Khi kiểm tra nhúng, biến tử không tiếp xúc với chi tiết kiểm tra nên người ta có thể sử dụng tần số cao hơn biến tử (biến tử mỏng hơn). Tần số kiểm tra nhúng thường dùng trong phạm vi 2.25 đến 25 MHz. Tần số càng cao, độ nhạy và khả năng phân giải càng cao. Khi cần tăng khả năng phân giải, người ta thường sử dụng đầu dò hội tụ. Thấu kính âm trong đầu dò hội tụ tập trung chùm tia vào 1 điểm nhỏ như hình sau.
Hình 2.1: Phương pháp siêu âm nhúng
Nếu đầu dò đặt quá gần mặt trước kiểm tra, xung thứ hai của mặt trước mẫu kiểm tra sẽ xuất hiện giữa xung mặt trước và mặt sau của mẫu kiểm tra, do đó sẽ dễ bị giải đoán nhầm là bất liên tục.
Vận tốc sóng siêu âm trong nước chỉ vào khoảng ¼ vận tốc sóng âm trong thép hoặc nhôm. Do đó, người ta thường chọn chiều cao cột nước bằng ¼ chiều
dày kim loại cộng thêm ¼ inch (6mm), kiểm tra nhúng bằng đầu dò góc sẽ có chỉ thị như hình vẽ.
Hình 2.2: Mô tả góc của đầu dò khi siêu âm nhúng
Khi kiểm tra nhúng bằng đầu dò góc, xung mặt trước mẫu kiểm tra nếu có cũng rất nhỏ vì phản xạ từ mặt trước mẫu kiểm tra không trở về đầu dò. Sóng ngang không thể truyền được qua nước.
Để xác định vị bất liên tục kiểm tra nhúng, người ta thường dùng cách sau: - Khi chùm tia siêu âm chậm không vuông góc vào kim loại sẽ xẩy ra hiện
tượng khúc xạ.
- Có thể xác định điểm chùm tia siêu âm chạm vào vật liệu bằng cách đặt một vật kim loại cạnh thẳng (thí dụ cây thước bằng thép) lên trên mặt mẫu kiểm tra. Kỹ năng này được gọi là kỹ thuật “muỗng kim loại /Metal spoon”
Hình 2.3: Mô tả kỹ thuật muỗng kim loại
Khuyết tật 50 Góc tới Muỗng kim loại Vật kiểm tra 200 Góc khúc xạ Nước Đầu dò Vật kiểm tra Bất liên tục Xung đáy
- Khi mép của thước chạm vào chùm tia sẽ tạo ra chỉ thi trên màn hình làm tương tự cho ba cạnh còn lại để xác định tiết diện chùm tia.
Có thể dùng các phương pháp thông thường khác như dùng kích thước tính siêu âm hoặc các kỹ thuật tương tựđể xác định tiếp các vị trí bất kỳ liên tục.
Tuy sóng ngang và sóng bản mỏng không truyền qua nước được, nhưng cả 2 dạng sóng này vẫn được dùng trong kiểm tra có thể chuyển thành sóng ngang, sóng bản mỏng lại khúc xạ chuyển thành sóng dọc để trở vềđầu dò.
Kiểm tra nhúng thường được dùng trong kiểm tra ống, kể cả ống dày lẫn ống mỏng như hình vẽ sau:
Hình 2.4a: Ứng dụng siêu âm nhúng trong kiểm tra khuyết tật ống
Kiểm tra nhúng cũng có thể kiểm tra mối hàn giáp mối như hình vẽ sau:
Hình 2.4b: Ứng dụng siêu âm nhúng để kiểm tra mối hàn giáp mối