
アニメーションで確認しよう。
アニメーションから、事象が式として表現されていることを理解する。
超音波探傷では普通周波数がメガヘルツ代の音を使う。 |
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超音波は金属の中を、車のヘッドライトのように、ビーム状になって伝わっていく。
超音波ビームは、周波数と振動子の形状によって変わる。
ホイヘンスの原理を使ってビームの形状を計算して描画できる。でも膨大な計算が必要になる。
ビーム形状をあっという間に描画するには、ちょっとした工夫があります。
逆転の発想であるこのアイディアを思いついたときは、嬉しかった。
超音波ビーム形状を表示ソフト新たに作りました。こちらで紹介。 |
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超音波は反射もするし屈折もする。この現象はスネルの法則でシンプルに説明できる。
設定を自由に変えられる。屈折角が音速に依存することや、縦波臨界角のことなどは、ほとんど説明抜きに理解する人が多い。
金の中ではどうなるだろう。パソコンの中だから気軽にできる仮想実験も試してみよう。
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超音波を発生させたり、受信したりするしくみは、カチッとやる100円ライターと同じなのです。
圧電(ピエゾ)効果・逆圧電効果と呼ばれています。
このページのバグ取りには、息子と娘が大活躍。 |
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反射して戻ってくる超音波できずを見つけます。
きずの位置や大きさかたちによって、受信する超音波の様子が違ってきます。
アニメーションがあるのでわかりやすい。 |
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| 超音波を試験面から垂直に伝える方法を、垂直探傷といいます。 |
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超音波を試験面から斜めに伝える方法を、斜角探傷といいます。
溶接部の探傷によく使われます。
きずの位置を推定するのに三角関数を使います。 |
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