¿Qué tipos de sondas ultrasónicas existen?

Los ensayos ultrasónicos de los materiales no pueden llevarse a cabo sin sondas, es decir, sin un instrumento que genere ondas sonoras. Estas sondas pueden utilizarse como equipos generadores y receptores de ondas sonoras, por lo que tienen una importancia decisiva en el sistema de ensayos. Tienen una influencia decisiva en las señales de salida y de entrada. Para localizar un reflector concreto y determinar su tamaño, deben conocerse previamente las características específicas de la fuente sonora y del receptor acústico. Los tipos de sondas son tan variados como los tipos de muestras y los tipos de reflectores que se detectan. Existen sondas para diferentes tipos de materiales y en diversos tamaños, para contacto directo con la muestra y para la técnica de inmersión, para irradiación normal e inclinada, para pulsos cortos o largos. Para la generación y recepción de ondas sonoras, la técnica pulso-sonido utiliza placas piezoeléctricas (transformadores) fabricadas con diversos materiales cerámicos, como titanato de bario, metanoato de plomo, circonato de plomo, etc. Estas placas se hacen oscilar mecánicamente mediante breves impulsos eléctricos. Un elemento de amortiguación en la parte trasera del transductor (y el acoplamiento de la sonda a la muestra de ensayo) amortigua las oscilaciones de la placa piezoeléctrica. De esta manera, se forma el pulso ultrasónico (figura 8). Si el amortiguamiento es débil, el pulso es largo y su espectro de frecuencia es de banda estrecha, entonces está cerca de la frecuencia de resonancia de la placa piezoeléctrica. Una fuerte amortiguación produce impulsos de banda ancha cortos, como se muestra en la figura 9. Estos pulsos muy cortos ofrecen una alta resolución y permiten hacer mediciones precisas del tiempo de tránsito.

Las sondas que irradian sus ondas sonoras perpendicularmente a la superficie de la muestra, se denominan sondas de haz normal y las sondas que irradian sus haces sonoros en ángulo se denominan sondas de haz angular (figuras 10 y 11). Las sondas que disponen de elementos separados para las funciones de emisión y recepción se denominan (de forma un tanto confusa, ya que otros también lo hacen) sondas emisor-receptor (TR) (figura 12).

Cada sonda genera un pulso acústico en la muestra de ensayo correspondiente a las figuras 8 o 9. Sin embargo, la oscilación no tiene que tener concretamente esta forma en la pantalla. La rectificación y el suavizado en el componente receptor pueden hacer que aparezca en la pantalla una forma de pulso que no se parezca mucho al pulso acústico de la muestra de ensayo (cosméticos de pantalla, figura 13).

Este tipo de cosméticos para la pantalla tiene el inconveniente de que la información relacionada con el estado de la mejor muestra que se encontraba en el pulso original según las figuras 8 y 9 se pierde en mayor o menor medida.