גלי הקול בתדירות גבוהה המשמשים לאיתור פגמים ומיתוג עובי ביישומי בדיקות קוליות ללא הרס נוצרים ומתקבלים על ידי בדיקות קטנות המכונות מתמרים קוליות. מתמרים הם נקודת ההתחלה של כל הגדרת בדיקות קוליות, והם מגיעים במגוון רחב של תדרים, גדלים וסגנונות מקרה כדי לענות על צרכי הבדיקה, החל מגילוי פגמים בסגולות פלדה ענקיות רב-טון למדידת עובי של ציפויים דקים בנייר.
מתמר מוגדר בדרך כלל ככל התקן שממיר צורה אחת של אנרגיה לאחרת. נושא המאמר הנוכחי הוא מתמרים קולי המשמשים למיתוג עובי ולאיתור פגמים קונבנציונליים. בדיקות מערך מדורגת המשתמשות באלמנטים מרובים כדי ליצור קרני צליל מוגדרות מתוארות בפירוט.
מתמרים ממירים דופק של אנרגיה חשמלית מכלי הבדיקה לאנרגיה מכנית בצורה של גלי קול העוברים דרך חתיכת הבדיקה. גלי קול המשקפים מחיבור הבדיקה, הופכים, בתורם, על ידי המתמר לדופק של אנרגיה חשמלית שניתן לעבד ולהציג על ידי מכשיר הבדיקה. למעשה, המתמר פועל כרמקול ומיקרופון קולי, ויוצר ומקבל פולסים של גלי קול בתדרים הגבוהים בהרבה מטווח השמיעה האנושית.
בדרך כלל, האלמנט הפעיל של מתמר NDT הוא דיסק דק, ריבוע או מלבן של קרמיקה או מרוכב פיזואלקטריים שממיר אנרגיה חשמלית לאנרגיה מכנית, ולהיפך. אלמנט זה נקרא לעיתים באופן לא פורמלי הגביש מכיוון שבימיו הראשונים של ה- NDT הקולי נוצרו אלמנטים מקריסטלים קוורץ; עם זאת, קרמיקה כמו metaniobate עופרת ו- zirconium titanate עופרת כבר מזמן בשימוש ברוב המתמרים. בשנים האחרונות ניתן לראות שימוש הולך וגובר באלמנטים מורכבים בהם הדיסק או הפלטה הקרמית המסורתית המוחלפת מוחלפת על ידי אלמנט במכונה במיקרו בו מוטבעים גלילים זעירים של קרמיקה פיוזואלקטרית במטריקס אפוקסי. אלמנטים מורכבים יכולים לספק רוחב פס מוגבר ורגישות משופרת ביישומים רבים לאיתור פגמים.
אלמנט יחיד טיפוסי ובניית מתמר אלמנט כפול.
כאשר הוא נרגש מדופק חשמלי, אלמנט פיזואלקטרי זה מייצר גלי קול, וכאשר הוא רטט על ידי הדהוד חוזר מייצר מתח. האלמנט הפעיל מוגן מפני נזק באמצעות לוח שחיקה או עדשה אקוסטית ומגובה על ידי בלוק של חומר דעיכה שמרגיע את המתמר לאחר שנוצר דופק הקול. תת הרכבה קולי זו מותקנת במארז עם חיבורים חשמליים מתאימים. כל המגע הנפוץ, קרן הזווית, קו ההשהיה ומתמרי הטבילה משתמשים בתכנון בסיסי זה. בדיקות המערך המדורגות המשמשות ביישומי הדמיה פשוט משלבות מספר אלמנטים מתמרים בודדים במכלול יחיד. מתמרים באלמנטים כפולים, המשמשים בדרך כלל ביישומי סקר קורוזיה, נבדלים זה מזה בכך שיש להם אלמנטים משדרים וקליטה נפרדים המופרדים על ידי מחסום צליל, ללא גיבוי, וקו עיכוב אינטגרלי בכדי לכוון את אנרגיית הקול ולא לזוג ללבוש או עדשה. איור 1 ממחיש בנייה מתמרה טיפוסית.
בעוד שהקונספט הבסיסי פשוט, מתמרים הם התקני דיוק הדורשים טיפול רב בתכנון, בחירת חומרים וייצור כדי להבטיח ביצועים מיטביים וקבועים. המתמרים הנפוצים ב- NDT קולי קונבנציונאלי נכללים בחמש קטגוריות כלליות על סמך העיצוב והשימוש המיועד להם.
