ut1 introduccion

8/19/2019 UT1 INTRODUCCION

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Curso De UltrasonidoCurso De Ultrasonido

IndustrialIndustrial

Capitulo ICapitulo IIntroduccionIntroduccion


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Imende A.C. INTRODUCCION 2

Defnición Y PropósitoDefnici n Y Prop sitode la inspecciónde la inspección

ultrasónicaultrasónicaEs un ensayo no destructivo de tipoEs un ensayo no destructivo de tipo

mecánico y volumétrico, diseñadomecánico y volumétrico, diseñado

para detectar variaciones en lapara detectar variaciones en la

constitución o la estructuraconstitución o la estructura

interna de un material.interna de un material.


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Se basa en la capacidad del materialSe basa en la capacidad del material

para trasmitir el sonido y lapara trasmitir el sonido y la

interacción del sonido con elinteracción del sonido con el

material que esta siendomaterial que esta siendo

inspeccionado.inspeccionado.

Principios DelPrincipios Del

Ultrasonido industrialUltrasonido industrial


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La interpretación de lasLa interpretación de las

interacciones entre el material yinteracciones entre el material y

las ondas ultrasónicas noslas ondas ultrasónicas nos

permite determinar:permite determinar:

La sanidad del materialLa sanidad del material

El espesor del material.El espesor del material.

Las variaciones de laLas variaciones de laestructura interna del material.estructura interna del material.


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Antecedentes Históricos DelAntecedentes Históricos Del

UltrasonidoUltrasonido ercusión de ruedas delercusión de ruedas del

!errocarril con un martillo.!errocarril con un martillo.

– Es un método ac"stico, enEs un método ac"stico, enel cual el tono del sonidoel cual el tono del sonido

obtenido indicaba laobtenido indicaba lasanidad del metal, erasanidad del metal, era"nicamente cualitativo."nicamente cualitativo.


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En la década de los #$%s,En la década de los #$%s,cient&'cos de (usia ycient&'cos de (usia yde )lemania se dedicaronde )lemania se dedicaronal estudio y desarrollo deal estudio y desarrollo detécnicas de inspección notécnicas de inspección no

destructiva empleandodestructiva empleandoondas ultrasónicas.ondas ultrasónicas.


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El *r. +.). +irestoneEl *r. +.). +irestone

desarrolló el primer detectordesarrolló el primer detector

de de!ectos del tipo pulsode de!ectos del tipo pulso

eco que requer&a acceso poreco que requer&a acceso por

un solo lado de la muestra.un solo lado de la muestra.


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-. C. itt *esarrolla el primer-. C. itt *esarrolla el primersistema de inspección porsistema de inspección por

medio de ultrasonidomedio de ultrasonido

empleando la técnica deempleando la técnica de

inmersióninmersión


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Los doctores /raut0ramerLos doctores /raut0ramerproducen comercialmente elproducen comercialmente el

primer instrumento deprimer instrumento deinspección ultrasónica parainspección ultrasónica para

la detección de de!ectos enla detección de de!ectos en

v&as !erreas.v&as !erreas.


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Los avances enLos avances en

instrumentación y tecnolo1&ainstrumentación y tecnolo1&a

electrónica 2an permitido laelectrónica 2an permitido lacreación de equipos decreación de equipos de

inspeccion ultrasónicainspeccion ultrasónica

rápidos con'able y li1eros.rápidos con'able y li1eros.


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Equipos de UltrasonidoEquipos de Ultrasonido


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Espectro Acústico.Espectro Acústico.

Se puede dividir en tres 3onasSe puede dividir en tres 3onasclaramente de'nidas por laclaramente de'nidas por la

!recuencia:!recuencia: 4ona in!rasónica: 5 a 56 23.4ona in!rasónica: 5 a 56 23. 4ona audible: 56 23. a $% /23.4ona audible: 56 23. a $% /23. 4ona ultrasónica: mayor a $%4ona ultrasónica: mayor a $%/23./23.


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Definición de ultrasónidoDefinición de ultrasónido

Es una vibración mecánicaEs una vibración mecánicaproducida por un osciladorproducida por un oscilador

que se transmite en un medioque se transmite en un medio

elástico 7sólido, l&quido o 1as8,elástico 7sólido, l&quido o 1as8,

a una !recuencia superior ala una !recuencia superior al

ran1o audible 2umano que esran1o audible 2umano que es

mayor a $%,%%% c9s ó ert3.mayor a $%,%%% c9s ó ert3.


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Generación De Una OndaGeneración De Una Onda

Ultrasónica.Ultrasónica. E;isten varias !ormas deE;isten varias !ormas de

1enerar una onda ultrasónica1enerar una onda ultrasónica

< =na de ellas es por medio< =na de ellas es por mediode un oscilador mecánicode un oscilador mecánico7cristal pie3oeléctrico8, que7cristal pie3oeléctrico8, quetrasmite la vibración al ob>etotrasmite la vibración al ob>etoque inspeccionamosque inspeccionamos


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Equipo electrónico deEquipo electrónico deultrasonido.ultrasonido.

Cable coa;ial.Cable coa;ial.

alpador.alpador. ?aterial a inspeccionar.?aterial a inspeccionar.

Elementos Esenciales De UnElementos Esenciales De Unistema de inspección poristema de inspección por

UltrasonidoUltrasonido


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Sistema De UltrasonidoSistema De Ultrasonido

Equipo deultrasonido

Cablecoa;ial

alpado

r?aterial ainspeccionar

A li i


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En la mayor&a de lasEn la mayor&a de las

aplicaciones industriales delaplicaciones industriales del

ultrasonido se mide elultrasonido se mide el

tiempo de recorrido de la ondatiempo de recorrido de la onda

ultrasónica en un medio y laultrasónica en un medio y laatenuación en la intensidad deatenuación en la intensidad de

la ener1&a sónica.la ener1&a sónica.

AplicacionesAplicacionesIndustriales DelIndustriales Del

UltrasonidoUltrasonido


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*etección, caracteri3ación y*etección, caracteri3ación y

evaluación deevaluación dediscontinuidades internasdiscontinuidades internascomo pueden ser:como pueden ser:

< Laminaciones< Laminaciones

< Inclusiones< Inclusiones

< +racturas< +racturas< orosidades< orosidades


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?onitoreo de daños por servicio,?onitoreo de daños por servicio,

como puede ser:como puede ser:

< ?edición de espesores de pared.< ?edición de espesores de pared.

< E;tensión y pro!undidad de los< E;tensión y pro!undidad de losdaños por corrosión o erosión endaños por corrosión o erosión enla pared interna de un material.la pared interna de un material.

< E;tensión de los daños por< E;tensión de los daños por2idró1eno.2idró1eno.


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*eterminación del 1rado y*eterminación del 1rado y

calidad de la ad2erencia encalidad de la ad2erencia en

uniones bimetálicas comouniones bimetálicas como

pueden ser:pueden ser:

< )cero con @abbit.< )cero con @abbit.

< )cero con Stelitte< )cero con Stelitte..


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*eterminación del 1rado y*eterminación del 1rado ycalidad de la ad2erencia encalidad de la ad2erencia en

uniones materialesuniones materiales

compuestos como puedencompuestos como puedenser:ser:

< Compuestos tipo ApanalB< Compuestos tipo ApanalB< lásticos sobre metales< lásticos sobre metales


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Ventajas y LimitacionesVentajas y Limitaciones

El ultrasonido esEl ultrasonido es

complementario con lacomplementario con la

radio1ra!&a al compararlo conradio1ra!&a al compararlo con

otros métodos de inspecciónotros métodos de inspección

podemos ver las si1uientespodemos ver las si1uientesventa>as y limitaciones:venta>as y limitaciones:


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!enta"as!enta"as

Las indicaciones pueden serLas indicaciones pueden serinterpretadas en tiempointerpretadas en tiempo

real.real.

< En el caso de la radio1ra!&a< En el caso de la radio1ra!&a

se debe esperar else debe esperar elprocesamiento de la pel&culaprocesamiento de la pel&cula


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?ayor sensibilidad y e;actitud?ayor sensibilidad y e;actitudal determinar la posición,al determinar la posición,dimensión y orientación de unadimensión y orientación de una

discontinuidaddiscontinuidad


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Interpretar la indicaciónInterpretar la indicación


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)lta sensibilidad para)lta sensibilidad paradetectar pequeñasdetectar pequeñasdiscontinuidades.discontinuidades.

< uede detectar reectores< uede detectar reectoresde 5% mil&metros de diámetrode 5% mil&metros de diámetroa una pro!undidad de 5 metroa una pro!undidad de 5 metro

en aceroen acero


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)lta sensibilidad y resolución.)lta sensibilidad y resolución.

< Su capacidad para encontrar< Su capacidad para encontrar

pequeños de!ectos lo 2ace unpequeños de!ectos lo 2ace une;celente equipo de AdetecciónBe;celente equipo de AdetecciónB


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– )lto poder de penetración.)lto poder de penetración.

– En acero y aluminio, tieneEn acero y aluminio, tienemayor poder de penetraciónmayor poder de penetraciónque las !uentes comunes deque las !uentes comunes deradio1ra!&a o 1ama1ra!&a.radio1ra!&a o 1ama1ra!&a.


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@uena resolución.@uena resolución.

< Se pueden di!erenciar las< Se pueden di!erenciar lasindicaciones de dosindicaciones de dos

discontinuidades cercanasdiscontinuidades cercanasentre s&.entre s&.


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(equiere acceso solo a una(equiere acceso solo a unasuper'cie de la pie3a.super'cie de la pie3a.


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Ventajas de UT vs RT.Ventajas de UT vs RT.


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Do requiere condiciones especialesDo requiere condiciones especialesde se1uridad.de se1uridad.


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#imitaciones#imitaciones

Las limitaciones masLas limitaciones masimportantes en el ultrasonidoimportantes en el ultrasonido

se presentan cuando se operase presentan cuando se operade !orma manual perode !orma manual perotambién e;isten limitacionestambién e;isten limitacionespor las leyes !&sicaspor las leyes !&sicasaplicables al ultrasonidoaplicables al ultrasonido


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#imitaciones#imitaciones

@a>a velocidad de inspección@a>a velocidad de inspección

< Cuando se emplean métodos< Cuando se emplean métodosde rastreo manuales, lade rastreo manuales, lavelocidad de inspección esvelocidad de inspección es

menor que con sistemasmenor que con sistemasautomati3ados.automati3ados.


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(equiere personal con(equiere personal conpreparación técnica ypreparación técnica ye;periencia.e;periencia.

< La interpretación de las< La interpretación de lasindicaciones requiere laindicaciones requiere lae;periencia del inspector parae;periencia del inspector parareconocer los di!erentes tipos dereconocer los di!erentes tipos deseñales y sus si1ni'cadoseñales y sus si1ni'cado


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Se requiere de un a1enteSe requiere de un a1enteacoplante para laacoplante para latrasmisión del ultrasonido.trasmisión del ultrasonido.

– Es necesario eliminar laEs necesario eliminar lainter!ase: aire9material ainter!ase: aire9material a

inspeccionar.inspeccionar.


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El acabado super'cial a!ectaEl acabado super'cial a!ectala calidad de la inspección.la calidad de la inspección.

– Con las técnicas comunes laCon las técnicas comunes laseñal puede distorsionarseseñal puede distorsionarseo 2acer muy di!&cil lao 2acer muy di!&cil la

interpretación de lasinterpretación de lasindicacionesindicaciones


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Se di'culta la inspecciónSe di'culta la inspeccióncuando la microestructuracuando la microestructurametal"r1ica es muy burda.metal"r1ica es muy burda.

– El tamaño de 1rano a!ecta laEl tamaño de 1rano a!ecta lacalidad de la señal que secalidad de la señal que serecibe durante la inspección.recibe durante la inspección.


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Es di!&cil inspeccionarEs di!&cil inspeccionarpie3as de !orma comple>a.pie3as de !orma comple>a.

– El problema es ase1urarEl problema es ase1urarque el ultrasonidoque el ultrasonidoatraviesa todo el materialatraviesa todo el materialy evitar la presencia dey evitar la presencia de!alsas indicaciones!alsas indicaciones


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Es di!&cil inspeccionar materialesEs di!&cil inspeccionar materiales

muy del1ados o detectarmuy del1ados o detectar

discontinuidades cercanas a ladiscontinuidades cercanas a la

super'cie de inspección.super'cie de inspección.

– La causa principal es la presenciaLa causa principal es la presencia

del campo muerto de losdel campo muerto de los

transductores.transductores.


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El costo del equipo, losEl costo del equipo, losaccesorios y su mantenimientoaccesorios y su mantenimientoes alto.es alto.

– Los equipos y sus accesoriosLos equipos y sus accesoriosson caros y requieren deson caros y requieren demantenimiento y cuidadosmantenimiento y cuidados

periódicos.periódicos.


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Se requiere de bloques deSe requiere de bloques decalibración y de comparación.calibración y de comparación.

– Se requiere de di!erentesSe requiere de di!erentes >ue1os de bloques para >ue1os de bloques parareali3ar las inspeccionesreali3ar las inspeccionesse1"n el códi1o aplicable.se1"n el códi1o aplicable.


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loques de cali!raciónloques de cali!ración


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El equipo de ultrasonidoEl equipo de ultrasonidoindustrial es un e;celenteindustrial es un e;celentedetectordetector 7muy sensible para7muy sensible para

encontrar lasencontrar lasdiscontinuidades8, pero esdiscontinuidades8, pero esun malun mal anali3adoranali3ador 7la7la

interpretación de lasinterpretación de lasindicaciones var&a se1"n laindicaciones var&a se1"n lae;periencia del inspector8.e;periencia del inspector8.

!er cap II

ut1 introduccion

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