Wat is een hoekstraal?
Een hoekstraal is een straal geconcentreerde, gerichte geluidsgolven die wordt gebruikt om lassen en metalen industriële componenten te testen op fouten of kleine scheuren loodrecht op het oppervlak van het te testen stuk. Kleine scheurtjes in lassen of in metaal kunnen onzichtbaar zijn voor het blote oog, maar een hoekstraal kan dergelijke fouten detecteren. Hoekstralen zijn belangrijke hulpmiddelen voor het testen van vele belangrijke industriële componenten, waaronder machines, buizen, alle soorten lasnaden en bewerkte of gesmede metalen componenten.
Testapparatuur voor het gebruik van hoekstralen bestaat uit een handapparaat bestaande uit twee delen, een wig en een transducer. De wig is ontworpen om de transducer onder een hoek ten opzichte van het oppervlak van het te testen stuk te houden. De transducer is een aangedreven apparaat dat de geluidsgolven in het stuk genereert en projecteert. De meeste hoekbundels zijn zodanig geconstrueerd dat verschillende wiggen aan de transducer kunnen worden bevestigd. Elke verschillende wig richt de straal onder verschillende hoeken voor verschillende testomstandigheden.
Hoekbundels zijn gebaseerd op de wet van Snell. Deze wet staat de berekening toe van de hoek waaronder een geluidsgolf zal stuiteren bij het raken van een grens tussen twee materialen met verschillende dichtheid. De hoekstraal vuurt de straal in het te testen stuk en detecteert eventuele retourstralen, die scheuren of fouten aangeven loodrecht op het oppervlak van het teststuk.
Transducers zijn gespecialiseerd; ze moeten worden ingesteld op een specifieke frequentie, afhankelijk van het te testen materiaal. De meest voorkomende typen zijn voor het testen van staal. Andere transducers worden vervaardigd voor het testen van materialen zoals aluminium en titanium. Een transducer die is ontworpen voor het testen van één type materiaal, is niet geschikt voor het testen van een ander materiaal, omdat elk is gekalibreerd voor de specifieke geluidsgeleidbaarheid van slechts één stof.
Wiggen voor hoekstraalopnemers worden soms met een curve vervaardigd om nauwkeurigere metingen te geven tijdens het testen van materialen met gebogen oppervlakken. Ze kunnen convex of concaaf zijn, waarbij de as van de curve loodrecht of parallel aan de lijn van de transducentstraal loopt. Verschillende ontwerpen laten toe om de binnen- of buitenbochten van pijpen of andere apparatuur te testen.
Er zijn ook hoekstraalomvormers voor het testen van andere materialen, zoals kunststoffen, keramiek met een hoge dichtheid en metalen zoals koper en lood. Dual-beam transducers worden soms gebruikt voor testresultaten met hogere nauwkeurigheid tijdens het testen van bepaalde materialen zoals roestvrij staal. Hoekstraalwiggen op hoge temperatuur zijn beschikbaar voor gespecialiseerde testen onder hoge temperatuuromstandigheden.