Это волны Лэмба! Не такие уж они направленные. Именно в трубах эти волны уползают в бок, так как это более выгодная траектория с точки зрения распространения с переотражениями. В импортной литературе это сползание объясняют взаимодействием с "крутильными" волнами. Но по данным наших компетентных специалистов ни каких "крутильных" волн на территории РФ нет и быть не может!
ОДНАКО,... до чего дело дойти может- это дремучесть.
крутильные колебания это практически тоже самое что и поперечные волны (ну если уж волны в трубах мы сравниваем с волнами Лемба, можно сравнивать аналогии есть, но появляется еще одна характеристика поля, связанная с диаметром трубы), а в трубах это буквально крутильные- образуются при попытке скручивать трубу туду-сюда, вот волны и побежали по трубе. замечательны они тем, что практически не обладают дисперсией, т.е. распространяются со скоростью 3200 м/сек не зависимо от частоты и уж в бок они никогда не сползают. все другие моды, увы такими качествами не обладают и поэтому расплываются по мере распространения- запустили один импульс и уже на некотором расстоянии получили два с разной скоростью распространения. тем не менее, можно работать и продольными модами.
относительно "уползания" в бок это очень вульгарно. действительно, распространение происходит более сложно и разнообразно, не так как в безграничной среде, к чему мы привыкли. да, не каждый может даже по формуле посчитать или понять (представить себе) тип колебаний. да и с формулами не каждый выпускник вуза может работать, это существенно сложней формул акустического тракта в наших букварях. акустика сложная наука (нобелевский лауреат Нильс Бор одно время занимался акустикой, а сколько его работ по акустике вы знаете?). часто бывает в жизни- мы пытаемся мир упростить, чтобы его понять, а он сопротивляется этому до тех пор пока мы не сможем понять и принять так, как это происходит на самом деле. вот свет это волны или частицы или это одновременно одно и тоже. вот и направленные волны не так одномерны, требуют усердия для понимания.
guide wave-направленные волны (иногда переводят управляемые, волноводные, если по аналогии с электромагнитными то последнее как бы перекочевало в ультразвук, но получило смысловые оттенки и уже в нашем контексте переводится как направленные волны). хотя по своей физической сути главное это волноводное распространение, что и делает возможным проведение контроля на достаточном удалении от антенны (или системы преобразователей).
Такое оборудование в РФ пытались продвигать, но чувствительность у него низкая и годится только для контроля канализационных труб.
в отношении чувствительности этого метода, следует сказать, что все не так однозначно и выявление несплошностей в трубах возможно даже очень не больших размеров, например, пор или поверхностных каверн размерами около 1 мм (можно и меньше, но это уже другое качество метода). просто чудес не бывает и для работы с такими малыми несплошностями частота должна быть повыше (за 200-300 кГц) и дальность обнаружения уже не будет больше нескольких метров (ну 5-6 метров, может быть чуть больше). такая высокая чувствительность при достаточно малых частотах достигается из-за волноводного характера распространения и не возможна для традиционного ультразвука. а кому реально нужна такая высокая чувствительность? реальные задачи предполагают выявление опасных несплошностей, которые угрожают разрушением трубопровода- аварией. а здесь уже чувствительность вполне подходящая- обычно оборудование выявляет на реальных трубопроводах коррозионные поражения с 10% утонением сечения трубы (есть особенности, но в каком методе их нет?), но главное, что такое выявление происходит на достаточном удалении от антенны, конретно очень сильно зависит от изоляции трубы, если без изоляции, то можно и 50-80 метров одолеть (это без фанатизма), а с изоляцией бывает и до 10 еле-еле дотягивает (в бетоне вообще близко к нулю). естественно, реальные частоты не больше 100 кГц, а чаще 20-30 кГц
нужен кому-то такой метод или нет? ну чтобы объективно давать ответ необходимо не только понимать как метод работает, но и иметь опыт практической работы- удач и неудач использования (от очень многого зависит, в первую очередь, от конструктивных особенностей трубопровода- крепления, изоляции и пр.). сейчас постепенно определяется круг задач, где эффективность этого методы высокая и он безусловно полезен, мы же из традиционных методов НК тоже выбираем наиболее соответствующие задачам, все подряд же не используем и для поиска дефектов в теле объекта поверхностные методы не применям- разобрались что к чему со временем. разберемся и здесь. положительные применения есть и мне они известны, проиллюстрирую таким примером. обычно магистральные трубопроводы на участках подземных переходов (авто, жд дороги) скрыты в футлярах (т.е. основная труба проходит внутри защитной, которая и называется футляром), доступ к основной трубе практически закрыт, а это еще и переход. вот метод направленных волн как нельзя лучше подходит для интегральной оценки состояния трубы- быстро, не очень затратно и просто никакой другой альтернативы нет. можно, конечно, пытаться в трубу проникнуть какими то системами с локальными методами, но очень сложно и значит дорого. можно использовать внутритрубную технику, но не везде возможно, особенно, для средних диаметров (фактически распределительные сети, для них внутритрубная техника не доступна, даже не завтрашний день), а информации о состоянии этих переходов практически нет.
есть ветка в форуме по УЗК, которая посвящена этому методу, не очень она активная, но и метод в обязательные не входит. однако кое-что там почитать можно- люди метод используют и иногда получается не плохо.
