1.1 超声检测的一般介绍
Gli strumenti per il rilevamento di difetti ad ultrasuoni vengono usati per le applicazioni industriali da più di 60 anni. Dagli anni quaranta, sono state usate le leggi della fisica che regolano la propagazione delle onde ultrasonore ad alta frequenza per rilevare difetti nascosti come le cricche, le cavità, la porosità e altre discontinuità interne in metalli, materiali compositi, plastiche, ceramiche e per misurare lo spessore dei materiali e analizzarne le proprietà. L'ispezione ad ultrasuoni è un metodo consolidato, sicuro e non distruttivo utilizzato nell'ambito industriale in numerosi processi di produzione, trattamento e manutenzione, specialmente per applicazioni relative ad ispezioni di saldature e strutture metalliche.
La diffusione dell'ispezione ad ultrasuoni ha avuto uno sviluppo parallelo a quello delle apparecchiature elettroniche prima, e dei computer successivamente. I primi studi a riguardo, condotti in Europa e negli Stati Uniti negli anni trenta, hanno dimostrato che le onde ultrasonore ad alta frequenza rifletterebbero su difetti nascosti in maniera prevedibile, producendo quindi degli echi caratteristici visualizzabili sullo schermo di un oscilloscopio. Lo sviluppo dei sonar durante la seconda guerra mondiale ha contribuito all'evoluzione della ricerca nell'ambito degli ultrasuoni. Nel 1945, il ricercatore americano Floyd Firestone ha brevettato uno strumento denominato "Supersonic Reflectoscope", considerato il primo strumento per il rilevamento di difetti ad ultrasuoni con una tecnologia impulso-eco che è ampiamente diffusa attualmente. Questo strumento rappresenta il precusore dei numerosi apparecchi diffusi commercialmente negli anni successivi. Le aziende leader impegnate nello sviluppo di strumenti di rilevamento di difetti, di misuratori di spessore e di sonde ad ultrasuoni negli anni sessanta e settanta, erano Panametrics, Staveley e Harisonic. Attualmente queste aziende fanno parte integrante di Olympus NDT.
Alla fine degli anni quaranta, alcuni ricercatori giapponesi sono stati i primi ad applicare le tecniche d'ispezione ad ultrasuoni all'ambito diagnostico in medicina. Hanno usato una delle prime apparecchiature B-scan in grado di produrre un'immagine bidimensionale degli strati di tessuto. Negli anni sessanta, fecero la loro comparsa gli scanner medici utilizzati per rilevare e definire tumori, calcoli biliari e altre patologie simili. Negli anni settanta, la diffusione delle misure di spessore di precisione ha permesso di applicare le tecniche d'ispezione ad ultrasuoni a numerose attività produttive che richiedono la misura di spessori di componenti in situazioni ispettive con accessibilità alla componente da un solo lato. Hanno avuto un'ampia diffusione anche le misure di corrosione attraverso la determinazione dello spessore residuo delle pareti di tubazioni e contenitori metallici.
Gli ultimi progressi negli strumenti ad ultrasuoni si basano sulle tecniche di elaborazione del segnale digitale e sulla disponibilità di microprocessori economici a partire dagli anni ottanta. Questi progressi hanno permesso la produzione dell'ultima generazione di strumenti portatili di ridotte dimensioni ad elevata affidabilità e dei sistemi d'ispezione in linea per il rilevamento di difetti, la misura di spessori e la rappresentazione di immagini mediante tecnologia acustica.
