6.2 角度声束探头的选择
探傷用途で使用する各種の超音波探触子については、セクション4.1で説明しました。 構造物溶接部検査では斜角プローブが主要なツールとして使用され、垂直探触子がそれを補佐します。 斜角プローブは、個別の交換可能な探触子とウェッジから構成される場合と、一体型の場合があります。 多くの場合、検査に使用する探触子/ウェッジの組み合わせは、関連する規格や検査手順によって規定されています。 プローブが規定されていない場合、検査員は以下の考慮事項に基づいて、目の前の検査に適したものを選択する必要があります。
周波数：
斜角探触子は一般的に周波数が500 KHz～10 MHzですが、ほとんどの溶接部検査は2 MHz～5 MHzの周波数で行われます。 周波数が低いほど、長い音波経路または粗い粒子の金属内を浸透する一方で、周波数が高いほど、小さな欠陥の分解能が高くなります。 規格で特に規定されていない場合は、4 MHz～5 MHzの周波数で評価を開始するとよいでしょう。
角度：
ほぼすべての斜角探傷は45度、60度、70度の標準角度で行われますが、特殊なケースでは30度と90度（表面波）のウェッジも使用されます。 一般的に、大きい角度のウェッジ（60度と70度）は金属厚さが約25 mm（1インチ）未満の場合に使用し、小さい角度のウェッジ（45度）は金属厚さが約50 mm（2インチ）を上回る場合に使用します。 部品の形状や欠陥分解能の要件によっては、1つの検査に2、3種類の角度を使用する場合があります。 詳細は、共通検査規格に記載されています。 特定の検査におけるウェッジ角度は、部品表面の位置から最初のレグ信号が溶接部クラウンに遮られずに溶接部ルートに到達するように、十分に大きくする必要があります。
サイズ：
斜角探触子およびウェッジには豊富な種類の形状とサイズがあり、円形、正方形、長方形の素子があります。 北米の業界では円形素子が好まれ（AWS規格検査を除く）、欧州の業界では正方形または長方形の素子が好まれます。 最もよく使用される素子のサイズは、円形素子の場合は0.25インチ、0.5インチ、および1インチ径であり、正方形/長方形素子の場合は8x9 mm、14x14 mm、および20x22 mmですが、その他の規格サイズも各種使用できます。 素子が小さいほど小さな欠陥の分解能が高くなり、ウェッジが小さいほど曲面に沿わせやすくなります。 素子が大きいほど検査面積が広くなるため、速くスキャンできるほか、長い音波経路全体で指向角が小さくなります。
以上の考慮事項を念頭に置いて、検査員は知識と経験を使い、検査に最適なプローブを選択する必要があります。 可能であれば、適切な基準反射源または既知の欠陥を持つ標準試験片でプローブの性能を確認してください。
