Διάμετρος
'D' σε περίπτωση κυκλικού κρυστάλλου. Μήκος επί πλάτος, 'a x b'
σε περίπτωση ορθογώνιου κρυστάλλου. Το μέγεθος του κρυστάλλου επηρρεάζει
τη γεωμετρία της παραγόμενης δέσμης υπερήχων. Μικρές αποκλίσεις
στο μέγεθος, το σχήμα ή τη θέση του κρυστάλλου επηρεάζουν την εκπομπή
του ήχου και σε περίπτωση κακής επαφής την περιορίζουν με συνέπεια
να προκαλούνται σημαντικά σφάλματα αξιολόγησης, ακόμα και όταν η
κεφαλή βαθμονομείται σε πρότυπο ανακλαστήρα.
Για τον λόγο αυτό οι κρύσταλλοι της Krautkramer μειώνονται έως τις
ακριβείς τους διαστάσεις με εγγύηση τις ελάχιστες ανοχές και δεν
αποκόπτονται ως τεμάχια μεγαλύτερων κρυστάλλων για λόγους οικονομίας.
Η κύρια
συχνότητα όλων των κεφαλών του ιδίου τύπου. Η συχνότητα επηρεάζει
την ευαισθησία του ελέγχου καθώς και την αξιολόγηση των ανακλαστήρων.
Η γεωμετρία της δέσμης του ήχου καθώς και τα σήματα ανάκλασης από
ασυνέχειες υπό γωνία εξαρτώνται από τη συχνότητα. Με την αύξηση
της συχνότητας, μειώνεται το ύψος σήματος που προέρχεται από μη
κάθετους (ως προς τον άξονα της δέσμης) ανακλαστήρες.
Για τον λόγο αυτό κάθε μία κεφαλή είναι αντικείμενο αυστηρού Ποιοτικού
Ελέγχου έτσι ώστε να επιβεβαιώνεται ότι η κύρια συχνότητα της κεφαλής
συμπίπτει με την ονομαστική συχνότητα της, σύμφωνα με την σήμανσή
της και με ελάχιστες ανοχές. Τα στοιχεία αυτά διατίθενται στο τεχνικό
έντυπο κάθε κεφαλής.
Σε σχέση
με την ιδιοσυχνότητα του, ένας κρύσταλλος πάλλεται και σε άλλες
συχνότητες γύρω από την κεντρική. Μία κεφαλή χαρακτηρίζεται σαν
μεγάλου εύρους (broad band) όταν το πεδίο των συχνοτήτων είναι μεγάλο.
Όταν το πεδίο είναι μικρό η κεφαλή χαρακτηρίζεται σαν μικρού εύρους
(narrow band).
fo = μέγιστη συχνότητα που δίνει ένταση σήματος ίση με 70% της
έντασης που δίνει η ιδιοσυχνότητα, fu = ελάχιστη συχνοτήτα, που
δίνει ένταση σήματος ίση με 70% της έντασης που δίνει η ιδιοσυχνότητα,
f = συχνότητα κεφαλής.
Για B = 100%, μία κεφαλή 4 MHz για παράδειγμα έχει fo = 6 MHz και
fu = 2 MHz.
Το μέγεθος fo - fu ονομάζεται εύρος συχνοτήτων (band width). Μεγαλο
εύρος συχνότητων συνεπάγεται συντομότερους παλμούς, με υψηλή διακριτική
ικανότητα και καλή διείσδυση, εφόσον οι χαμηλότερες συχνότητες αποδυναμώνονται
λιγότερο από την κύρια συχνότητα. Σε υλικά που παρουσιάζουν μεγάλη
αποδυνάμωση του ήχου, η συχνότητα των ανακλώμενων σημάτων (σε σύγκριση
με την κύρια συχνότητα) μειώνεται, καθώς το βάθος αυξάνεται. Για
τον λόγο αυτό το εύρος συχνότητας κάθε κεφαλής ελέγχεται και πρέπει,
με ελάχιστες ανοχές, να συμπίπτει με την κύρια συχνότητα της.
AB: Το
κομμάτι της διαδρομής δέσμης εντός του οποίου, η ανάκλαση από οπή
επίπεδου πυθμένα, 2 mm σε χάλυβα με χαμηλή αποδυνάμωση ήχου, είναι
εύκολα ανιχνεύσιμη.
AB6/1: Το κομμάτι της διαδρομής δέσμης εντός του οποίου η ανάκλαση
από οπή επίπεδου πυθμένα, 1 mm σε χάλυβα με χαμηλή αποδυνάμωση ήχου
μειώνεται στο μισό του ύψους της μέγιστης ένδειξης (για τεχνική
βύθισης).
Η εστίαση
μίας δέσμης υπερήχων έχει ως σκοπό την συγκέντρωση της ενέργειας
της δέσμης σε ένα συγκεκριμμένο σημείο. Στο σημείο αυτό η ενέργεια
του ήχου είναι μέγιστη και εφόσον η δέσμη είναι συγκεντρωμμένη,
η αποδυνάμωση από παράπλευρες ανακλάσεις είναι μειωμένη. Ως απόσταση
εστίασης ορίζεται η απόσταση από τον κρύσταλλο ως το σημείο εστίασης
της δέσμης.
Ως εγγύς ζώνη ορίζεται ένα κομμάτι της δέσμης αμέσως μετά την έξοδο
της από τον κρύσταλλο. Στο κομμάτι αυτό ο ήχος είναι ανομοιόμορφος
και συνεπώς οι πληροφορίες που συλλέγονται από αυτή την περιοχή
της δέσμης δεν είναι αξιόλογες. Το μήκος της εγγύς ζώνης εξαρτάται
από το υλικό που εξετάζεται, από τη γεωμετρία του κρυστάλλου και
από τη συχνότητα.
N = D2f / 4c
D = διάμετρος (γενικότερα διαστάσεις) κρυστάλλου,
f = συχνότητα κρυστάλλου,
c = ταχύτητα διάδοσης του ήχου στο υλικό.
Σε περίπτωση εστιασμένης κεφαλής η απόσταση εστίασης δεν μπορεί
να είναι μεγαλύτερη από το μήκος της εγγύς ζώνης, ούτε η εγγύς ζώνη
μεγαλύτερη από την απόσταση εστίασης.
Η απόσταση εστίασης και το μήκος της εγγύς ζώνης είναι η αποστάσεις
με την καλύτερη συγκέντρωση ήχου και παρέχουν την καλύτερη δυνατή
αναγνώριση ανακλαστήρα. Ως εκ τούτου όταν επιλέγεται μία εστιασμένη
κεφαλή για κρίσιμο έλεγχο το ενδεχόμενο εύρος απόστασης των ασυνεχειών
από την κεφαλή πρέπει να συμπίπτει με την περιοχή εστίασης ή το
μήκος της εγγύς ζώνης.
Πρακτικό
μέτρο της διακριτικής ικανότητας που παρέχεται από μία κεφαλή. Το
εύρος παλμού 'EB' είναι το πλάτος μίας πίσω ηχούς με ύψος οθόνης
80% από ανακλαστήρα σε απόσταση ίση με την απόσταση εστίασης, και
μετράται στο 20 % του ύψους οθόνης.
Μία δέσμη
ήχου ποτέ δεν μπορεί να εστιαστεί τόσο 'σφικτά' όσο μία δέσμη φωτός.
Το σημείο εστίασης λοιπόν, δεν είναι ακριβως σημείο, έχει διαστάσεις.
Οι διαστάσεις του σημείου εστίασης για πτώση 6dB υπολογίζεται ως
εξής:
Ένας πιο πρακτικός τύπος είναι ο εξής:
FD6 = λ x LF / d
λ = μήκος κύματος, LF = απόσταση εστίασης, d = διάμετρος
κρυστάλλου
Δυνατότητα
ανίχνευσης οπής επίπεδου πυθμένα (FBB) ή πλευρικής οπής (ZYB) καθορισμένης
διαμέτρου (... Ø) σε συγκεκριμένο βάθος κάτω από την επιφάνεια
του δοκιμίου (σε ... mm). Στη τεχνική βύθισης, η επιφάνεια του υπό
εξέταση δοκιμίου τοποθετείται σε απόσταση ίση με το μήκος της εγγύς
ζώνης ή στο σημείο εστίασης.
Παράδειγμα: FBB 0.4Ø σε 1.0mm σημαίνει, ότι επίπεδος κατώτερος
ανακλαστήρας οπής με διάμετρο 0.4 mm είναι διακριτός σε βάθος 1
mm.
Πιθανή
αύξηση της έντασης του σήματος εντός της εγγύς ζώνης ίση με τον
θόρυβο που παράγεται στο σύστημα συσκευή, καλωδίου, κεφαλής. Όσο
μεγαλύτερη είναι η διατήρηση ενέργειας του κρυστάλλου, τόσο μεγαλύτερη
είναι και η ικανότητα διείσδυσης του ήχου, και μικρότερη η διάμετρος
το ελάχιστου ανιχνεύσιμου ανακλαστήρα.
Διάμετρος
ή μήκος x πλάτος της επιφάνειας επαφής της κεφαλής. Οι διαστάσεις
αναφέρονται στο μέγεθος του πλαστικού που καλύπτει την κεφαλή και
όχι στις διαστάσεις του κρυστάλλου.