2.1 什么是超声?
Zvukové vlny, které jsou přítomny všude kolem nás, jsou jednoduše řečeno organizované mechanické vibrace, které se šíří médiem, přičemž médium může být pevná látka, kapalina nebo plyn. To platí jak pro zvuky, které kolem sebe každý den slyšíme, tak i pro ultrazvuk používaný pro detekci vad. Zvukové vlny se daným médiem šíří určitou rychlostí (nebo s rychlostí v určitém směru) předvídatelným směrem, a když narazí na hranici s jiným médiem, odrazí se nebo projdou podle jednoduchých pravidel. Jedná se o fyzikální princip, který využívá ultrazvuková defektoskopie. Stručně řečeno, ultrazvukové vlny se budou odrážet od trhlin nebo jiných nespojitostí ve zkoušeném dílu, takže monitorováním tvarů odražených signálů může zaškolený operátor identifikovat a lokalizovat skryté vnitřní vady.
Všechny zvukové vlny kmitají s určitou frekvencí neboli počtem kmitů nebo period za sekundu, což ve známé, slyšitelné části spektra zvuku označujeme jako výšku tónu. Lidský sluch je schopen zachytit maximální frekvenci přibližně 20 000 period za sekundu (20 kHz), zatímco většina oblastí použití ultrazvukové detekce vad pracuje s frekvencemi v rozmezí 500 000 až 10 000 000 period za sekundu (500 kHz až 10 MHz). Při frekvencích v řádu megahertzů se energie zvuku nešíří vzduchem ani jinými plyny efektivně, ale šíří se volně většinou kapalin a běžnými technickými materiály, jako je například většina kovů, plastů, keramických materiálů a kompozitů. Zvukové vlny v ultrazvukové části spektra jsou mnohem více směrové než slyšitelný zvuk a díky svým krátkým vlnovým délkám jsou také mnohem citlivější na malé reflektory, které se nacházejí v dráze jejich šíření.
Rychlost zvukových vln se mění podle média, v němž se šíří, a v závislosti na hustotě a elasticitě daného média. Různé druhy zvukových vln (viz Způsoby šíření, kapitola 2.3) se šíří různými rychlostmi.
