Orientación de haz

Tal como se ha indicado en las páginas anteriores, la esencia de los ensayos por ultrasonido multielemento (Phased Array) es un haz ultrasónico cuya dirección (ángulo refractado) y enfoque pueden ser orientados de forma electrónica mediante una variación en el retardo de la excitación de los elementos individuales o grupos de elementos. Esta orientación de haz permite inspeccionar múltiples ángulos o múltiples puntos a partir de una sola sonda y posición de la sonda.

Como se explicó anteriormente, las características del haz ultrasónico dependen de muchos factores. Aparte de la dimensión del elemento, la frecuencia y la amortiguación que rigen el rendimiento de una sonda monoelemento, el comportamiento de las sondas de ultrasonido multielemento (Phased Array) se ve afectado por el posicionamiento, dimensionamiento y agrupación de los elementos individuales más pequeños para crear una apertura efectiva equivalente a su contraparte convencional.

Para los transductores de matriz en fase, N elementos se agrupan para formar la apertura efectiva para la cual la dispersión del haz puede aproximarse mediante modelos de transductores convencionales.

En el caso de las sondas Phased Array, el ángulo de dirección máximo (a -6 dB) en una situación específica deriva de la ecuación de dispersión del haz. Es posible ver con facilidad que los elementos pequeños presentan una mayor dispersión del haz y, por lo tanto, un mayor contenido de energía angular, que puede armonizarse para maximizar la orientación. A medida que la dimensión del elemento disminuye, se deben impulsar más elementos a la vez para mantener la sensibilidad.