Detekcja ultradźwiękowa w technologii fali akustycznej

Stosowanie technologii ultradźwiękowej do przeprowadzania badań nieniszczących wnętrza ciała stałego rozpoczęło się w latach dwudziestych i trzydziestych XX wieku, radziecki naukowiec Sokołow stanął na czele wykorzystania technologii ultradźwiękowej do sprawdzenia koncepcji defektów w metalu, opublikowany wyniki próby w 1935 roku metodą penetracyjną, jednocześnie ubiegając się o prawo do wykrywania wad materiału. W tych warunkach stworzono pierwsze przyrządy do inspekcji metodą penetracyjną, jednak technologia ta wykorzystuje jedną sondę nadawczą i jedną odbiorczą, a rozmieszczenie sond musi być zachowane względem siebie, przez co zakres zastosowań jest znacznie ograniczony. Wraz z rozwojem tej technologii, w latach czterdziestych XX wieku, pojawienie się defektoskopów ultradźwiękowych odbijających impulsy w technologii badań nieniszczących dodało nowej żywotności. W ostatnich latach technologia badań ultradźwiękowych jest nieskończona, od początkowych przyrządów ultradźwiękowych penetrujących i odbijających impulsy po cyfrowe przyrządy ultradźwiękowe, przyrządy ultradźwiękowe z metodą dyfrakcji czasu różnicy, przyrządy ultradźwiękowe z układem fazowym itp., technologia badań ultradźwiękowych poczyniła ogromne postępy i rozwój, technologia ta zajęła niezwykle ważną pozycję w produkcji przemysłowej, szeroko stosowanej w przemyśle żelaznym i stalowym, przemyśle maszynowym, sprzęcie specjalnym, przemyśle stoczniowym i lotniczym, przemyśle nuklearnym i innych ważnych sektorach przemysłowych. Technologia ultradźwiękowa naszej firmy wykorzystywana jest głównie w procesie produkcji urządzeń energetycznych (generatory hydroelektryczne, generatory turbin parowych, elektrownie jądrowe), kontroli jakości surowców i produktów w procesie produkcyjnym.
W badaniach ultradźwiękowych wykorzystuje się charakterystykę propagacji fali ultradźwiękowej w przedmiocie obrabianym, czyli zjawisko emisji występujące, gdy fala dźwiękowa napotyka granicę między dwoma ośrodkami o różnej impedancji akustycznej. Zasada działania polega na tym, że źródło dźwięku generowane przez falę impulsową docierającą do przedmiotu obrabianego, fale ultradźwiękowe w określonym kierunku i prędkość propagacji do przodu, gdy napotkane są po obu stronach interfejsu o różnej impedancji akustycznej, część odbicia fali dźwiękowej z powrotem odebrane przez przyrząd detekcyjny, analiza amplitudy i położenia odbitej fali akustycznej oraz innych danych, a następnie ocena, czy przedmiot obrabiany jest dobry czy zły oraz czy ogólnie występują defekty pod względem wielkości, lokalizacji i charakteru informacji, aby znaleźć wady i ich ocena w trzech następujących aspektach: (1) czy sygnał akustyczny i amplituda pochodzą od wady; (2) odległość pomiędzy padającą falą akustyczną a odebraną falą akustyczną; (3) tłumienie energii fali akustycznej przechodzącej przez materiał.
Ultradźwięki to fala mechaniczna, czyli drgania mechaniczne rozchodzące się w ośrodku. Niektóre twierdzenia i koncepcje akustyki geometrycznej i akustyki fizycznej dotyczą głównie detekcji ultradźwiękowej. Takich jak konwencjonalne ultradźwięki wykorzystujące akustykę geometryczną w prawie odbicia, załamania i konwersji kształtu fali, metodę dyfrakcyjnej różnicy czasu i technologię detekcji z wykorzystaniem układu fazowanego, wykorzystującą głównie akustykę geometryczną w prawie odbicia, załamania oraz dyfrakcji i superpozycji fizycznej fali akustycznej. Opis fal mechanicznych głównego ciała fizycznego obejmuje okres, częstotliwość, długość fali i prędkość.