CURSO DE ULTRASONIDO

INDICEPRINCIPIOS DE ULTRASONIDOEQUIPO ULTRASONIDOMODOS DE RECORRIDO DE LA ONDA ULTRASNICAACOPLADORES Y ENERGA DEL ULTRASONIDOATENUACIN, IMPEDANCIA ACSTICA Y RESONANCIAVISUALIZACIN DE INDIACIONES ULTRASNICASTRANSDUCTORES UT BLOQUES DE REFERENCIAINSPECCIN POR INMERSINPRUEBAS ULTRASNICAS DE CONTACTOAPLICACIONES DE LAS PRUEBAS DE CONTACTOINDICACIONES ULTRASNICAS NO RELEVANTESTIPO DE DISCONTINUIDADESIDENTIFICACIN DE DISCONTINUIDADESCALIFICACIN Y CERTIFICACIN

1. PRINCIPIOS DEL ULTRASONIDO

Ya que la inspeccin ultrasnica se basa en un fenmeno mecnico, se puede adaptar para que pueda determinarse la integridad estructural de los materiales de ingeniera. Sus principales aplicaciones consisten en:1.-Deteccin y caracterizacin de discontinuidades;2.-Medicin de espesores, extensin y grado de corrosin;3.-Determinacin de caractersticas fsicas, tales como: estructura metalrgica, tamao de grano y constantes elsticas;4.-Definir caractersticas de enlaces (uniones);5.-Evaluacin de la influencia de variables de proceso en el material.

En la Inspeccin por ultrasonido (UT = Ultrasonic Testing), se utilizan ondas acsticas de idntica naturaleza que las ondas snicas. En el sonido perceptible el nmero de oscilaciones se encuentra en un rango de entre 16 a 20,000 ciclos/segundo, mientras que al tratarse de ultrasonido es superior a los 20,000 ciclos/segundo. En la inspeccin de materiales por ultrasonido las frecuencias son, por regla general, notablemente ms elevadas y varan entre 0.5 y 25 millones de ciclos/segundo.

LA ESTRUCTURA DE UN MATERIAL ESTA CONSTITUIDA POR MUCHAS PARTCULAS PEQUEAS O GRUPO DE TOMOS. ESTAS PARTCULAS POSEEN POSICIONES NORMALES O DE REPOSO Y PUEDEN SER DESPLAZADAS DESDE ESTAS POSICIONES POR ALGUNAS FUERZA CUANDO LA FUERZA ES RETIRADA, LAS PARTCULAS TIENDEN A REGRESAR A SUS POSICINES ORIGINALES.

LA ENERGA ES TRANSMITIDA A TRAVS DE UN MATERIAL SOLIDO MEDIANTE UNA SERIE DE DESPLAZAMIENTOS DE PEQUEAS PARTCULAS DENTRO DEL MATERIAL.LA TRANSMISIN DE LAS VIBRACIONES ULTRASNICAS A TRAVS DE UN MATERIAL ESTA RELACIONADA CON PROPIEDADES ELSTICAS DE ESE MATERIAL. SI USTED GOLPEA UNA SUPERFICIE DE METAL ESTA SE DEFORMA HACIA ADENTRO CAUSANDO UN DESPLAZAMIENTO.

DEBIDO A QUE EL MATERIAL ES ELASTICO LA SUPERFICIE TIENDE A REGRESAR A SU POSICIN ORIGINAL(REPOSO) LA SUPERFICIE SE MOVERA A SU POSICIN ORIGINAL Y CONTINUAR MOVIENDOSE HASTA ALCANZAR UNA DISTANCIA MXIMA EN LA DIRECCIN OPUESTA.ESTA SECUENCIA COMPELTA DE MOVIMIENTOS ES DEFINIDA COMO UN CICLO.EL TIEMPO QUE REQUIERE UN OBJETO PARA COMPLETAR UN CICLO COMPLETO DE MOVIMIENTO ES DENOMINADO PERIDO. EJEMPLO: SI EL PNDULO DE BOLA RECORRE LA TRAYECTORIA ABCDE EN UN SEGUNDO, ENTONCES EL PERIDO DE UN CICLO ES UN SEGUNDO. EL NMERO DE CICLOS EN UN PERIDO DE TIEMPO DADO ES DENOMINADO FRECUENCIA.

RANGOS DE FRECUENCIA :

AUDIBLE (OIDO HUMANO): 20 20 KHzUT POR ENCIMA DE : 20,000 KHzRANGO DE PRUEBAS COMERCIALES : 100 KHZ HASTA 25 MHzLIMITES EXTREMOS DE UT : 25 MHz HASTA 200MHzRANGO DE TRANSDUCTORES PIEZOELECTRICOS : POR ENCIMA DE 200KHZ.

EL SONIDO VIAJA EN UN METAL IGUAL QUE EN EL AIRE. EL SONIDO ES UNA VIBRACIN Y TIENE UN RANGO DE FRECUENCIAS.EL HOMBRE SOLO PUEDE ESCUCHAR VIBRACIONES (SONIDOS) HASTA CERCA DE LOS 20,000 Hz (20 kHz).

LAS VIBRACIONES POR ENCIMA DE ESTE RANGO SON LLAMADAS VIBRACIONES ULTRASNICAS.

AMBOS TRMINOS, SONIDO Y VIBRACIONES, TAL COMO LOS USAREMOS, SIGNIFICARAN LA MISMA COSA.

LA MEJOR FORMA PARA DEFINIR EL SONIDO, SE DICE QUE ES UNA VIBRACIN QUE TRANSMITE ENERGA MEDIANTE UNA SERIE DE DESPLAZAMIENTOS DE PEQUEAS PARTCULAS.

UNA PRUEBA ULTRASNICA ES EL PROCESO DE APLICACIN DE ULTRASONIDO A CIERTO ESPECIMEN Y DETERMINAR SU SONORIDAD, ESPESOR O ALGUNA PROPIEDAD FISICA.

LA ENERGA SE ORIGINA EN ALGO DENOMINADO TRANSDUCTOR EL CUAL PROVOCA DESPLAZAMIENTO DE MATERIAL DENTRO DEL ESPECIMEN.UN TRANSDUCTOR ES UN DISPOSITIVO QUE CONVIERTE UNA FORMA DE ENERGA EN OTRA.

EJEMPLO: ENERGA ELCTRICA A MECNICA O MECNICA A ELCTRICA. LA BOCINA DE UN RADIO CONVIERTE ENERGA ELCTRICA EN MOVIMIENTOS MECANICOS HACIA DELANTE Y HACIA ATRAS LA VISTA A MUESTRA EL EFECTO PIEZOELECTRICO. LA ENERGA ELCTRICA ES APLICADA A TRAVS DE DOS CABELS CONECTADOS A UN CRISTAL PROVOCANDO QUE EL CRISTAL VIBRE, LOS TRMINOS CRISTAL Y TRANSDUCTOR SON USADOS ALTERNATIVAMENTE EN ESTA ELECCIN.

LA ENERGA ELCTRICA PROVOCA QUE UN CRISTAL PIEZOELECTRICO SE EXPANDA Y SE CONTRAIGA, FORMANDO VIBRACIONES MECNICAS.UN TRANSDUCTOR PIEZOELECTRICO PUEDE TAMBIN CONVERTIR ENERGA MECNICA A ENERGA ELCTRICA. POR LO TANTO, UN TRANSDUCTOR PUEDE TANTO ENVIAR COMO RECIBIR ENERGA.

UN TRANSDUCTOR COMPLETAMENTE ENSAMBLADO ES DENOMINADO : UNIDAD DE BSQUEDA PUNTA DE SONDA TRANSDUCTOR

TRANSDUCTOR

SON LOS OJOS DE LOS SISTEMAS DE INSPECCIN UT. LA MEJOR RESOLUCIN ES OBTENIDA CON ALTA FRECUENCIA, PULSOS CORTOS Y AMORTIGUACIN INCREMENTADATAMAO DEL TRANSDUCTOR ES UN FACTOR DE CONTRIBUCIN EN SU FUNCIONAMIENTO. GRANDES TRANSDUCTORES-ESTRECHAN EL HAZ DE SONIDO PEQUEOS TRANSDUCTORES SON MEJORES PARA DETECTAR MUY PEQUEOS DEFECTOS.(MEJOR SENSIBILIDAD) LOS GRANDES TRANSDUCTORES TRANSMITIRAN LA ENERGA DEL SONIDO DENTRO DEL OBJETO DE PRUEBA LOS GRANDES TRANSDUCTORES SON TILIZADOS PARA PENETRACIONES DE SONIDO MAS PROFUNDAS

PREGUNTA ?

SI LOS RESULTADOS INDICAN QUE LA ENERGA DE SONIDO NO ESTA SIENDO LEIDA EN LA SUPERFICIE POSTERIOR DEL MATERIAL BAJO PRUEBA USTED DEBERA: UTILIZAR UN TRANSDUCTOR MAYOR?

FRECUENCIA / TRANSDUCTOR

F ES UN FACTOR DETERMINANTE EN CADA APLICACINF DE UN TRANSDUCTOR ESTRECHA EL HAZ DE SONIDO Y AUMENTA LA SENSIBILIDAD Y LA RESOLUCIN PERO LA ATENUACIN ES TAMBIN MAYOR, LA PENETRACIN POBRE.

FRECUENCIA

LA FRECUENCIA INCREMENTA EL CAMPO CERCANO (ZONA)ALTA F MAYOR ATENUACIN

TRANSDUCTOR DE CONTACTO

ES UN TRANSDUCTOR DE ONDA LONGITUDINAL DE UN ELEMENTO SIMPLE CONCEBIDO PARA SER USADO EN CONTACTO DIRECTO CON LA PIEZA DE PRUEBA

APLICACIN

DETECCIN DE DEFECTOS DE HACES RECTOS

MEDICIN DE ESPESORES

DETECCIN Y MEDICIN DE LMINADOS

CARACTERIZACIN DE MATERIALES Y MEDICIN DE LA VELOCIDAD DEL SONIDO, INSPECCIN DE PLANCHAS, BARRAS, PIEZAS FORJADAS, PIEZAS FUNDIDAS, Y VARIEDAD DE OTROS METALES

TRANSDUCTOR DE DOBLES ELEMENTOS

MAS SENSIBLES AL ECO PROVENIENTE DE REFLECTORES IRREGULARES TALES COMO: CORROSIN Y HUECOS.

LA ENERGA TRANSMITIDA POR UN TRANSDUCTOR PUEDE SER PULSADA O CONTINUA. EL ULTRASONIDO PULSADO ES DEFINIDO COMO GRUPOS CORTOS DE VIBRACIONES TRANSMITIDAS ANTES Y DESPUS EN LOS CUALES EL TRANSDUCTOR PUEDE ACTUAR COMO RECEPTOR. EL ACERO, EL AGUA Y EL ACEITE TRANSMITIRN EL ULTRASONIDO MUY BIEN, PERO EL AIRE PRESENTA UN PROBLEMA.

. VENTAJAS:

MEJORA LA RESOLUCIN EN LA SUPERFICIE CERCANA

APLICACIN A ALTAS TEMPERATURAS

APLICACIN A BAJAS TEMPERATURAS

ACOPLA BIEN EN SUPERFICIES ASPERAS O CURVAS

EL AIRE ES UN TRANSMISOR POBRE DEL ULTRASONIDO PORQUE LA DENSIDAD DE PARTCULAS ES TAN BAJA QUE DIFICULTA LA TRANSMISIN DE LA ENERGA DEL SONIDO DE PARTICULA A PARTICULA ESTA ES LA RAZN POR LA CUAL COLOCAMOS ACEITE O GRASA ENTRE EL TRANSDUCTOR Y EL MATERIAL.

LA DENSIDAD DE PARTCULAS DE UN MATERIAL AYUDA A DETERMINAR LA VELOCIDAD DEL SONIDO CAMBIAR CUANDO ESTE PASA DE UN MEDIO A OTRO COMO SE MUESTRA. DEBAJO. LA ELASTIDAD DEL MATERIAL ES ADEMS UN FACTOR.

OBSERVAR QUE EN LA FIGURA ANTERIOR LAS BOLAS MOSTRADAS REPRESENTAN LA ESTRUCTURA INTERNA DE AIRE, AGUA Y ACERO.

IMPULSO MOVIENDOSE A TRAVS DE LAS BOLAS PUEDE SER COMPARADA A UN PULSO DE ULTRASONIDO.

UN EJEMPLO PRCTICO DE LA VELOCIDAD DEL SONIDO EN DIFERENTES MATERIALES SE MUESTRA A CONTINUACIN

AL SONIDO EL TOMAR MAS TIEMPO VIAJAR A TRAVS DEL AGUA QUE A TRAVS DEL ACERO. LA VELOCIDAD DEL SONIDO EN EL ACERO ES APROXIMADAMENTE CUATRO VECES MAYOR QUE EN EL AGUA.A LONGITUD DE ONDA ES CONSIDERADA LA DISTANCIA ENTRE DOS DESPLAZAMIENTOS SUCESIVOS.

LA LONGITUD DE ONDA PUEDE ADEMS SER DEFINIDA COMO LA DISTANCIA QUE RECORRE UNA ONDA DURANTE UN CICLO COMPLETO.

EL SIMBOLO ES TILIZADO PARA REPRESENTAR LA LONGITUD DE ONDA Y SE DENOMINA LAMBDA.LA SIGUIENTE ILUSTRACIN MUESTRA UN TRANSDUCTOR VIBRANDO A UNA FRECUENCIA FIJA (F) Y TRANSMITIENDO ONDAS DE SONIDO EN UN MATERIAL.

ESTAS ONDAS DE SONIDO SE MUEVEN A UNA VELOCIDAD CONSTANTE (V) A TRAVS DEL MATERIAL. LA LONGITUD DE ONDA PUEDE SER MODIFICADA SI LA FRECUENCIA DE VIBRACIN DEL TRANSDUCTOR VARIA.

= V / F WAVELENGTH = VELOCITY FREQUENCY

EJEMPLO: USTED PUEDE DISMINUIR LA LONGITUD DE ONDA INCREMENTANDO LA FRECUENCIA.

LA LONGITUD DE ONDA ES LA RELACIN DE UNN VALOR FIJO (VELOCIDAD) DIVIDIDO POR UNA VARIABLE (FRECUENCIA).

EN SITUACINES PRCTICAS, LA MENOR DISCONTINUIDAD QUE UD. PUEDA ENCONTRAR CON UNA PRUEBA ULTRASNICA ES DE ALREDEDOR DE LAMBDA (LONGITUD DE ONDA).

POR LO TANTO PARA DETECTAR DEFECTOS MAS PEQUEOS, UD. NECESITARA TRANSDUCTORES QUE PRODUZCAN FRECUENCIAS MAYORES.

EJEMPLO: CUAL SERIA LA MAS PEQUEA DISCONTINUIDAD QUE UD. PODRA ENCONTRAR EN UN MATERIAL DE ACERO CON UNA VELOCIDAD DE 6 KM/SEC. USANDO UN TRANSDUCTOR CON UNA FRECUENCIA DE 3 MEGAHERTZ (MHZ).:

= 6X 105 CMP/SEC = 2 MILLIMETERS 3 MHZ

SI EL MAS PEQUEO DEFECTO DETECTABLE ES LAMBDA, ENTONCES LA RESPUESTA ES 1 MILIMETRO O 0.040 PULGADAS.

EQUIVALENCIAS DE LOS SISTEMAS METRICO/INGLES1 PULGADA IGUAL A : 25.4 MILMETROS 2.54 CENTMETROS .0254 METROS .0000254 KILMETROSCM2.54in.

PREFIJOS METRICOSKILMETRO 1,000 = 10(3)HECTMETRO 100 = 10(2)DECMETRO 10 = 10METRO 1 = 1DECMETRO 0.1 = 10(-1)CENTMETRO 0.01 = 10(-2)MILMETRO 0.001 = 10(-3)MM /CM

VELOCIDAD / FRECUENCIA

VELOCIDAD SE DEFINE COMO LA VELOCIDAD DEL SONIDO.PULGADAS / SEGUNDO (IN / SEC)METROS / SEGUNDO (M /SEC)KILOMETROS / SEGUNDO (KM /SEC)CENTIMETROS /MICROSEGUNDO (CM /SEC)

FRECUENCIA ES LA MEDIDA DE LA VIBRACIN UNIDADES DE F; HERTZ (HZ) CICLOS POR SEGUNDO KILOHERTZ (KHZ) MIELS DE CICLOS POR SEGUNDOMEGAHERTZ (MHZ) MILLONES DE CICLOS POR SEGUNDOLONGITUD DE ONDA(MM) = VELOCIDAD (KM/SEC) FRECUENCIA (MHZ)

2. EQUIPO ULTRASNICO

ELECCIN 2

EQUIPO ULTRASNICO

EL INSTRUMENTO DE ECO DE PULSOS DE UT GENERA PULSOS ELCTRICOS DE ALTO VOLTAJE DE CORTA DURACIN. ESTOS PULSOS SON APLICADOS AL TRANSDUCTOR EL CUAL LOS CONVIERTE EN VIBRACIONES MECNICAS QUE SON APLICADAS AL MATERIAL QUE ESTA SIENDO INSPECCIONADO. UN GRAN PORCENTAJE DEL SONIDO ES REFLEJADO HACIA EL TRANSDUCTOR DESDE LA SUPERFICIE FRONTAL DE LA PARTE BAJO PRUEBA. EL REMANENTE ES REFLEJADO POR LA SUPERFICIE POSTERIOR O POR LAS DISCONTINUIDADES.

EL SONIDO REFLEJADO HACIA EL TRANSDUCTOR ES CONVERTIDO EN PULSOS ELCTRICOS, LOS CUALES SON AMPLIFICADOS Y VISUALIZADOS EN EL TUBO DE RAYOS CATODICOS (CRT) COMO PULSOS VERTICALES. EL DISPLAY A - SCAN INDICA LA PROFUNDIDAD Y LA AMPLITUD DE LA REFLEXINES DE SONIDO DESDE UNA DISCONTINUIDAD. LA AMPLITUD ES UNA MEDIDA RELATIVA DE LA CANTIDAD DE ENERGA REFLEJADA

CIRCUITO CRONOMETRADOR

EL RANGO DE REPETICIN LIMITA LA PROFUNDIDAD MXIMA DE PENETRACIN Y LA VELOCIDAD DE RASTREO EN LA MEDIDA QUE EL RANGO (RAZN) SE REDUCE, EL BARRIDO DISMINUYE EL RANGO DE REPETICIN LIMITA LA VELOCIDAD DE RASTREO LA RAZN (RANGO) DE REPETICIN INCREMENTA LA BRILLANTEZ DEL BARRIDO.

DEMORA (DELAY LINE) EL RETARDO DE BARRIDO

EL CONTROL DE DEMORA CAMBIA HORIZONTALMENTE LA DEFLEXIN SIN ALTERNAR EL ESPACIO ENTRE ELLAS.- LAS FUNCIONES DE DEMORA PERMITEN EXPANDIR LA ESCALA

BASE TIEMPO

EL CONTROL DE RANGO AJUSTA LA ESCALA HORIZONTAL. LA ESCALA SER VLIDA PARA UNA VELOCIDAD DE SONIDO DADA. EL DISPLAY HORIZONTAL ES ADAPTADO PARA VELOCIDADES DE MATERIALES DIFERENTES USANDO UN CONTROL DE VELOCIDAD

CIRCUITO DE RELOJ

INICIA LA CADENA DE EVENTOS QUE RESULTA EN UN CICLO COMPLETO DE PRUEBA ULTRASNICA.EL CRONMETRO RELOJ ENVIA LA SEAL DE DISPARO A INTERVALOS REGULARES, HACIA LA BASE DE TIEMPO Y EL PULSADOR, INICIANDO ASI LOS CICLOS

PULSO ECO

PULSO ECO ES EL SISTEMA ULTRASNICO MAS AMPLIAMENTE TILIZADO, PULSOS DE ONDAS ULTRASNICAS CORTAS IGUALES EN TIEMPO SON TRANSMITIDOS DENTRO DEL MATERIAL QUE ESTA SIENDO PROBADO.

ESTOS PULSOS SE REFLEJAN DESDE LAS DISCONTINUIDADES EN SU RECORRIDO O DESDE CUALQUIER FRONTERA QUE ELLOS CHOQUEN.

LAS REFLEXINES RECIBIDAS SON ENTONCES VISUALIZADAS EN TUBO DE RAYOS CATDICOS (CRT).

EL MISMO TRANSDUCTOR PUEDE SER TILIZADO PARA TRANSMITIR Y RECIBIR. LA TRANSMISIN PASANTE REQUIERE EL EMPLEO DE DOS TRANSDUCTORES, UNO PARA ENVIAR Y OTRO PARA RECIBIR, TANTO LOS PULSOS CORTOS COMO LAS ONDAS CONTINUAS SON TRANSMITIDAS DENTRO DEL MATERIAL.

LA CALIDAD DEL MATERIAL QUE ESTA SIENDO PROBADO ES MEDIDA EN TRMINOS DE PRDIDA DE ENERGA DE UN HAZ DE SONIDO DURANTE SU RECORRIDO A TRAVS DEL MATERIAL.

EXISTEN DOS MTODOS DE PRUEBA NORMALMENTE TILIZADOS EN PRUBAS DE ULTRASONIDO,

PRUEBA DE CONTACTO - EN EL CUAL EL TRANSDUCTOR ES ACOPLADO AL MATERIAL MEDIANTE UNA FINA CAPA DE ACOPLAMIENTO

PRUEBA DE INMERSIN TANTO EL MATERIAL Y EL TRANSDUCTOR SON INMERSOS EN UN TANQUE DE ACOPLAMIENTO (USUALMENTE AGUA).

PULSO-ECO/TRASMISION PASANTE

PARA DETERMINARLA UBICACIN DE DISCONTINUIDADES DENTRO DE LA PARTE BAJO PRUEBA. EL DISPLAY HORIZONTAL DE CRT ES DIVIDIDO EN MEDIDAS CONVENIENTES TALES COMO: CENTMETROS, PULGADAS, ETC. 4

A UNA SENSIBILIDAD DADA (GANANCIA) ESTABLECIDA, LA AMPLITUD DEL PIP ES DETERMINADA POR LA FORTALEZA DE LA SEAL GENERADA POR LA ONDA DE SONIDO REFLEJADA. ASI EL CRT VISUALIZA DOS TIPOS DE INFORMACIN:

DISTANCIA (TIEMPO) DE LA DISCONTINUIDAD DESDE EL TRANSDUCTOR MAGNITUD RELATIVA DE LA ENERGA REFLEJADA.

CONTROL DE FOCO - AJUSTA LA NITIDEZ DE LAS SEALES VISUALIZADAS.

SENSIBILIDAD O CONTROL DE GANANCIA DETERMINA LA MAGNITUD DE AMPLIFICACIN DE LA SEAL DESDE LA DISCONTINUIDAD RECIBIDA INCREMENTAR LA SENSIBILIDAD (GANANCIA) INCREMENTA LA AMPLITUD DE LOS PIPS EN LA PANTALLA DEL CRT

LA LONGITUD DEL BARRIDO (RANGO) Y LA DEMORA DE BARRIDO (DELAY) REGULAN QUE CANTIDAD DE LA PARTE BAJO PRUEBA ES VISUALIZADA EN CADA MOMENTO EN EL CRT, Y QUE PORCIN DE LA PARTE ES.

EL CONTROL DE BARRIDO DE DISPLAY PERMITE DESPLAZAR LA VISTA EN PANTALLA A LO LARGO DE LA PROFUNDIDA DE LA PARTE BAJO PRUEBA.EN PRUEBAS DE INMERSIN, LA DEMORA DE BARRIDO PUEDE SER UTILIZADA PARA RETIRAR EL PULSO INICIAL DEL CRT.

EL CONTROL DEL RANGO DE REPETICIN DE PULSO REGULA CUAN FRECUENTEMENTE ES APLICADO EL PULSO. EL RANGO DEL PULSO VARIA DESDE 50 HASTA 1200 PULSOS POR SEGUNDO O MS.

CUANDO EL BARRIDO ES LARGO, EL RANGO DE PULSO DEBE SER MENOR PARA PERMITIR EL TIEMPO SUFICIENTE PARA QUE EL BARRIDO SEA VISUALIZADO ANTES DE QUE OTRO PULSO SEA TRANSMITIDO.

EN ALGUNOS INSTRUMENTOS EL RANGO DE PULSO ES AJUSTADO AUTOMATICAMENTE.

AUMENTANDO LA LONGITUD DEL PULSO, AUMENTA LA CANTIDAD DE ENERGA DE SONIDO APLICADA A LA PARTE BAJO PRUEBA, PERO DISMINUYE EL PODER DE RESOLUCIN DEL EQUIPO.

LA ENERGA DEL PULSO DEBE SER INCREMENTADA PARA OBTENER UNA PENETRACIN PROFUNDA O PARA PENETRAR EN MATERIALES GRANULADOS.

EL CONTROL DE RECHAZO O CONTROL DE SUPRESIN ES USADO PARA ELIMINAR O REDUCIR RUIDO O PIPS DE MUY BAJA AMPLITUD A LO LARGO DE LA BASE DE LA LNEA DE BARRIDO. ESTE CONTROL PODRA AFECTAR LA LNEALIDAD VERTICAL DE LA PRESENTACIN. UNA ALARMA DE RUPTURA O CIRCUITO DE PASO SE TILIZA PARA ESTABLECER ZONAS A LO LARGO DE LA LNEA DE BARRIDO DENTRO DE LAS QUE LOS PIPS DE AMPLITUD PREDETERMINADA ACTIVARAN TANTO UNA ALARMA O UN SISTEMA DE GRABACIN.

CONTROL DE DISTANCIA / AMPLITUD EN PRUEBAS DE ULTRASONDO LA AMPLITUD DEL PIP DESDE UNA DISCONTINUIDAD DE UN TAMAO DADO, DISMINUYE SEGN SE INCREMENTA LA PROFUNDIDAD, PARA COMPENSAR ESTA ATENUACIN UN CONTROL ELECTRNICO HA SIDO AADIDO A MUCHAS UNIDADES ULTRASNICAS.

ALGUNOS DE LOS NOMBRES COMNES PARA ESTE CONTROL SON:

DAC CORRECCIN DE AMPLITUD DISTANCIATOG GANANCIA DE CORRECCIN DE TIEMPOSTC CONTROL DE TIEMPO SENSIBILIDAD

ESTE CONTROL ES MUY TIL CUANDO ES TILIZADO EN CONJUNTO CON ALARMA DE RUPTURA Y CON SISTEMAS DE GRABACIN.

RESUMEN DE LA UNIDAD UT SONIC 136

COMPUERTA / ALARMA NIVEL , POSICIONN, ANCHO, POLARIDADRANGO DEMORA, VELOCIDAD, UNIDADESGANANCIA / RCVR GANACIA, DISPLAY, FRECUENCIA, RECHAZO (REJECT)PULSADOR AMORTIGUADOR ECO DEL PULSO, RANGO DE REPETICIN

CONTROL DE RECHAZOAJUSTE DE LA SENSIBILIDAD DE ENTRADA DE LOS AMPLIFICADORES.PREVIENE LA VISUALIZACIN DE SEALES INDESEABLES DE BAJA AMPLITUD TALES COMO HIERBAS O HASH.GRASS ES RUIDO ELECTRNICO ORIGINADO EN EL INSTRUMENTO.HASH ES RUIDO PROVENIENTE DE LAS FRONTERAS DE MATERIAL GRANULADO O INHERENTE A FINAS POROSIDADES EN EL MATERIALSPCL, POSICIN VERTICAL BLOQUEO DE SALIDA (LOCK-OUT) MXIMA REPETIBILIDAD LUZ DE FONDO

PRINCIPIOS, TRANSMISION DE PULSOS

TRANSMISION Y VISUALIZACION DE PULSOS

TRANSMISION Y VISUALIZACION DE LA ONDA

3. MODO DE RECORRIDO DE LA ONDA ULTRASNICA

ELECCIN 3 MODOS DE RECORRIDO DE ONDA ULTRASNICA

LA VELOCIDAD PUEDE SER DEFINIDA COMO LA DISTANCIA QUE RECORRERA UNA ONDA A TRAVS DE UN MEDIO EN UNA UNIDAD DE TIEMPO DADO, GENERALMENTE UN SEGUNDO. LA VELOCIDAD DE UNA ONDA PERMANECE CONSTANTE A TRAVS DE UN MEDIO DADO.

A CONTINUACIN SE MUESTRA UNA TABLA DE VALORES DE IMPEDANCIA, VELOCIDAD Y DENSIDAD, ESTA INFORMACIN SER TIL POSTERIORMENTE EN ESTA ELECCIN PARA EJECUTAR CLCULOS ULTRASNICOS BSICOS.

LAS ONDAS ULTRASNICAS SON REFLEJADAS CUANDO ELLAS ENCUENTRAN UN MEDIO DE DIFERENTE IMPEDANCIA ACSTICA, LA SUPERFICIE EN LA CUAL OCURRE ESTA REFLEXIN SE DENOMINA INTERFACE.UNA INTERFACE ES LA FRONTERA COMN ENTRE DOS MATERIALES, TALES COMO ALUMINIO A - ACERO O AGUA A - ACERO.UN HAZ DE ENERGA APROXIMANDOSE A UNA INTERFASE ES REFERIDO COMO ONDA INCIDENTE.EL NGULO AL CUAL LA ONDA ALCANZA LA INTERFASE SE DENOMINA COMO NGULO DE INCIDENCIA COMO SE MUESTRA DEBAJO.

SE DICE QUE LA ONDA INCIDENTE TIENE INCIDENCIA NORMAL CUANDO LA DIRECCIN DE PROPAGACIN ES PERPENDICULAR A UNA INTERFASE. COMO SE MUESTRA DEBAJO EL NGULO DE INCIDENCIA ES CERO.

UNA PARTE DE LA ENERGA DE LA ONDA QUE ALCANZA UNA INTERFASE SER TRANSMITIDA A TRAVS DE LA INTERFASE Y UNA PARTE SER REFLEJADA CON EL NGULO DE INCIDENCIA.

LA CANTIDAD DE REFLEXIN DEPENDE DE LA RELACIN DE IMPEDANCIA ACSTICA ENTRE LOS DOS MEDIOS INVOLUCRADOS.

EL NGULO DE REFLEXIN EN UNA INTERFASE O FRONTERA SIEMPRE IGUAL A EL NGULO DE INCIDENCIA.

NGULO A = NGULO B

LAS VIBRACIONES ULTRASNICAS VIAJAN EN MUCHOS MODOS Y LOS MAS COMNES SON:

LONGITUDINAL (COMPRESIN) TRANSVERSAL (SHEAR) SUPERFICIAL (RAYELIGH) PALTO (LAMB)

CADA MODO DE ONDA TIENE UNA FUNCIN ESPECIFICA EN LA INSPECCIN ULTRASNICA Y ES IMPORTANTE QUE CADA UNO SEA COMPRENDIDO COMPLETAMENTE.

LAS ONDAS LONGITUDINALES (COMPRENSIN): POSEEN VIBRACIONES DE PARTCULAS EN MOVIMIENTOS DE AVANCE Y RETROCESO EN LA DIRECCIN DE PROPAGACIN DE LA ONDA. CONSIDERE QUE TODOS LOS MATERIALES ESTN CONSTITUIDOS DE TOMOS ALNEADOS EN LNEAS RECTAS PARA FORMAR UNA ESTRUCTURA EN CELOSIA. CUANDO ALCANZA EL LADO DE LA CELOSIA, UNA REACCIN EN CADENA DE MOVIMIENTO DE PARTCULAS ES INDICADA PROVOCANDO LA ONDA LONGITUDINAL

LAS ONDAS TRANSVERSALES TIENEN VIBRACIONES DE PARTCULAS EN LA DIRECCIN DE MOVIMIENTO DE LA ONDA.

LAS ONDAS TRANSVERSALES NO VIAJAN A TRAVS DE LQUIDOS O GASES.

EN ALGUNOS MATERIALES, LA VELOCIDAD DE UNA ONDA TRANSVERSAL ES ALREDEDOR DE LA MITAD DE LAS ONDAS LONGITUDINALES, POR LO TANTO, LA LONGITUD DE ONDA ES MAS PEQUEA (CERCA DE LA MITAD) PERMITIENDO LOCALIZAR DISCONTINUIDADES MAS PEQUEAS.

LA CONVERSIN DE MODO TIENE LUGAR CUANDO UN HAZ DE SONIDO CHOCA CON UNA INTERFASE ENTRE DOS MEDIOS DIFERENTES A UN NGULO DISTINTO DE 90 GRADOS. LA CONVERSIN DE MODO EN EL CASO PRESENTADO A CONTINUACIN PRODUCE DOS HACES REFLEJADOS: UN HAZ FORMADO POR ONDAS LONGITUDINALES. EL OTRO HAZ FORMADO POR ONDAS TRANSVERSALES.

EL TRANSDUCTOR ULTRASNICO DE HAZ EN NGULO TILIZA EL SIGUIENTE EJEMPLO. LAS ONDAS TRANSVERSALES REFRACTADAS SON TILES EN MUCHAS TCNICAS DE INSPECCIN. EL NGULO DE REFRACCIN ES EL NGULO FORMADO ENTRE EL HAZ REFRACTADO SEGN ESTE PENETRA EN UN SEGUNDO MEDIO Y UNA LNEA TRAZADA PERPENDICULAR A LA INTERFASE.

Ley de Snell

LA LEY DE SNELL PUEDE SER PARA DETERMINAR LAS RELACIONES ANGULARES ENTRE LOS MEDIOS TANTO POR LAS ONDAS LONGITUDINALES COMO LAS TRANSVERSALES.

EL SIGUIENTE EJEMPLO CLCULA EL NGULO DE REFRACCIN 2 PARA UNA ONDA LONGITUDINAL PASANDO A TRAVS DE UNA INTERFASE AGUA-A-ACERO.10 GRADOS = NGULO DE INCIDENCIA 11,49 KM/SEC = VELOCIDAD LONGITUDINAL EN EL AGUA (V1)5,85 KM/SEC = VELOCIDAD LONGITUDINAL EN ACERO (V2)

SEGN SE INCREMENTA EL NGULO DE INCIDENCIA, SE INCREMENTA EL NGULO DE REFRACCIN.CUANDO EL NGULO DE REFRACCIN DE UNA ONDA LONGITUDINAL ALCANZA LOS 90 GRADOS, LA ONDA EMERGE DESDE EL SEGUNDO MEDIO Y VIAJA PARA ELLA A LA INTERFASE O SUPERFICIE. ESTO ES DENOMINADO SU PRIMER O MENOR NGULO CRTICO POR ENCIMA DE APROXIMADAMENTE LOS 28 GRADOS EN UNA INTERFASE PLSTICO-A-ACERO, SOLAMENTE SON GENERADAS ONDAS TRANSVERSALES.

SI EL NGULO DE INCIDENCIA ES INCREMENTADO SUPERANDO EL PRIMER NGULO CRTICO SOLAMENTE UNA ONDA TRANSVERSAL ES GENERADA EN LA PARTE CUANDO EL NGULO DE REFRACCIN POR LA ONDA TRANSVERSAL ES DE 90 GRADOS. ENTONCES HEMOS ALCANZADO EL SEGUNDO O SUPERIOR NGULO CRTICO EL CUAL PRODUCE ONDAS SUPERFICIALES.

COMO SE MUESTRA A CONTINUACIN, EXISTE ENTONCES LA REFLEXIN TOTAL TANTO PARA ONDAS LONGITUDINALES Y ONDAS TRANSVERSALES. EN UNA INTERFASE PLSTICO-A-ACERO ESTO OCURRE A APROXIMADAMENTE 58 GRADOS.

LA ONDA DE PLATO U ONDA LAMB TIENE LA HABILIDAD PARA PROPAGARSE A TRAVS DE PLACAS DELGADAS EN UNA VARIEDAD DE MODOS DE ONDA DEPENDIENDO DEL ESPESOR DE LA PLACA DE LA FRECUENCIA DEL TRANDUCTOR Y DEL NGULO DE INCIDENCIA.LAS ONDAS DE PLATO SON GENERADAS USANDO UNA LONGITUDINAL LA CUAL DESARROLLA LO MISMO ONDAS SIMETRICAS QUE ASIMTRICAS TAL COMO SE MUESTRA A CONTINUACIN.

PARA GENERAR ONDAS DE PLATO, USTED AJUSTA EL NGULO DE INCIDENCIA AL PUNTO QUE SEAN OBSERVADAS LAS MXIMAS REFLEXIONES EN UNA PANTALLA CRT DESDE UN REFLECTOR CONOCIDO. NO ES POSIBLE GENERAR ONDAS TRANSVERSALES O SUPERFICIALES EN MATERIALES MAS DELGADOS QUE MEDIA LONGITUD DE ONDA, POR LO TANTO, LAS ONDAS DE PALTO SON TILES COMO SE MUESTRA A CONTINUACIN.(), 1er Angulo Critico; 90

ONDA DE PLATO

DEPENDE DEL MATERIAL A TRAVS DEL CUAL ESTA VIAJANDO LA ONDA PERO ADEMS: FRECUENCIA NGULO DE INCIDENCIA ESPESOR DE LA PLACA

CUANDO EL HAZ INCIDENTE ALCANZA SU SEGUNDO NGULO CRITICO. SE DESARROLLA UN TERCER TIPO DE ONDA, DENOMINADA ONDA RAYELIGH O ONDA SUPERFICIE.COMO SE MUESTRA DEBAJO LA ONDA VIAJA CON UN MOVIMIENTO PARCIAL ELIPTICO. LAS ONDAS DE SUPERFICIE SON TIELS EN LA DETECCIN DE GRIETAS DE SUPERFICIES PERO SOLAMENTE PENETRAN CERCA DEUNA LONGITUD DE ONDA.

COMO SE MUESTRA DEBAJO DE LAS ONDAS DE SUPERFICIE TIENEN LA HABILIDAD DE SEGUIR EL CONTORNO DE LA SUPERFICIE MIENTRAS EL CONTORNO NO CAMBIE BRUSCAMENTE SIN EMBARGO LA ONDA DE SUPERFICIE PUEDE SER CASI COMPLETAMENTE ABSORVIDA POR EL EXCESO DE ACOPLADOR O POR TOCAR CONLOS DEDOS LA SUPERFICIE DE LA PARTE DELANTERA DEL TRANSDUCTOR.

4. ACOPLADORES Y ENERGA DEL ULTRASONIDO

ELECCIN 4ACOPLADORES Y ENERGA DEL ULTRASONIDO

EL PROPSITO DE UN ACOPLADOR ES PROVEER UNA TRAYECTORIA DE SONIDO ADECUADA ENTRE EL TRANSDUCTOR Y LA SUPERFICIE BAJO PRUEBA.

UN ACOPLADOR DEBE HUMEDECER DE FORMA EFECTIVA O CONTACTAR TOTALMENTE AMBAS SUPERFICIES LA DEL TRANSDUCTOR Y LA DE LA PARTE BAJO PRUEBA.

EL ACOPLADOR DEBE ELIMINAR TODO EL AIRE ENTRE LAS SUPERFICIES DEBIDO A QUE EL AIRE ES MUY POBRE CONDUCTOR DEL SONIDO EL ACOPLADOR RELLENA Y ALLANA IRREGULARIDADES DE LA SUPERFICIE DE LA PARTE BAJO PRUEBA EL ACOPLADOR AYUDA EN EL MOVIMIENTO DEL TRANSDUCTOR SOBRE LA SUPERFICIE DE CONTACTO DEL MATERIAL UN ACOPLADOR PRCTICO DEBE SER FCIL DE APLICAR Y FCIL DE REMOVER, DEBE SER ADEMS INOFENSIVO A LA SUPERFICIE.

EL ACEITE O EL AGUA MEZCLADA CON GLICERINA (2 PARTES DE AGUA Y 1 PARTE DE GLICERINA) SON ACOPLADORES COMNMENTE TILIZADOS. INCLUSIVE LA GOMA, EMPLEADA PARA PAPEL TAPIZ TIENE VENTAJAS COMO ACOPLADOR. ACOPLADORES PESADOS, TALES COMO LA GRASA O ACEITES PESADOS PUEDEN SER USADOS EN SUPERFICIES RUGOSAS O VERTICALES.

LQUIDOS ESPECIALMENTE FRMULADOS Y ACOPLADORES EN CREMA TAMBIN ESTN DISPONIBLES POR FABRICANTES DE EQUIPOS DE ULTRASONIDO.

EN CIRCUNSTANCIAS EN LAS QUE EL USO DE LQUIDOS O CREMAS ES INDISPENSABLE EL CAUCHO DELGADO O MATERIALES COMO EL CAUCHO PODRAN SER EMPLEADOS.

EN TODOS LOS CASOS EL ACOPLADOR DEBE SER TAN DELGADO COMO SEA POSIBLE SI EL ACOPLADOR ES EXCESIVO ESTE PODRA ACTUAR COMO UNA CUA Y ALTERAR LA DIRECCIN DEL HAZ DE SONIDO.

EL ACOPLADOR DEBE SER ALREDEDOR DE DE LA LONGITUD DE ONDALA PRUEBA DE CONTACTO SUMINISTRA MAYOR AMPLITUD DE SEAL POR QUE MAS ENERGA ESTA SIENDO TRANSMITIDA AL MATERIAL

LA SUPERFICIE DE UN MATERIAL BAJO PRUEBA PUEDE AFECTAR GRANDEMENTE A LA PROPAGACIN DE LA ONDA ULTRASNICA.LAS SUPERFICIES RUGOSAS PUEDEN PROVOCAR AFECTACIONES INDESEABLES TALES COMO REDUCCIN DE LA DISCONTINUIDAD Y AMPLITUD DE LA SUPERFICIE POSTERIOR DEBIDO A LA DISTORSIN DE LA DIRECCIN DE LA ONDA.

UNA BUENA REFLEXIN DE SUPERFICIE POSTERIOR INDICA UNA BUENA RESPUESTA DEL MATERIAL QUE ESTA SIENDO PROBOCADO, ESTA ES REFLEJADA HACIA ATRS DE FORMA SIMILAR A UNA FUENTE DE LUZ INCIDIENDO EN UN ESPEJO.SI LAS SUPERFICIES NO SON PARA ELLAS LA ENERGA REFLEJADA SER DIRIGIDA FUERA DEL TRANSDUCTOR DE MODO SIMILAR A LA LUZ INCIDIENDO EN EL ESPEJO A CIERTO NGULO.

LA FORMA FSICA O CONTORNO DE LA PARTE DEBE SER CONSIDERADA CUANDO SE INTENTA DISCERNIR SI UNA INDICACIN DE DISCONTINUIDAD ES REAL O FALSA.

EN PRUEBAS DE MATERIALES LARGOS, LA REFLEXIN DE UNA DISPERSIN PUEDE PRODUCIR FALSAS INDICACIONES EN EL CRT COMO SE MUESTRA DEBAJO. UNA ONDA DE CIZALLA PODRA SER GENERADA Y ES REFLEJADA A UN NGULO EMPINADO DE LA CARA OPUESTA, DONDE EL MODO DE CONVERSIN TIENE LUGAR, SIN EMBARGO, ESTE TIPO DE SEAL FALSA APARECER EN EL LADO DERECHO DEL PRIMER REFLEJO DE ECO.

UNA ESTRUCTURA GRANULADA TIENE UNA GRAN INFLUENCIA EN LAS PROPIEDADES ACSTICAS DE UN MATERIAL. EL ACERO FORJADO GENERALMENTE TIENE UNA ESTRUCTURA DE GRANO FINO Y TIENE UN BAJO EFECTO DE AMORTIGUAMIENTO EN EL HAZ DE SONIDO.SIN EMBARGO UNA FUNDICIN GENERALMENTE TIENE UNA ESTRUCTURA DE GRANO GRUESO LA CUAL ES MAS DIFCIL PARA DEJAR PASAR EL SONIDO.

CUANDO UNA DISCONTINUIDAD NO ES A 90 GRADOS DE LA ONDA INCIDENTE, LA ONDA REFLEJADA SER UN NGULO. COMO SE MUESTRA DEBAJO EL RESULTADO ES UNA REDUCCIN DE LA AMPLITUD EN LA INDICACIN DE DISCONTINUIDAD VISUALIZADA EN EL CRT.

LA INCLUSIN NO METLICA DAR MENOS ENERGA REFELJADA. MAYOR AMPLITUD ES UNA INDICACIN DE GRIETA.

DOS TCNICAS BSICAS SON UTILIZADAS EN LA LOCALIZACIN Y EVALUACIN DE DEFECTOS ANGULARES.

LA PRUEBA DE CONTACTO TILIZA UN TRANSDUCTOR DE HAZ EN NGULO CON UN FRENTE PLSTICO PARA CAMBIAR LA DIRECCIN DE PROPAGACIN DE LA ONDA.

LA PRUEBA DE INMERSIN TILIZA AGUA COMO ACOPLAMIENTO INCLINANDO EL TRANSDUCTOR PARA LOGRAR LA DIRECCIONALIDAD NECESARIA.

LA FORMA O CONDICIN DE LA SUPERFICIE DE UNA DISCONTINUIDAD INFLUYE EN LA INDICACIONES EN EL CRT.

LAS INCLUSIONES NO METLICAS SON TPICAMENTE RUGOSAS Y DISPERSARAN EL SONIDO MAS QUE UNA GRIETA LNEAL.

LNEA DE RETENCIN O CLASE PLSTICO

CAMBIA EL NGULO DE PROPAGACIN DE LA ONDA

INCREMENTA LA DETECCIN DE DEFECTOS DE SUPERFICIE CERCANA LA LNEA DE RETENCIN O BLOQUE DE RETENCIN INCREMENTA LA RESOLUCIN EN LA SUPERFICIE CERCANA.

COBERTURASEL PROPSITO PRINCIPAL DE LA COBERTURA ES PROTEGER EL ELEMENTO TRANSDUCTOR.LOS TRANSDUCTORES DE PLATO DE INMERSIN, DE HAZ EN NGULO Y DE LNEA DE DEMORA TIENEN EL PROPSITO ADICIONAL DE SERVIR COMO TRANSFORMADOR ACUSTICO ENTRE LA IMPEDANCIA ACSTICA DEL ELEMENTO ACTIVO Y EL AGUA

TRANSDUCTORALCANZA EL ESTADO DESPOLARIZADO DEBIDO A LA ALTA TEMPERATURA. PIERDE EL EFECTO, PIEZOELCTRICO.

CERMICAS POLARIZADASMATERIALES CERMICOS QUE SON SINTETIZADOS (PRESIONADOS), CALENTADOS (APROXIMADAMENTE 1000 GRADOS C) Y POLARIZADOS MEDIANTE LA APLICACIN DE UN VOLTAJE DIRECTO DE UNOS MILES DE VOLTS POR CENTIMETRO DE ESPESOR.

LA POLARIZACIN ES EL PROCESO QUE HACE ESTOS MATERIALES PIEZOELCTRICOS. INCLUYE TITANATO DE BISMUTO DE SODIO, METANIOBATO DE PLOMO Y DIFERENTES MATERIALES BASADOS EN EL TITANATO CIRCONATO DE PLOMO.

VENTAJAS DE LAS LNEAS DE DEMORACONSTRUYEN EL CONTORNO DEL MATERIAL A SER PROBADO. RESISTENCIA AL CALORBUENA RESOLUCIN DE SUPERFICIE CERCANADEMORAS INTERCAMBIABLES

BLANDALIGERA PRDIDA DE SENSIBILIDAD BUENA PARA SUPERFICIES RUGOSAS PLATOS REEMPLAZABLES POBRE RESOLUCIN DE SUPERFICIE CERCANA

DURA

MAS SENSIBLE, DURARERA, LA SUPERFICIE CERCANA PODRA SER UN PROBLEMA NO ES BUENA EN SUPERFICIES RUGOSAS, WEAR PLATES WEAR OUT.EL AIRE ES UN MEDIO POBRE PARA TRANSFERIR VIBRACIONES ULTRASNICAS DENTRO DE LQUIDOS O SLIDOS, POR LO TANTO UN ACOPLAMIENTO DEBE SER USADO PARA TRANSFERIR LA ENERGA DESDE EL TRANSDUCTOR HACIA EL MATERIAL BAJO PRUEBA.EL AGUA ES UN ACOPLADOR COMN COMO SE MUESTRA A CONTINUACIN.

LA MAYOR PARTE DE LA ENERGA ULTRASNICA EST CONCENTRADA A LO LARGO DE LA LNEA CENTRAL DEL HAZ.

LOS LBULOS SECUNDARIOS O DE LADO SE FORMAN EN LA CARA DEL TRANSDUCTOR E IRRADIAN DESDE LA DIRECCIN PRINCIPAL DE RECORRIDO DEL SONIDO.

ESTOS LBULOS SECUNDARIOS REPRESENTAN REAS DE INTENSIDADES ALTAS Y BAJAS EN EL BORDE DEL HAZ.

DEBIDO A LOS LBULOS SECUNDARIOS, EL ANCHO TIL DE UN HAZ TRANSDUCTOR ES MENOR QUE EL ANCHO FISICO DEL TRANSDUCTOR.

EL DIMETRO DEL TRANSDUCTOR TIENE UN INFLUENCIA DEFINIDA EN EL HAZ DE SONIDO TRANSMITIDO A TRAVS DEL MEDIO.

PARA UNA FRECUENCIA DADA, UN TRANSDUCTOR MAS PEQUEO TIENE UN MAYOR NGULO DE DIFUSIN DEL HAZ QUE UN TRANSDUCTOR DE MAYOR DIMETRO:

CAMBIANDO LA FRECUENCIA DE VIBRACIN DEL TRANSDUCTOR TAMBIN CAMBIAR LA DIFUSIN DEL HAZ.

LA DIVERGENCIA ES INVERSAMENTE PROPORCIONAL A LA FRECUENCIA. POR LO TANTO, UN TRANSDUCTOR DE ALTA FRECUENCIA TIENE UN MAYOR DIMETRO CONSTANTE DEL HAZ DE SONIDO QUE UN TRANSDUCTOR DE BAJA FRECUENCIA.

LA DIVERGENCIA DEL HAZ PUEDE SER REDUCIDA INCREMENTANDO LA FRECUENCIA DEL TRANSDUCTOR DE DIMETRO MAYOR. LA CANTIDAD DE HAZ DIFUNDIDO ES DETERMINADA POR LA SIGUIENTE ECUACIN:

DIFUSION DEL HAZ

DIFUSION DEL HAZ

5. ATENUACIN, IMPEDANCIA ACSTICA Y RESONANCIA

ELECCIN 5ATENUACIN, IMPEDANCIA ACSTICA Y RESONANCIA

COMO SE MUESTRA A CONTINUACIN, UN HAZ DE ENERGA DE SONIDO DIVERGERA MIENTRAS ESTE SE MUEVE A TRAVS DEL MATERIAL Y LA INTENSIDAD (ENERGA) DECRECE CON LA DISTANCIA DESDE EL TRANSDUCTOR Y DESDE EL CENTRO DEL HAZ..

PARA UN TRANSDUCTOR DE TAMAO DADO:

TRANSDUCTORES DE ALTA FRECUENCIA PRODUCEN MAYOR ESTRECHAMIENTO DEL HAZ DE SONIDO QUE LOS TRANSDUCTORES DE BAJA FRECUENCIA.

A MODO DE ILUSTRACIN, EL ULTRASONIDO PUEDE SER VISTO COMO UN ESTRECHADOR DEL HAZ EN FORMA DE CONO, EL CUAL ES DIVIDIDO EN DOS ZONAS.

LA INTENSIDAD EN LA ZONA CERCANA VARIA IRREGULARMENTE DEBIDO A LA INTERACCIN DE LA ONDA DE SONIDO CERCA DEL TRANSDUCTOR. ESTO IMPIDE UNA DETECCIN CONFIABLE DE DISCONTINUIDADES CERCA DE LA SUPERFICIE.

EN LA ZONA LEJANA, LA INTENSIDAD (ENERGA) DECRECE CONSTANTEMENTE DEBIDO TANTO A LA ATENUACIN COMO A LA DIVERGENCIA DEL HAZ.

LA INTENSIDAD EN EL PUNTO Y ES MENOR QUE EN EL PUNTO X. ATENUACIN ES EL TRMINO USADO PARA DESCRIBIR LA CONDICIN DE PRDIDA DE ENERGA. ATENUACIN SIGNIFICA EL PROCESO DE DISMINUCIN DE LA CANTIDAD.

LA RAZN PRIMARIA PARA LA ATENUACIN ES LA ABSORCIN Y LA DISPERSIN DE LA ENERGA DEL ULTRASONIDO.

ZONA CERCANA / ZONA DE FRESNEL. ZONA LEJANA / FRAUNHOFER.

LA ATENUACIN VARIA EN LOS DIFERENTES MATERIALES, DEPENDIENDO DE LA ABSORCIN Y DISPERCIN DE LA ENERGA DE SONIDO OTRO FENMENO INHERENTE A LA INTERRELACIN ENTRE EL SONIDO Y LAS PROPIEDADES DEL MATERIAL ES LA IMPEDANCIA ACSTICA. ESTE TRMINO NO DEBE SER CONFUNDIDO CON ATENUACIN.

LA IMPEDANCIA ACSTICA (Z) SE DEFINE COMO EL PRODUCTO DE LA DENSIDAD () Y LA VELOCIDAD DEL SONIDO (V) EN UN MATERIAL DADO.

IMPEDANCIA = DENSIDAD X VELOCIDAD, O Z= V

A CONTINUACIN SE MUESTRAN VALORES DE IMPEDANCIA PARA MATERIALES TPICOS:

LA ATENUACION SE DEFINE COMO LA PERDIDA DE ENERGIA (ACUSTICA) POR UNIDAD DE DISTANCIA PARA LA PROPAGACION DE ONDAS ULTRASONICAS, LA CONSTANTE ATENUCACION ALPHA ESTA DADA POR:DONDE ALPHA = CONSTANTE DE ATENUACIN

TRES CAUSAS DE ATENUACINDISFRACCINDISPERSINABSORCINUN dB DE PRDIDA POR PULGADA DE MATERIAL.

DISFRACCIN ES LA HABILIDAD DE LAS ONDAS DE BORDEAR OBJETOS EN SU TRAYECTORIA.

SI LA ENERGA ACSTICA ES TRANSMITIDA DENTRO DE DOS PIEZAS IDENTICAS DE ACERO PERFECTAMENTE ENLAZADAS, ENCONTRAMOS QUE EL SONIDO TIENE LA MISMA VELOCIDAD A TRAVS DE AMBAS CON UNA PROPORCIN DE IMPEDANCIA DE 1.

UNA RAZN DE PROPORCIN YA SEA MENOR O MAYOR QUE 1 A 1 ES MENOR QUE LA IDEAL.COMO SE MUESTRA DEBAJO UNA GRAN PORCIN DEL HAZ DE SONIDO EN UNA INTERFASE AGUA A ACERO REFLEJARA HACIA EL TRANSDUCTOR Y NUNCA ENTRARA EN LA PARTE.

PARA DETERMINAR CUANTA ENERGA ES REFLEJADA USTED PUEDE USAR LA SIGUIENTE FRMULA:

EN LA ILUSTRACION ANTERIOR, QUE CANTIDAD DE ENERGIA DE SONIDO ES REFLEJADA EN UNA INTERFASE AGUA ACERO?

IMPEDANCIA ACSTICA (Z)Z=DENSIDAD (P) X VELOCIDAD (V)Z-ES LA RESISTENCIA QUE OFRECEN LAS PARTCULAS DEL MATERIAL A SER MOVIDAS DE SU POSICIN DE EQUILIBRIO.UNA INTERFASE ACSTICA ES LA FRONTERA ENTRE DOS MATERIALES DE IMPEDANCIA ACSTICA DIFERENTE.NOTA: A MAYOR DIFERENCIA DE IMPEDANCIA ACSTICA, MAYOR % DE REFLEXIN.IMPEDANCIA SNICALAS VARIACIONES EN LA IMPEDANCIA SNICA AFECTAN LA AMPLITUD DE UNA INDICACIN DE DISCONTINUIDAD.POR EJEMPLO, UNA GRIETA, HUECO, O ARRUGA CREA UNA FRONTERA DE MATERIAL Y TIENE UNA MUY ALTA RAZN DE IMPEDANCIA. OBTENEMOS CASI UNA TOTAL REFLEXIN DESDE LA DISCONTINUIDAD.LA ESCORIA, LA CUAL ES UNA INCLUSIN NO METALICA, TIENE UNA IMPEDANCIA CERCANA A LA DEL MATERIAL. ALGUNA ENERGA SE PROPAGAR A TRAVS DE LA INCLUSIN NO METALICA Y CONTINUARA HACIA LA SUPERFICIE POSTERIOR DEL MATERIAL.REFLEXIN100%METAL GAS

EL PORCENTAJE ESPECFICO DE LA ENERGA REFLEJADA DEPENDE DE LAS RAZONES DE LOS MATERIALES.

REFLEXIN PARCIAL

ONDAS ULTRASNICAS

SON ONDAS MECNICAS EN CONTRASTE CON, POR EJEMPLO:LUZ Y RAYOS XLOS CUALES SON ONDAS EELCTROMAGNTICAS MetalLquido

RESONANCIA: PUEDE SER DEFINIDA COMO LA CARACTERSTICA DE UN CUERPO VIBRANTE PARA RESONAR O VIBRAR EN ARMONA CON UNA FUENTE DE VIBRACIN.COMO MUESTRA UNA CONDICIN DE RESONANCIA EXISTIR EN CUALQUIER MOMENTO QUE UNA ONDA LONGITUDINAL CONTINUA SEA INTRODUCIDA EN UN MATERIAL Y REFLEJADA EN FASE CON LA ONDA QUE LLEGA.

STANDING WAVESTRANSDUCERCOUPLANT

LA RESONANCIA OCURRIR SOLAMENTE CUANDO EL ESPESOR DEL MATERIAL ES IGUAL A MEDIA LONGITUD DE ONDA O A UN MLTIPLO EXACTOS DE MEDIA LONGITUD DE ONDA. A CONTINUACION SE MUESTRA UNA FRECUENCIA FUNDAMENTAL Y SUS MULTIPLOS DENOMINADOS ARMONICOS.

LAS UNIDADES ULTRASONICAS EMPLEANDO EL PRINCIPIO DE RESONANCIA FUERON COMUNMENTE USADAS PARA LA MEDICION DE ESPESORES E INSPECCION DE UNIONES O LAMINACIONES.SIN EMBARGO LAS UNIDADES DE PULSO-ECO HAN SIDO REFINADAS PARA EJECUTAR LA MAYORIA DE ESTAS FUNCIONES Y LOS INSTRUMENTOS DE RESONANCIA SON RARAMENTE USADOS.LA RESONANCIA OCURRE CUENDO EL ESPESOR DEL MATERIAL ES IGUAL A MEDIA LONGITUD DE ONDA O SUS MULTIPLOS EXACTOS.LA LONGITUD DE ONDA PUEDE SER MODIFICADA VARIANDO LA FRECUENCIA.LA FRECUENCIA DE RESONANCIA FUNDAMENTAL ES LA FRECUENCIA MAS BAJA A LA CUAL EL MATERIAL RESONARA.LOS ARMONICOS SON MULTIPLOS EXACTOS DE LA FRECUENCIA DE RESONANCIA FUNDAMENTAL (MINIMA)LA FRECUENCIA DE RESONANCIA FUNDAMENTAL PUEDE SER ENCONTRADA MEDIANTE:

F = FUNDAMENTAL RESONANT FREQUENCYV = VELOCITY OF LONGITUDINAL WAVET = THICKNESS OF MATERIAL

COMO MUESTRA EN EL GRFICO ANTERIOR EN A LA FRECUENCIA HA SIDO AJUSTADA HASTA QUE UNA RESONANCIA DE ONDA HA SIDO ESTABLECIDA.

SI EL TRANSDUCTOR ES MOVIDO A LA POSICIN B, EL MATERIAL PARA DE RESONAR HASTA QUE LA FRECUENCIA (LONGITUD DE ONDA) SEA AJUSTADA NUEVAMENTE A LA RESONANCIA ESTABLECIDA TAL COMO SE MUESTRA.

6. VISUALIZACIN DE INDICACIONES ULTRASNICAS

ELECCIN 6VISUALIZACIN DE INDICACIONES ULTRASNICASEXISTEN TRES TIPOS BSICOS DE DISPLAYS VISUALES QUE PUEDEN SER COMNMENTE TILIZADOS PARA EVALUAR LA SONORIDAD O CALIDAD DE UN MATERIAL BAJO PRUEBA: A - SCAN, B - SCAN Y C - SCAN. A - SCAN ES UNA DISPLAY DE AMPLITUD CONTRA TIEMPO. EL CUAL INDICA UNA DISCONTINUIDAD USANDO UN PIP EN UN TUBO DE RAYOS CATDICOS (CRT). LA PRESENTACIN A - SCAN, SE LEE DE IZQUIERDA A DERECHA. LA ALTURA DE UN PIP PUEDE SER COMPARADA CON LA ALTURA DE UN PIP DE UN REFLECTOR DE REFERENCIA CONOCIDO PARA DAR UNA INDICACIN DE TAMAO DE DISCONTINUIDAD RELATIVO.

LA PRESENTACIN B - SCAN, COMO SE MUESTRA DEBAJO. UTILIZA TPICAMENTE UNA PANTALLA DE OSCILOSCOPIO PARA VISUALIZAR UNA VISTA DE SECCIN CRUZADA DEL MATERIAL QUE ESTA BAJO PRUEBA.LA IMAGEN ES RETENIDA EN EL CRT POR UN TIEMPO SUFICIENTE PARA EVALUAR LA MUESTRA Y FOTOGRAFIAR LA PANTALLA PARA UN REGISTRO PERMANENTE.

EL C - SCAN ES UNA PRESENTACIN DE VISTA VISTA EN PLANTA SIMILAR A UNA IMAGEN DE RAYOS X. COMO SE MUESTRA A CONTINUACIN , EL C - SCAN MUESTRA LA FORMA Y UBICACIN DE LA DISCONTINUIDAD, PERO NO MUESTRA LA PROFUNDIDAD.

EL BARRIDO ULTRASNICO DE ALTA VELOCIDAD GENERALMENTE TILIZA LA PRESENTACIN C - SCAN . COMO SE MUESTRA DEBAJO , ALGUNOS REGISTRADORES USAN PAPEL TRATADO QUMICAMENTE. EL MOVIMIENTO DEL TRANSDUCTOR QUE RECORRE LA SUPERFICIE BAJO PRUEBA.

LA VENTAJA DEL C - SCAN ES SU VELOCIDAD Y HABILIDAD PARA PRODUCIR UN REGISTRO PERMANENTE. SIN EMBARGO, EL C SCAN MUESTRA SOLAMENTE LONGITUD Y ANCHO, PERO NO PROFUNDIDAD.

SE MUESTRA UN PUENTE / MANIPULADOR TPICO PARA UNA PRUEBA DE INMERSIN ULTRASNICA BSICA. CUANDO VA A SER REALIZADO UN C - SCAN, LOS MOTORES ELECTRICOS SON TILIZADOS PARA ACTIVAR LOS MECANISMOS DE RECORRIDO Y DE MOVIMIENTOS HACIA ARRIBA Y ABAJO DEL TUBO DE BSQUEDA.

UNA PRESENTACIN A - SCAN TPICA ES PRESENTADA DEBAJO TILIZANDO PRUEBA DE CONTACTO CON UN TRANSDUCTOR DE HAZ EN NGULO. EL PROCEDIMIENTO TILIZADO PARA CALIBRAR LA UNIDAD UT ES SIMILAR AL DE PRUEBA DE HAZ NORMAL Y REQUIERE UN BLOQUE DE CALIBRACIN CON UNA SUPERFICIE DE REFLEXIN DE TAMAO CONOCIDO A UN RECONOCIDO DE METAL CONOCIDO.

TRANSDUCTOR DE INMERSINOFRECE TRES (3) VENTAJAS IMPORTANTES SOBRE EL TRANSDUCTOR DE CONTACTO. EL ACOPLAMIENTO UNIFORME REDUCE LAS VARIACIONES DE SENSIBILIDAD. REDUCCIN DEL TIEMPO DE BARRIDO DEBIDO AL BARRIDO AUTOMATIZADO. EL ENFOQUE DEL TRANSDUCTOR DE INMERSIN INCREMENTA LA SENSIBILIDAD A LOS REFLECTORES PEQUEOS.

ONDAS TRANSVERSAS SUPERFICIALES Y DE PLATOREQUIEREN ELASTICIDAD Y RIGIDEZ, LA ONDA TRANSVERSAL (SHEAR) ES APROXIMADAMENTE LA MITAD DE LA VELOCIDAD DE LA ONDA LONGITUDINAL.LA VELOCIDAD DE LA ONDA SUPERFICIAL ES APROXIMADAMENTE EL 90% DE LA ONDA TRANSVERSAL.

MODOS DE ONDA

LA HABILIDAD DE UN MATERIAL DADO PARA SOPORTAR UN MODO DE ONDA DETERMINADO DEPENDE DE :LA ELASTICIDAD: UNA PROPIEDAD DE SLIDO, LQUIDOS Y GASES.LA RIGIDEZ: UNA PROPIEDAD SOLAMENTE DE LOS SLIDOSUN BLOQUE DE CALIBRACIN(BLOQUE DE PRUEBA IIW) SE MUESTRA A CONTINUACIN A UNA DISTANCIA CONOCIDA DE 4 PULGADAS DESDE LA SUPERFICIE CURVA. TILIZANDO LOS CONTROLES DE BARRIDO Y DEMORA. LOS PIPS SON AJUSTADOS PARA MOSTRAR MULTIPLOS DE 4 PULGADAS EN EL CRT. SI EL BLOQUE DE CALIBRACIN DEL HAZ EN NGULO MINIATURA MOSTRADO DEBAJO FUESE USADO PARA CALIBRAR LA PANTALLA CRT ANTERIOR DONDE APARECERIAN LOS PIPS? DEPENDIENDO DE LA DIRECCIN DEL HAZ DE NGULO DE PRUEBA. LOS PIPS APARECERIAN LO MISMO A UNA, DOS O SIETE PULGADAS O A DOS, CINCO Y OCHO PULGADASLA TCNICA DE HAZ EN NGULO ES FRECUENTEMENTE UTILIZADA PARA INSPECCIN DE SOLDADURAS COMO SE MUESTRA.

PRUEBAS STANDARDSINSPECCION UTC 2 BLADES

TRANSDUCTOR DE INMERSIN

OFRECE TRES (3) VENTAJAS IMPORTANTES SOBRE EL TRANSDUCTOR DE CONTACTO. EL ACOPLAMIENTO UNIFORME REDUCE LAS VARIACIONES DE SENSIBILIDAD. REDUCCIN DEL TIEMPO DE BARRIDO DEBIDO AL BARRIDO AUTOMATIZADO. EL ENFOQUE DEL TRANSDUCTOR DE INMERSIN INCREMENTA LA SENSIBILIDAD A LOS REFLECTORES PEQUEOS.

ONDAS TRANSVERSAS SUPERFICIALES Y DE PLATO

REQUIEREN ELASTICIDAD Y RIGIDEZ, LA ONDA TRANSVERSAL (SHEAR) ES APROXIMADAMENTE LA MITAD DE LA VELOCIDAD DE LA ONDA LONGITUDINAL.LA VELOCIDAD DE LA ONDA SUPERFICIAL ES APROXIMADAMENTE EL 90% DE LA ONDA TRANSVERSAL.

MODOS DE ONDA

LA HABILIDAD DE UN MATERIAL DADO PARA SOPORTAR UN MODO DE ONDA DETERMINADO DEPENDE DE :LA ELASTICIDAD: UNA PROPIEDAD DE SLIDO, LQUIDOS Y GASES.LA RIGIDEZ: UNA PROPIEDAD SOLAMENTE DE LOS SLIDOS.UN BLOQUE DE CALIBRACIN(BLOQUE DE PRUEBA IIW) SE MUESTRA A CONTINUACIN A UNA DISTANCIA CONOCIDA DE 4 PULGADAS DESDE LA SUPERFICIE CURVA. TILIZANDO LOS CONTROLES DE BARRIDO Y DEMORA. LOS PIPS SON AJUSTADOS PARA MOSTRAR MULTIPLOS DE 4 PULGADAS EN EL CRT.

NOTCH

SI EL BLOQUE DE CALIBRACIN DEL HAZ EN NGULO MINIATURA MOSTRADO DEBAJO FUESE USADO PARA CALIBRAR LA PANTALLA CRT ANTERIOR DONDE APARECERIAN LOS PIPS?

DEPENDIENDO DE LA DIRECCIN DEL HAZ DE NGULO DE PRUEBA. LOS PIPS APARECERIAN LO MISMO A UNA, DOS O SIETE PULGADAS O A DOS, CINCO Y OCHO PULGADASMINIATURE ANGLE BEAM

LA TCNICA DE HAZ EN NGULO ES FRECUENTEMENTE UTILIZADA PARA INSPECCIN DE SOLDADURAS COMO SE MUESTRA DEBAJO

TPICAMENTE, LA SOLDADURA DEBE SER INSPECCINADA EN EL 1ER O 2DO TRAMO SIEMPRE Y CUANDO SEA POSIBLE SEGN SE MUESTRA EN LA FIGURA QUE SIGUE.

PARA REALIZAR LA EVALUACIN DE RESULTADOS DE LA INSPECCIN CON HAZ EN NGULO SE TILIZA COMNMENTE UN CALCULADOR ULTRASNICO DE LECTURA DIRECTA.

LA ESCALA HORIZONTAL A LO LARGO DE LA PARTE SUPERIOR DE LA TARJETA REPRESENTA EL NMERO DE PULGADAS ENTRE EL TRANSDUCTOR Y EL CENTRO DE LA SOLDADURA, LA ESCALA VERTICAL REPRESENTA EL ESPESOR DEL MATERIAL Y EL ARCO MUESTRA EL NGULO DEL HAZ DE SONIDO.EL SIGUIENTE ES UN EJEMPLO DE UNA INSPECCIN TPICA DE HAZ EN NGULO TILIZADO EL CALCULADOR ULTRASNICO.UNA SOLDADURA EN DOBLE V CON UNA APERTURA DE 30 GRADOS EN UN PLATO DE ACERO DE 2 PULGADAS, TILIZANDO UNA ONDA TRANSVERSAL A 60 GRADOS EN EL MATERIAL.

EL SIGUIENTE PROCEDIMIENTO DEBE SER TILIZADO EN LA INDICACIN DEL CALCULADOR:

TRAZAR UNA LNEA REPRESENTANDO EL RECORRIDO DEL SONIDO DESDE LA ESQUINA SUPERIOR IZQUIERDA HASTA LA MARCA DE LOS 60 GRADOS EN EL ARCO, Y EXTENDIENDOLA HASTA EL PUNTO DE REPRESENTACION DE LAS 2 DE ESPESOR DEL PLATO, CALIBRAR EL BARRIDO HORIZONTAL DEL CRT PARA REPRESENTAR LA DISTANCIA RECORRIDA POR EL HAZ EN EL MATERIAL BAJO PRUEBA PARA MOSTRAR LA DISTANCIA TOTAL DE SALTO DEL HAZ DE SONIDO USTED DUPLICA LOS 3 7/16 Y MARCA EL PUNTO A APROXIMADAMENTE 6 7/8 ( PUNTO B ARRIBA) LUEGO TRAZAR LA SOLDADURA EN V DE 30 GRADOS EN EL DESLIZADOR PLSTICO O EN EL PAPEL TRANSPARENTE QUE SE DESLIZA EN AVANCE Y RETROCESO SOBRE EL CALCULADOR COMO SE MUESTRA ENCIMA UNA DISCONTINUIDAD ES VISUALIZADA EN LA PANTALLA DEL CRT A 5.5. POSTERIORMENTE EL OPERADOR MIDE LA DISTANCIA ENTRE EL CENTRO DEL TRANSDUCTOR(PUNTO DE SALIDA) Y EL CENTRO DE LA SOLDADURA(4 5/8) Y DESLIZA EL PAPEL TRANSPARENTE A LA MISMA DISTANCIA LA POSICIN DE LA DISCONTINUIDAD ES INDICADA Y PUEDE SE EVALUADA.

7. TRANSDUCTORES ULTRASNICOS Y BLOQUES DE REFERENCIA

ELECCIN 7 TRANSDUCTORES ULTRASNICOS Y BLOQUES DE REFERENCIATRANSDUCTORES ULTRASNICOS Y BLOQUES DE REFERENCIA ESTNDAR. EL TRANSDUCTOR ULTRASNICO ES EL CORAZN DEL SISTEMA DE PRUEBA UT.

EL MATERIAL DEL CRISTAL EN UN TRANSDUCTOR ULTRASNICO ESTA HECHO DE MATERIALES PIEZOELECTRICOS TALES COMO EL CUARZO, SULFATO DE LITIO Y CERMICAS POLARIZADAS.

CUARZO FUE EL PRIMER MATERIAL TILIZADO. POSEE CARACTERSTICAS DE FRECUENCIA MUY ESTABELS. SIN EMBARGO , EL CUARZO ES UN POBRE GENERADOR DE ENERGA ACSTICA Y HA SIDO GENERALMENTE REEMPLAZADO POR MATERIALES MAS EFICIENTES.EL SULFATO DE LITIO ES UN RECEPTOR MUY EFECIENTE DE ENERGA ACSTICA, PERO ES FRAGIL , SOLUBLE EN AGUA Y LIMITADO PARA USOS A TEMPERATURAS POR DEBAJO DE 165F.LAS CERMICAS POLARIZADAS PRODUCEN LOS GENERADORES MAS EFICIENTES DE ENERGA ACSTICA PERO TIENEN TENDENCIA AL DESGASTE. ENTRE LAS CERMICAS POLARIZADAS COMNES SE ENCLUYEN EL TITANATO DE BARIO, EL METANIOBATO DE PLOMO Y EL ZIRCONATO / TITANATO DE PLOMO.

LA CAPACIDAD DE UN TRANSDUCTOR ES DESCRITA POR TRES TRMINOS:

SENSIBILIDAD, ES LA HABILIDAD PARA DETECTAR DISCONTINUIDADES PEQUEAS.

2. RESOLUCIN , ES LA HABILIDAD PARA SEPARAR REFLEXINES DE SONIDO DE DOS DISCONTINUIDADES MUY CERCANAS, EN PROFUNDIDAD O EN TIEMPO.

3. EFICIENCIA, EFECTIVIDAD EN LA CONVERSIN DE ENERGA.

TRANSDUCTOR

CUARZO, ES MUY DURO, INERTE QUMICAMENTE. POBRE TRANSMISOR DE ENERGA.SULFATO DE LITIO- ES MUY SENSIBLE PERO SE DESCOMPONE A ALTAS TEMPERATURAS. ES ADEMS FRGIL. SE TILIZA EN INSPECCIN DE INMERSIN.TITANATO DE BARIO Y PZT SON LOS MEJORES MATERIALES TRANSMISORES. SE DESPOLARIZAN CON EL TIEMPO. LAS PUNTAS DE PRUEBA DE MATERIALES CERMICOS SUFREN CON EL PASO DEL TIEMPO.

ALTA TEMPERATURALOS TRANSDUCTORES ALCANZAN EL ESTADO DE DESPOLARIZACIN DEBIDO A LAS ALTAS TEMPERATURAS (APROX. 300F).PRDIDA DEL EFECTO PIEZOELECTRICO.

PUNTO DE CURIEPARA CADA MATERIAL PIEZOELECTRICO, EXISTE UNA TEMPERATURA CARACTERSTICA DENOMINADA PUNTO DE CURIE.CUANDO UN ELEMENTO CERAMICO ES CALENTADO POR ENCIMA DEL PUNTO DE CURIE, ESTE SUFRE PERMANENTE Y COMPLETAMENTE LA PRDIDA DE SU ACTIVIDAD PIEZOELCTRICA.ADEMS, A ELEVADAS TEMPERATURAS SE ACELERA EL PROCESO DE ENVEJECIMIENTO.

RESOLUCIN HABILIDAD PARA VISUALIZAR REFLECTORES SEPARADAMENTE A DIFERENCIAS DE DISTANCIA MUY PEQUEA.

RESOLUCINPARA MEJORAR LA RESOLUCIN USTED DEBE:UTILIZAR LNEA DE RETENCIN DE SIMPLE ELEMENTO.DISMINUIR EL VOLTAJE DEL PULSO INICIAL (REDUCIENDO RESONANCIA). INCREMENTAR LA AMORTIGUACIN MECNICA.

POTENCIA RESOLUTIVAES LA HABILIDAD PARA VISUALIZAR SEPARADAMENTE REFLECTORES LOCALIZADOS A DISTANCIAS DIFERENTES MUY CERCANAS ENTRE SI LA POTENCIA RESOLUTIVA DE UN TRANSDUCTOR ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A SU ANCHO DE BANDA.ANCHO DE BANDA-ES UNA FUNCIN DE LA AMORTIGUACIN PRODUCIDA POR LA CARGA MECNICA EN LAS CARAS DEL TRANSDUCTOR.

LA SENSIBILIDAD DE UN TRANSDUCTOR ESTA DETERMINADA POR SU HABILIDAD PARA DETECTAR UN HUECO PLANO DE CIERTO TAMAO, A UNA PROFUNDIDAD ESPECFICA, EN UN BLOQUE DE REFERENCIA ESTNDAR.

MIENTRAS MENOR ES EL HUECO DETECTADO, MAYOR ES LA SENSIBILIDAD.

LA SENSIBILIDAD DEL TRANSDUCTOR ES MEDIDA POR LA AMPLITUD DE SU RESPUESTA A UNA DISCONTINUIDAD ARTIFICIAL EN UN BLOQUE DE REFERENCIA STANDARD. EL BLOQUE DE REFERENCIA ES NECESARIO PORQUE AN LOS TRANSDUCTORES DEL MISMO TAMAO, FRECUENCIA Y MATERIAL NO SIEMPRE PRODUCEN LA MISMA AMPLITUD DE SEAL PARA UN REFLECTOR DADO.

LA REOLUCIN ES LA HABILIDAD PARA SEPARAR (DISTINGUIR ENTRE) LAS REFLEXIONES DE SONIDO DESDE UNA DISCONTINUIDAD CERCANA A UNA FRONTERA O DOS DISCONTINUIDADES MUY CERCANAS EN PROFUNDIDAD O TIEMPO.

EL AMORTIGUAMIENTO DETIENE LA RESONANCIA O VIBRACIONES.REFUERZO BLOQUE DE AMORTIGUACIN.EL BLOQUE DE AMORTIGUACIN CONTROLA LA RESONANCIA DEL CRISTAL.EL BLOQUE DE AMORTIGUACIN ABSORBE LAS ONDAS DE SONIDO POSTERIORES.LA AMORTIGUACIN DETIENE LA VIBRACINMEJOR RESOLUCIN PERO MENOS PENETRACIN.

INVERSAMENTE PROPORCIONALESDP

RETROCESO

CUANDO LA IMPEDANCIA ACSTICA DEL RETROCESO SE IGUAL A LA IMPEDANCIA ACSTICA DEL ELEMENTO ACTIVO EL RESULTADO SER UN TRANSDUCTOR ALTAMENTE AMORTIGUADO QUE TENDR BUEN RANGO DE RESOLUCIN PERO PODRA TENER MENOR AMPLITUD DE SEAL.

SI EXISTE FALTA DE CORRESPONDENCIA A EN LA IMPEDANCIA ACSTICA ENTRE EL ELEMENTO Y EL REFUERZO, MAS ENERGA DE SONIDO SER REFLEJADA HACIA DELANTE EN EL MATERIAL DE PRUEBA / RESULTANDO EN UN TRANSDUCTOR CON MAS BAJA RESOLUCIN PERO MAYOR SENSIBILIDAD.

Decibeles / dBdB Bsicos / Razn de equivalencias 1 dB = 1.12:12 dB = 1.26:16 dB = 2:112 dB = 4:120 dB = 10:1

Ganancia dB / Razn de Primera y Segunda Seal

LOS MATERIALES TRANSDUCTORES SON USUALMENTE CORTADOS EN DOS FORMAS:CRISTALES CORTADOS PERPENDICULARES AL EJE X PRODUCEN ONDAS LONGITUDINALES.CRISTALES CORTADOS PERPENDICULARES AL EJE Y PRODUCEN ONDAS TRANSVERSALES.COMO SE MUESTRA A CONTINUACIN, LA MAYORA DE LOS CRISTALES TILIZADOS PARA UT SON CORTADOS PERPENDICULARES AL EJE X.

EL TAMAO ES UNA FACTOR QUE CONTRIBUYE EN EL FUNCIONAMIENTO DE UN TRANSDUCTOR.A MAYOR DIMETRO DEL TRANSDUCTOR, MENOR DIVERGENCIA DEL HAZ DE SONIDO PARA UNA FRECUENCIA DADA.SIN EMBARGO, LOS PEQUEOS TRANSDUCTORES DE ALTA FRECUENCIA SON MEJORES PARA DETECTAR DISCONTINUIDADES MUY PEQUEAS.MIENTRAS MAYOR ES EL TRANSDUCTOR, MAS ENERGA DE SONIDO ES TRANSDUCTORES GRANDES DE BAJA FRECUENCIA SON USADOS FRECUENTEMENTE PARA OBTENER MAS PENETRACIN.LOS TRANSDUCTORES GRANDES DE UN SOLO CRISTAL SON GENERALMENTE LIMITADOS A LAS BAJAS FRECUENCIAS, LOS CRISTALES DE ALTA FRECUENCIA SON SUCEPTIBELS A DAO DEBIDO A QUE SON MUY DELGADOS.

LA FRECUENCIA DE UN TRANSDUCTOR ES UN FACTOR IMPORTANTE EN SU APLICACIN.1. EN LA MEDIDA QUE SE MAYOR LA FRECUENCIA DE UN TRANSDUCTOR, SER MENOR LA DIVERGENCIA DEL HAZ DE SONIDO Y MAYOR LA SENSIBILIDAD Y LA RESOLUCIN.CUANDO EL HAZ DE SONIDO DIVERGE COMO SE MUESTRA DEBAJO, MENOS SONIDO TENDR POSIBILIDAD DE SER REFLEJADO DESDE UNA PEQUEA DISCONTINUIDAD.

2. EN LA MEDIDA QUE SEA MENOR LA FRECUENCIA, SER MAS PROFUNDA LA PENETRACIN DEL SONIDO Y MENOR LA DISPERSIN. LA MAYOR DIVERGENCIA DEL HAZ AYUDA EN LA DETECCIN DE REFLECTORES LOS CUALES NO SON PERPENDICULARES AL EJE DEL HAZ DE SONIDO.

3.EL ESPESOR DEL CRISTAL ESTA RELACINADO ADEMS CON LA FRECUENCIA DEL TRANSDUCTOR. A MAYOR FRECUENCIA DEL TRANSDUCTOR , MS DELGADO SER EL CRISTAL.

LA MAYORA DE LAS PRUEBAS ULTRASNICAS SE REALIZAN ENTRE 0.2MHZ Y 25 MHZ Y LOS CRISTALES CORTADOS PARA USO POR ENCIMA DE LOS 10 MHZ SON DEMASIADOS DELGADOS Y FRGILES PARA PRUEBAS DE CONTACTO. POR LO TANTO LOS TRANSDUCTORES CON FRECUENCIAS DE OPERACIN POR ENCIMA DE LOS 10MHZ SON USADOS PRINCIPALMENTE PARA PRUEBAS DE INMERSIN.

LOS TRANSDUCTORES PARA PRUEBAS DE CONTACTO Y PRUEBAS DE INMERSIN SON ESENCIALMENTE IGUALES PERO USUALMENTE NO SON INTERCAMBIABLES.LA MAYORA DE LOS TRANSDUCTORES DE PRUEBA DE CONTACTO TIENEN PLATOS EN EL FRENTE DEL ELEMENTO PIEZOELECTRICO PARA PROTEGERLO UNA EXCEPCIN DE ESTO ES EL TRANSDUCTOR DE CUARZO.COMO SE MUESTRA DEBAJO, LOS TRANSDUCTORES DE CONTACTO PUEDEN SER LO MISMO DE HAZ RECTO O DE HAZ EN NGULO.

LOS TRANSDUCTORES DE NGULO RECTO USUALMENTE TIENEN UNA PLACA DE LUCITA (LUCITE) O CUARZO EN EL FRENTE DEL CRISTAL. LOS TRANSFUCTORES DE HAZ EN NGULO TIENEN EL PLATO EN FORMA DE CUA PARA PRODUCIR EL NGULO DE REFRACCIN DESEADO.COMO SE MUESTRA EN LA FIGURA ANTERIOR, EL CALCE DE LUCITA PROTEGE LA CARA DEL CRISTAL Y DETERMINA EL NGULO DE INCIDENCIA DEL HAZ DE SONIDO EN LA PARTE BAJO PRUEBA. CUANDO LAS ONDAS DE SONIDO SON DIRIGIDAS HACIA LA PARTE BAJO PRUEBA A CIERTO NGULO ELLAS SON DIVIDIDAS EN ONDAS LONGITUDINALES Y TRANSVERSALES POR REFRACCIN. LA MAYORA DE LAS PRUEBA CON HAZ EN NGULO SON REALIZADAS CON ONDAS TRANSVERSALES.

LOS LENTES CILNDRICOS SON TILIZADOS DE DOS MANERAS:

1. PARA INCREMENTAR LA SENSIBILIAD Y LA RESOLUCIN DEL EQUIPO.PARA CORRECCIN DE CONTORNO COMO SE MUESTRA DEBAJO. EL LENTE PUEDE SERE ESPECIALMENTE MODELADO PARA DIRIGIR LA ENERGA DE SONIDO PERPENDICULARMENTE A UNA SUPERFICIE CURVA EN TODOS LOS PUNTOS.

LOS LENTES ESFRICOS CONCENTRAN LA ENERGA DEL SONIDO EN UN HAZ EN FORMA DE CONO.

EL ENFOQUE INCREMENTA SU INTENSIDAD, PERO ACORTA SU RANGO TIL.MIENTRAS QUE EL LENTE CILNDRICO QUE SE MUESTRA EN LA FIGURA ANTERIOR TIENE UN MAYOR ANCHO, EL LENTE ESFRICO TIENE LA MAYOR SENSIBILIDAD.EL LENTE ESFRICO ES FRECUENTEMENTE TILIZADO CUANDO LAS PARTES EN PRUEBAS DE INMERSIN TIENEN UNA SUPERFICIE RUGOSA.LOS TRANSDUCTORES ENFOCADOS SE DIFERENCIAN POR SU DISTANCIA FOCAL. LAS DISTANCIAS FOCALES PEQUEAS EXAMINAN REAS DEL MATERIAL CERCANAS A LA SUPERFICIE. LAS MAYORES DISTANCIAS FOCALES SON PARA REAS MAS PROFUNDAS.

LA PUNTA DE PRUEBA DE HAZ EN NGULO PUEDE SER UTILIZADA ADEMS PARA GENERAR ONDAS DE SUPERFICIE. COMO HEMOS ANALIZADO. LAS ONDAS DE SUPERFICIE SON GENERADAS CUANDO EL NGULO INCIDENTE DEL HAZ DE SONIDO ALCANZA EL SEGUNDO NGULO CRTICO O SUPERIORES. LA MAYORA DE LOS TRANSDUCTORES DE HAZ EN NGULO SON IDENTIFICADOS POR LA ONDA TRANSVERSAL REFRACTADA PRODUCIDA (70, 60, ETC) EN UN MATERIAL ESPECFICO, USUALMENTE ACERO Y ALUMINIO.

LOS LENTES ACSTICOS ESFRICOS Y CILNDRICAMENTE CONFORMADOS SON AADIDOS COMNMENTE A LOS TRANSDUCTORES DE TIPO DE INEMRSIN. ELLOS SON USADOS PARA:

MEJORARA LA SENSIBILIDAD Y LA RESOLUCIN.COMPENSACIN DE CONTORNOS DE PARTES BAJO PRUEBA.EXAMINAR UNA PROFUNDIDAD DADA DE LA PARTE BAJO PRUEBA MAS CUIDADOSAMENTE.COMO SE MUESTRA DEBAJO, LOS LENTES CONFORMADOS CILNDRICAMENTE ENFOCAN LA ENERGA DEL SONIDO A UNA LNEA, LOS LENTES CONFORMADOS ESFRICAMENTE ENFOCAN LA ENERGA DE SONIDO A UN PUNTO.

LOS TRANSDUCTORES EXISTEN EN DIVERSAS FORMAS TAMAOS Y CARACTERSTICAS FSICAS. ENTRE LOS TIPOS COMNES SE INCLUYEN DE PINCEL, DE DOBLE ELEMENTO, DE SIMPLE ELEMENTO, DE HAZ EN NGULO, ENFOCADO, MOSAICO, CONTACTO E INMERSIN. LOS TRANSDUCTORES DE SIMPLE ELEMENTO PODRAN SER SOLO TRANSMISORES SOLO RECEPTORES, O SIMULTNEAMENTE TRANSMISORES Y RECEPTORES. LOS TRANSDUCTORES DE DOBLE ELEMENTO (COMO SE MUESTRA ABAJO) PODRA SER TANTO TRANSDUCTORES INDEPENDIENTES MONTADOS CARA A CARA O UNO SOBRE OTRO. EN UN TRANSDUCTOR DE DOBLE ELEMENTO, UNO ES EL TRANSMISOR Y EL OTRO ES EL RECEPTOR.

LOS TRANSDUCTORES DE DOBLE ELEMENTO TIENEN MEJOR RESOLUCIN DE SUPERFICIE CERCANA PORQUE EL RECEPTOR PUEDE RECIBIR SEALES DE DISCONTINUIDAD ANTE QUE EL TRANSMISOR COMPLETE SU TRANSMISIN.

BLOQUES DE REFERENCIA STANDARD

EN PRUEBAS ULTRASNICAS, LAS DISCONTINUIDADES SON USUALMENTE COMPARADAS CON UNA REFERENCIA ESTNDAR.EL ESTNDAR PODRA SER UNO DE VARIOS BLOQUES DE REFERENCIA O CONJUNTOS DE BLOQUES ESPECIFICADOS PARA UNA PRUEBA DADA. LOS BLOQUES DE REFERENCIA VIENEN EN MUCHAS FORMAS Y TAMAOS DIFERENTES Y EN ESTA ELECCIN SE DISCUTIRAN SOLO ALGUNOS DE LOS MAS COMNMENTE USADOS. UN BLOQUE TIPICO SE MUESTRA A CONTINUACIN.

LA MAYORIA DE LOS BLOQUES DE REFERENCIA TIENE EN COMN LO SIGUIENTE: SON CONSTRUIDOS DE MATERIALES CUIDADOSAMENTE SELECCIONADOS. EL MATERIAL DEBE TENER LA ADECUADA ATENUACIN, TAMAO GRANULAR, TRATAMIENTO DE CALOR Y ESTAR LIBRE DE DISCONTINUIDADES. TODAS LAS DIMENSIONES DEBEN SER MAQUINADAS CON PRECISIN TODO HUECO DEBE SER DE FONDO PLANO Y TENER UN DIMETRO ESPECFICO PARA SER UN REFLECTOR IDEAL. EL DIMETRO DE LOS HUECOS TALADROS EN LOS LADOS DEBE SER CUIDADOSAMENTE CONTROLADO.

TRES CONJUNTOS COMNMENTE USADOS DE BLOQUES DE REFERENCIA ESTNDAR SON:BLOQUES DE AMPLITUD DE REA BLOQUES DE AMPLITUD DE DISTANCIACONJUNTOS BSICOS ASTM DE BLOQUES DE AMPLITUD DE REA Y DISTANCIA.

LOS BLOQUES DE AMPLITUD DE REA SON ESTNDAR PARA DISCONTINUIDADES DE TAMAOS DIFERENTES, A LA MISMA PROFUNDIDA. LOS BLOQUES DE AMPLITUD DE DISTANCIA SON ESTNDAR PARA DISCONTINUIDADES DEL MISMO TAMAO A DIFERENTES PROFUNDIDADES. EL CONJUNTO BASICO DE LOS BLOQUES DE AMPLITUD REA/DISTANCIA CUENTA CON DIEZ BLOQUES DE 2 PULGADAS DE DIMETRO , COMO SE MUESTRA A CONTINUACIN:

OTRO TIPO DE BLOQUE DE CALIBRACIN ES EL BLOQUE IIW (INSTITUTO INTERNACIONAL DE SOLDADURA) ESTE SUMINISTRA LO SIGUIENTE:VERIFICACIN DE DISTANCIAS CONOCIDAS Y RELACIONES ANGULARES, VERIFICA NGULO DEL TRANSDUCTOR Y PUNTO DE SALIDA HAZ, Y CHEQUEA LA RESOLUCIN DEL TRANSDUCTOR.

PUNTO DE SALIDA DEL TRANSDUCTOR

EN PRUEBAS DE CONTACTO DE HAZ EN NGULO, EL PUNTO DE SALIDA DEL HAZ DEL TRANSDUCTOR DEBE SER CONOCIDO PARA DETERMINAR EXACTAMENTE LA UBICACIN DE LA DISCONTINUIDAD.

COMO SE MUESTRA EN LA FIGURA , EL TRANSDUCTOR ES MOVIDO HACIA DELANTE Y HACIA ATRS HASTA QUE PIP EN EL CRT ALCANZA LA MXIMA AMPLITUD. EL PUNTO FOCAL EN EL BLOQUE IIW CORRESPONDE CON EL PUNTO DE SALIDA DEL HAZ DEL TRANSDUCTOR.

CALIBRACINES STANDARES ESPECIALES:LOS STANDARES ESPECIALES SON A MENUDO USADOS PARA ARTCULOS TALES COMO SOLDADURAS, FUNDICIONES Y TUBERAS. NORMALMENTE LOS STANDARES SON EL MISMO MATERIAL Y FORMA QUE EL PRODUCTO A SER PROBADO. LOS REFLECTORES DE REFERENCIA TALES COMO MUESCAS Y HUECOS SON ARTIFICIALMENTE AADIDOS AL ESTNDAR.

VERIFICACIN DEL NGULO DEL TRANSDUCTORLA VERIFICACIN DEL NGULO DEL TRANDUCTOR ES LLEVADA A CABO COMO SE MUESTRA ABAJO:LA CUA PLASTICA DEL TRANSDUCTOR DE HAZ EN NGULO ESTA SUJETA A DESGASTE EN CONDICIONES DE USO NORMALES. ESTE DESGASTE PUEDE CAMBIAR EL PUNTO DE SALIDA DEL HAZ Y EL NGULO DEL HAZ DE SONIDO.

DESDE LA POSICIN MOSTRADA ARRIBA, EL TRANSDUCTOR ES MOVIDO HACIA ATRS Y HACIA DELANTE HASTA QUE LA REFLEXIN DESDE EL HUECO DE 2 PULGADAS MUESTRE LA AMPLITUD MXIMA EN EL CRT. EL NGULO DEL HAZ DE SONIDO PUEDE ENTONCES SER ELEGIDO DESDE DONDE EL PUNTO DE SALIDA EN EL TRANSDUCTOR COINCIDE CON LOS GRADOS ESTAMPADOS EN EL LADO DEL BLOQUE.

EL PUNTO DE SALIDA DEL HAZ DE SONIDO DEL TRANSDUCTOR DEBE SIEMPRE SER CHEQUEADO PRIMERO. SI LA MARCA DEL PUNTO DE SALIDA NO ES CORRECTA, ENTONCES EL CHEQUEO DEL NGULO NO SER EXACTO.

LA POTENCIA DE RESOLUCIN DE CAMPO LEJANO DEL SERVICIO DE PRUEBA PUEDE SER ESTIMADA UBICANDO UN TRANSDUCTOR DE HAZ NORMAL EN EL BLOQUE IIW COMO SE MUESTRA.

UNA BUENA RESOLUCIN SER INDICADA SI EL INSTRUMENTO PUEDE SEPARAR SATISFACTORIAMENTE LOS PIPS DESDE LOS TRES REFLECTORES.

EL BLOQUE DE HAZ EN NGULO MINIATURA PUEDE ADEMS SER USADO PARA CALIBRAR EL INSTRUMENTO PARA LA INSPECCIN DEL NGULO DEL HAZ. EL BLOQUE MINIATURA ESTA CONCEBIDO PARA TRABAJOS DE CAMPO Y NO ES TAN COMPLETO COMO EL BLOQUE GRANDE IIW.

8. INSPECCIN POR INMERSIN

INSPECCIN POR INMERSIN

UNA INSTALACIN DE PRUEBA TPICA USUALMENTE INCLUYE LOS ARTCULOS MOSTRADOS ABAJO:

EN PRUEBAS DE CONTACTO, EL NGULO IMPRESO EN LA CUA DE LUCITA USADA EN PRUEBAS DE HAZ EN NGULO A MENUDO INDICA EL NGULO DE REFRACCIN EN UN MATERIAL DADO. SIN EMBARGO, EN PRUEBAS DE INMERSIN, EL NGULO MOSTRADO POR EL INDICADOR DE NGULO EN EL MANIPULADOR ES EL NGULO DE INCIDENCIA. ES NECESARIO AMPLICAR LA LEY DE SNELL Y CALCULAR EL NGULO DE REFRACCIN EN EL MATERIAL DE PRUEBA.

SI EL INDICADOR DE NGULO MOSTRARA EL NGULO DE REFRACCIN DEL MATERIAL BAJO PRUEBA, SERIA NECESARIO CAMBIAR EL INDICADOR CADA VEZ QUE UN MATERIAL DIFERENTE FUESE INSPECCIONADO.

FRECUENCIAS DE PRUEBA, DEBIDO A QUE EL TRANSDUCTOR NO ENTRA EN CONTACTO CON EL MATERIAL EN ESTUDIO EN PRUEBAS DE INMERSIN, ES POSIBLE UTILIZAR CRISTALES MAS DELGADOS A MAS ALTAS FRECUENCIAS ULTRASNICAS. ES POSIBLE UTILIZAR FRECUENCIAS TAN ALTAS COMO 25 MHZ Y EL RANGO ES USUALMENTE DE 2.25 A 25 MHZ. LAS MAS ALTAS FRECUENCIAS DAN LA MEJOR RESOLUCIN DE PEQUEAS DISCONTINUIDADES.

INSTALACIN TPICA DE PRUEBA

DISTANCIA FOCAL

TRANSDUCTORES

PARA UNA APLICACIN DE PRUEBA DE INMERSIN EN LA QUE SE REQUIERA UN HAZ DE SONIDO MAS AGUDO QUE EL NORMAL, DEBE SER USADO UN TRANSDUCTOR ENFOCADO. LAS LENTES ENFOCAN LA ENERGA DEL SONIDO EN UN PEQUEO Y BIEN DRENADO PATRON COMO SE MUESTRA :

EL RECORRIDO ADECUADO EN EL AGUA PARA UN TRANSDUCTOR ENFOCADO PUEDE SER DETERNIMADO COMO SIGUE:USANDO UN TRANSDUCTOR CON UNA DISTANCIA FOCAL DE 5 PULGADAS EN AGUA PARA ENFOCAR EL HAZ A UN PUNTO A 0.25 PULGADAS POR DEBAJO DE LA SUPERFICE DE LA PARTE DE ACERO, EL CUAL DETERMINARIA LA DISTANCIA DE RECORRIDO EN EL AGUA MEDIANTE: DIVIDIENDO LA VELOCIDAD DEL ACERO POR LA VELOCIDAD DEL AGUA.

B. MULTIPLICANDO LA PROFUNDIDAD FOCAL DESEADA POR LA RESPUESTA 4 X .25 =1

6.0 X 105 CM/SEC =41.5 X 105 CM/SEC

C. SUBSTRAYENDO LA RESPUESTA DE LA DISTANCIA FOCAL CONOCIDA EN EL AGUA . 5 1 = 4

D. ASI, LA DISTANCIA DE RECORRIDO EN EL AGUA DEBE SER 4 AL FOCO DEL HAZ A .25 POR DEBAJO DE LA SUPERFICIE.

UNA APLICACIN ESPECIAL DE PRUEBA DE INMERSIN ES BURBUJEADOR O CHORREADOR COMO SE MUESTRA DEBAJO.

AMBAS TCNICAS, DIRECTA Y DE HAZ NGULO PUEDEN SER USADAS CON ESTE PROCESO DEPENDIENDO DEL DISEO DEL BURBUJEADOR (CHORREADOR).

UNA VENTAJA DEL BURBUJEADOR ES QUE NO REQUIERE TANQUE DE INMERSIN. UNA TCNICA SIMILAR AL BURBUJEADOR (CHORREADOR) ES USAR EN PRUEBAS DE CONTACTO Y UTILIZA UNA UNIDAD DE BSQUEDA IRRIGADA. EL ACOPLADOR (AGUA) PUEDE SER ALIMENTADO A LA SUPERFICIE BAJO PRUEBA MEDIANTE UNA SERIE DE HUECOS EN BLOQUE PLSTICO.

LA SIGUIENTE MUESTRA UNA OPERACIN DE INMERSIN DE HAZ RECTO TPICA CON LA INDICACIN QUE SERIA EN EL CRT.

LA DISTANCIA DE RECORRIDO EN EL AGUA DESDE EL TRANSDUCTOR A LA SUPERFICIE FRONTAL DE LA PARTE BAJO PRUEBA ES GENERALMENTE ESTABLECIDA PARA SER MAS DURADERA EN TIEMPO PARA LA PARTE DE METAL DESDE EL FRENTE HASTA EL FONDO DEL MATERIAL. SI EL TRANSDUCTOR ESTA DEMASIADO CERCA DE LA SUPERFICIE FRONTAL DE LA PARTE BAJO PRUEBA, LA SEGUNDA REFLEXIN FRONTAL APARECERA EN EL CRT ENTRE LAS REFLEXIONES DE LAS SUPERFICIE FRONTAL Y POSTERIOR. ESTA REFLEXIN PODRA APARENTAR SER UNA DISCONTINUIDAD.

LA VELOCIDAD DEL SONIDO EN EL AGUA ES ALREDEDOR DE QUE EN EL ALUMINIO O EL ACERO. UNA PULGADA DE AGUA APARECERA EN EL CRT EN EL MISMO INSTANTE DE TIEMPO EN EL BARRIDO QUE 4 PULGADAS DE ACERO. POR LO TANTO, UNA REGLA BASICA ES USAR AL MENOS UNA PULGADA DE RECORRIDO DE AGUA POR CADA 4 PULGADAS DE RECORRIDO DE METAL, MAS .LA TCNICA DE PRUEBA DE HAZ EN NGULO CON INMERSIN SE ILUSTRA DEBAJO:

CON LA PRUEBA DE HAZ EN NGULO, APENAS RESULTARA SOLO UNA INDICACIN DE PEQUEA SUPERFICIE, DEBIDO A QUE LA MAYORIA DEL SONIDO ES REFLEJADO DESDE LA SUPERFICIE DE LA PARTE FUERA DEL TRANSDUCTOR. RECUERDE QUE LAS ONDAS TRANSVERSALES NO SE PROPAGARAN EN EL AGUA. EL C - SCAN ES COMNMENTE TILIZADO EN PRUEBAS DE INMERSIN PARA VISUALIZAR LA FORMA Y EL TAMAO RELATIVO DE UNA DISCONTINUIDAD COMO SE MUESTRA DEBAJO. CUANDO ES ENCONTRADO UN DEFECTO EN C - SCAN, ES POSIBLE IR ATRS Y MANUALMENTE DETERMINAR SU PROFUNDIDAD DEBAJO DE LA SUPERFICIE.

LA DETERMINACIN DE LA POSICIN DE UNA DISCONTINUIDAD EN EL MATERIAL CON PRUEBAS DE INMERSIN SE MUESTRA DEBAJO. SI EL HAZ DE SONIDO ALCANZA LA SUPERFICIE NGULO, LA REFRACCIN DEL SONIDO TIENE QUE SER TOMADA EN CONSIDERACIN.

EL PUNTO EN EL QUE EL HAZ DE SONIDO ALCANZA LA SUPERFICIE PUEDEN SER DETERMINADO COLOCANDO UNA PIEZA DE BORDE RECTO METAL (CUCHARA DE METAL) EN LA SUPERFICIE (UNA REGLA DE ACERO DE 6 PUEDE SER USADA).

TAN PRONTO EL BORDE DE LA CUCHARA DE METAL PENETRA EL HAZ DE SONIDO, UNA INDICACIN APARECERA EN EL CRT. EL MISMO CHEQUEO ES ENTONCES EJECUTADO DESDE LOS OTROS 3 LADOS Y ESTE UBICA EL REA EN LA CUAL EL SONIDO ENTRA AL MATERIAL. MTODOS CONVENCIONALES DE IDENTIFICACIN DE LA UBICACIN DE LA DISCONTINUIDAD PUEDEN SER USADOS, TALES COMO TILIZACIN DE CALCULADOR ULTRASNICO O TCNICAS SIMILARES. RECUERDE QUE LAS ONDAS DE PLATO PUEDEN SER PRODUCIDAS EN PRUEBAS DE INMERSIN PERO LAS ONDAS TRANSVERSALES NO SE PROPAGARAN EN EL AGUA. AUNQUE LAS ONDAS TRANSVERSALES Y LAS ONDAS DE PLATO NO SE PROPAGARAN EN LQUIDOS, AMBOS MODOS PUEDEN SER USADOS EN PRUEBAS DE INMERSIN PORQUE LA ENERGA DEL SONIDO ES TRANSMITIDA A TRAVS DEL AGUA COMO ONDAS LONGITUDINALES.

LAS ONDAS LONGITUDINALES SON MODOS CONVERTIDOS DE LAS ONDAS TRANSVERSALES O DE PLATO POSTERIORES A LA ENTRADA A LA PARTE SLIDA Y LUEGO LA ONDA TRANSVERSAL O DE PLATO REFLEJADA ES NUEVAMENTE CONVERTIDA A ONDAS LONGITUDINALES, LAS CUALES SE PROPAGARAN HACIA EL TRANSDUCTOR A TRAVS DEL LQUIDO ACOPLADOR. LAS TCNICAS DE PRUEBAS DE INMERSIN SON COMNMENTE USADAS PARA LA INSPECCIN DE PAREDES FINAS Y DELGADAS DE TUBERAS Y CONDUCTOS COMO SE MUESTRA DEBAJO.

LAS TCNICAS DE INMERSIN PUEDEN ADEMS SER USADAS PARA INSPECCIONAR SOLDADURAS COMO SE MUESTRA A CONTINUACIN.

9. PRUEBAS ULTRASNICAS DE CONTACTO

PRUEBAS ULTRASNICAS DE CONTACTOLAS PRUEBAS DE TRANSMISIN DIRECTA USUALMENTE TILIZAN LA TCNICA DE ENVIAR RECIBIR COMO SE MUESTRA DEBAJO:

CUANDO SE USA TRANSMISIN DIRECTA, LA INDICACIN EN EL CRT DISMINUYE CUANDO MAS ENERGA DE SONIDO ES INTERCEPTADA POR UNA DISCONTINUIDAD.

LA REFLEXIN TOTAL DE LA ENERGA DE SONIDO EN UN REFLECTOR INTERNO RESULTARA EN ENERGA QUE NO ESTA SIENDO RECIBIDA POR EL TRANSDUCTOR RECEPTOR.LA TRANSMISIN DIRECTA TIENE CIERTAS VENTAJAS:MEJOR DETECCIN DE SUPERFICIE CERCANA DEFECTOS QUE ESTN A SOLO UNAS POCAS MILESIMAS DE PULGADA POR DEBAJO DE LA SUPERFICIE PUEDEN SER DETECTADOS CON EFECTIVIDAD. CAPACIDAD DE PROBAR MATERIALES DE MAYOR LONGITUD (MENOS ATENUACIN) SIN EMBARGO, UNA TCNICA DE TRANSMISIN DIRECTA NO PUEDE VER LA DISCONTINUIDAD. ESTA SOLO MUESTRA UNA PRDIDA DE ENERGA DE SONIDO. SI LOS PULSOS TRANSMITIDOS Y RECIBIDOS SON DE LA MISMA ALTURA RELATIVA EN EL CRT, PUEDE ASUMIRSE QUE EL MATERIAL ES SONORO Y QUE NO HAY ATENUACIN SIGNIFICATIVA EN EL MATERIAL.

EN PRUEBAS DE CONTACTO ES POSIBLE USAR HACES DE SONIDO QUE: SON PERPENDICULARES A LA SUPERFICIE DE PRUEBAS. SE PROPAGAN DENTRO DEL MATERIAL EN NGULO SE PROPAGAN A LO LARGO DE LA SUPERFICIE DEL MATERIAL. SE PROPAGAN A TRAVS DEL MATERIAL DE UNA CARA A LA OTRA.

LA DETERMINACIN DEL EQUIPO ADECUADO A USAR DEPENDE DE VARIOS FACTORES EN LOS QUE SE INCLUYEN:

NATURALEZA, TAMAO Y ORIENTACIN DE DISCONTINUIDADES.CONDICIN DE LA SUEPRFICIE Y FORMA DEL MATERIAL BAJO PRUEBA.ESTRUCTURA INTERNA (GRANULADO GRUESO O GRANULADO FINO).

USUALMENTE SE EXAMINARA PREFERIBLEMENTE LA FRECUENCIA MAS BAJA QUE UBIQUE DISCONTINUIDADES ESPECIFICAS DE TAMAO MNIMO.A CONTINUACIN SE LISTAN RANGOS DE FRECUENCIA Y APLICACIONES DE PRUEBAS QUE SON COMNMENTE USADAS.

UNA BAJA FRECUENCIA DE PRUEBA SE REQUIERE PARA EXAMINAR UN MATERIAL QUE TIENE UNA ESTRUCTURA INTERNA DE GRANO GRUESO, TALES COMO UNA FUNDICIN. UNA SUPERFICIE QUE ES ASPERA O RUGOSA CON CORROSIN REQUERIRA ADEMS BAJAS FRECUENCIAS PARA DAR LA ADECUADA SENSIBILIDAD A VECES ES POSIBLE LIJAR O AMOLAR LA SUPERFICIE DEL MATERIAL PARA OBTENER MEJOR CONTACTO DEL TRANSDUCTOR.UNA PRUEBA DE ALTA FRECUENCIA ES A MENUDO USADA PARA MATERIALES DE GRANULADO FINO PORQUE LA MENOR FRECUENCIA NO DETECTARA LA DISCONTINUIDAD DESEADA.A MAS ALTAS FRECUENCIAS, LA LONGITUD DE ONDA ES PEQUEA EN RELACIN AL TAMAO DEL GRANO.

CONSIDERACIONES: UNA FRECUENCIA MAS ALTA SUMINISTRARA LA MAYOR SENSIBILIDAD PARA LA DETECCIN DE DEFECTOS PEQUEOS. UNA FRECUENCIA MAS BAJA DARA MAYOR POTENCIA PARA PENETRAR MAS PROFUNDAMENTE.UN TRANSDUCTOR DE MAYOR DIMETRO PODRA SER REQUERIDO CUANDO SE PRUEBAN MATERIALES GRUESOS. A CUALQUIER FRECUENCIA, MIENTRAS MAS GRANDE ES EL CRISTAL, MAS RECTO ES EL HAZ. PARA UN TRANSDUCTOR DE UN DIMETRO DADO, EXISTE MENOR DISPERSIN DEL HAZ A FRECUENCIAS MAS ALTAS .SI USTED ESTUVIERA INSPECCIONANDO UNA BARRA LARGA A TRAVS DE SU LONGITUD (8 PIES), CUAL DE LAS SIGUIENTES USTED SELECCIONAR?

ANTES DE REALIZAR UNA PRUEBA ULTRASNICA, ASEGURESE DE QUE EL INSTRUMENTO ESTA OPERANDO ADECUADAMENTE, CHEQUEAR EL INSTRUMENTO CON UN ESTNDAR EN CORRESPONDENCIA CON EL MANUAL DE OPERACIN.ANTES DE EJECUTAR UNA PRUEBA, USTED DEBERA TENER UNA CLARA IDEA DEL TIPO, ORIENTACIN Y CANTIDAD DE DISCONTINUIDADES QUE USTED ESTA TRATANDO DE DETECTAR. SI LA SUPERFICIE POSTERIOR DEL MATERIAL CONFORMA UN NGULO COMO SE MUESTRA DEBAJO, CUAL SER EL EFECTO EN DISPLAY NORMAL A - SCAN?

EN LA SITUACIN ANTERIOR, AUNQUE UNA DISCONTINUIDAD PODRA SER DETECTADA, NO HABRA REFLEXIN EN LA SUPERFICIE POSTERIOR.LA SELECCIN DEL TRANSDUCTOR ADECUADO ES MUY IMPORTANTE EN LA OBTENCIN DE UNA BUENA PRUEBA ULTRASNICA.COMO SE MUESTRA DEBAJO, UN TRANSDUCTOR CON UNA CUA PLASTICA PODRA SER NECESARIO PARA MIRAR EN EL INTERIOR DE UN MATERIAL A CIERTO NGULO.

LA LONGITUD DEL PULSO UTILIZADO AFECTARA LA HABILIDAD DEL INSTRUMENTO PARA LOCALIZAR DISCONTINUIDADES CERCANAS A LA SUPERFICIE COMO MUESTRA DEBAJO.

UN PULSO MAS LARGO PODRA BLOQUEAR EL RECEPTOR DURANTE EL PERIDO DE TRANSMISIN Y OCULTAR REFLECCIONES DE LA DISCONTINUIDAD EL TRANSDUCTOR PODRA CONTINUAR VIBRANDO EN EL TIEMPO EN QUE LA ENERGA DE LA DISCONTINUIDA ES RECIBIDA.

EN PRUEBAS DE CONTACTO DE HAZ EN NGULO, EL TRANSDUCTOR ES UBICADO DETRS DE LA CUA, (USUALMENTE LUCITE) DE MANERA, QUE EL SONIDO SER INTRODUCIDO EN LA PARTE A CIERTO NGULO.COMO SE MUESTRA DEBAJO, EL NGULO DE INCIDENCIA DEL HAZ DE SONIDO EN LA SUPERFICIE ES DETERMINADO POR EL NGULO FIJO DE LA CUA.

COMO SE HA DISCUTIDO ANTERIORMENTE EL NGULO DEL HAZ DE SONIDO EN UNA PARTE BAJO PRUEBA ES DETERMINADO POR LA RELACIN DE LA VELOCIDAD DEL SONIDO EN EL MATERIAL BAJO PRUEBA Y LA VELOCIDAD DEL SONIDO EN LA CUA ESTA RELACIN ES CONOCIDA COMO LEY DE SNELL.COMO SE MUESTRA DEBAJO, CUANDO EL NGULO DE INCIDENCIA INCREMENTA LA REFRACCIN DE LA ONDA LONGITUDINAL, LA INCREMENTA HASTA QUE ALCANCE UN PUNTO DONDE OCURRA LA REFLEXIN TOTAL DE ESTA ONDA Y TODOD ESTO ES PASADO A ONDA TRANSVERSAL.ESTE PUNTO ES DENOMINADO PRIMER NGULO CRITICO DE INCIDENCIA.

PARA PRODUCIR UN HAZ DE SONIDO A UN NGULO DADO, ES NECESARIO CONOCER SOLAMENTE LOS TRES FACTORES SIGUIENTES PAR DETERMINAR EL NGULO ADECUADO DE LA CUA:

EL NGULO DESEADO EN EL MATERIAL BAJO PRUEBA. LA VELOCIDAD LONGITUDINAL EN LA CUA.LA VELOCIDAD EN EL MATERIAL BAJO PRUEBA (TRANSVERSAL O LONGITUDINAL, DEPENDIENDO DEL HAZ DE SONIDO DESEADO)EN PRUEBAS DE HAZ EN NGULO, EL NGULO DE REFRACCIN SE HACE MENOR SEGN LAS VELOCIDADES DEL SONIDO EN LA CUA Y EN EL MATERIAL BAJO PRUEBA SE VAYAN IGUALANDO.SOLAMENTE ONDAS LONGITUDINALES SERN PRODUCIDAS EN LA CUA PERO ES POSIBLE TENER

TANTO ONDAS LONGITUDINALES COMO TRANSVERSALES EN LA PARTE BAJO PRUEBA.

AMBOS MODOS PODRAN ESTAR PRESENTES AL MISMO TIEMPO DEPENDIENDO DEL NGULO DE LA CUA.

EL SIGUIENTE GRFICO MUESTRA EL NGULO RELATIVO Y LA AMPLITUD PARA ONDAS LONGITUDINALES Y TRANSVERSALES EN ACERO PARA CIERTOS NGULOS DE CUA EN LUCITE. CUANDO SE SELECCINA UNA CUA, ES DESEABLE EVITAR NGULOS QUE PRODUZCAN ONDAS LONGITUDINALES Y TRANSVERSALES AL MISMO TIEMPO Y A INTENSIDADES SIMILARES.

LA PRESENCIA DE AMBAS ONDAS HACE DIFCIL DE INTERPRETAR LA PANTALLA DEL CRT EL CUAL VISUALIZA AMBAS REFLEXIONES.

EJEMPLO: ASUMA QUE USTED TIENE UNA CUA DE LUCITE CON UN NGULO DE 50 GRADOS, PREFIRIENDOSE AL GRFICO ANTERIOR, QUE NGULO PRODUCIR LA ONDA TRANSVERSAL EN EL MATERIAL BAJO PRUEBA? QUE PROBLEMA ENCONTRARIA USANDO UNA ONDA LONGITUDINAL A 50 GRADOS? (#1 = UNOS 65 GRADOS) (#2 =EXISTE ADEMS ONDA TRANSVERSAL)

EN PRUEBAS DE HAZ EN NGULO, CUANDO EL NGULO DE LA CUA ES INCREMENTADO HASTA EL PUNTO QUE LA ONDA TRANSVERSAL ES IGUAL A 90 GRADOS, TENEMOS QUE ESTO ES CONOCIDO COMO SEGUNDO NGULO CRITICO.SIN EMBARGO, LA ENERGA DEL SONIDO PERMANECERA PARALELA A LA INTERFASE Y ES CONOCIDA COMO ONDAS DE SUPERFICIE O ONDAS DE RAYELIGH COMO SE HA DISCUTIDO PREVIAMENTE . DE INTERPRETAR LA PANTALLA DEL CRT EL CUAL VISUALIZA AMBAS REFLEXIONES.

COMO MUESTRA EN EL GRFICO DE LA PAGINA ANTERIOS UNA CUA DE NGULO 63 GRADOS PRODUCIR LAS ONDAS DE SUPERFICIE DE MAYOR AMPLITUD EN EL ACERO.COMO MUESTRA DEBAJO, LA ONDA DE SUPERFICIE PENETRA SOLAMENTE UNA LONGITUD DE ONDA POR DEBAJO DE LA SUPERFICIE Y TIENE LA HABILIDAD DE SEGUIR EL CONTORNO DE LA PARTE, CUALQUIER NGULO AGUDO EN LA SUPERFICIE CAUSARA UNA REFLEXIN.

10. APLICACIONES DE LAS PRUEBAS DE CONTACTO

APLICACIONES DE LAS PRUEBAS DE CONTACTO

LOS RANGOS MAS BAJOS DE FRECUENCIAS SON USADOS GENERALMENTE PARA EXAMINAR FUNDICINES DEBIDO A QUE ESTAS TIENEN ESTRUCTURA DE GRANO GRUESO.MUCHAS DE LAS FUNDICIONES DE GRANULADO MUY GRUESO NO PUEDEN SER EXAMINADAS CON ULTRASONIDO. LA MAYORIA DE LAS PIEZAS FORJADAS SON BUENOS OBJETOS PARA PRUEBAS ULTRASNICAS. DISCONTINUIDADES COMNES ENCONTRADAS EN PIEZAS FORJADAS SE MUESTRAN DEBAJO.

LAS DISCONTINUIDADES EN UN PIEZA FORJADA SON MAS FACTIBLES DE SER DETECTADAS SI LA INSPECCIN ES REALIZADA EN NGULO RECTO A LA DIRECCIN A LA QUE EL MATERIAL FUE TRABAJADO. EL TRABAJO ORIENTARA LAS DISCONTINUIDADES EN LA MISMA DIRECCIN EN LA QUE EL GRANO DE METALES ORIENTADO.LAS LMINAS ENROLLADAS Y LOS MATERIALES EN PLANCHAS PODRAN SER EXAMINADAS LO MISMO CON HAZ RECTO QUE CON HAZ EN NGULO, DEPENDIENDO DE LOS REQUERIMIENTO ESPECFICOS PARA CADA UNO DE ELLOS. LA PRUEBA DE HAZ RECTO TIENE LA VENTAJA DE LOCALIZAR LAMINACIONES FACILMENTE.SIN EMBARGO, LA PRUEBA DE HAZ RECTO ES MAS CONSUMIDORA DE TIEMPO Y PODRA NO VER DISCONTINUIDADES CERCANAS A LA SUPERFICIE, A MENOS QUE SE USEN TCNICAS ESPECIALES.

LA VENTAJA DE LA PRUEBA DE HAZ EN NGULO ES QUE ES UN MTODO MUY RAPIDO DE INSPECCIN DE MATERIALES EN PLANCHA.

LA MAYORIA DE LOS TIPOS DE DISCONTINUIDADES ENCONTRADAS EN PLANCHAS QUE SON PERPENDICULARES A LA SUPERFICIE DE BARRIDO SERN ENCONTRADAS CON PRUEBA DE HAZ EN NGULO. SIN EMBARGO LAS LAMINACIONES LISAS PARA ELLAS A LA SUPERFICIE PROBABLEMENTE NO SERN DETECTADAS POR PRUEBAS DE HAZ EN NGULO.

ANTES DE EJECUTAR UNA PRUEBA DE HAZ EN NGULO, LA PLANCHA DEBE SER EXAMINADA CON UN TRANSDUCTOR DE HAZ RECTO PARA ENCONTRAR CUALQUIER DEFECTO GRUESO O LAMINACIONES. CUANDO UNA PRUEBA EN NGULO ES EJECUTADA EN UNA PLANCHA, ES COMN ESTABLECER UNA REFERENCIA TAL QUE LA AMPLITUD DE UNA DISCONTINUIDAD PUEDA SER COMPARADA A UN REFLECTOR DE TAMAO CONOCIDO. EL SIGUIENTE PROCEDIMIENTO EXPLICA UNA FORMA EN QUE ESTO PUEDE SER REALIZADO. ESTABLECER UNA MUESCA (NOTCH) DE REFERENCIA LA CUAL SEA EL 3% DEL ESPESOR DE LA PARTE O 0.005 DE PROFUNDIDAD. UBICAR EL TRANSDUCTOR DE MANERA TAL QUE UNA SEAL DE LA MUESCA (NOTCH) SEA OBTENIDA EN EL PRIMER RECORRIDO Y AJUSTAR LA GANANCIA HASTA QUE LA SEAL SEA EL 100% DE LA ALTURA DE LA PANTALLA. MOVER EL TRANSDUCTOR HACIA ATRS HASTA QUE UNA SEAL DESDE LA MUESCA (NOTCH) SEA OBTENIDA EN EL SEGUNDO RECORRIDO Y MARCAR LA ALTURA DE LA SEAL EN EL CRT CON UN LAPIZ DE GRASA REPETIR ESTE PASO HASTA LA MAYOR DISTANCIA ESPECIFICA.

4. CUANDO SEA ENCONTRADA UNA DISCONTINUIDAD, MOVER EL TRANSDUCTOR A UNA DE LAS DISTANCIAS CONOCIDAS Y COMPARAR LA AMPLITUD DE LA DISCONTINUIDAD CON LA MUESCA.5. EL PLATO DEBE SER ENTONCES BARRIDO A LO LARGO DE CADA UNO DE SUS CUATRO FRENTES. LAS DISCONTINUIDADES PRDIDAS EN UN BARRIDO, DEBEN SER RECOGIDAS EN OTRA DIRECCIN.

LAS PRUEBAS DE CONTACTO DE SOLDADURAS PUEDEN SER REALIZADAS MEDIANTE TCNICAS DE HAZ RECTO O DE HAZ EN NGULO, BASADAS EN EL TIPO DE DEFECTO A SER DETECTADO. LA PRUEBA DE HAZ RECTO REQUIERE QUE LA SUPERFICIE DE LA SOLDADURA SEA PLANA COMO SE MUESTRA DEBAJO SIN EMBARGO LA FALTA DE FUSIN ABERTURAS Y LA INSUFICIENTE PENETRACION NO SON FACILMENTE DETECTADAS CON TCNICAS DE HAZ RECTO.

LA PRUEBA DE HAZ EN NGULO EN SOLDADURAS ES REALIZADA COMO MUESTRA LA VISTA B ANTERIOR.PARA BARRER LA UNIN SOLDADA, ES NECESARIO MOVER EL TRANSDUCTOR HACIA DELANTE Y HACIA ATRS COMO SE MUESTRA DEBAJO.A DISTANCIA DE UN SALTO, EL HAZ CHOCA EL FONDO DEL PLATO Y A UNA DISTANCIA DE SALTO, EL HAZ TOCARA EL TOPE DEL PLATO COMO SE MUESTRA.

LA DISTANCIA DE SALTO ES DETERMINADA POR EL NGULO DEL SONIDO ENTRANDO A LA SOLDADURA, EL CUAL ES DETERMINADO POR EL NGULO DE LA CUA DE LUCITA. UNA VEZ QUE LA DISTANCIA DE SALTO ES CONOCIDA, PUEDE HACERSE UNA MARCA EN LA PARTE PARA MOSTRAR HASTA DONDE EL TRANSDUCTOR DEBE SER MOVIDO PARA CUBRIR TODA LA ZONA DE SOLDADURA.

LA SELECCIN DEL NGULO DEL HAZ ES DETERMINADA POR:

REQUISITOS DE CDIGO O DE PROCEDIMIENTO. DISEO DE UNIN DE LA SOLDADURA. CONFIGURACIN DEL MATERIAL.

LA SIGUIENTE TABLA MUESTRA EJEMPLOS DE NGULOS DE HAZ FAVORABLES PARA PRUEBAS DE SOLDADURAS EN MATERIALES DE DIFERENTES ESPESORES.

EN MEDIDA QUE CRECE EL ESPESOR DE LA LMINA, EL NGULO DEL HAZ DEBE SER REDUCIDO.

EJEMPLO:LA DISTANCIA DESDE LA SUPERFICIE A UN PUNTO DIRECTAMENTE ENCIMA DE LA DISCONTINUIDAD PUEDE SER CALCULADA SEGN LA FRMULA:

EJEMPLO:CON UNA PUNTA DE PRUEBA ADECUADAMENTE CALIBRADA A 70 GRADOS, CUAL ES LA DISTANCIA D DESDE EL PUNTO DE SALIDA DE LA PUNTA DE PRUEBA A LA DISCONTINUIDAD? LA DISTANCIA S MUESTRA EN EL CRT 4.6 (NO CONSIDERE EL RECORRIDO DEL SONIDO EN LA CUA DE LUCITA).SX SIN = .939 MULTIPLICADO POR EL CAMINO DE SONIDO DE 4.6 RESULTA UNA DISTANCIA A LA SUPERFICIE D DE 4.332 PULGADAS.USUALMENTE ES NECESARIO CONOCER LA DISTANCIA DE SALTO DEL HAZ DE SONIDO EN LA PARTE CON ALGUN TRANSDUCTOR DE NGULO DADO.LA DISTANCIA DE SALTO PUEDE SER ENCONTRADA CON LA SIGUIENTE FRMULA:

EJEMPLO:CUL ES LA DISTANCIA DE SALTO EN UNA LMINA DE 3/8 DE PULGADA CON UN TRANSDUCTOR DE 70 GRADOS?

PROCEDIMIENTO DE CALIBRACIN PARA EL BLOQUE IIW USANDO TRANSDUCTOR DE HAZ EN NGULO. UN TRANSDUCTOR DE HAZ RECTO DE 5 MHZ PUEDE SER USADO PARA CALIBRAR EL INSTRUMENTO PARA INSPECCIN DE HAZ EN NGULO COMO SE MUESTRA DEBAJO EN LA VISTA A. CAMBIAR A UN TRANSDUCTOR DE HAZ EN NGULO ADECUADO COMO SE MUESTRA EN LA VISTA B Y AJUSTAR SOLAMENTE LA DEMORA DE BARRIDO A LA MARCA DE 4.

ESTE PROCEDIMIENTO ELIMINA ERRORES EN LOS CLCULOS DEBIDO AL RECORRIDO DEL SONIDO EN LA CUA DEL HAZ EN NGULO, PORQUE EL TIEMPO DE RECORRIDO EN LA CUA SE RETARDA EN EL CRT.

OTRO MTODO DE CALIBRACIN DE INSTRUMENTOS UT POR INSPECCIN DE HAZ EN NGULO SE OBTIENE USANDO MULTIPLES ECOS DESDE LA SUPERFICIE CURVA DEL BLOQUE IIW.

COMO SE MUESTRA EN LA VISTA B ANTERIOR, UBICAR EL TRANSDUCTOR EN EL BLOQUE Y AJUSTAR EL INSTRUMENTO PARA OBTENER UN PIP EN EL CRT EXACTAMENTE A 4 Y 8 PULGADAS. MUCHOS BLOQUES IIW TIENEN UNA MUESCA QUE REFLEJARA EL SONIDO EN MULTIPLOS DE 4 PULGADAS. LUEGO EL INSTRUMENTO ES AJUSTADO A UN NIVEL DE SENSIBILIDAD TAL QUE LAS REFLEXIONES DESDE EL HUECO DE .060 PULGADAS PERMITE RECOCERLAS EN EL CRT.

LA SIGUIENTE ILUSTRACIN INDICA QUE EL PASARA A UN SEGUNDO HAZ QUE CHOQUE LA SUPERFICIE A UN NGULO DIFERENTE QUE EL PERPENDICULAR?

EL SONIDO SE PROPAGA POR LA PARED EN UN PATRON DE ZIGZAG COMO ONDAS LONGITUDINALES O TRANSVERSALES. DEBIDO A LA INTERFERENCIA POR LAS ONDAS TRANSVERSALES CUANDO SE USAN LAS ONDAS LONGITUDINALES, LA MAYORA DE LAS PRUEBAS DE FORMAS TUBULARES SE REALIZA CON ONDAS TRANSVERSALES.CUANDO SE USAN ONDAS TRANSVERSALES, SI LA RAZN DE ESPESOR () CONTRA DIMETRO (D) ES MAYOR QUE .2 O 20%, USTED NO PUEDE EXAMINAR LOS DEFECTOS DE DIMETRO INTERIOR CON UNA ONDA NORMAL DE 45, 60, O 70 PUES EL SONIDO NO TOCARA LA PARED INTERIOR, COMO SE MUESTRA DEBAJO.

COMO SE MUESTRA DEBAJO, LAS ONDAS TRANSVERSALES VAN SALTANDO ENTRE LAS SUPERFICIES EXTERIOR E INTERIOR DE LAS PAREDES DEL TUBO MIENTRAS VIAJAN ALREDEDOR DE LA CIRCUNFERENCIA.LAS ONDAS DE SONIDO VIAJARAN ALREDEDOR DEL TUBO HAST A QUE SE ATENUEN COMPLETAMENTE.

EL PIP EN LA PANTALLA CRT ANTERIOR REPRESENTA 360 GRADOS DE RECORRIDO DE SONIDO Y FRECUENTEMENTE SE DENOMINA INDICACIN DE REVOLUCIN. SIN EMBARGO, PARA PROPSITOS DE MEDICIN ESTE PIP ES REFERIDO COMO SI FUERA 180 GRADOS AUN GRADOS AUN CUANDO LA DISTANCIA CUBIERTA HASTA LA MUESCA Y HACIA ATRS REPRESENTA UNA REVOLUCIN COMPLETA.

ASUMA QUE EXISTE UNA SITUACIN PRCTICA Y QUE UNA ONDA TRANSVERSAL ESTA SIENDO TRANSMITIDA EN UN TUBO EN LA DIRECCIN DE LAS MANECILLAS DEL RELOJ COMO SE MUESTRA.

SI EXISTEN DISCONTINUIDADES EN LOS PUNTOS A Y B , DEBERA APARECER SEALES CAUSADAS POR ESTAS EN LA PANTALLA DEL CRT EN LOS 6.2 Y 7.5

HAN SIDO DESARROLLADOS TRANSDUCTORES ESPECIALES CON PLATOS CURVOS DISEADOS PARA TUBERAS DE DIMETROS ESPECFICOS. ALGUNOS DE ESTOS PROBADORES SON DISEADOS CON DOS TRANSDUCTORES EN UN SOLO ENCAPSULADO, UNO BARRIENDO EN EL SENTIDO DE LAS MANECILLAS DEL RELOJ Y EL OTRO EN SENTIDO CONTRARIO.

11. INDICACIONES ULTRASNICAS NO RELEVANTES

INDICACIONES ULTRASNICAS NO RELEVANTES

LAS INDICACIONES NO RELEVANTES PUEDEN SER USUALMENTE IDENTIFICADAS COMO UNA DE LAS SIGUIENTES:

INTERFERENCIA ELCTRICA INTERFERENCIA DESDE EL TRANSDUCTOR (UNIDAD DE BSQUEDA). INTERFERENCIA DESDE LA SUPERFICIE DEL MATERIAL. INTERFERENCIA CAUSADA POR LA CONVERSIN DE MODO DEL HAZ DE SONIDO INTERFERENCIA CAUSADA POR LA FORMA DEL MATERIAL. INTERFERENCIA CAUSADA POR LA ESTRUCTURA DEL MATERIAL.LA INTERFERENCIA ELCTRICA PUEDE SER CAUSADA POR CONEXIONES ELCTRICAS INADECUADAS, RUIDO EELCTRICO O EQUIPOS DEFECTUADOS.LA INTERFERENCIA DE LA UNIDAD DE BSQUEDA ES COMN Y CAUSADA FRECUENTEMENTE POR LA REFLEXIN DE LA ENERGA DEL SONIDO DESDE LA INTERFASE ENTRE LA CUA Y LA SUPERFICIE DEL MATERIAL BAJO PRUEBA.

EN PRUEBAS DE INMERSIN, LAS BURBUJAS DE AIRE TANTO EN EL TRANSDUCTOR COMO EN EL MATERIAL PUEDEN REDUCIR LA AMPLITUD DE SEAL DESDE LA SUPERFICIE POSTERIOR Y A VECES TAMBIN DESDE LA SUPERFICIE POSTERIOR Y A VECES TAMBIN DESDE LA SUPERFICIE FRONTAL.

INTERFERENCIA DE SUPERFICIE

UNA PEQUEA CANTIDAD DE LA ENERGA DE LA ONDA EN LA SUPERFICIE SE TRANSMITE USUALMENTE EN TODAS LAS DIRECCINES ALREDEDOR DEL TRANSDUCTOR COMO SE MUESTRA A CONTINUACIN.SI EL TRANSDUCTOR ESTA CERCA DEL BORDE DE UNA PLANCHA PODRA APARECER UNA SEAL EN EL CRT.

CUANDO SE INSPECCIONA CON ONDAS TRANSVERSALES, ES POSIBLE DETECTAR UNA DISCONTINUIDAD DE SUPERFICIE CON UNA PEQUEA CANTIDAD DE ONDAS DE SUPERFICIE GENERADAS (VER DEBAJO).

USTED PUEDE DETERMINAR SI LA REFLEXIN ES POR UNA ONDA DE SUPERFICIE DESPLAZANDO SU DEDO A LO LARGO DE LA SUPERFICIE FRENTE AL TRANSDUCTOR.SI LA REFLEXIN ES DEBIDO A ONDAS DE SUPERFICIE, LA AMPLITUD DEL PIP CAERA EN EL CRT CUANDO SU DEDO ESTE ENTRE EL TRANSDUCTOR Y LA INTERFASE PRODUCIENDO LA SEAL. LAS INDICACIONES DE ONDA DE SUPERFICIE PODRAN NO SER CAUSA DE RECHAZO, PERO DEBEN SER EVALUADAS.LA INTERFERENCIA PUEDEN SER CAUSADA COMO RESULTADO DE CONVERSIN DE MODO EN EL MATERIAL BAJO PRUEBA COMO SE MUESTRA DEBAJO. SIN EMBARGO, TODAS ESTAS REFLEXIONES PUEDEN SER IGNORADAS PUES APARECERAN EN EL CRT DESPUS DE LA PRIMERA REFLEXIN POSTERIOR.

LA FORMA DE MATERIAL PUEDE PROVOCAR FALSAS INDICACIONES COMO MUESTRA DEBAJO. EL OPERADOR DE ULTRASONIDO SIEMPRE DEBE CONOCER LA CONFIGURACIN DE LA PARTE, DE MANERA QUE UNA FALSA INDICACIN PUEDA SER IDENTIFICADA.

PARA VERIFICAR UNA POSIBLE FALSA INDICACIN, EL OPERADOR DEBE INTENTAR LOCALIZAR LA DISCONTINUIDAD DESDE UNA UBICACION DIFERENTE EN MATERIAL. UNA INDICACIN NO RELEVANTE PODRA OCURRIR CUANDO SE USA UN TRANSDUCTOR CON UNA GRAN EXPANSIN DE HAZ COMO SE MUESTRA DEBAJO. ESTA INDICACIN ES FACILMENTE IDENTIFICADA PUES SIEMPRE ESTA DETRS DE LA PRIMERA REFLEXIN POSTERIOR DE LA PARTE Y ESTARIA PROBABLEMENTE A LO LARGO DE LA SUPERFICIE DE LA PARTE.

EN LA SITUACIN ANTERIOR, UN CALZO PLSTICO MAQUINADO AL DIMETRO DE LA PARTE REDUCE USUALMENTE LA EXPANSIN EXCESIVA DEL HAZ. UN GRANO DE GRAN TAMAO PODRA CAUSAR ADEMS RUIDOS O MEZCLA CONFUSA EN LA PANTALLA CRT. EL GRANO ANORMALMENTE GRANDE PODRA RESULTAR EN PRDIDA TOTAL DE REFLEXIN POSTERIOR. EXAMINAR A UNA FRECUENCIA MAS BAJA PODRA AYUDAR A SOLUCIONAR ESTE PROBLEMA.

INDICACIN NO RELEVANTE

DURANTE INSPECCIN DE SOLDADURAS, PODRAN RESULTAR INDICACIONES NO RELEVANTES DESDE LA CORONA Y LA RAIZ DE LA SOLDADURA Y POSIBLEMENTE DE LA ZONA AFECTADA POR EL CALOR.

CUALQUIER INDICACIN EN LA PANTALLA DEL CRT QUE NO ES USUALMENTE CONSISTENTE PUEDE SER SOSPECHADA COMO NO RELEVANTE. COMO SE MUESTRA ENCIMA, LA REFLEXIN DESDE LA RAIZ Y LA CORONA DE LA SOLDADURA PODRA APARECER POR LA LONGITUD TOTAL DE LA SOLDADURA.SI LA SEAL NO RELEVANTE VIENE DE LA CORONA DE LA SOLDADURA, PUEDE SER IDENTIFICADA FRECUENTEMENTE COLOCANDO UN DEDO HUMEDECIDO CON ACOPLADOR SOBRE EL REA SOSPECHOSA.SI EL HAZ DE SONIDO ESTA ALCANZANDO LA CORONA, SER AMORTIGUADO POR EL DEDO. UN EXMEN DE SUPERFICIE CON PT O MT, PUEDE SER USADO PARA REDUCIR LA POSIBILIDAD DE UNA GRIETA DE SUPERFICIE CAUSANTE DE REFLEXIN.

LAS INDICACIONES NO RELEVANTES PUEDEN A MENUDO SER IDENTIFICADAS PLOTEANDO LA DISCONTINUIDAD EN UN CALCULADOR ULTRASNICO SIMILAR AL MOSTRADO DEBAJO.

LA ESCALA HORIZONTAL MIDE LA DISTANCIA DESDE EL PUNTO DE SALIDA DEL TRANSDUCTOR HASTA LA DISCONTINUIDAD. LA ESCALA VERTICAL REPRESENTANTE EL ESPESOR DEL MATERIAL Y EL ARCO REPRESENTA EL NGULO REFRACTADO DEL HAZ DE SONIDO.EJEMPLO: UNA SOLDADURA EN VEE SIMPLE CON UNA APERTURA DE 30 GRADOS EN UNA 1 DE ACERO. DEBAJO SE MUESTRA UN TRANSDUCTOR USANDO UN PLATO A 70 GRADOS.

DIBUJAR UNA LNEA REPRESENTADO EL CAMINO DE SONIDO DESDE LA ESQUINA SUPERIOR IZQUIERDA HASTA LA MARCA DE 70 GRADOS EN EL ARCO, EXTENDIENDO HASTA EL PUNTO REPRESENTANDO 1 DE ESPESOR DE PLATO. HACER UN SALTO TOTAL DUPLICANDO EL 2-3/4. (VER PUNTO B) DIBUJAR LA SOLDADURA EN VEE SIMPLE EN PLSTICO O EN PAPEL TRANSPARENTE. SI LA DISTANCIA DEL CAMINO DE SONIDO EN EL CRT MUESTRA 3 , Y LA DISTANCIA DESDE EL PUNTO DE SALIDA HASTA EL CENTRO DE LA SOLDADURA ES 2-3/4, ENTONCES LA DISCONTINUIDAD ES LA MOSTRADA ENCIMA.

12. TIPOS DE DISCONTINUIDADES

ELECCIN 12

ESTA ELECCIN HABLARA DE LOS TIPO DE DISCONTINUIDADES QUE PUEDE SER EVALUADOS CON EL MTODO DE ULTRASONIDO (UT).LAS DISCONTINUIDADES PUEDEN SER DIVIDIDAS EN TRES CATEGORAS GENERALES:INHERENTE, PROCESADO Y MANTENIMIENTO.

1. DISCONTINUIDADES INHERENTES ES USUALMENTE FORMADO CUANDO EL METAL ES FUNDIDO.DISCONTINUIDADES INHERENTES SON RELACIONADOS AL FUNDIDO Y SOLIDIFICACIN DEL ORIGINAL INGOT ANTES QUE SE HAYA FORMADO DENTRO SLABS, BLOMS Y BILELTS.DISCONTINUIDADES INHERENTES FUNDIDAS, SE RELACIONA AL FUNDIDO Y SOLIDIFICACIN DE UN ARTICULO FUNDIDO CAUSADO POR INHERENTES VARIABLES TAL COMO UN ADECUADO FEEDING, GATING, EXCESIVO POURING TEMPERATURA Y GASES ENTRAMPADOS.

2. DISCONTINUIDADES PROCESADAS SON USUALMENTE RELACIONADOS A VARIOS PROCESOS DE FABRICACIN TALES COMO MAQUINADO, FORMING, ESTRUDING, ROLADO, SOLDADO, TRATAMIENTO TRMICO Y PLATING.3. DISCONTINUIDADES EN SERVICIO ESTN RELACIONADAS A VARIAS CONDICIONES DE SERVICIO COMO SON LAS TENSIONES (STRESS), CORROSIN, FATIGA Y EROSIN, DURANTE EL PROCESO DE MANUFACTURA, MUCHAS DISCONTINUIDADES SUB-SUPERFICIALES SE ABRIRN A LA SUPERFICIE DEBIDO AL MAQUINADO, ESMERILADO, ETC.RECORDAR QUE LAS DISCONTINUIDADES NO SON NECESARIAMENTE DEFECTOS. CUALQUIER INDICACIN QUE ES ENCONTRADA POR EL INSPECTOR ES LLAMADO DISCONTINUIDAD HASTA QUE ESTE PUEDA SER IDENTIFICADO Y EVALUADO AS COMO EL EFECTO QUE TENDR SOBRE LA ZONA A REPARAR.

CLASIFICACIN DE DISCONTINUIDADES

DISCONTINUIDADES INHERENTES: - ESTN RELACIONADOS AL FUNDIDO ORIGINAL Y SOLIDIFICACIN DEL METAL EN EL INGOT O EN LA FUNDICIN.TPICAS DISCONTINUIDADES ENCONTRADAS EN EL INGOT SON INCLUSIONES BLOWHOLES, TUBERAS Y SEGREGACIONES.

1. INCLUSIONES NO METLICAS TALES COMO SLAG, XIDOS, Y SULPHIDE SON PRESENTADOS EN EL LINGOTE ORIGINAL.2. BLOWHOELS (POROSIDAD) SON FORMADOS POR GAS EL CUAL ES INSOLUBLE EN EL METAL FUNDIDO Y ES ATRAPADO CUANDO EL METAL ES SOLIDIFICADO.3. TUBERA ES UNA DISCONTINUIDAD EN EL CENTRO DEL INGOT CAUSADO POR SHRINKAGE INTERNO DURANTE SOLIDIFICACIN.4. SEGREGACIONES SUCEDE CUANDO LA DISTRIBUCIN DE VARIOS ELEMENTOS NO ES UNIFORME EN TODO EL INGOT. ESTA CONDICIN ES LAMAD BANDING Y NO ES SIGNIFICANTE.

CUANDO EL LINGOTE ES POSTERIORMENTE TRANSFORMADO: SLABS, BLOOMS Y BILLETS. ESTO ES POSIBLE EN LAS DISCONTINUIDADES QUE CAMBIAN DE TAMAO Y FORMA. LAS DISCONTINUIDADES DESPUS DE SER ROLADAS Y FORJADAS SON LLAMADAS LAMINACIONES, STRINGERS O JUNTAS DEPENDIENDO DEL TIPO DE PROCEDIMIENTO Y EL TIPO ORIGINAL DE DISCONTINUIDAD. EL HOT TOP ES USUALMENTE AL LINGOTE EL ES RECORTADO EL REMATE PARA REMOVER EL UNA BUENA PARTE DE LAS DISCONTINUIDADES ANTES DE SER SOMETIDO A PROCESOS POSTERIORES.

LAS TPICAS DISCONTINUIDADES INHERENTES ENCONTRADAS EN LAS FUNDICIONES SON COLD SHUTS, (GRIETAS DE TEMPEL) HOT TEARS (GRIETAS DE CONTRACCIN), SHRINKAGE CAVITIES (POROSIDADES DE CONTRACCIN), MICROSHRINKAGE (MICROCONTRACIONES), BLOWHOLES (POROSIDADES GASEOSAS)Y POROSIDAD ES EN GENERAL.UN COLD SHUT ES CAUSADO CUANDO EL METAL FUNDIDO ES VACIADO SOBRE UN METAL SOLIDIFICADO COMO SE VE ABAJO.

HOT TEARS (GRIETAS DE CONTRACCIN) OCURREN CUANDO EXISTEN NOTABELS DIFERENCIAS EN LOS CAMBIOS DE SECCIN (ESPESORES) CONFORME SE VE A CONTINUACIN:

SHRINKAGE CAVITIES: SON USUALMENTE CAUSADAS POR LA FALTA DE SUFICIENTE METAL FUNDIDO PARA LLENAR EL ESPACIO CREADO POR