6.2 Výběr sondy s úhlovým svazkem
Různé typy ultrazvukových snímačů používaných v oblastech detekce vad byly probrány v Kapitola 4.1. V oblasti kontroly konstrukčních svarů jsou úhlové sondy primárním nástrojem, které doplňují snímače s přímým svazkem (přímá sonda). Sondy úhlové mohou obsahovat samostatné, vzájemně zaměnitelné snímače a klíny nebo se může jednat o integrované sestavy. V mnoha případech určuje kombinaci snímače/klínu, která má být použita ke kontrole, příslušný předpis nebo kontrolní postup. Není-li stanovena žádná sonda, kontrolor musí zvolit sondu vhodnou pro daný test na základě následujících kritérií.
Frekvence:
Snímače s úhlovým svazkem se obecně dodávají v rozmezí frekvencí od 500 kHz do 10 MHz, ale většina testů svarů se provádí při frekvencích v rozmezí od 2 MHz do 5 MHz. Nižší frekvence umožňují dosáhnout větší penetraci s delšími dráhami zvuku nebo materiálem obsahujícím hrubší zrna, zatímco vyšší frekvence zajišťují lepší rozlišení menších vad. Nestanoví-li předpisy něco jiného, je dobrou hodnotou frekvence pro úvodní vyhodnocení obvykle 4 MHz nebo 5 MHz.
Úhel:
Téměř veškeré testování pomocí úhlového svazku se provádí při běžných hodnotách úhlů 45, 60 a 70 stupňů, ale v některých speciálních případech se používají klíny s úhly 30 a 90 stupňů (povrchové vlny). Obecným pravidlem je, že klíny s většími úhly (60 a 70 stupňů) se běžně používají u kovů s tloušťkou menší než přibližně 25 mm (1") a klíny s menšími úhly (45 stupňů) se běžně používají, je-li tloušťka kovu větší než přibližně 50 mm (2"). Pro daný test lze použít dva až tři různé úhly v závislosti na geometrii dílu a požadavcích na rozlišení vady. Další informace lze najít v běžných předpisech pro provádění kontrol. Úhel klínu v daném případě by měl být dostatečně velký, aby první úsek signálu (first leg signal) mohl dosáhnout ke kořenu svaru z pozice na povrchu dílu, na kterém není překážka v podobě koruny svaru.
Velikost:
Snímače a klíny s úhlovým svazkem se dodávají v širokém rozsahu tvarů a velikostí s kruhovými, čtvercovými nebo obdélníkovými měniči. Odvětvová praxe v Severní Americe dává přednost používání kruhových měničů (s výjimkou kontrol podle předpisů Americké společnosti pro svařování (American Welding Society, AWS)), zatímco praxe v Evropě upřednostňuje čtvercový či obdélníkový průřez. Mezi nejběžnější hodnoty velikosti průměru měničů patří 0,25", 0,5" a 1" u kruhových elementů a 8x9 mm, 14x14 mm a 20x22 mm u měničů se čtvercovým/obdélníkovým průřezem, ale dodávají se i měniče s jinými standardními velikostmi. Menší měniče dokáží zajistit lepší rozlišení menších vad a malé klíny lze snadněji přizpůsobit zakřiveným povrchům. Větší měniče zajišťují větší plochu pokrytí a tedy rychlejší skenování, ale i menší rozbíhavost svazku na dlouhých dráhách zvuku.
Zohledníme-li tyto skutečnosti, vidíme, že kontrolor je při výběru optimální sondy nebo sond pro test nucen používat své znalosti a zkušenosti. Je-li to možné, funkční charakteristiky sondy mají být ověřeny na zkušebních etalonech obsahujících vhodné referenční reflektory nebo známé vady.
