Ultrasonik muayene, yüksek frekanslı ses dalgalarının test edilecek malzemeye uygulanmasıyla malzeme içinde bulunan süreksizliklerin tespit edilmesine olanak sağlayan bir yöntemdir.
Hata tespiti dışında malzeme karakterizasyonu, et kalınlığı ölçümleri ve kalıntı gerilim ölçümlerinin de ultrasonik teknikler kullanılarak yapılması mümkündür.
Ultrasonik muayene yönteminin uygulanabilmesi için gelişmiş elektronik cihazlara gereksinim duyulması bu yöntemi en son ortaya çıkan tahribatsız muayene yöntemlerinden biri yapmıştır.
900’lü yılların henüz başlarında demiryollarında ses dalgaları ve titreşimleri kullanarak ray testleri yapılmaktaydı. Bu test sırasında göz ile görülemeyen çatlakların tespit edilebilmesi için raylar öncelikle kerosen ile yağlanıp üzerleri beyaz toz ile kaplandıktan sonra çekiçle vurularak titreştiriliyor ve kerosenin titreşim etkisiyle çatlağın dışına çıkıp yüzeyi ıslatması sağlanıyordu. Bu test aslında penetrant muayenesinin de ilk uygulaması olarak kabul edilebilir.
Bu tekniğin uygulanmasından sonra ise ton testi adını verilen bir yöntemle testler değişik sektörlerde uygulanmaya başlandı. Bu testte ise sağlam olduğu bilinen bir malzemeye vurulduğunda ortaya çıkan ses operatör tarafından diğer test edilecek malzemeler ile karşılaştırılıyordu. Eğer ses tonu değişirse o zaman o malzemede süreksizlik veya başka bir sorun olduğu düşünülmekteydi. Günümüzde bu test tekniği çeşitli sektörlerde bilgisayar destekli olarak kullanılmaktadır.
Çekiç haricinde titreşim üretecek daha uygun bir teknik bulma ihtiyacı 1880 ve 1882 yıllarında Curie kardeşler ve Gabriel Lipmann tarafından bulunan piezoelektrik etki ile mümkün hale gelmiştir.
İlk ultrasonik muayene cihazı 1940’lı yıllarda Floyd Firestone tarafından üretilmiştir. Günümüzde elektronik ekipmanların boyutlarının küçülmesi ve bilgisayar teknolojisi sayesinde cihazların hassasiyeti arttırılmış ve çok küçük boyutlarda cihazlar yapılabilir hale gelmiştir.
Ultrasonik muayenenin otomasyona uygun olması boru, çelik ve kompozit üretimi yapan tesislerde otomatik cihazların geliştirilip kullanılmasına olanak sağlamıştır.
Ultrasonik muayene yönteminde ses dalgalarının yansıma özellikleri kullanılarak test yapılmaktadır. Bu sayede malzeme içinde ses dalgalarının yansıyacağı süreksizliklerin tespit edilmesi amaçlanmaktadır.
Malzeme içerisinde bulunan süreksizliklerin göz ile tespit edilmesi mümkün olmadığı için bu süreksizliklerin tespiti sadece malzemenin içinde ilerleyebilecek ses dalgaları veya malzemeye nüfuz edebilen x veya gama ışınları ile mümkün olmaktadır.
Ultrasonik muayene sırasında yüksek frekanslı ses dalgaları kullanılmaktadır. Bu ses dalgaları malzeme içinde atomların titreşimleri ile ilerlemekte ve malzemenin genel yapısından farklı bir yüzeye veya başka bir malzemeye temas ettiğinde geri yansımaktadır. Geri yansımanın tespit edilmesi ile o yansıtıcı hakkında bilgi almak ve yansıtıcı konumunu ve büyüklüğünü yaklaşık olarak belirlemek mümkün hale gelmektedir.
Ultrasonik muayenenin yapılabilmesi için öncelikle ses dalgalarının üretilmesi daha sonra malzemeye gönderilmesi ve yansıyan dalgaların tekrar okunabilmesi gereklidir. Bu nedenle ultrasonik muayene sırasında genellikle diğer yöntemlere göre daha özel cihazlara gereksinim duyulmaktadır.
Ses dalgalarını üreten cihazlara prob veya transducer adı verilmektedir. Probların içinde bulunan piezoelektrik kristale bir elektrik akımı uygulandığında kristal titreşerek ses dalgası üretir.
Bu ses dalgasının malzemeye gönderilebilmesi için prob malzeme yüzeyine bir temas sıvısı ile birlikte temas ettirilir. Ses dalgası malzeme içinde ilerlerken karşısına çıkan bir süreksizlik tarafından geri yansıtılır. Gelen sinyalin tekrar elektrik sinyaline dönüştürülmesi ile süreksizliğin yüzeyden derinliği hakkında bilgi edinilmiş olunur.
Ultrasonik muayenede ses dalgaları kullanıldığı için öncelikle dalgaları tanımlarken kullandığımız terimleri bilmemiz gerekmektedir.
Muayene personelini kalifikasyon için yeterli bilgi ve beceri ile donatmak için personelin mutlaka eğitim alması gerekmektedir. Bütün sertifikalandırma standartları uygun bir eğitimi şart koşmaktadır. Eğitim, sınıfta veya internet ortamında yapılabilir.
Tecrübe kalifiye (vasıflandırılmış) ve/veya sertifikalı bir personel gözetiminde yapılan belli bir muayene yöntemine ilişkin çalışmalardır. Bu çalışmalar test hazırlıkları, kalibrasyon, testin uygulanması vb. aktiviteleri kapsar. Eğitim için harcanan süre tecrübe için sayılamaz. Tecrübe için gerekli süre işverenin yazılı talimatlarında belirtilir.
Tahribatsız muayene personelinin sertifikalandırılması işverenin sorumluluğu altındadır. İşverenin yazılı talimatlarında bulunan eğitim, tecrübe ve sınav gerekliliklerini yerine getiren personel işveren tarafından sertifikalandırılabilir. Sertifikanın geçerlilik süresi yazılı talimatlarda bulunur. Sertifikalandırmadan önce aday yazılı talimatlarda belirtilen vasıflandırma gerekliliklerini (eğitim, tecrübe, sınav) kanıtlayacak belgelere sahip olmalıdır.