EL PRIMER NOMBRE

EN PRUEBAS NO DESTRUCTIVAS

Objetivo

Ultrasonido IndustrialNivel IObjetivo:Capacitar al tcnico para desarrollar una inspeccin no destructiva en forma independiente.

Que conozca los principios bsicos de la prueba por ultrasonido, que pueda seguir los pasos especificados en un procedimiento escrito y realizar la inspeccin que cumpla con requisitos especificados.

Principios

InspeccinUltrasnica

La inspeccin por ultrasonido se realiza bsicamente por el mtodo en el cual:el ultrasonido setransmite y se propaga dentrode una pieza hasta que es reflejada y regresa a un receptorproporcionando informacin de su recorrido (energa reflejada y distancia recorrida)

Sistema deInspeccinUltrasnica

Generador de la seal elctrica, Instrumento UltrasnicoSistema de InspeccinComponentes Bsicos

Conductor de la seal elctrica, Cable coaxialComponentes BsicosSistema de Inspeccin

Elemento transmisor-receptor, TransductorComponentes Bsicos Sistema de Inspeccin

Medio para transferir la energa acstica a la pieza y viceversa, Acoplante acstico Componentes Bsicos Sistema de Inspeccin

Pieza inspeccionadaComponentes Bsicos Sistema de Inspeccin

Antecedentes Histricos

Aplicaciones

Deteccin y caracterizacin de discontinuidades

Medicin de espesores, extensin y grado de corrosin

Determinar caractersticas fsicas como: tamao de grano, constantes elsticas y estructura metalrgica Determinar caractersticas de enlace entre dos materiales

Ventajas

Proporciona gran poder de penetracin, lo que permite la inspeccin de grandes espesores;Se tiene gran sensibilidad, ya que se pueden detectar discontinuidades extremadamente pequeas;Gran exactitud para determinar la posicin, estimar el tamao, orientacin y forma de discontinuidades;

Se necesita una sola superficie de acceso;Los equipos actuales tienen la capacidad de almacenar informacin en la memoria.La interpretacin de los resultados es inmediata;No existe peligro o riesgo en su aplicacin;Los equipos son porttiles;

Limitaciones

La operacin del equipo y la interpretacin de los resultados requiere tcnicos experimentados;Se requiere gran conocimiento tcnico para el desarrollo de los procedimientos de inspeccin;La inspeccin se torna difcil en superficies rugosas;La inspeccin se torna difcil en partes de forma irregular;

La inspeccin se torna difcil en piezas pequeas o delgadas;Discontinuidades subsuperficiales pueden no ser detectadas;Durante la inspeccin es necesario el uso de un material acoplante;Se necesitan patrones de referencia en la calibracin del equipo y caracterizacin de discontinuidades.

La materia se compone de pequeas partculas (tomos) unidas por fuerzas elsticas.

Siendo as, puede existir movimiento de las partculas a partir de su posicin fija, con lo cual, si una partcula se mueve comienza a oscilar y comunica su energa a sus vecinas

Por lo tanto, la energa se propaga a travs de las partculas individuales de la materia.

Principios de Ultrasonido

Principios de Ultrasonido

Principios de Ultrasonido

Principios de Ultrasonido

TransductorCristalPiezoelctricoAcoplantePrincipios de UltrasonidoDiscontinuidad

Onda Ultrasnica

Onda Ultrasnica

1 Ciclo

Modos de Onda

La energa ultrasnica se propaga por medio de vibracin de las partculas del material.

La direccin en la que vibran las partculas con respecto a la direccin de propagacin de la onda ultrasnica depende del Tipo de Onda.

Los modos de vibracin o de ondas son:Ondas Longitudinales o de Compresin Ondas de Corte o TransversalesOndas Superficiales o de Rayleigh Ondas de Lamb o de PlacaModos

de

Onda

OndasLongitudinales

Direccinde PropagacinVibracinde lasPartculas

Ondas deCorte

Vibracion de las Partculas Direccin dePropagacin

OndasSuperficiales

Vibracinde lasPartculas

Generacin de Vibraciones Ultrasnicas

Haz recto de contactoHaz angular de contactoDoble cristal de contactoInmersin

ConectorCarcazaExternaMaterial de RespaldoPlaca Protectorao de ContactoCristal PiezoelctricoConexionesElctricas

ElementoActivo

0

El pulso elctrico provoca que el cristal vibreEl ultrasonido viaja a travs del materialEl pulso elctrico viene desde el pulsador del instrumento

PresinV (Voltaje)

La vibracin del cristal genera una seal elctricaEl ultrasonido reflejado produce la vibracin del cristalLa seal elctrica viaja al receptor del instrumento

Material deRespaldo

Debe amortiguar las oscilaciones de inercia del cristal- Al realizar esta funcin controla el ancho de banda del transductor.Debe absorber las vibraciones hacia el interior del transductor para que no interaccionen con la carcaza- El material de respaldo es fabricado de fibras plsticas o polvos de metal (por ejemplo tungsteno) combinados con varios materiales plsticos

PlacaFrontal

Principios especficosde transductores

CristalTransmisorCableCristalReceptorBarreraAcsticaRecorrido del UltrasonidoPieza conCorrosin

Funcionamiento deun transductor

Caractersticas de propagacin de la onda ultrasnica

Impedanciaacstica

Reflexin

Onda queIncide

OndaReflejada

Onda queIncide

OndaReflejada

Onda queIncide100% de energa88% de energa12% de energaOndaReflejadaOndaTransmitida

Refraccin

Onda queIncideOndaRefractadaq

Conversinde modo

Onda queIncidea Ta LOndasReflejadas

Onda queIncideOndasRefractadasq Lq T

q Lq TOndaLongitudinalOndaLongitudinalReflejadaOndaTransversalReflejadaOndaLongitudinalRefractadaOndaTransversalRefractada T L

Onda LongitudinalOnda de CorteOnda Superficialngulo de incidencia (a) en una zapata de plstico

Atenuacin

Difraccin

Reflector planoReflector puntualFrente deonda cilndricoOnda UltrasnicaFrente deonda esfrico

Caractersticasdel haz ultrasnico

Mitad del ngulode divergenciaEje AcsticoIntensidad 100%Campo LejanoCampo Cercano( N )Campo MuertoD

Presin AcsticaAltura del Eco1/41/2 1N23

Campo LejanoCampo Cercano( N )

Donde:

N=Longitud del Campo Cercano

D=Dimetro del Transductor

f=Frecuencia del Transductor

v=Velocidad de la onda ultrasnica

=Longitud de Onda

A=rea de la cara del transductor

Donde:

=Mitad del ngulo de divergenciaD=Dimetro del Transductorf=Frecuencia del Transductorv=Velocidad de la onda ultrasnica

D1 = D2f 1 f 2N1 N2 1 2D2 D3f 1 = f 2N2 N3 2 3

Medidor de Espesores

Detector de Fallas

En ese momento, el valor del parmetro abierto puede ser modificado utilizando las teclas con flechas.

Acoplante

Mtodos y tcnicas

Mtodos deacoplamiento

Tcnicas deinspeccin

Pulso Acstico

Mtodos depresentacin deinformacin

10 Divisiones 015 Subdivisiones

Determinar la profundidad a la cual se encuentra una discontinuidadDeterminar la distancia recorrida por el ultrasonidoMedir espesores de pared

100 Divisiones

Reflectores de referenciaDiscontinuidadesPared posterior

EVPEco de entrada o disparo principalReflexin de la discontinuidadReflexin de pared posterior ( R.P.P. )Lnea de tiempo baseEHP Escala Horizontal de la PantallaEVPEscala Vertical de la PantallaEHP

Deteccin de Discontinuidades

Detectabilidad

Sensibilidad

Resolucin

DiscontinuidadPulso UltrasnicoPulsoUltrasnico

DiscontinuidadPulso UltrasnicoPulsoUltrasnico

Calibracindel Instrumento

La prctica de ajustar el barrido, el rangoy la ganancia, y de controlarel impacto que otros parmetros del instrumento y la configuracin de la pieza de prueba puedan tener en la interpretacin confiable de lasindicaciones ultrasnicas

Ajuste dedistancia de barridoy rango

Reflectores deReferencia

BloquesPatrn

Barrido / RangoL / TL / TL / T------L / TLL

SensibilidadL / TL / T---T---L / TLL

Punto ndiceTTT---------------

ngulo deTT---T------------refraccin

Curva DAC---------------L / T---L

ResolucinL---------T------L1Tabla de resumen de bloques y usosCaractersticasDesignacin del BloqueIIWDSCDCSCAWSASMEASTMASTMRCABLeyenda:L=Onda longitudinalT=Onda transversal1=Resolucin cercana solamente

Tcnica conhaz angular

Inspeccin desoldaduras

SD/2DAII

SDDAI

SD/2

SD

Posicin de unadiscontinuidad

1.7681.2501.250

Interpretacinde la seal

Mtodos deEvaluacin

F I N

(Agradecemos su atenciny preferencia)

Acero(Slido)Aire(Gas)Agua(Lquido)

ABCDngulo de desviacinRojoVioleta

Divergencia

02468 10

MovimientotransversalMovimientoradial (10 a 15)Movimiento longitudinalcon traslape de 10 a 15%Patrones debarrido

Respuesta unidireccional

Respuesta omnidireccional

Indicacin de la discontinuidad

Indicacin de la discontinuidad y la reflexin de pared posterior a la misma amplitud