Hvad er en vinkelstråle?
En vinkelstråle er en stråle af koncentrerede, retningsbestemte lydbølger, der bruges til at teste svejse og industrielle komponenter i metal til fejl eller små revner vinkelret på overfladen af det stykke, der testes. Små revner i svejsninger eller i metal kan være usynlige for det blotte øje, men en vinkelstråleanordning kan registrere sådanne fejl. Vinkelbjælker er vigtige redskaber til test af mange vigtige industrielle komponenter, herunder maskiner, rør, svejsninger af alle typer og bearbejdede eller smedede metalkomponenter.
Testudstyr til brug af vinkelstråler består af et håndholdt apparat bestående af to dele, en kile og en transducer. Kilen er designet til at holde transduceren i en vinkel i forhold til overfladen af det stykke, der testes. Transduceren er en drevet enhed, der genererer og projicerer lydbølgerne i stykket. De fleste vinkelstråleindretninger er konstrueret således, at forskellige kiler kan fastgøres til transduceren. Hver forskellige kile sikter bjælken i forskellige vinkler til en række forskellige testbetingelser.
Vinkelstråleindretninger er afhængige af Snells lov. Denne lov muliggør beregning af den vinkel, hvorpå en lydbølge vil hoppe, når man slår en grænse mellem to materialer med forskellig densitet. Vinkelstrålen fyrer strålen ind i det stykke, der testes, og detekterer eventuelle returbjælker, der indikerer revner eller fejl vinkelret på teststykkets overflade.
Transducere er specialiserede; de skal indstilles til en bestemt frekvens afhængigt af det materiale, der skal testes. De mest almindelige typer er til stålafprøvning. Andre transducere fremstilles til test af materialer som aluminium og titan. En transducer designet til test af en type materiale er ikke egnet til at teste et andet materiale, da hver er kalibreret for kun den ene stofs specifikke lydledningsevne.
Kiler til vinkelstråletransducerenheder fremstilles undertiden med en kurve for at give mere nøjagtige aflæsninger, mens man tester materialer med buede overflader. De kan enten være konvekse eller konkave, idet kurvenes akse løber enten vinkelret eller parallelt med transducerstrålens linje. Forskellige konstruktioner gør det muligt at teste rørens eller andet udstyrs indvendige eller udvendige kurver.
Vinkelstråle-transducerenheder findes også til test af andre materialer, såsom plast, keramik med høj densitet og metaller som kobber og bly. Dual-beam transducere bruges undertiden til resultater med højere nøjagtighed, mens man tester bestemte materialer som rustfrit stål. Kiler med bjælke med høj temperaturvinkel er tilgængelige til specialtest under høje temperaturforhold.