Metody badań nieniszczących wykorzystują różne urządzenia do wykrywania wad i określenia stanu obiektów doświadczalnych. Wśród nich można wyróżnić technikę ultradźwiękową, która pozwala ustalić wewnętrzne nieciągłości badanego materiału. Znajduje ona zastosowanie również w diagnostyce i monitorowaniu występującej korozji bądź osadów, np. w instalacjach rurociągowych. Badania ultradźwiękowe wykorzystywane są również do tworzenia tzw. map korozji, które pozwalają określić miejsca, gdzie dochodzi do zmian grubości badanego materiału. Metoda ta wykorzystuje głowice ultradźwiękowe, wśród których znajdują się m.in. te zanurzeniowe i o nich będzie mowa w tym wpisie.
Głowice ultradźwiękowe do badań nieniszczących wykorzystują fale dźwiękowe o wysokich częstotliwościach do pomiaru określonych parametrów. W przemyśle występuje kilka rodzajów tego typu przyrządów dostępnych w różnych kształtach i rozmiarach. Wśród nich wyróżnić można głowice zanurzeniowe jednoelementowe przeznaczone do użytku pod wodą. Nie stykają się one bezpośrednio z badaną próbką, zamiast tego sprzęgają energię dźwiękową z materiałem w kąpieli lub kolumnie wodnej. Metoda zanurzeniowa umożliwia jednolite i szybkie sprzęganie do skanowania elementów. Użytkownicy mogą postawić na głowice zogniskowane, aby zwiększyć czułość oraz wydajność badania.
Głowice najczęściej wykonywane są z tworzywa PVC-U i PVC-C bądź stali kwasoodpornej. Pojedyncze urządzenie składa się z kopułki, rury osłonowej, dolnej osłony elektrody, adaptera do jej mocowania oraz uchwytu mocującego – kołnierza, obejmy lub strzemiączka. W głowicy można zainstalować tylko jedną elektrodę pomiarową. Przed jej zamontowaniem należy ten element przygotować do pomiarów i eksploatacji. Głowice montuje się w zbiornikach, kanałach itp. za pomocą odpowiedniego uchwytu montażowego, dobieranego indywidualnie do konkretnych warunków pomiarowych. Zalecane jest, aby głowica była zanurzona nie głębiej niż do ¾ jej długości.
Głowica wraz z zabudowaną w niej elektrodą przeznaczona jest do pomiaru poziomu pH cieczy i roztworów wodnych. Znajduje zastosowanie w elektrowniach, elektrociepłowniach, cukrowniach, oczyszczalniach ścieków, instalacjach, a także zbiornikach wodnych czy kanałach. Głowica zanurzeniowa wyposażona w elektrodę pomiarową może współpracować z przetwornikami prądowymi lub wzmacniaczami. Ponadto jest często używana do pomiarów grubości na linii produkcyjnej lub w czasie obróbki części ruchomych, automatyzując skanowanie i optymalizując sprzężenie dźwiękowe na promieniach, rowkach lub kanałach w badanych częściach o złożonej geometrii. Co więcej, przeznaczeniem głowicy jest również szybka defektoskopia, pomiar prędkości, czasu przelotu i obrazowanie oparte na amplitudzie, analiza materiałowa oraz badanie metodą przepuszczania.
Korozja to proces stopniowego niszczenia materiałów, który zachodzi między ich powierzchnią i otaczającym środowiskiem. Z kolei mapowanie korozji jest techniką odwzorowującą strukturę przestrzenną materiału oraz identyfikującą różnice grubości spowodowane zniszczeniem powierzchni badanego obiektu. Technikę tę wykorzystuje się najczęściej w przemyśle naftowym i chemicznym oraz w ciepłownictwie, a także gazownictwie do badania rurociągów, zbiorników ciśnieniowych oraz magazynowych czy reaktorów. Podczas mapowania korozji wykorzystuje się głowice ultradźwiękowe. Propagują one fale o ustalonym ogniskowaniu, w zależności od odległości głowicy od badanego elementu. Technika zanurzeniowa czerpie bezpośrednio z koncentrowania się wiązki poprzez odpowiedni dobór specjalnych głowic immersyjnych.
Zanurzeniowe głowice ultradźwiękowe są bardzo przydatne w badaniach nieniszczących. Dzięki współpracy z przyrządami przemysłowymi oraz z wykorzystaniem wymiennych elektrod umożliwiają ciągłe pomiary pH, potencjału redox, przewodności, zasolenia, temperatury oraz zawartości tlenu. Przeznaczone są do prac w jeziorach, studniach, stawach, a ponadto można je stosować podczas pomiarów w zbiornikach wodnych lub studzienkach ściekowych.
