Analisi difetti saldature e cause rotture giunti saldati: cnd liquidi penetranti, liquidi penetranti, particelle magnetiche, cnd magnetici, controlli non distruttivi magnetici, controlli non distruttivi raggi x, controlli non distruttivi rx, cnd rx, cnd raggi x, cnd ultrasuoni, cnd radiografici, radiografie saldature, cnd radioscopici, radioscopia, scopia, certificazione personale cnd.

Rilevatore ultrasuoni

IL CONTROLLO AD ULTRASUONI
L'ispezione mediante ultrasuoni è un metodo non distruttivo in cui onde sonore ad alta frequenza sono introdotte nel materiale da esaminare, allo scopo di evidenziare difetti superficiali o interni, misurare lo spessore dei materiali, misurare la distanza e la dimensione delle difettosità.
Onde ultrasonore
La tecnica si basa essenzialmente sul fenomeno della trasmissione di un'onda acustica nel materiale. Gli ultrasuoni sono onde elastiche vibrazionali con  frequenza compresa tra 1 e 10 MHz (per certe applicazioni il campo si può estendere dai  20 KHz  fino ad oltre 200 MHz).
Le onde ultrasonore sono generate sfruttando le proprietà piezoelettriche di alcuni materiali; queste proprietà consistono nella capacità di questi materiali di contrarsi e riespandersi quando sottoposti all'azione di un campo elettrico alternato. Se il campo elettrico alternato possiede adatta frequenza, le vibrazioni del materiale producono onde elastiche di frequenza ultrasonora. Il fenomeno è reversibile: in altre parole lo stesso materiale capace di emettere ultrasuoni, può generare un segnale elettrico se investito da un fascio d'onde elastiche.

Onde e materiale
Le onde ultrasonore possono essere di tipo trasversale e di tipo longitudinale ed hanno una capacità di penetrazione nel materiale che è inversamente proporzionale alla loro frequenza. Naturalmente la capacità dipenetrazione dipende anche dalle caratteristiche intrinseche del materiale che deve essere attraversato in particolare la principale caratteristica del mezzo che devono attraversare, è l'impedenza acustica "Z" definita come il prodotto della sua densità "R" per la velocità di propagazione dell'onda nel mezzo.

Le onde ultrasonore posso essere inviate nel materiale da esaminare ed in esso si propagheranno con la stessa frequenza del generatore e con una velocità che dipende dal materiale attraversato.
Il fascio ultrasonoro in uscita dal trasduttore è caratterizzato dalla sua forma geometrica (dimensioni e campo) mentre il segnale ultrasonoro in ricezione (riflesso o trasmesso) è caratterizzato da due parametri fondamentali:

• ampiezza "a" ovvero il valore di picco dell'impulso mostrato sullo schermo dello strumento in una rappresentazione detta A-scan
• tempo di volo "t"  ovvero il tempo intercorso tra l'impulso di trasmesso e quello ricevuto; sullo schermo dell'apparecchio tale tempo è indicato dalla distanza tra i due impulsi. Il tempo di volo fornisce la misura indiretta del percorso "l" effettuato dall'onda ultrasonora nel mezzo.

In altre parole il segnale di partenza degli ultrasuoni (chiamato "eco di partenza") e quello riflesso dalla superficie opposta a quella d'entrata (chiamato "eco di fondo"), vengono visualizzati sullo schermo dello strumento con dei picchi, la cui distanza risulta proporzionale al tempo che gli ultrasuoni impiegano per percorrere il viaggio di andata e di ritorno dalla sonda alla superficie riflettente presente all'interno del materiale.
Se durante tale percorso il fascio ultrasonoro incontra delle discontinuità sarà riflesso, assorbito, deviato o diffratto secondo le leggi comuni a tutti i fenomeni di propagazione delle onde e sullo schermo, tra i due precedenti picchi (eco di partenza ed eco di fondo),  ne compariranno altri che rappresentano delle indicazioni relative al tipo di discontinuità incontrate.

Localizzazione e dimensionamento dei difetti
L'energia assorbita dal difetto colpito dalle onde incidenti fa sì che esso possa vibrare emettendo a sua volta onde elastiche di frequenza tipica della sua risonanza e variamente sfasate. Dunque il segnale che ritorna verso il trasduttore è molto complesso, perché è la risultante della sommatoria di molte onde di uguale frequenza, ma sfasate, e di altre onde di frequenza diversa, pure sfasate fra loro. Tale segnale contiene tutte le informazioni sulle dimensioni, geometria e natura dell'ostacolo incontrato dal fascio d'ultrasuoni incidenti.
La localizzazione ed il dimensionamento dei difetti avviene generalmente attraverso un processo di correlazione tra le caratteristiche del fascio ultrasonoro, le caratteristiche fisiche e geometriche del materiale, i parametri "a" (ampiezza) e "t" (tempo di volo) precedentemente descritti e le coordinate della traiettoria di scansione.
I risultati dell'ispezione vengono spesso mostrati in forma di restituzione grafica C-scan (rappresentazione in pianta) e B-scan (rappresentazione in profondità).