Al igual que cierta súper arma galáctica de «una galaxia muy muy lejana», los cristales son un componente esencial de las sondas. La diferencia es que nuestras sondas usan cristales para ensayos no destructivos en lugar destruir planetas.
Las sondas utilizan cristales cerámicos piezoeléctricos para convertir la energía eléctrica en energía mecánica en forma de ultrasonido y, después, convertir el ultrasonido de retorno en energía eléctrica. Estas señales eléctricas son interpretadas a su vez por un detector de defectos a fin de proporcionar información a los inspectores sobre el material bajo ensayo.
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| Diagrama que muestra el funcionamiento interno de una sonda |
Los elementos cerámicos de la sonda se reducen a una estructura reticular cristalina, que se deforma de forma predecible cuando es excitada por una corriente eléctrica. La deformación repetida de la parte frontal del cristal crea una onda ultrasónica que viaja a través del material bajo ensayo. La estructura cristalina puede ser orientada para maximizar la deformación longitudinal o transversal, creando ondas ultrasónicas longitudinales o transversales. El grosor del elemento piezoeléctrico determina la frecuencia de los ultrasonidos generados: los elementos de cristal más gruesos generan ultrasonidos de menor frecuencia, mientras que los elementos de cristal más finos generan ultrasonidos de mayor frecuencia.
La frecuencia utilizada para una determinada aplicación de medición de espesor depende de varios factores, entre ellos las propiedades acústicas del material de inspección y la resolución de espesor requerida. Asimismo, la frecuencia utilizada para una aplicación de detección de defectos depende del tamaño mínimo permitido del defecto.
Por ende, se fabrican diferentes tipos de transductores para adaptarse a una amplia variedad de aplicaciones de inspección.