La tecnología central del detector de defectos ultrasónicos se basa principalmente en las características de propagación de la onda ultrasónica en el material y su interacción con los defectos. Su principio de funcionamiento comienza con el efecto piezoeléctrico, que estimula los cristales piezoeléctricos a través de señales eléctricas de alta frecuencia, produciendo ondas mecánicas con una frecuencia superior a 20 khz. Cuando las ondas sonoras se propagan por el material, se encuentran con defectos internos (como grietas, poros, etc.) que producen reflexión, refracción o dispersión debido a diferencias en la resistencia acústica. Al recibir la sonda para capturar estas señales de eco y analizar sus diferencias de tiempo y amplitud, se puede localizar con precisión la posición del defecto y evaluar el tamaño.
El método de reflexión de pulso es una ruta técnica común en la actualidad. A través de una sola sonda, se realiza un diseño integrado de transmisión y recepción, y la diferencia horaria entre el eco del defecto y el eco inferior se utiliza para completar el posicionamiento del defecto. El método de diferencia horaria difractiva (tofd) realiza un análisis cuantitativo a nivel milimétrico a través de la diferencia de tiempo de las ondas difractivas en el extremo del defecto, especialmente adecuado para la detección de soldadura. La tecnología de matriz por fases realiza la desviación y el enfoque del haz acústico a través del control electrónico de la excitación de retraso de la sonda de múltiples elementos de matriz, combinada con la captura de matriz completa (fmc) y el método de enfoque completo (tfm), puede generar imágenes de escaneo C en tiempo real, y la relación señal - ruido se mejora a más de 60 DB para lograr la detección de grietas a nivel de micron.
A nivel de tecnología de imagen, el detector de defectos ultrasónicos realiza la visualización de defectos a través de métodos de imagen multidimensionales como escaneo a, escaneo B y escaneo c. La pantalla de tipo a toma el tiempo de propagación como Coordenadas horizontales y la amplitud de reflexión como coordenadas longitudinales, mostrando intuitivamente las características de la forma de onda defectuosa; La pantalla B genera imágenes tomográficas bidimensionales, similares al principio de la ecografía b médica; La pantalla de tipo C realiza el mapeo correspondiente entre la posición de la sonda y la distribución de defectos a través del escaneo mecánico. La tecnología ultrasónica no lineal rompe aún más los límites de difracción y combina la tecnología de gemelo digital para construir una base de datos de características acústicas de materiales, que puede predecir la tendencia de evolución de defectos.
La evolución tecnológica actual se centra en los sistemas de detección inteligentes y la adaptabilidad ambiental. Los algoritmos de aprendizaje profundo (como la red u - net) logran la clasificación automática de defectos, con una precisión del 98%; La sonda ultrasónica de alta temperatura (resistencia a la temperatura de 800 ° c) y el robot de detección de inmersión líquida amplían los límites de aplicación de escenarios especiales como dispositivos de refinación y química y reactores nucleares. En el futuro, se espera que las tecnologías de vanguardia, como la ecografía de detección cuántica y los sensores de autosuministro de energía, aumenten la sensibilidad en tres órdenes de magnitud y promuevan las pruebas no destructivas en la era de la resolución de sublongitud de onda.