La sonda ultrasonica (o trasduttore) è il componente più critico di qualsiasi sistema di misura NDT: è l’interfaccia fisica tra lo strumento e il materiale ispezionato, e la qualità dei risultati dipende dalla scelta corretta della sonda tanto quanto dallo strumento stesso. Dakota NDT produce un’ampia gamma di sonde — dalle più comuni dual element per misura di corrosione fino a sonde specialistiche ad alta temperatura, delay line, micro-point, angolari per ispezione saldature. Questa pagina presenta le principali famiglie di sonde Dakota per aiutarvi a orientarVi nella scelta. Per la configurazione specifica per il Vostro strumento e la Vostra applicazione il nostro team tecnico è a Vostra disposizione.
Le tre famiglie principali di sonde ultrasoniche
Dal punto di vista costruttivo le sonde ultrasoniche si dividono in tre macro-categorie, ognuna ottimizzata per un tipo di applicazione:
Sonde Dual Element (a doppio elemento)
Le sonde dual element hanno due cristalli piezoelettrici separati — uno trasmette, l’altro riceve. Questa separazione fisica elimina il “ring-down” (rumore del trasmettitore) permettendo misure su spessori ridotti e su superfici corrose/irregolari. Sono la scelta standard per la misura di corrosione e rappresentano la famiglia più ampia del catalogo Dakota.
- Frequenza tipica: 1-10 MHz (2 e 5 MHz più comuni)
- Strumenti compatibili: tutte le serie CX, ZX, CMX, MX, CMX10-DL; R9 e RX8-DL motorsport; thickness mode su flaw detector FX
- Range tipico: da 0,6 mm fino a oltre 900 mm in modalità PE (dipende da sonda e materiale)
Esempi di sonde dual element Dakota
- CTX-501 — 5 MHz, diametro 11,1 mm: sonda generalista per acciaio, range tipico 1-150 mm. La sonda più usata del catalogo.
- CTX-561 — 5 MHz, diametro 15 mm: range esteso per materiali più spessi (fino a oltre 200 mm)
- CTX-281 — 2 MHz: per materiali attenuanti (ghisa grigia/sferoidale, acciai legati)
- CTX-1021 — 10 MHz: alta risoluzione per spessori sottili
- CTX-502HT — 5 MHz alta temperatura (fino a 500 °C) con accoppianti dedicati
- CTX-5001R — 5 MHz micro-point per accesso ristretto e raggi di curvatura stretti
- CTX-1901 — delay line per spessori molto sottili
Sonde Single Element (a singolo elemento)
Le sonde single element hanno un unico cristallo che trasmette e riceve alternativamente. Offrono risoluzione spaziale superiore alle dual element (utile su spessori sottili) e frequenze generalmente più elevate. Sono la scelta per misure di precisione e per ispezione difetti con sonde normali.
- Frequenza tipica: 1-25 MHz (5, 10, 15, 20 MHz più comuni)
- Strumenti compatibili: serie PMX (PMX2-DL, PMX3-DL, PMX4-DL), PCX8-DL, BT1-DL e BT2-DL bolt tension, FX70-DL / FX81-DL flaw detector, CMX10-DL (oltre le dual)
Tipologie di sonde single element
- Contact probe — a contatto diretto con il materiale, per applicazioni generali
- Delay line probe — con linea di ritardo: spostano l’eco di superficie lontano nel tempo, permettendo misure accurate su spessori molto sottili (da 0,127 mm su plastica)
- Pencil probe con delay tip — sonde a matita per accesso ristretto e componenti piccoli
- Sonde ad alta frequenza (15-25 MHz): massima risoluzione per packaging, film, componenti aeronautici
Esempi di sonde single element Dakota
- TXC15M0CM — 15 MHz, fornita di serie con il PCX8-DL per substrati sottili
- TXC10M0CM — 10 MHz single element contact
- TXC20M0CM — 20 MHz ad altissima risoluzione per film e packaging
- Sonde delay line 1/4″ con delay tip 3/8″ e 1/2″ (kit standard PMX2-DL / PMX3-DL)
Sonde Angolari (Angle Beam)
Le sonde angolari sono sonde single element accoppiate a un cuneo (wedge) in materiale plastico che deflette il fascio ultrasonico a un angolo prestabilito rispetto alla normale della superficie. Sono la famiglia specifica per ispezione saldature secondo AWS D1.1, EN ISO 17640, ASME Sez. V.
- Angolazioni standard: 45°, 60°, 70° (misurati in acciaio)
- Frequenze tipiche: 2, 4, 5 MHz
- Strumenti compatibili: FX70-DL / FX71-DL, FX81-DL flaw detector; CMX10-DL con funzione Angular (prove-up)
- Modalità di detect richieste: TRIG (Trigonometric) per localizzazione 2D, DAC per classificazione difetti
Le sonde angolari Dakota includono il cuneo integrato nel complesso sonda — l’angolo di rifrazione in acciaio è garantito dal design ottimizzato del wedge. Per ispezioni specialistiche sono disponibili cunei intercambiabili per adattarsi a superfici curve (tubazioni di diametro specifico) o a materiali con velocità del suono differenti.
Come scegliere la sonda giusta: criteri decisionali
La selezione della sonda ottimale dipende da cinque fattori principali:
1. Materiale da misurare
- Acciai al carbonio, inox comuni: sonde 5 MHz dual element (CTX-501) — scelta universale
- Alluminio, leghe leggere: 5-10 MHz dual element
- Ghisa grigia, ghisa sferoidale: 2 MHz (CTX-281) — la bassa frequenza compensa l’attenuazione della grana
- Acciai austenitici ad alta attenuazione: 2 MHz o sonde specialistiche a bassa frequenza
- Plastica spessa, gomma, compositi: sonde a bassa frequenza (500 kHz – 2 MHz) per PMX4-DL
- Vetro: 5-10 MHz
2. Range di spessore previsto
- < 1 mm: sonde delay line ad alta frequenza (10-25 MHz) single element
- 1 – 50 mm: dual element 5 MHz standard (CTX-501)
- 50 – 200 mm: dual element 5 MHz diametro maggiore (CTX-561)
- > 200 mm: bassa frequenza (1-2 MHz) con elemento di grande diametro
- Fino a 1400+ mm: solo CMX10-DL con sonde dedicate
3. Temperatura operativa
- Ambiente: sonde standard
- Alta temperatura (fino a 500 °C): sonde HT come CTX-502HT, con couplant specifico
- Sotto zero: verificare specifiche sonda — la maggior parte lavora fino a -20/-30 °C
4. Accesso fisico
- Superfici piane accessibili: sonda standard
- Aree ristrette, curvature strette: micro-point come CTX-5001R
- Superfici curve (tubi, serbatoi piccoli): valutare diametro elemento in rapporto al raggio di curvatura
5. Strumento in uso
Non tutti gli strumenti supportano tutte le sonde. Ad esempio:
- La serie ZX supporta solo sonde dual element 1-10 MHz
- La serie PMX richiede sonde single element 1-25 MHz
- Il PMX4-DL High Penetration è ottimizzato per sonde 500 kHz – 10 MHz (frequenze più basse delle PMX standard)
- CMX10-DL supporta dual, single, delay, angular con riconoscimento automatico ODU
- Bolt tension BT1/BT2 richiedono sonde dedicate al bolt tension
Approfondimenti: Come scegliere il trasduttore ultrasonico giusto per ogni applicazione — guida tecnica completa dal nostro blog.
Accessori disponibili
Oltre alle sonde, Dakota fornisce il corredo completo di accessori per ciascuno strumento:
- Accoppianti ultrasonici (couplant) in vari formati — standard, alta temperatura, bassa temperatura, per applicazioni food-grade
- Blocchi di calibrazione step block in acciaio, alluminio, leghe specifiche
- Cavi sonda — LEMO-00, Microdot, BNC, ODU Smart Port, lunghezze varie
- Batterie e pack Li-Ion ricaricabili
- Valigette di trasporto rigide
- Proteggi-schermo per i modelli touchscreen
- Cinghie da mano e da polso (wrist harness, hand strap)
- Alimentatori e adattatori (UK, EU, US)
- Cavi USB standard e USB-C
Perché la scelta della sonda è critica
Una sonda inadeguata all’applicazione può produrre:
- Letture instabili o incoerenti (sonda troppo bassa frequenza su materiale omogeneo, o viceversa)
- Impossibilità di rilevare il back-wall (sonda troppo alta frequenza su materiale attenuante)
- Errori sistematici per accoppiamento improprio (sonda dual element su superfici troppo corrose)
- Misure lente o non ripetibili (geometria sonda inadatta alla superficie)
- Danneggiamento (sonda standard utilizzata ad alta temperatura senza couplant dedicato)