Les techniques d'inspection par ultrasons les plus courantes utilisent des ondes de volume, où les limites de la structure agissent simplement comme des réflecteurs sans modifier fondamentalement le mode de propagation. Les ondes de volume ne possèdent que deux modes, longitudinal et transversal, et sont généralement utilisées pour inspecter les zones situées à proximité du transducteur.
Le contrôle par ondes guidées (GW), quant à lui, est une technique dans laquelle les ondes ultrasonores se propagent à travers les limites d'une structure, ces dernières influençant activement le mode de propagation. Contrairement aux ondes de volume, il peut exister des centaines de modes d'ondes guidées avec des vitesses et des fréquences différentes pour une structure donnée. Ce nombre de modes augmente exponentiellement la complexité de l'analyse, mais ouvre également la voie à d'innombrables nouvelles applications des ultrasons.
Étant donné que les limites de la structure permettent aux ondes ultrasonores de parcourir de longues distances avec peu de perte d'énergie, l'une des applications les plus courantes des ondes guidées consiste à couvrir de grandes étendues de matériau à partir d'un seul point d'inspection. Ces applications sont communément appelées contrôle par ultrasons longue portée (LRUT) et moyenne portée (MRUT), selon la distance couverte. Dans cette classification, le contrôle par ultrasons courte portée est utilisé exclusivement pour les techniques à ondes de volume (faisceau normal, faisceau incliné), car elles servent généralement à inspecter la zone située immédiatement sous ou à proximité immédiate du transducteur.
Le contrôle par ultrasons longue portée (LRUT) désigne l'utilisation d'ondes guidées pour l'inspection de structures cylindriques creuses, telles que les tuyaux et les tubes, au moyen d'une couronne de transducteurs placée autour de la structure. L'interaction de tous les faisceaux provenant des différents transducteurs contenus dans la géométrie du tube crée un front d'onde unifié qui remplit la section du tube et permet de parcourir de longues distances. Selon le matériau du tube et les conditions aux limites (par exemple, revêtements, sol/ciment environnant, liquides ou solides à l'intérieur du tuyau), les couronnes LRUT peuvent être utilisées pour inspecter jusqu'à environ 100 m (300 pieds) devant et derrière la couronne d'inspection.
Les deux types de couronnes LRUT disponibles dans le commerce sont les systèmes piézoélectriques et les systèmes EMAT magnétostrictifs. Dans le cas des systèmes piézoélectriques, les transducteurs sont couplés par pression ou collés sur le tuyau. Pour les systèmes EMAT magnétostrictifs, une fine bande hautement magnétostrictive en FeCo ou un matériau similaire est également couplée par pression ou fixée par ruban adhésif/colle sur le tube, et une bobine EMAT est positionnée au-dessus pour générer les ultrasons sur la bande, qui sont ensuite couplés dans le composant.
Le contrôle par ultrasons moyenne portée (MRUT) est un terme introduit au cours de la dernière décennie pour différencier les techniques d'ultrasons à ondes de volume (courte portée) du LRUT. Le MRUT utilise des modes de Lamb ou des ondes transversales horizontales et peut être utilisé pour inspecter des tubes et des tuyaux, ainsi que des plaques, des réservoirs et d'autres structures non circulaires. Alors que le LRUT nécessite une analyse complexe de modes tubulaires multimodaux (flexionnels, longitudinaux et torsionnels), le MRUT utilise des formulations d'ondes guidées à capteur unique, beaucoup plus faciles à calculer et à interpréter. La distance couverte par le MRUT varie en fonction de l'ouverture du capteur et du diamètre du tube, mais en raison de la divergence du faisceau, la couverture maximale est d'environ 2,7 m (9 pieds) pour les tubes et de 5 m (16 pieds) pour les plaques et les réservoirs. Outre une interprétation plus aisée, les principaux avantages du MRUT par rapport au LRUT sont une zone morte plus réduite (généralement inférieure à 50 mm contre 1 à 2 m pour le LRUT), ainsi qu'une résolution et des capacités de détection des défauts supérieures, pouvant être jusqu'à dix fois plus élevées que celles du LRUT.
Il n'existe pas de limite théorique quant à l'épaisseur maximale pouvant être inspectée par ondes guidées, mais pour des raisons pratiques, la limite est souvent fixée à environ 25 mm (1 pouce). Des épaisseurs allant jusqu'à 37 mm (1,5 pouce) sont également possibles, mais la présence de modes multiples peut rendre l'interprétation difficile.