复合材料单体式探头
Během prvních desetiletí byly ultrazvukové snímače pro nedestruktivní testování (NDT) vyráběny jako pevné disky z křemene nebo piezoelektrického keramického materiálu. V poslední době byly jako alternativa zavedeny kompozitní snímače. I když jsou z důvodu vyšších výrobních nákladů poněkud dražší, jejich výhodou je výrazně vyšší citlivost – až o 12 dB – při porovnání se srovnatelnými běžnými měniči. Současně u nich zůstalo zachováno široké pásmo a relativně krátká doba potřebná pro návrat do původního stavu po vyslání impulzu.
Kompozitní snímače se vyrábějí dělením normálního piezoelektrického materiálu do mřížky. Mezery v rozděleném měniči se vyplňují epoxidem a spodní část se zbrušuje, čímž vznikne skupina piezoelektrických bloků v epoxidové matrici. Obě strany jsou následně pokoveny, aby vytvořily elektrický kontakt. Surový materiál je nařezán na čtvercový, obdélníkový nebo kruhový tvar podle zamýšleného provedení snímače.
Výsledný měnič snímače obsahuje velké množství piezoelektrických bloků, z nichž každý funguje jako bodový zdroj kulové vlny, a všechny následně vytvářejí jedinou vlnu v souladu s Huygensovým principem. Citlivost snímače se zvýší, protože jednotlivé piezoelektrické bloky se mohou volněji roztahovat a smršťovat v porovnání s bodem, který se nachází uprostřed pevného disku nebo destičky. Přítomnost epoxidu dále snižuje akustickou impedanci snímače tím, že vytváří mnohem efektivnější vazbu s klíny, předsádkami a vodou a také s nekovovými zkoušenými materiály, jako jsou kompozity a polymery. Jednu z potenciálních výhod představuje rozlišení v blízkém povrchu v porovnání s volněji rezonujícím snímačem při testování s využitím přímého kontaktu. Tato konkrétní technika výroby snímačů je obzvláště výhodná, neboť vytváří východisko pro konstrukci snímačů phased array a ekvivalence vlnoplochy.
