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TECNICAS ULTRASONICAS PE

Carlos Correia

PE

Una de las técnicas más utilizadas en la inspección con ultrasonido, es la técnica de PULSO – ECO.

La técnica se basa en la exploración de un volumen del sólido, mediante la emisión y recepción de los ecos respectivos provenientes del interior del material

variants

PE

La técnica de PE, posee dos vertientes esenciales:

• CONTANTO DIRECTO

• INMERSION

Coup d

PE

La técnica de PE por CONTACTO DIRECTO, utiliza e todos modos una mínima capa de acoplante, que permite introducir el UT al medio sólido. Para evitar problemas de interferencia, esta capa debe tener un espesor inferior a:

monodual

V, velocidad UT en el acoplante, fmax: frecuencia máxima del

transductor a -6dB, d: espesor de la capa de acoplante.

PE

En la técnica de PE se utiliza un transductor mono elemento o dual, dependiendo de las variantes de la técnica.

monoUse

PE

El transductor mono elemento se utiliza generalmente en inspección de soldaduras con haz angular.

dualuse

PE

El transductor dual se utiliza mayoritariamente en aplicaciones para medición de espesores.

Main bang

PE

El transductor dual permite eliminar la ZONA MUERTA lo que aumenta la capacidad del sistema para medir bajos espesores.

mainbang

PE

La Zona Muerta esta dada por el tiempo que continua oscilando el transductor luego de ser exitado.

why?

PE

Como en los transductores duales se tiene un cristal transmisor y otro receptor, no importa mucho cuanto tiempo permanece vibrando el transmisor.

delayLine

PE

Otra alternativa para evitar la incidencia de la zona muerta en las mediciones es utilizar una línea de retardo.

Thickness Test

Con la línea de retardo, los

eventos ocurrirán tiempo

después que el cristal haya

dejado de oscilar.

PE

El uso más frecuente de la técnica de PE, es la medición de espesores

blocEsca

PELa medición de espesores, usualmente se hace utilizando ondas longitudinales. Para calibrar al equipo, es necesario utilizar un bloque de calibración. El más común es el bloque escalonado.

calTech

ASTM E797

PELa calibración es un proceso mediante el cual, se fija la velocidad de propagación del ultrasonido y el retardo en el transductor, o el tiempo que transcurre antes de que la onda entre en el material (zero offset). Por lo general se requiere de dos transductores.

V1 V2

PELa técnica de PE haz angular es ampliamente utilizada para inspeccionar soldaduras. En este caso se recomienda el uso de los patrones conocidos popularmente como V1 y V2.

IIW

PEEl bloque V1 se denomina formalmente IIW type 1 y fue diseñado para un conjunto de aplicaciones.

calThic

PECalibración para haz normal

calAbeam

PECalibración para haz angular

resol

PEResolución

wedgeAn

PEAngulo refractado

weldScan

PEPara la inspección de soldaduras, se recomienda utilizar las recomendaciones establecidas en la especificación ASTM E164

transv_crak

PEInspección de soldaduras

tandem

PEInspección de soldaduras

fillet

PEInspección de soldaduras

Angle fillet

PE

long filet

Inspección de soldaduras

PE

Inmersion

Inspección de soldaduras

PE

distance

PE – Inmersión

La presencia de un liquido, generalmente agua, es equivalente a la presencia de una línea de retardo. La pieza es colocada a una distancia ideal, para evitar la interferencia de los ecos del MAIN BANG o ZONA MUERTA.

PE

ventajas

La distancia recomendada entre el transductor y la pieza, esta dada por:

Vc: Velocidad UT fluido, Vtm:

Velocidad en el material a ser

evaluado, dtm: espesor de la

pieza. N:número de reflexiones

en el material.

dc

PE

tank

Las ventajas de la técnica de inmersión consiste en un menor desgaste de los transductores y en la capacidad inherente de la técnica para utilizar altas frecuencias. Adicionalmente no se requieren zapatas ni dispositivos adicionales para producir las refracciones necesarias.

PE

skirter

La técnica de inmersión por lo general se realiza en tanque, similar a una pecera, con un sistema de posicionamiento para el transductor.

PE

anglebeam

Hay otros dispositivos para realizar un ensayo de inmersión sin necesidad de tanque.

PE

focusing

PE- Inmersión, permite la aplicación de HAZ ANGULAR, y facilita la evaluación de piezas de difícil geometría.

PE

formas

Una de las ventajas más atractivas de la técnica PE-Inmersión, es la posibilidad de enfocar, mediante el uso de lentes acústicos.

PE

Lentes

imag

Existen varias formas de enfocar, entre ellas:

• Uso de piezoeléctricos curvos

• Uso de lentes cóncavos

• Uso de lentes Bi- cóncavos

• Uso de Phased Arrays

PE

foco

Bi-concavo corrige

la divergencia del

haz

Plano-concavo

PE

Final conc

El foco de un transductor plano - concavo estará dado por:

2

11V

V

RF

PE

weld

Las aplicaciones de la técnica de PE, tanto por contacto directo, como por inmersión son muy variadas y se ajustan en muchos casos a situaciones especificas. Existen industrias que crean sus propios dispositivos adaptados a sus necesidades específicas.

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