6.2 角度声束探头的选择
Die verschiedenen Prüfköpfe zur Fehlererkennung werden unter Abschnitt 4.1 diskutiert. Bei Schweißnahtprüfungen sind Winkelprüfköpfe das erste Hilfsmittel, ergänzt durch Prüfköpfe zur Senkrechteinschallung. Winkelprüfköpfe können Prüfköpfe und Vorlaufkeile als separate, auswechselbare oder als eingebaute Komponenten besitzen. In vielen Fällen ist die Kombination aus Prüfkopf/Vorlaufkeil für eine Prüfung durch eine Norm oder ein Prüfverfahren festgelegt. Wurde kein Prüfkopf festgelegt, muss der Prüfer einen passenden Prüfkopf anhand folgender Berücksichtigungen für die Prüfung auswählen.
Frequenz:
Winkelprüfköpfe sind allgemein in Frequenzen von 500 kHz bis 10 MHz verfügbar. Die meisten Schweißnahtprüfungen werden jedoch bei Frequenzen zwischen 2 MHz und 5 MHz durchgeführt. Niedrige Frequenzen bieten eine größere Durchdringung über einen langen Schallweg oder durch grobkörniges Metall. Höhere Frequenzen bieten hingegen eine bessere Auflösung von kleinen Fehlern. Wenn nicht anders durch eine Norm festgelegt, ist die Frequenz von 4 MHz oder 5 MHz gut, um eine Auswertung zu beginnen.
Winkel:
Fast alle Prüfungen mit Schrägeinschallung werden mit Standardwinkeln von 45°, 60° und 70° durchgeführt. Es werden aber auch Vorlaufkeile für Winkel mit 30° und 90° (Oberflächenwelle) bei speziellen Fällen eingesetzt. Als allgemeine Regel gilt, dass Vorlaufkeile mit größeren Winkeln (60° und 70°) oft eingesetzt werden, wenn die Metalldicke kleiner als 25 mm ist und Vorlaufkeile mit kleineren Winkeln (45°) werden oft eingesetzt, wenn die Metalldicke größer als 50 mm ist. In einer gegebenen Prüfung können zwei oder drei verschiedene Winkel eingesetzt werden, basierend auf den Anforderungen der Prüfteilgeometrie und Auflösung des Fehlers. Weitere Informationen können in allgemeinen Prüfnormen gefunden werden. Der Vorlaufkeilwinkel in einem gegebenen Fall sollte so groß sein, dass der erste Umlenkungssignal die Schweißnahtwurzel von einer Position auf der Prüfteiloberfläche erreicht, der nicht durch die Nahtüberhöhung behindert wird.
Abmessungen:
Winkelprüfköpfe und -vorlaufkeile stehen in vielen Formen und Größen mit runden, viereckigen oder rechteckigen Elementen zur Verfügung. Die nordamerikanischen Industrieverfahren bevorzugen den Einsatz von runden Elementen (außer AWS-Prüfnormen), wohingegen europäische Verfahren viereckige und rechteckige Elemente bevorzugen. Die am häufigsten eingesetzten Elementgrößen für runde Elemente umfassen Durchmesser von 0,25 Zoll, 0,5 Zoll und 1 Zoll und für viereckige/rechteckige Elemente 8 × 9 mm, 14 × 14 mm und 20 × 22 mm. Andere Standardgrößen sind auch verfügbar. Kleinere Elemente können eine bessere Auflösung von kleinen Fehlern bieten und kleinere Vorlaufkeile sind leichter an gekrümmte Oberflächen anpassbar. Größere Elemente decken einen größeren Prüfbereich ab, ermöglichen schnelleres Prüfen und eine reduzierte Schallbündelausbreitung über lange Schallwege.
Mit diesen Überlegungen im Hinterkopf sollte der Prüfer mittels Wissen und Erfahrung den optimalen Prüfkopf und Vorlaufkeil für eine Prüfung auswählen können. Die Prüfkopfleistung sollte an einem Justierkörper mit entsprechenden Referenzreflektoren oder bekannten Defekten überprüft werden.
