2.2 Generazione degli ultrasuoni (sonde)
Le onde ultrasonore utilizzate per la ricerca di difetti sono generate e ricevute da delle piccole sonde ad ultrasuoni. Queste sonde convertono gli impulsi elettrici in onde ad ultrasuoni e le onde sonore in energia elettrica. Queste sonde sono disponibili in diverse dimensioni, frequenze e formati, tuttavia la struttura interna è in genere identica.
In generale l'elemento attivo della sonda è costituito da una componente sottile di ceramica piezoelettrica o piezocomposito a forma circolare, quadrata o rettangolare che converte l'energia elettrica in energia meccanica (vibrazioni ultrasonore) e viceversa. Quando viene eccitato da un impulso elettrico, genera delle onde sonore e quando vibra in seguito agli echi di ritorno, genera una tensione. L'elemento attivo, spesso denominato semplicemente cristallo, è protetto da una piastra d'usura o da una lente acustica. Inoltre è supportato da un blocco di materiale ammortizzante che elimina il rumore della sonda dopo la generazione dell'impulso. Questo sottogruppo ultrasonoro è installato in un chassis con collegamenti elettrici adeguati. Tutte le sonde di contatto, a fasci angolari, e linea di ritardo e ad immersione utilizzano questo schema costruttivo elementare. Le sonde a doppio elemento, in genere usate nelle applicazioni di controllo della corrosione, hanno tuttavia una concezione differente in quanto possiedono degli elementi separati per la trasmissione e la ricezione mediante un isolante acustico, sono prive di supporto e sono provviste di una linea di ritardo integrale, per orientare e accoppiare l'energia sonora, al posto della piastra d'usura o della lente.
Accoppianti
Gli accoppianti ultrasonori sono utilizzati in praticamente tutte le applicazioni con delle sonde di contatto per facilitare la trasmissione dell'energia sonora tra la sonda e il pezzo da ispezionare. Gli accoppianti sono, in generale, dei liquidi, gel o paste non tossici e limitatamente vischiosi. Il loro impiego è necessario in quanto l'energia sonora con delle frequenze ultrasonore utilizzate nel controllo non distruttivo ad ultrasuoni non si trasmette nell'aria in maniera ottimale. Perfino l'esistenza di un sottilissimo strato d'aria tra la sonda e il pezzo da ispezionare comprometterebbe la trasmissione dell'energia sonora, impedendo di effettuare una normale ispezione.
Diverse sostanze come l'acqua, l'olio per il motore, il grasso e perfino alcuni prodotti commerciali, come il gel per i capelli, possono essere utilizzati come accoppianti in molte applicazioni. Degli accoppianti speciali vengono utilizzati nel caso di ispezioni a temperatura elevata e quando è necessario definire la composizione chimica specifica come un basso contenuto di alogeno.
