ensayos ut 2

7/24/2019 Ensayos UT 2

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Ing. Mg. Juan Paredes SalinasEnsayos No Destructivos

Noveno SemestreFICM - UTA

E.N.D VOLUMETRICOS

ENSAYO (UT) POR ULTRASONIDO

TCNICAS DE INSPECCIN

VOLUMTRICA

Tienen como finalidad:Identificar y localizar defectos internos en el material de maneraindirecta haciendo fluir energa (acstica, electromagntica,mecnica, etc.) a travs de la pieza que se quiere inspeccionar ymidiendo la respuesta que resulta de la interaccin energa-defecto.

Metodos:Ultrasonido (UT)Rayos X o Rayos Gamma (RX), etc


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INSPECCIN VOLUMTRICA

ULTRASONIDO UT)

Por medio de este ensayo se detectan discontinuidades internas enmateriales que sean conductores del sonido. Se requiere que elmaterial a inspeccionar tenga una superficie maquinada para queexista completo (acople entre sta y el palpador)

Se requiere de personal altamente entrenado ya que es un ensayodonde no quedan registros permanentes de la inspeccin

INSPECCIN VOLUMTRICA

ULTRASONIDOS UT)


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APLICACIONES:

Tamao de grano en metales.Presencia de discontinuidades (grietas, poros, laminaciones, etc.)

Adhesin entre materiales.

Inspeccin de soldaduras.

Medicin de espesores de pared.

EQUIPOS DE ULTRASONIDO

Equipo detector de fallas por ultrasonidoMedidor de Espesores de PlacasMedidor de Espesores de RecubrimientosTransductores o palpadores (Tipo de material e inconformidad a

detectar)Acoplante especial

Espesores


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TRANSDUCTORES.- Este sensor, contiene un elemento piezo-elctrico, cuya funcin es convertir pulsos elctricos en pequeosmovimientos o vibraciones, las cuales a su vez generan sonido, con unafrecuencia en el rango de los megahertz (inaudible al odo humano).

Tcnicas de inspeccin no destructiva ms poderosas, ya quepermite localizar y cuantificar el tamao de los defectosinternos para diferentes tipos de geometras y materiales.

Inspeccin por Ultrasonido UT)

Medicin de Espesores


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Procedimiento de Ensayo

CALIBRACIN inicial del equipo de acuerdo con la pieza.Preparacin de la superficie de la pieza a inspeccionar, con el

propsito de garantizar un acople perfecto palpador vs pieza

Aplicacin del acoplante sobre la superficie a inspeccionar

Ejecucion de las mediciones

Pasos Importantes

:

Calibracion del Equipo

Aplicacin del Acoplante al palpador y medicion

Interpretacin inmediata de las inconformidades detectadas

Anotacin de los resultados obtenidos

Elaboracin del informe correspondiente

INFORME


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Deteccin de Fallas Internas


Deteccin de Fallas Internas

Detectar discontinuidades internas en materiales que seanconductores del sonido, mediante equipos que permiten localizar ydimensionar grietas internas, poros, fisuras y discontinuidadessimilares en soldaduras, piezas forjadas, palanquillas , ejes , ejes,tanques y recipientes a presin, turbinas y componentesestructurales.

Componentes Principales:

1. Equipo unidad principal2. Transductores

3. Acoplante


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Variables del Metodo UT

Tipo de medicion :

1. Espesores de Placa2. Recubrimientos3. SoldaduraTipo de Transductor:

1. Longitudinal2. AngularVelocidad del Sonido:

1. Acero2. Aluminio3. Cobre, etc.

Generacin de Ultrasonido

Los ultrasonidos son una forma de energa vibrante.

10 a 20.000 Hz ondas sonoras.

> 20.000 Hz ultrasonidos.

Parmetros que definen una onda ultrasnica

Longitud de onda

Ciclo

Frecuencia f

Periodo T = 1/f

Velocidad de propagacin v = *f

Amplitud


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La direccin de oscilacinde las partculas

individuales coincide conla direccin depropagacin de la onda.Es tambin llamada ondade presin.

La direccin deoscilacin de laspartculas individuales,es perpendicular a la

direccin de propagacinde la onda.

La velocidad con que viaja una onda ultrasnicadepende del material, siendo constante dentro de este.

V =E

1

2.(1+)

E = mdulo de Young

= peso especfico

= constante o mdulo de Poisson

La energa transmitida a una pieza pude ser pulsante o continua.

Consulta: Tipos de Ondas, Caractersticas y su Calculo


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GENERANCION DE LAS ONDAS ULTRASNICAS

Las ondas ultrasnicas se generan por el llamado efectopiezoelctrico.

Si aplicamos una tensin a una plaquita de material piezoelctrico,esta se contraer o se dilatar en funcin de la polaridad de la tensin.

Si se aplica una corriente alterna, laplaquita se contraer o se dilatar conla frecuencia, obtenindose ademsondas ultrasnicas debido a lavibracin del cristal.

Cuando la plaquita es sometida a unapresin de sonido, genera una pequea

tensin elctrica.

A la plaquita externa se la denomina Transductor.


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TRANSDUCTOR.-Este sensor, contiene un elemento piezo-elctrico,cuya funcin es convertir pulsos elctricos en pequeos movimientos ovibraciones, las cuales a su vez generan sonido, con una frecuencia en elrango de los megahertz (inaudible al odo humano).

Haz ultrasnico

Campo Cercano (N)

D

Campo Lejano (L)

(ngulo de divergencia)


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D

B

A

B

A

N = D .f4. c

2

sen = 1.22V

D.f

La presin sonora ser menor a medida que nos alejamos del centro.

Si el dimetro es grande y la frecuencia elevada, nos dar una zona Nlarga y un haz poco divergente

http://es.slideshare.net/MonserratEscalante/apunte-ultrasonido-2012-37441823

AtenuacinPrdida de energa que sufre el haz ultrasnico.

Es funcin del elemento atravesado por el haz.

Impedancia Acstica (Z)

Es la resistencia que opone un material al ser atravesado por un haz ultrasnico.

Consulta: Impedancia y Energa acstica de transmisin y reflexinpara diferentes tipos de interfase con incidencia normal

Z = . V


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Si el haz atraviesa dos materiales de diferente impedanciaacstica, al llegar a la superficie de separacin una parte serefleja y otra parte pasa.

Si las impedancias acsticas de los diferentes materiales sonparecidas, la mayor parte del haz pasar de un material a otro. Encambio si las impedancias acsticas son diferentes pasar todo locontrario.


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Existen tres tipos de procedimientos:

Procedimiento de impulsos y sus ecos

Procedimiento de transicin

Procedimiento de resonancia

PROCEDIMIENTO DE IMPULSOS Y SUS ECOS

Se utiliza un transductor que funcionacomo emisor y receptor.

Cuando un impulso es introducido enun material homogneo, este atravesartodo el material hasta llegar a lasuperficie opuesta, donde existe unainterface (pieza-aire).

Si la pieza tiene una discontinuidad, altener esta una impedancia acsticadistinta, constituye una interface y elimpulso es reflejado.


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eco deemisineco dedefecto

eco defondo

Lectura de

Medicion

Representacin esquemtica de la inspeccin por ultrasonido.

A) Pulso inicial (PI), y reflejo de la parte posterior (RPP)

B) Pulso inicial, reflejo del defecto (RD), y reflejo de la parte posterior (el defecto deja

pasar parcialmente la onda de ultrasonido)

C) Pulso inicial, y reflejo del defecto (el defecto no deja pasar la onda de Ultrasonido


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PROCEDIMIENTO DE TRANSICIN

Se utiliza en instalaciones automticas

La pieza se situa entre dos transductores

Puede utilizar ondas pulsantes o continuas

Se analiza la energa que es transmitida a travs de la pieza.

PROCEDIMIENTO DE RESONANCIA

Se utiliza para comprobar la zona de unin de dos materiales dedistinta naturaleza.

Utiliza una onda longitudinal continua.

Se posiciona el transductor sobre una superficie de la pieza en unaparte sin defecto. Se regula la frecuencia para obtener la resonanciaen el material (onda estacionaria).

Al colocar el transductor sobre la discontinuidad; es como si la ondaestuviera en una zona de menor espesor y la longitud demasiadolarga, no obtenindose la onda estacionaria.


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Zona Muerta= 0,97x dimetro x frecuencia / velocidad del sonido

Zona Muerta= 0,97 x 10 x 4 000 000 / 5 920 000 = __6,55mm

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