Controlul nedistructiv cu ultrasunete (UT)

Principiul UT:

Cu ultrasunete pot fi detectate neomogenităţile şi zonele defecte din întreaga secţiune – de asemenea şi pe suprafeţe – la orice fel de materiale bune conductoare de unde acustice.

Se introduce un impuls ultrasonic în obiectul supus controlului. Impulsul este un segment scurt al unei oscilaţii mecanice, a cărei frecvenţă se situează deasupra percepţiei umane. Analog cu comportarea sunetului din domeniul audibil pentru oameni, impulsul ultrasonic este reflectat când întâlneşte în drumul său rectiliniu suprafaţa unui alt material. În cazul incidenţei perpendiculare, această undă reflectată se întoarce la oscilatorul de la care a plecat sub formă de impuls (ecou). Un oscilator converteşte energia electrică în energie sonică şi invers. Acest fenomen fizic se numeşte piezoelectricitate, iar materialul care oscilează se numeşte piezoelectric. Astăzi sunt predominante materialele ceramice, câteodată şi mase plastice sau materiale compozite. Aceste piese, de cele mai multe ori în formă de şaibă, sunt montate în aşa-numitul traductor şi servesc atât la emiterea impulsurilor, cât şi la recepţionarea impulsurilor reflectate. Din distanţa în timp dintre impulsul emis şi reflexiile recepţionate se poate determina, dacă viteza sunetului în mediul străbătut este cunoscută, distanţa dintre suprafaţa obiectului pe care este amplasată sursa sonică şi reflector. Partea de sunet reflectată creşte cu mărimea reflectorului şi cu capacitatea lui de reflexie.

Avantajele controlului nedistructiv cu ultrasunete UT:

faţă de toate celelalte metode de CND:

Recunoaşterea şi localizarea defectelor interne şi externe în toate materialele conductoare sonic, chiar şi la adâncimi mari (în funcţie de material chiar peste 1 m). Deosebit de bine detectabile sunt defectele interne plane ca stratificările în table, fisurile şi defectele de topire în îmbinările sudate, ca şi neomogenităţile liniare în materialele laminate de orice fel. Recunoaşterea chiar şi a defectelor mici, mult sub 1 mm.

UT se poate automatiza, acest lucru este valabil desigur şi pentru alte metode de CND (ET, controlul cu flux magnetic de dispersie fără pulbere magnetică).

Dezavantajele UT:

faţă de toate celelalte metode de CND:

La controlul manual – în opoziţie cu controlul nedistructiv automat – documentarea rezultatelor controlului este dificilă. Acelaşi lucru este valabil de asemenea pentru reproductibilitatea afirmaţiilor, în special la mai multe controale independente unul de altul şi la stabilirea mărimii defectului.

Cerinţele privind instruirea, atenţia şi experienţa personalului care execută controlul nedistructiv sunt ridicate.

Pentru transmiterea ultrasunetelor între traductor şi piesă sunt necesare medii de cuplare.

Aplicaţii principale:

Controlul mobil al îmbinărilor sudate, ca şi măsurarea grosimii pereţilor la conducte, cazane şi instalaţii chimice. Datorită costurilor reduse, adesea se execută un control ultrasonic preliminar, chiar şi atunci când este prevăzut RT pentru recepţia produsului.

Controlul nedistructiv al defectelor şi controlul nedistructiv al calităţii pieselor turnate.