2.1 什么是超声?
As ondas sonoras, que estão ao nosso redor, são vibrações mecânicas simples que viajam através de um meio, que pode ser: sólido, líquido ou gasoso. Isso se aplica tanto para os sons que ouvimos no dia a dia como para o ultrassom utilizado para detecção de defeitos. As ondas sonoras viajam através de um determinado meio a uma velocidade específica, em uma direção previsível, e quando se deparam com um meio diferente elas refletem ou são transmitidas de acordo com leis simples. Esse é o princípio físico que está por trás da detecção de defeitos por ultrassom. Em resumo, as ondas de ultrassom serão refletidas a partir de rachaduras ou outras descontinuidades da peça, por isso, um operador treinado pode identificar e localizar defeitos internos ocultos por meio do monitoramento do padrão dos ecos em uma peça.
Todas as ondas sonoras oscilam a uma frequência específica, ou uma quantidade de vibrações ou ciclos por segundo, o que nós sentimos como altura no intervalo de som audível. O alcance máximo médio de escuta do ouvido humano é de cerca de 20.000 ciclos por segundo (20 KHz), enquanto a maioria das aplicações de detecção de defeitos por ultrassom usam frequências entre 500.000 e 10.000.000 de ciclos por segundo (500 KHz a 10 Mhz). A energia do som com frequência na faixa dos mega-hertz não viaja de forma eficiente através do ar ou outros gases, mas ela viaja livremente através de líquidos e materiais comuns de engenharia, como a maioria dos metais, plásticos, cerâmicas e compósitos. As ondas sonoras na faixa de ultrassom são muito mais direcionáveis do que o som que ouvimos, e devido ao pequeno comprimento da onda elas são mais sensíveis a pequenos refletores que estão em seu caminho.
A velocidade do som varia de acordo com o meio pelo qual ele se desloca, influenciado pela densidade do meio e suas propriedades elásticas. Diferentes tipos de ondas sonoras (consulte Modos de propagação, Seção 2.3 ) viajam em velocidades diferentes.
