Ultraljudsprovning används för att indikera sprickor, inneslutningar, porer och liknande fel. Metoden kan även användas för bestämning av struktur, godstjocklek och elastiska egenskaper med mera. 

Principen för metoden är att ljudvågor med hög frekvens, vanligen 0,5 - 10 MHz, sänds in i provföremålet och hindras eller reflekteras av defekter i materialet. Som ljudalstrare och mottagare använder man vanligen en tunn platta av piezoelektriskt material, som kan omvandla elektrisk energi till mekanisk och vice versa.

 

Ultraljud för detektering av inre defekter

Vid användning av ultraljudmetoden för detektering av inre defekter är det vanligast att använda reflektionsmetoden (ekometoden).

Ultraljudmetoden för detektering av inre defekter.

Sökaren fungerar då som både sändare och mottagare. Ljudvågorna reflekteras från föremålets motstående yta och från inre fel. Resultatet presenteras på ett katodstrålerörs bildskärm Ljudimpulserna återges av vertikal avlänkning (spikar), där sändimpuls ligger längst till vänster, eventuellt feleko mellan botteneko till höger på bildskärmen. Fel indikeras också ofta som bortfall av botteneko.

 

Ultraljud för kontroll av dimension

Känner man ljudets hastighet i materialet i ett gjutstycke, kan ultraljudsmetoden användas för dimensionsmätning. Den tid som förflyter från det ögonblick då ljudimpulsen skickas in i materialet tills den kommer tillbaka efter en reflektion mot bottenytan utgör ett mått på godstjockleken (sträckan = hastigheten * tiden).

Ultraljudsutrustningar som används för tjockleksmätning är förhållandevis enkla.

Ultraljudsapparat för dimensionsmätning (Karl Deutsch).

 

Strukturkontroll med ultraljud

Struktur och mekaniska egenskaper i gjutgods kan bedömas genom att mäta ultraljudshastigheten i materialet. Sin största tillämpning har tekniken för kontroll av sfäriodiseringsgraden i segjärn. Ljudets hastighet beror i hög grad på grafitens form. Ju större andel, som är i sfärisk form, desto högre är ljudhastigheten (se bilden).

Samband mellan mängd sfärisk grafit och ultraljudhastighet.

Vid användning av metoden måste kalibreringskurvor tas fram för varje detalj, gjutlegering och leverantör. Det krävs då att man gör en metallografisk undersökning och fastställer strukturen i mikroskop.

Vid strukturkontroll med ultraljudsmetoden använder man ofta en utrustning för dimensionsmätningar.

Först uppmäts tjockleken hos det godsparti som skall undersökas, exempelvis med hjälp av en mikrometerskruv. På samma mätpunkt gör man en mätning av tjockleken med ultraljud. Efter att ha sett till att den digitalt visade tjockleken stämmer överens med manuellt uppmätt tjocklek kan man räkna ut ultraljudshastigheten i materialet.

Det finns även utrustningar som automatiskt kompenserar för tjockleksvariationer.

 Ultraljudsmätare som kan kontrollera sfäriodiseringsgraden i segjärn.

 

3137