复合材料单体式探头
Las primeras décadas, tras la introducción de la tecnología de ultrasonido multielemento (Phased Array), trajeron con ellas sondas compuestas de discos sólidos hechos de cuarzo o cerámica piezoeléctrica. En la actualidad, la introducción de sondas compuestas se ha visto como una alternativa. Si bien el aumento de los costos (Esp. costes) de fabricación los encarece, los elementos de estas sondas proporcionan la ventaja de aumentar significativamente la sensibilidad de hasta 12 dB en comparación con elementos convencionales de su nivel, mientras mantienen un ancho de banda amplio y un tiempo de recuperación de impulso relativamente rápido.
Las sondas compuestas se fabrican a partir de un seccionamiento en dados de material piezoeléctrico estándar en una cuadrícula. Los espacios en el elemento seccionado se rellenan con epoxi y la parte inferior se muele para dejar una serie de pequeños bloques piezoeléctricos en una matriz de epoxi. A continuación, se enchapan ambos lados para el contacto eléctrico. La materia prima se secciona a medida en forma cuadrada, rectangular o circular según el modelo destinado de la sonda.
En el elemento transductor resultante, los varios bloques piezoeléctricos actúan de forma individual como fuentes puntuales para generar frentes de onda esféricos, los cuales se combinarán una sola onda conforme al principio de Huygens. La sensibilidad de la sonda aumenta dado que los bloques piezoeléctricos pueden expandirse y contraerse de forma individual y más libre en comparación con un punto dado en el medio de un disco o placa sólida. Además, la presencia de la resina epoxi reduce la impedancia acústica de la sonda y crea un acoplamiento acústico más eficiente en suelas (zapatas), líneas de retardo y agua, así como en materiales de referencia no metálicos como compuestos y polímeros. Una desventaja potencial es la resolución cercana a la superficie que produce una sonda con resonancia más libre durante los ensayos de contacto directo. En particular, esta técnica de fabricación de sonda es sumamente relevante, ya que establece la línea base en la construcción de sondas de matriz multielemento (Phased Array) y las equivalencias de frente de onda.
