2.1 Gli ultrasuoni
Le onde sonore, presenti ovunque, sono semplicemente delle vibrazioni meccaniche organizzate che si trasmettono attraverso un mezzo (solido, liquido e gas). Questo si applica ai suoni che sentiamo quotidianamente e agli ultrasuoni utilizzati per la ricerca di difetti. Le onde sonore sono trasmesse in un mezzo a una velocità precisa, in una direzione prevedibile. Quando incontrano un'interfaccia del mezzo differente, vengono riflesse o trasmesse in base a delle regole semplici. Questo è il principio fisico su cui si basa il rilevamento di difetti ad ultrasuoni. In sintesi le onde ultrasonore vengono riflesse sulle cricche e le altre discontinuità presenti nella componente da ispezionare. Di conseguenza monitorando gli echi un operatore formato può identificare e localizzare le indicazioni interne.
Tutte le onde sonore oscillano a una frequenza specifica oppure a un numero di vibrazioni o cicli per secondo che percepiamo come un'intensità sonora precisa della gamma di suoni udibili familiari. L'uomo può percepire i suoni di una frequenza massima di 20 000 cicli al secondo (20 KHz). La maggior parte delle applicazioni di rilevamento di difetti ad ultrasuoni utilizzano delle frequenze comprese tra 500 000 e 10 000 000 cicli al secondo (da 500 kHz a 10 MHz). L'energia sonora, la cui frequenza è compresa nell'ambito dei megahertz, non si trasmette in maniera ottimale nell'aria o in altri gas. Tuttavia si trasmette liberamente nella maggior parte dei liquidi e dei materiali industriali come i metalli, le plastiche, le ceramiche e i materiali compositi. Le onde ultrasonore sono più facili da orientare rispetto alle onde udibili, inoltre la loro breve lunghezza d'onda le rende molto più sensibili ai riflettori di dimensioni ridotte che incontrano lungo la loro traiettoria.
La velocità di propagazione di un'onda sonora dipende dal mezzo attraverso il quale si trasmette. Essa è influenzata dalla densità e dalle proprietà elastica del mezzo. Differenti tipi di onde (vedere Modalità di propagazione, Sezione 2.3) si trasmettono a differenti velocità.
