Inspekcja ultradźwiękowa wiązką kątową

Nie w każdej sytuacji mamy możliwość osiągnąć efekt stosując wiązkę prostą, tzn. docierającą do powierzchni badanego elementu pod kątem prostym. W niektórych przypadkach powierzchnia jest tak ukształtowana i cienka że odbity przez nią sygnał będzie po prostu niewystarczający do wykrycia czegokolwiek. By poradzić sobie w takiej sytuacji zastosować można odpowiednio ukształtowane akcesorium, najczęściej wykonane z tworzywa sztucznego. Oczywiście w przypadku opisanych wcześniej technik zanurzeniowych nie ma potrzeby stosowania takiego klina ponieważ w wodzie przetwornik może być ustawiony w niemal dowolny sposób. Dzięki temu wiązka ultradźwięków dociera do celu pod kątem innym niż prosty.

Powoduje to powstawanie, poza falami wzdłużnymi, tzw. fal ścinających lub poprzecznych. Jako że sygnał dotarł pod kątem, nie cały przenika bezpośrednio przez badany materiał. Ze względu na zasady budowy molekularnej fala poprzeczna przenoszona jest przez molekuły poruszające się prostopadle do kierunku samej fali. Dodatkowo jako że po dotarciu fal do powierzchni pod kątem następuje zjawisko refrakcji czyli inaczej mówiąc załamania fal. Dotyczy to zarówno fal wzdłużnych jak i poprzecznych. Poziom załamania jest bezpośrednio zależny od szybkości propagacji fal, fale poprzeczne przemieszczają się wolniej niż wzdłużne a więc ich kąty załamania zawsze będą się różnić!

Na szczęście dzięki zastosowaniu prawa Snella istnieje możliwość obliczenia kąta załamania o ile znamy parametr propagacji dźwięku w badanym materiale. Nowoczesne defektoskopy mają oczywiście odpowiednie algorytmy w swoim oprogramowaniu więc inspektor nie musi dokonywać obliczeń własnoręcznie 😊

Wykorzystanie badań UT w taki sposób dowodzi tylko jak bardzo opłacalne jest elastyczne myślenie i otwarty umysł! Wiele problemów można rozwiązać po prostu patrząc na nie pod innym kątem, w co niektórych przypadkach jak widać… dosłownie.