Che cos’è

L’ispezione mediante ultrasuoni è un metodo non distruttivo in cui le onde sonore ad alta frequenza sono introdotte nel materiale da esaminare, allo scopo di evidenziare difetti superficiali o interni, misurare lo spessore dei materiali, misurare la distanza e la dimensione delle difettosità.

A cosa serve?

Il controllo ultrasonoro si basa essenzialmente sul fenomeno della trasmissione di un’onda acustica nel materiale. Gli ultrasuoni UT sono onde elastiche e più precisamente vibrazioni meccaniche aventi frequenza superiore a quella udibile dell’orecchio umano. Suoni udibili ed ultrasuoni sono della stessa natura; il limite di separazione si ha alla frequenza di circa 16000 Hz. Per il controllo degli acciai il campo di frequenza impiegato varia da 0.4 MHz a 5 MHz. Gli ultrasuoni, in quanto onde, sono caratterizzati da parametri fisici quali la frequenza, la lunghezza d’onda, la velocità di propagazione e l’intensità, e subiscono i fenomeni di riflessione e rifrazione sulla superficie di separazione di due mezzi differenti, la diffusione e la diffrazione da parte di ostacoli, l’attenuazione attraverso un mezzo. Proprio queste ultime proprietà delle onde ultrasonore vengono sfruttate per la tecnica di controllo: l’ultrasuono viene inviato nel pezzo in esame da una sonda emittente e subisce i fenomeni fisici sopraelencati in presenza di discontinuità.A seconda che si utilizzi una o due sonde le tecniche di indagine ultrasonora si dividono in due grandi famiglie:

1. Tecniche in trasmissione (“through-trassmission”);
2. Tecniche in riflessione (“pulse-echo”).

Nella tecnica in trasmissione si impiegano due sonde, una trasmittente ed un ricevente, e si esamina l’onda che ha attraversato l’elemento senza tener conto dell’onda riflessa.Nella tecnica per riflessione, invece, si utilizza una sola sonda, che funge da trasmittente e ricevente, e si esamina esclusivamente l’onda riflessa per ottenere informazioni su eventuali difetti presenti nell’elemento.Il segnale emesso da una sonda trasmittente (piana o inclinata), penetra all’interno dell’elemento da testare e viene riflesso se incontra una discontinuità; il segnale riflesso è captato dalla stessa sonda emittente (tecnica per riflessione o “pulse-echo”). Il segnale di partenza e quello riflesso (eco) vengono visualizzati sull’oscilloscopio dello strumento tramite due picchi. La distanza tra i due picchi è proporzionale alla distanza fra la discontinuità e la superficie dell’elemento su cui scorre la sonda. Inoltre l’ampiezza dell’eco riflesso dalla discontinuità fornisce un’informazione sul tipo e sulla giacitura del difetto presente.
Il metodo ultrasonico consente di rilevare difetti anche a considerevoli profondità e in parti interne dell’elemento, a condizione che esso sia un conduttore di onde sonore. E’ utilizzato ampiamente per il controllo della saldature, specialmente a piena penetrazione.

Normative di riferimento

• UNI EN 583:2004 “Prove non distruttive – Esame ad ultrasuoni – Parte 1: Principi generali”;
• UNI EN ISO 2400:2012 “Prove non distruttive – Esame ad ultrasuoni – Specifica per blocco di taratura N° 1”;
• UNI EN ISO 7963:2010 “Prove non distruttive – Esame a ultrasuoni – Specifica per blocco di taratura N° 2”;
• UNI EN 1291:2006 “Controllo non distruttivo delle saldature – Controllo magnetoscopico con particelle magnetiche delle saldature – Livelli di accettabilità”;
• UNI EN 14127/2004 “Prove non distruttive – Misurazione dello spessore mediante ultrasuoni2;
• UNI EN 15317/2007 “Prove non distruttive – Esame a ultrasuoni – Caratterizzazione e verifica dell’apparecchiatura per la misurazione dello spessore mediante ultrasuoni”.