I. Princípios

O ultra-som é uma onda mecânica com frequência superior à faixa auditiva do ouvido humano (acima de 20 kHz). O instrumento de detecção de ultra-som baseia-se principalmente nas características de reflexão, refração e atenuação do ultra-som para realizar a função de detecção. Quando a ultra-som se espalha no meio, ocorrem fenômenos como reflexão, refração e dispersão quando a interface ou defeitos internos de diferentes meios são encontrados. Ao emitir um pulso de ultra-som e receber o sinal refletido, o instrumento analisa parâmetros como a amplitude, o tempo e a forma de onda das ondas refletidas para determinar se há defeitos dentro do objeto detectado, bem como a localização e o tamanho dos defeitos.

Por exemplo, durante a detecção de materiais metálicos, o ultra-som se espalha dentro do metal e, se defeitos como rachaduras, poros ou misturas forem encontrados, o ultra-som se reflete no local do defeito. Depois que o instrumento recebe a onda reflexiva, a posição e o tamanho aproximado do defeito podem ser calculados de acordo com a diferença de tempo da onda reflexiva e a mudança da forma de onda. Além disso, a velocidade de propagação do ultra-som em diferentes meios é diferente, e o instrumento também pode usar essa propriedade para medir a espessura do objeto, medindo o tempo em que o ultra-som se espalha de volta e volta dentro do objeto, combinando a velocidade do som conhecida para calcular a espessura do objeto.

II. Aplicação

a) Área industrial

É amplamente utilizado na produção industrial para a inspeção de qualidade de vários materiais e componentes. Para materiais metálicos, como aço, alumínio, etc., ele pode detectar fendas internas, poros, misturas e outros defeitos para garantir a qualidade e a segurança do material. Na área aeroespacial, o ultra-som é um instrumento importante para detectar defeitos internos em componentes críticos, como as lâminas do motor de aeronaves e a estrutura da fuselagem. Na fabricação de automóveis, é usado para detectar a integridade de componentes como o cilindro do motor, o eixo de torque e outros, para evitar riscos de segurança devido a defeitos internos. Além disso, o instrumento de detecção por ultra-som também pode ser usado para medir a espessura da parede do tubo e detectar a corrosão, detectando regularmente as mudanças na espessura da parede do tubo, detectando a corrosão em tempo útil e evitando a ocorrência de acidentes como vazamentos de tubos.

b) Área médica

A aplicação mais conhecida na área médica é o diagnóstico por ultra-som médico, ou ultra-B. B ultrautilizando as propriedades de reflexão e dispersão do ultra-som no corpo humano para gerar imagens dos órgãos internos do corpo humano, para examinar o desenvolvimento do feto, detectar lesões em órgãos como fígado, vesícula biliar, rins e diagnóstico de doenças cardiovasculares. É um método de inspeção não invasivo, indolor e sem radioatividade, inofensivo para a segurança do corpo humano e, portanto, é amplamente utilizado. Além disso, o ultra-som também é usado em algumas áreas terapêuticas, como a quebra de pedras por ultra-som, que quebra as pedras no corpo através de energia focada de ultra-som, permitindo que elas sejam expulsas do corpo com a urina, oferecendo ao paciente uma opção de tratamento não cirúrgica.

3) Área de Pesquisa Científica

Pode ser usado na pesquisa de materiais no campo da pesquisa científica para ajudar os cientistas a entender as mudanças na estrutura interna e no desempenho dos materiais. Por exemplo, ao estudar novos materiais compósitos, a distribuição de fibras dentro do material, a combinação de interfaces, etc., pode ser observada por meio de detecção por ultra-som, fornecendo uma base para a melhoria e otimização do material. Além disso, os instrumentos de detecção por ultra-som também podem ser usados ​​em pesquisas biomédicas, como culturas celulares, administração de medicamentos, etc., fornecendo um forte apoio à pesquisa em ciências da vida.

Em suma, os instrumentos de detecção por ultra-som desempenham um papel importante em muitas áreas com suas características eficientes, não destrutivas e precisas. Com o progresso contínuo da ciência e tecnologia, a tecnologia de detecção por ultra-som também está constantemente inovando e se desenvolvendo, e seu escopo de aplicação será mais amplo, trazendo mais comodidade e segurança para a vida humana e a produção.