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2007年2月27日 (火)

超音波ビーム カラースケールとグレイスケール

超音波ビームを表示するソフトを少し変えました。

Ubeamgs1必要があって、グレイスケールで表示するようにしました。白黒印刷用にグレイスケールの画像を取るだけのつもりでしたが、作ってみると意外に気に入りました。

このソフト自体、プログラミングの中で、カラースケールを使えるようになってうれしくて作ったようなところもありました。グレイスケールですと諧調が1/4の256になって狭くなるのです。でも、そんな感じがしません。

シュリーレン法の写真のように見えますし、うるさくなくてシンプルでよいです。

ダウンロードできるようにしました。

「UBeam.zip」をダウンロード

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コメント

こんばんは
前記事で割れ位置の違いについてお教えいただき有難うございました。
さて,今回のグレースケール,暗く冷たい金属材料内部にエネルギーが伝搬していく雰囲気はカラーよりいけてると思いました。

投稿: niwatadumi | 2007年2月28日 (水) 23時43分

niwatadumi さん
私も同感で、こっちのほうが好きです。カラースケールのプログラミングは苦労したんだけれどなぁ。まあ、そんなものですね。
媒質をアルミにしてD=14mm、周波数3MHzにするとJSNDIの超音波レベル2教科書P14に掲載されているシュリーレン法の写真とD/λがほぼ同じになります。

投稿: SUBAL | 2007年3月 1日 (木) 00時19分

質問です。またピントはずれで申し訳ないのですが,仕事に使おうと考えているので確認のため。
このソフトで表現されている音圧の減衰カーブ,縦軸レンジは探触子ごとに変わるのですね?

投稿: niwatadumi | 2007年3月 1日 (木) 20時24分

niwatadumi さん こんばんは

>仕事に使おうと考えている
おっと、どのような仕事でしょう。どのようなツールにも使用目的による限界と活用できる範囲、があります。このソフトにも当然あります。お断りをしていますように超音波ビームの形状を理解するためのソフトであって、各点での音圧を求めるソフトではありません。

>このソフトで表現されている音圧の減衰カーブ,縦軸レンジは探触子ごとに変わるのですね?

多分、横軸の伝搬距離0mm(出発点)での音圧が探触子ごとに違うことを言われているのかと思います。
プログラミングテクニックの説明をしていると長くなりますので簡単に言うと、表示速度を優先する考え方から、音圧の値の厳密性は犠牲にしています。伝搬距離が短い範囲ほど実際とのずれが大きくなります。それで、相対音圧の基準を0mmではなく近距離音場限界距離にしてます。圧の値ではなく相対的な強弱は近距離音場でもほぼ描けていると考えています。
和紙で魚拓をとったら、でこぼこも写されているけれど、でこぼこの高さは魚の実際のでこぼこの高さとは同じではない、という説明でわかっていただけるでしょうか。
それと、このソフトでは散乱減衰は表現していません。散乱減衰は媒質の結晶粒の大きさ形に影響されることだからです。散乱減衰は伝搬させる材料ごとに測定すべきものです。遠距離音場で表現できているのは、拡散損失だけです。そのようなことをご理解いただいて、利用できる範囲をくれぐれも慎重にご検討ください。


投稿: SUBAL | 2007年3月 2日 (金) 04時00分

丁寧なご回答有難うございました。

印刷した減衰グラフ画像に適当な目盛板を被せて,X0からたとえば○mm伝搬後の音圧の減衰率を(大雑把に)知ろうと考えたのですが…。5MHzより2MHzの方が落ち込みが大きくなっていたので確認した次第です。

いろいろ遊びながら,再検討しようと思います。

投稿: niwatadumi | 2007年3月 2日 (金) 20時58分

>5MHzより2MHzの方が落ち込みが大きくなっていたので

これは当然なのです。
超音波探傷のテキストで周波数の違うDGS線図をよく見比べてください。同じ振動子寸法ならば、周波数が低くなれば音圧低下の傾斜が大きくなっています(縦軸がdB:対数目盛りにすると直線になりますが・・)。
超音波探傷器があれば底面の多重反射をつかって周波数の違いでどうなるかを確認してみるのも良いでしょう。(減衰の小さい材料で確認する必要があります)
周波数が低くなれば指向角が大きくなり、拡散損失も大きくなるということです。このソフトを使っていると、そのあたりも感覚的に理解できていく、ソフトの狙いでもあります。これがわかると基準化されたDGS線図のパラメータの意味もすんなり納得がいくと思うのですが・・・。

投稿: SUBAL | 2007年3月 2日 (金) 21時57分

なんだか個人授業させてもらってるようで恐縮です。
2種用旧テキストを久々に引っ張り出してみました。

>周波数が低くなれば指向角が大きくなり、拡散損失も大きくなるということです。

低音の方が遠くまで届くこととの違いをふくめ,あらためて勉強し直します。なんだか面白くなってきました。
有難うございました。

投稿: niwatadumi | 2007年3月 3日 (土) 20時46分

見えない聞こえない超音波の伝搬ををイメージできるようにする、いま私の取り組んでいるテーマです。まだまだですが、今年大きく進展させたいと思っています。

投稿: SUBAL | 2007年3月 3日 (土) 22時17分

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