คลื่นเสียงความถี่สูงที่ใช้สำหรับการตรวจจับข้อบกพร่องและการวัดความหนาในแอปพลิเคชันทดสอบแบบไม่ทำลายล้ำเสียงนั้นถูกสร้างและรับโดยโพรบขนาดเล็กที่เรียกว่าทรานสดิวเซอร์ล้ำเสียง ทรานสดิวเซอร์เป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการตั้งค่าการทดสอบด้วยอัลตราโซนิกและมีความถี่ขนาดและรูปแบบเคสที่หลากหลายเพื่อตอบสนองความต้องการในการตรวจสอบตั้งแต่การตรวจจับข้อบกพร่องในการขึ้นรูปเหล็กกล้าขนาดใหญ่หลายตันไปจนถึงการวัดความหนา
โดยทั่วไปแล้วตัวแปลงสัญญาณจะถูกกำหนดเป็นอุปกรณ์ใด ๆ ที่แปลงพลังงานรูปแบบหนึ่งไปเป็นอีกรูปแบบหนึ่ง เรื่องของบทความนี้คือทรานสดิวเซอร์ล้ำเสียงที่ใช้สำหรับวัดความหนาและการตรวจจับข้อบกพร่องทั่วไป โพรบอาเรย์แบบแบ่งเฟสที่ใช้องค์ประกอบหลายอย่างในการสร้างลำแสงแบบคานรับอธิบายไว้ในรายละเอียด
ทรานสดิวเซอร์แปลงพัลส์ของพลังงานไฟฟ้าจากเครื่องมือทดสอบเป็นพลังงานกลในรูปของคลื่นเสียงที่เคลื่อนที่ผ่านชิ้นทดสอบ คลื่นเสียงที่สะท้อนจากชิ้นทดสอบจะถูกแปลงโดยเครื่องแปลงสัญญาณเป็นพลังงานไฟฟ้าที่สามารถประมวลผลและแสดงผลได้โดยเครื่องมือทดสอบ ในทางปฏิบัติตัวแปลงสัญญาณทำหน้าที่เป็นลำโพงอัลตราโซนิกและไมโครโฟนสร้างและรับพัลส์ของคลื่นเสียงที่ความถี่สูงกว่าช่วงของการได้ยินของมนุษย์
โดยทั่วไปแล้วองค์ประกอบที่แอคทีฟของทรานสดิวเซอร์ NDT คือดิสก์บางสี่เหลี่ยมหรือสี่เหลี่ยมของเซรามิก piezoelectric หรือคอมโพสิตที่แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลและในทางกลับกัน องค์ประกอบนี้บางครั้งเรียกอย่างไม่เป็นทางการว่าคริสตัลเพราะในช่วงแรกของ NDT ล้ำเสียงองค์ประกอบที่ทำจากผลึกควอทซ์; อย่างไรก็ตามเซรามิกเช่นตะกั่ว metaniobate และ lead zirconium titanate นั้นถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องแปลงความถี่ส่วนใหญ่ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีการใช้ส่วนประกอบคอมโพสิตเพิ่มขึ้นซึ่งดิสก์เซรามิกที่เป็นของแข็งแบบดั้งเดิมหรือแผ่นถูกแทนที่ด้วยองค์ประกอบไมโครกลึงซึ่งมีไส้กระบอกเล็ก ๆ ของเซรามิก piezoelectric องค์ประกอบคอมโพสิตสามารถเพิ่มแบนด์วิดท์ที่เพิ่มขึ้นและเพิ่มความไวในแอพพลิเคชั่นตรวจจับข้อบกพร่อง
องค์ประกอบเดียวทั่วไปและการก่อสร้างเครื่องแปลงสัญญาณคู่องค์ประกอบ
เมื่อมันถูกกระตุ้นด้วยพัลส์ไฟฟ้าองค์ประกอบเพียโซอิเล็กทริกนี้จะสร้างคลื่นเสียงและเมื่อมันถูกสั่นสะเทือนโดยการส่งกลับ echoesit จะสร้างแรงดันไฟฟ้า องค์ประกอบที่แอคทีฟได้รับการปกป้องจากความเสียหายจากแผ่นกันรอยหรือเลนส์อะคูสติกและได้รับการสนับสนุนโดยกลุ่มวัสดุที่ทำให้หมาด ๆ ซึ่งทำหน้าที่แปลงสัญญาณหลังจากสร้างพัลส์เสียง ชุดประกอบอัลตราโซนิกนี้ติดตั้งในกรณีที่มีการเชื่อมต่อไฟฟ้าที่เหมาะสม ตัวสัมผัสทั่ว ๆ ไป, ลำแสงมุม, เส้นหน่วงเวลาและตัวแปลงสัญญาณการแช่ใช้การออกแบบขั้นพื้นฐานนี้ โพรบอาเรย์แบบแบ่งเฟสจะใช้ในการถ่ายภาพเพียงรวมองค์ประกอบของตัวแปลงสัญญาณจำนวนมากไว้ในชุดประกอบเดียว ทรานสดิวเซอร์องค์ประกอบคู่ที่ใช้กันทั่วไปในการใช้งานการสำรวจการกัดกร่อนมีความแตกต่างกันในเรื่องที่มีการส่งและรับองค์ประกอบที่แยกจากกันด้วยกำแพงเสียงไม่มีการสำรองและเส้นหน่วงเวลาสำคัญในการคัดท้ายและเพิ่มพลังงานเสียง รูปที่ 1 แสดงการสร้างตัวแปลงสัญญาณทั่วไป
ในขณะที่แนวคิดพื้นฐานนั้นเรียบง่ายทรานสดิวเซอร์คืออุปกรณ์ที่มีความแม่นยำซึ่งต้องการการออกแบบการเลือกใช้วัสดุและการผลิตที่ยอดเยี่ยมเพื่อช่วยให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพที่เหมาะสมและสอดคล้องกัน ตัวแปลงสัญญาณที่ใช้กันทั่วไปใน NDT ล้ำทั่วไปตกอยู่ในห้าหมวดหมู่ทั่วไปตามการออกแบบและการใช้งานที่ตั้งใจไว้
