Firstly, a pulsed laser with pulses of 45 mJ energy and 5 ns duration delivered at a low repetition rate of 10 Hz is used for the generation of ultrasound. Figures 3a and 3b show the schematic diagram and the picture of the measurement setup. The sample was the steel plate coated with an IUT shown in Fig. 1a. The laser generation was located on the opposite side of the steel plate and centered on the IUT top electrode. Figure 3b shows the measured ultrasonic signal displayed in an oscilloscope without any amplification where L n is the n th travel of the L echo through the plate thickness. The laser spot size was 8 mm diameter and the generation is in the thermoelastic regime [2, 3]. The SNRs of the echoes L 1 and L 3 obtained with single shot laser pulse are 28.4 dB and 22.3 dB, respec-tively. Equation (1)[21] is used for the estimation of the time delay measurement accuracy. In equation (1), f 0 is the cen-ter frequency, T is the time window length for the selection of e.g. L 1 and L 3 for the cross correlation, B is the frac-tional bandwidth of the signal (the ratio of the signal band-width over f 0 ,ρ is the correlation coefficient between the two echoes (e.g. L 1 and L 3 ), SNR1 and SNR2 are the SNR of the 1st echo (e.g. L 1 in Fig. 3b) and 2nd echo (e.g. L 3 in Fig. 3b), respectively, and σ(t
−
t ) is the standard de-viation of the measured time delay (t the true time delay; t the estimated time delay). The absolute value of the cor-relation coefficient is always smaller than one, |
ρ
|≤1. The closer ρ
is to one, the stronger the correlation between the two echoes, and the better thickness measurement accuracy. Using (1) the calculated σ(t
−
t )is 4.2nsfor theIUT in receiving mode. With the sampling rate of 250 MS/s and the cross correlation method including interpolation [22] used, the time measurement error which may be additionally in-troduced is estimated to be 0.8 ns. The total uncertainty in time delay measurement is then 5 ns. VL , the measured lon-gitudinal velocity in steel substrate using pulse-echo tech-nique at room temperature is 5960 m/s obtained by using the thickness 12.7 mm divided by the measured time de-lay (cross correlation of the echoes L 1 and L 3 shown in Fig. 3b). Thus the best possible thickness measurement ac-curacy achievable using the above parameters given in Ta-ble 1 is 14.9 µm.
ประการแรก เลเซอร์พัลกับกะพริบพลังงาน mJ 45 และ 5 ns ระยะเวลาจัดส่งในอัตราต่ำซ้ำ 10 Hz ใช้สำหรับการสร้างเครื่องอัลตราซาวด์ ตัวเลข 3a และ 3b แสดงไดอะแกรมแผนผังตัวอย่างและภาพของการตั้งค่าการประเมิน ตัวอย่างเป็นแผ่นเหล็กที่เคลือบ ด้วย IUT มีแสดงใน Fig. 1a การสร้างเลเซอร์อยู่ฝั่งตรงข้ามของแผ่นเหล็ก และแปลกในอิเล็กโทรดบน IUT รูป 3b แสดงสัญญาณอัลตราโซนิกการวัด oscilloscope โดยขยายการแสดงเดินทาง th n ของสะท้อน L ผ่านความหนาแผ่น L n เลเซอร์จุดขนาดมีเส้นผ่าศูนย์กลาง 8 มม. และรุ่นที่อยู่ในระบอบ thermoelastic [2, 3] SNRs ของ echoes L 1 และ L 3 ได้ ด้วยเดียวยิงเลเซอร์ชีพจรเป็น 28.4 dB และ 22.3 dB, respec tively สมการ (1) [21] ใช้สำหรับการประเมินเวลาเลื่อนประเมินความถูกต้อง ในสมการที่ (1), f 0 คือ ความถี่เธอ cen, T คือ ความยาวหน้าต่างเวลาสำหรับการเลือกเช่น L 1 และ L 3 สำหรับความสัมพันธ์ระหว่าง B คือ frac tional แบนด์วิธของสัญญาณ (อัตราส่วนของวงกว้างสัญญาณผ่าน f 0 ρเป็นค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ระหว่าง echoes สอง (เช่น L 1 และ L 3) , SNR1 และ SNR2 มี SNR ของ echo 1 (เช่น L 1 ใน Fig. 3b) และเอคโค 2 (เช่น L 3 ใน Fig. 3b), ตามลำดับ และσ (t−t) เป็น viation ชื่นมาตรฐานของการวัดเวลาการหน่วงเวลา (หน่วงเวลาจริง t; t หน่วงเวลาโดยประมาณ) ค่าสัมบูรณ์ของสัมประสิทธิ์ความสัมพันธ์ประกอบ จะมีขนาดเล็กกว่าหนึ่ง, |Ρ|≤1 Ρใกล้ชิดหนึ่ง ที่แข็งแกร่งในความสัมพันธ์ระหว่าง echoes 2 และความถูกต้องวัดความหนาที่ดี ใช้ (1) การคำนวณσ (t−t) เป็น 4.2nsfor theIUT ในโหมดที่ได้รับการ มีอัตราการสุ่มตัวอย่าง 250 MS s และความสัมพันธ์ระหว่างวิธีการรวมถึงสอดแทรก [22] ใช้ ข้อผิดพลาดการวัดเวลาซึ่งนอกจากนี้อาจเป็นใน troduced คือประมาณ 0.8 ns ความไม่แน่นอนทั้งหมดในวัดเวลาเลื่อนจะ 5 ns VL ความเร็ว gitudinal โหลนวัดในพื้นผิวเหล็กที่ใช้เทคนิคพัลส์สะท้อน-nique ที่อุณหภูมิห้องเป็นราคา 5960 m/s ได้ โดยใช้ความหนา 12.7 mm หารเวลาที่วัดยกเลิกวาง (ข้ามความสัมพันธ์ของ echoes L 1 และ L 3 แสดงใน Fig. 3b) ดังนั้น ดีที่สุดความหนาสามารถวัด ac-curacy ทำได้โดยใช้พารามิเตอร์ข้างในตา-ble 1 เป็น 14.9 µm
การแปล กรุณารอสักครู่..