9.1 Diffrazione sulle estremità delle fessure
La diffrazione delle onde è un fenomeno comune nell'ambito ultrasonoro. L'estremità appuntita di un'indicazione interna definita in modo ottimale come una cricca provoca la diffrazione di un fascio ad ultrasuoni incidente, crea un fronte di onde sferico. Quando arriva alla sonda questo fronte di onde permette di trovare la posizione dell'estremità e di misurare la profondità della cricca. Per questa ispezione utilizziamo dei trasduttori a fasci angolari. Le frequenze elevate dei trasduttori generano i più forti segnali di diffrazione.
Nell'esempio riportato di seguito, viene usato un trasduttore con frequenza di 5 MHz e uno zoccolo di 45 gradi per misurare la profondità della cricca di 5 mm sul fondo di una piastra spessa in acciaio da 12,5 mm. La forma d'onda a sinistra mostra un'indicazione con l'ampiezza massima proveniente dall'angolo inferiore della cricca. La sonda è in seguito spostata verso destra in base ai disegni e il segnale di diffrazione sulle estremità delle cricche appare davanti all'indicazione dell'angolo. Quando l'ampiezza massima del segnale proveniente da un'estremità è stata determinata, un calcolo trigonometrico basato sulla lunghezza del percorso sonoro fornisce la distanza fino alla parte superiore della cricca.
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Indicazione dell'angolo
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Diffrazione sulle estremità delle cricche e indicazioni degli angoli
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Una tecnica d'ispezione simile è la diffrazione del tempo di volo (TOFD). Questa tecnica utilizza delle paia di zoccoli specializzati a onde longitudinali con delle sonde a banda larga a forte attenuazione. Queste sonde sono installate sui lati opposti della zona da ispezionare in un sistema trasmissione-ricezione. La dimensione, la frequenza e la separazione degli elementi delle sonde sono selezionate in modo da investire la zona saldata con gli ultrasuoni. I segnali creati dalla diffrazione delle onde sulle estremità delle indicazioni sono visualizzate in un B-scan a sezione trasversale. Visto che la tecnica TOFD comprende la scansione mediante i dispositivi specializzati e un software di rappresentazione per immagini, essa non è trattata in questo tutorial.
