Controllo ultrasuono (UT)

Nel settore industriale,si utilizza questo metodo: controllo ultrasonoro, basato sul fenomeno fisico  della riflessione che un treno d’onde acustiche ad elevata frequenza (superiore a quella udibile dall’orecchio umano, quindi ultrasuoni) subisce quando, propagandosi all’interno di un materiale, incontra un ostacolo quale ad esempio un difetto oppure la faccia parallela dal quale è partito il segnale, in quest’ultimo caso si tratta di eco di fondo. Per questo metodo di controllo si utilizzano delle sonde o trasduttori, che contengono un particolare componente chiamato cristallo piezoelettrico, in grado di trasformare l’impulso elettrico in una vibrazione meccanica che genera onde sonore immesse all’interno del materiale da analizzare. Questi segnali, arrivano attraverso un cavo elettrico ad un apparecchio che ne amplifica il segnale e lo rende visibile sotto forma di oscillogramma opportunamente trasformato, su di uno schermo o monitor in modo che si possa calibrare ed interpretare questo segnale.

 

   Metodi d’esame UT:

Per riflessione: consente la rilevazione, la localizzazione, la valutazione del tipo e delle dimensioni del difetto.

Per trasmissione: la presenza di un difetto si manifesta con una diminuzione dell’energia ultrasonora che interessa la sonda ricevente; meno sensibile e selettivo del metodo per riflessione.

Per risonanza: utilizzato per la valutazione di spessori, facendo       variare la frequenza dell’onda ultrasonora in modo da avere l’onda riflessa in fase con la successiva onda immessa.

 

Tipi di onde UT:

Onde longitudinali: la direzione di vibrazione è parallela a quella di propagazione, perpendicolare al piano emittente della sonda; sono le uniche a propagarsi anche nei liquidi e nei gas.

Onde trasversali: la direzione di vibrazione è normale a quella di propagazione.

Onde superficiali: si propagano seguendo il profilo del pezzo.

Onde di Lamb: per lamiere di piccolo spessore e nei fili; sono onde che interessano tutta la sezione del pezzo.

 

 

   Tipi di sonde o trasduttori:

Sonda trasmittente – ricevente (a cristallo singolo): il trasduttore funge da trasmettitore e da ricevitore; angolata (onde trasversali o superficiali) o normale (onde longitudinali).

Sonda “doppia” (a doppio cristallo): incorpora due trasduttori separati, dei quali uno funziona solo da trasmettitore e l’altro solo da ricevitore; per spessimetrie (1 – 150 mm) e ispezione di spessori sottili.

2 sonde: una con funzione di trasmettitore ed una con funzione di ricevitore che lavorano in coppia.

 

 

 Esempi di difetti rilevabili su saldature:

Porosità: eco pulita, a fronte ripido e di altezza relativamente piccola; ruotando la sonda l’eco scompare rapidamente; con un movimento di rivoluzione l’eco permane con altezza costante.

Nido di pori: eco frastagliata a causa della sovrapposizione e affiancamento delle riflessioni provocate dai singoli pori; muovendo la sonda la forma dell’eco rimane invariata e le indicazioni dei singoli pori variano in altezza e posizione.

Scoria: eco frastagliata relativamente bassa a base larga con forma di “abete”; con il movimento orbitale della sonda si ha variazione di altezza attraverso una serie di echi massimi e minimi.

Mancanza di fusione e incollatura: eco pulita, a fronte ripido e di altezza rilevante; scompare rapidamente con la rotazione e rivoluzione della sonda; permane in posizione e altezza spostando la sonda parallelamente al giunto.

Incompleta penetrazione: stesso comportamento dell’eco della mancanza di fusione.

Cricca: eco pulita, a fronte ripido, di altezza notevole; con la rotazione della sonda l’eco varia in altezza di conseguenza all’andamento tortuoso del difetto; con la rivoluzione l’eco decade rapidamente.

Incisione marginale: eco pulita, a fronte ripido; si identifica con la localizzazione dello stesso.