[플랜트교육] 비파괴검사 PAUT 쉬운 원리 이해 ~!!! (UT 차이점) NDT Phased Array Ultrasonic Test Easy Understanding

The conventional ultrasonic probe commonly consists of a single piezoelectric material which acts as both transmitter of ultrasound and receiver of ultrasound. or probe with two piezoelectric materials one for transmitting the ultrasound and one for receiving the ultrasound.
The Phased array ultrasonic probes consist of multiple piezoelectric materials that can be pulsed/ fired individually. These multiple piezoelectric elements are arranged in patterns within a housing called as arrays. The PAUT probes typically have anywhere between 16 to 256 elements.
If all the elements are pulsed/fired together simultaneously, the resulting wavefront is because of the interference of various spherical waves from each element. This wavefront is similar to the ultrasonic beam produced by a zero degrees normal probe with the same probe dimensions as this multiple-element array.
In order for the wavefront to be steered at a particular angle, there should be a constant delay in pulsing between each successive element in the probe. This wavefront generated due to this delay in pulsing is similar to ultrasonic beam produced by a conventional ultrasonic angled probe.
By applying the same principle, focussing can be achieved by delaying the pulse in the middle elements.
Phased array systems can sweep a sound beam through a range of refracted angles (Sectorial scanning) or along a linear path (Linear scanning), or dynamically focus at several different depths.
COMPARISON BETWEEN CONVENTIONAL UT AND PAUT
Conventional UT uses a single beam angle for detection of discontinuities in materials. The phased array uses either the same beam angle or range of beam angles to detect the discontinuities. Due to this feature of using a range of beam angles in PAUT, the probability of detection of discontinuities is better when compared to conventional UT.
In conventional UT, if the beam angle has to be changed, the probe has to be changed. The options available for beam angles in Conventional UT are limited. In PAUT, the angle can be changed electronically with an angle step as small as 0.1 degrees without changing the probe.
For 100% weld volume coverage, raster scan is required when using conventional UT. Phased array provides adequate coverage with one or more lines scans (depends on the thickness of material).
The use line scans for PAUT makes the scanning speed faster compared to conventional UT, which uses raster scan.
Phased array results are recordable, portable, can be processed further, and the data can be saved permanently.
Due to the factors like multi-element transducer, the beam formation possibilities and data presentation in PAUT, The inspection of complex geometries can be more accessible in PAUT.
PAUT(Phased Array Ultrasonic Testing)
PAUT는 UT장비보다 진화된 장비로써 항공기 및 방위산업, 선박 및 송유관, 가스 교량 등 산업분야, 발전소 분야, 자동차 분야 등 다양한 분야에서 검사의 정확도를 높일 수 있다.
PAUT는 여러 개의 압전 소자로 배열된 센서를 만들어 전기적으로 펄스의 시간을 조절하며 초음파의 전파 방향과 초점거리를 자유롭게 조절하는 기능을 이용한 기술로 UT의 단점인 각도가 고정되어 탐촉자(probe)를 이용한 검사에서는 검출불가 지역도 존재했고 각도 별로 여러 번 검사해야 하는 단점을 보완했기에 더 정밀하게 검사가 가능하다.
위상배열 초음파검사법은 하나의 탐촉자로 다양한 각도의 초음파 신호를 동시에 발생시켜 결함 검출 신뢰도가 높은 점, 튜브 내면의 결함도 검출이 가능한 점, 방사능 노출에 따른 안전사고 발생 위험이 없는 점, 비파괴검사 기록을 보관할 수 있는 점이 장점이다.
위상 배열 초음파 시스템을 이용한 비파괴 검사 장치는 산업에서 점점 많이 쓰이고 있다. 특히 원자력 발전소와 같은 극히 안정성을 요구하고, 경제적 특성상 빠른 검사시간을 요구하는 분야에서는 위상배열 시스템의 발전이 많은 역할을 수행할 수 있다. 또한 원자력 발전소의 원자로와 같은 위험한 환경에서는 probe를 로보트에 장착 후 움직이게 되는데 이러한 움직임의 데이터는 인코더를 통해 시스템에 전달되어 데이터 분석을 위해 저장된다. 저장된 데이터를 통해 검사자가 직접 결함 여부를 검사하게 되는데, 검사 시간이 많이 걸리고, 숙련된 검사자를 필요로 하는 단점이 존재하게 된다.
그러나 현재 RT검사는 방사선 피폭의 위험으로 인한 검사자의 위험 및 검사장소의 제약 때문에 RT의 PAUT가 유일한 대체 검사방법으로 각광받고 있으며 비파괴검사 업체에서도 점차 RT 대신 PAUT 검사에 비중을 늘리고 있다.
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[@user-tj3sb2hx5s]

전체적으로 영상들이 디테일해서 책으로 내셔도 될것같을정도로 큰도움이 되는 내용들입니다.
덕분에 많이 배워갑니다.

[@plant_kim_CM]

좋은 댓글 고맙습니다.
말씀하신 좋은 뜻이 전달될 수 있도록
채널공유로 좀 더 많은 사람들이 볼 수 있다면 더욱 좋겠습니다.
감사합니다.

[@Qwer0121]

오우 나이스~

[@plant_kim_CM]

좋은 댓글 고맙습니다.
채널공유로 좀 더 많은 사람들이 볼 수 있다면 더욱 좋겠습니다.
감사합니다.

[@hyunjincha9344]

실무자보다 쉽게 설명해주시네요 나이스!

[@plant_kim_CM]

좋은 댓글 고맙습니다.
여러사람들이 볼 수 있도록 많은 공유 바랍니다. 감사합니다.

[@ppika789]

현장에서 할 수 있는 비파괴검사 종류에는 어떤 것들이 있는지 궁금합니다.

[@plant_kim_CM]

ruclips.net/video/Ukht0Y22kvE/видео.html

[@meteus2k]

HDPE 배관도 PAUT검사방법으로 건전성 여부를 알수가 있나요?

[@plant_kim_CM]

좋은 댓글 고맙습니다.
가능합니다. 하지만 HDPE는 감쇠가 높아 고주파를 이용한 UT 검사에는 최적이 아니라고 할 수 있어서 PAUT 기능이 있는 TOFD 를 사용합니다.
아래 링크 참조하시죠. 감사합니다.
www.zetec.com/blog/ultrasonic-hdpe-fusion-weld-testing/

[@user-cu3lo3sx9h]

소장님 궁금한게 있는데 어떨때 Rt를 찍고 어떨때 UT를 찍나요? 그 기준이 궁금합니다

[@plant_kim_CM]

RT와 UT의 장단점은 아실 것이라는 전제로, 두개를 찍는 기준은 발주처의 요구사항입니다. 기본적으로 RT를 찍고 부족한 부분은 UT로 더 한번 진행을 합니다. Critical Line의 경우 RT+UT로도 진행을 합니다. 감사합니다.

[@user-cu3lo3sx9h]

@@plant_kim_CM 답변 감사합니다 결국은 어떤 상황에서 UT를 찍는게 아닌 목적은 균열을 찾는거니 UT와 RT를 찍는게 더 미세하게 촬영을 하기 위함이네요 ㅎㅎ 감사합니다 소장님🙏

[@plant_kim_CM]

좋은 댓글 항상 고맙습니다.
주변분들과의 영상 공유로 뜻깊은 영상이 될 수 있다면 더욱 좋겠습니다.
감사합니다.

[@sade22223]

유티는 백언더컷 표면언더컷같은게안나오죠

[@plant_kim_CM]

반사파를 통한 불연속지점을 발견하는 것이므로 충분히 가능합니다. 아래 링크 참조 바랍니다. 감사합니다.
www.materialwelding.com/ultrasonic-testing-of-weld/