Quais são os métodos básicos de teste ultrassônico?

O som é um fenômeno que não causa nenhuma mudança permanente, embora sua presença transitória seja muito perceptível. É por isso que o "som" (com baixa energia) é tão adequado para testes não destrutivos, ou seja, o objetivo é obter informações exatas sobre a condição da amostra que está sendo testada. Para esse propósito, é necessário um método que produza uma reação clara dentro da amostra, mas não altere sua condição. "Ser passivo" é, portanto, a característica mais eminente do som necessária para testar materiais.

Na área especial de emissão acústica também é utilizado o som passivo, onde as ondas sonoras são geradas no interior do material por mudanças espontâneas nas condições do material. As ondas sonoras são ondas mecânicas e, portanto, requerem um meio que funcione como transportador. Cada material, seja sólido, fluido ou gasoso, pode ser avaliado por meio dos efeitos especiais nas ondas sonoras. Todo o teste ultrassônico é baseado em como as ondas sonoras são influenciadas quando se propagam no meio que está sendo testado. A onda sonora sofre alterações que podem ser medidas e de acordo com as quais o estado do material pode ser avaliado. A avaliação das propriedades de um material só pode ocorrer indiretamente. Por meio de modelos e correlações empíricas pode-se interpretar certas mudanças no sinal sonoro, como uma mudança na estrutura do material ou a existência de uma inclusão etc. A avaliação da qualidade de um material depende sempre da confiabilidade do conceito quanto à interpretação do sinal.

A interferência na propagação do som utilizada na avaliação de materiais baseia-se sempre nos mesmos princípios:

2.1 interferência devido a uma interface. Por exemplo, devido às faces limitantes do espécime de teste ou por interfaces macroscópicas, como fissuras, ou interfaces microscópicas, como obter n limites.

2.2 interferência por absorção. Isso é substancialmente uma transformação da energia produzida por fricção interna. A avaliação nesse caso é feita pelo sinal alterado que passa pelo meio ou por aquele sinal refletido em uma interface.

Esses efeitos fundamentais de interferência resultaram em diferentes métodos de teste ultrassônico e são:

2.3 Método de ressonância Aqui é utilizada a reflexão entre duas faces limitantes paralelas do espécime de teste (fig. 1).

2.4 Método de transmissão direta que, como em outras línguas, poderia ter sido melhor denominado "método shadow". Nesse método, é utilizado o efeito de sombreamento de uma interface de material (descontinuidade de material). Duas sondas opostas podem ser usadas (fig. 2), assim como o "método espelho-sombra" com as sondas em um lado do espécime de teste (fig. 3).

2.5 Método de eco. Esse método utiliza o sinal que é refletido por uma descontinuidade no material (fig. 4). Aqui a sonda transmissora pode ser idêntica à sonda receptora; sondas transmissoras e receptoras separadas também podem ser usadas.

O mais importante de todos os métodos de eco e, ao mesmo tempo, de todos os métodos de teste ultrassônico, é o método pulso-eco. Ao usar pulsos ultrassônicos, não apenas o tamanho da indicação de reflexão (amplitude do eco) pode ser avaliado, como o tempo de trânsito do eco também pode ser avaliado. Assim, obtém-se dados não apenas do tamanho do refletor, mas também dados relativos à sua posição. Se a posição do refletor for conhecida (poço traseiro), então, usando o tempo de trânsito, a estrutura do material pode ser avaliada. Se a localização do refletor não for conhecida, mas as propriedades do material forem (atenuação, velocidade do som), então, por exemplo, medições de espessura de poço poderão ser realizadas.