Assim como uma certa super arma galáctica, os cristais são um componente essencial dos transdutores. A diferença é que os transdutores usam cristais para ensaios não destrutivos, em vez de explodir planetas.
Os transdutores usam cristais cerâmicos piezoelétricos para converter energia elétrica em energia mecânica na forma de ultrassom e depois converter o eco do ultrassom em energia elétrica. Esses sinais elétricos são interpretados por um detector de defeitos para fornecer aos inspetores informações sobre o material de teste.
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| Diagrama mostrando o funcionamento interno de um transdutor. |
Os elementos cerâmicos do transdutor são cortados em uma estrutura de treliça cristalina, que se deforma de maneira previsível quando pulsada com uma corrente elétrica. A deformação repetida da face do cristal cria uma onda ultrassônica que viaja através do material de teste. A estrutura de cristal pode ser orientada para maximizar a deformação longitudinal ou de cisalhamento, criando ondas ultrassônicas longitudinais ou de cisalhamento. A espessura do elemento piezoelétrico determina a frequência do ultrassom gerado: os elementos com cristal mais espesso geram o ultrassom de menor frequência, enquanto os elementos com cristal mais fino geram o ultrassom de maior frequência.
A frequência usada para uma determinada aplicação de medição de espessura depende de vários fatores, incluindo as propriedades acústicas do material de inspeção e a resolução de espessura necessária. A frequência usada para uma aplicação de detecção de falhas depende do tamanho mínimo factível da falha.
Diferentes tipos de transdutores são feitos para atender a uma ampla variedade de aplicações de inspeção.