A tecnologia principal do detector de lesões por ultra-som é baseada principalmente nas propriedades de propagação do ultra-som no material e sua interação com defeitos. Seu princípio de funcionamento começa com o efeito piezoelétrico, estimulando o piezocristal através de sinais elétricos de alta frequência, gerando ondas mecânicas com frequências superiores a 20kHz. Quando as ondas sonoras se espalham pelo material, defeitos internos (como rachaduras, poros, etc.) podem ser refletidos, refreitos ou dispersos devido às diferenças de impedância sonora. Capturando esses sinais de eco com uma sonda de recepção e analisando a diferença de tempo e as variações de amplitude, a localização precisa dos defeitos e a avaliação dos tamanhos são obtidos.
O método de reflexão de pulso é um caminho técnico comumente usado atualmente. Desenho integrado de emissão e recepção com uma única sonda para localização de defeitos usando a diferença de tempo entre o eco de defeito e o eco de fundo. O método de diferença de tempo de difração (TOFD) permite uma análise quantitativa em milímetros através da diferença de tempo de onda de difração na extremidade do defeito, especialmente para a detecção de costuras de solda. A tecnologia de matriz de fase controla eletrônicamente a excitação de atraso da sonda multi-array para obter desvio e foco do feixe sonoro, combinando a captura de matriz completa (FMC) com o método de foco completo (TFM), para gerar imagens de varredura C em tempo real, com a relação sinal-ruído aumentada para acima de 60 dB para a detecção de rachaduras em nível de mícrons.
No nível tecnológico de imagem, o detector de lesões ultrasônicas permite a visualização de defeitos por meio de imagens multidimensionais como varredura A, varredura B e varredura C. Tipo A mostra o tempo de propagação como coordenadas transversais, amplitude de reflexão como coordenadas longitudinais, apresentando intuitivamente as características de forma de onda defeituosa; O tipo B mostra a geração de imagens de tomografia bidimensional, semelhante ao superprincípio B da medicina; O tipo C mostra o mapeamento correspondente da posição da sonda e da distribuição de defeitos através de varredura mecânica. A tecnologia de ultra-som não linear ultrapassa ainda mais os limites de difração, combinando a tecnologia de gêmeo digital para construir um banco de dados de propriedades acústicas de materiais que previam a evolução dos defeitos.
A evolução tecnológica atual se concentra em sistemas de detecção inteligentes e adaptabilidade ambiental. Algoritmos de aprendizagem profunda, como redes U-Net, permitem classificação automática de defeitos com uma precisão de 98%; As sondas de ultra-som de alta temperatura (resistentes a temperaturas de 800 °C) e os robôs de detecção por imersão em líquido ampliam as fronteiras de aplicação para cenários especiais como instalações de refinação e reatores nucleares. No futuro, as tecnologias de ponta como ultra-som de sensores quânticos e sensores de energia de auto-alimentação prometem aumentar a sensibilidade em três níveis de quantidade, impulsionando a detecção sem danos para a era da resolução de comprimento de onda.