Una Mirada Detallada
La medición de espesores por ultrasonido es una técnica no destructiva ampliamente utilizada en diversos sectores industriales para determinar el espesor de materiales, especialmente metales. Se basa en la emisión de ondas sonoras de alta frecuencia (ultrasonidos) hacia el material y la medición del tiempo que tarda el eco en regresar al transductor.
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Sonda liviana con reconocimiento inteligente (IPR), que ajusta automáticamente la configuración en el medidor al mismo tiempo que transmite datos de reconocimiento; el resultado es una sonda y un medidor perfectamente combinados para un rendimiento mejorado.
El sistema de verificación automática de mediciones (AMVS), garantiza que solo se muestren mediciones verdaderas, incluso en los metales más corroídos.
Control del dispensador de gel.
Multiple Eco, garantiza que los recubrimientos (pintura) se ignoren por completo.
Equipo calibrado periódicamente.
¿Cómo funciona?
- Emisión de ultrasonidos: Un transductor genera pulsos de ultrasonido que penetran en el material.
- Propagación y reflexión: Las ondas sonoras viajan a través del material hasta encontrar una interfaz (por ejemplo, la otra cara del material). Allí, parte de la energía se refleja y regresa al transductor.
- Recepción del eco: El transductor recibe el eco y mide el tiempo transcurrido desde la emisión hasta la recepción.
- Cálculo del espesor: Conociendo la velocidad del sonido en el material y el tiempo de tránsito, se calcula el espesor del material utilizando una fórmula sencilla.
Ventajas de la técnica
- No destructiva: No daña el material que se está inspeccionando.
- Precisa: Permite obtener mediciones muy precisas, incluso en materiales con espesores muy pequeños.
- Versátil: Se puede utilizar en una amplia variedad de materiales, desde metales hasta plásticos y compuestos.
- Rápida: Las mediciones pueden realizarse de forma rápida y eficiente.
- Accesible: Los equipos de ultrasonido son portátiles y fáciles de usar.
Aplicaciones
La medición de espesores por ultrasonido tiene numerosas aplicaciones en diferentes industrias:
- Inspección de tuberías: Detección de corrosión interna y externa, medición del desgaste y evaluación de la integridad estructural.
- Fabricación: Control de calidad en procesos de fabricación, medición de espesores de chapas y láminas.
- Mantenimiento: Evaluación del estado de equipos y estructuras, detección de defectos en soldaduras.
- Aeroespacial: Inspección de componentes de aviones y naves espaciales.
- Energía nuclear: Evaluación de la integridad de componentes en centrales nucleares.
Tipos de transductores
La elección del transductor adecuado depende del material a inspeccionar y del espesor a medir. Algunos tipos comunes de transductores son:
- Transductores de contacto: Se acoplan directamente al material mediante un gel o un acoplador acústico.
- Transductores inmersos: Se utilizan para inspeccionar piezas sumergidas en un baño de agua.
- Transductores angulares: Permiten medir espesores en zonas de difícil acceso.
Factores que afectan la medición
- Propiedades del material: La velocidad del sonido varía según el material, por lo que es necesario conocer esta propiedad para obtener resultados precisos.
- Acoplamiento: Un buen acoplamiento entre el transductor y el material es esencial para garantizar la transmisión eficiente de las ondas sonoras.
- Atenuación: La atenuación de las ondas sonoras aumenta con la distancia y la frecuencia, lo que puede limitar la profundidad de penetración.
- Ruido: El ruido electrónico y el ruido acústico pueden afectar la calidad de las señales recibidas.
Normas y estándares
La medición de espesores por ultrasonido está regulada por diversas normas y estándares internacionales, como ASME, ASTM y EN, que establecen los requisitos para los equipos, los procedimientos y la calificación del personal.
Diferentes Tipos de Defectos Detectados por Ultrasonidos y Equipos Utilizados
La medición de espesores por ultrasonido no solo sirve para determinar el grosor de un material, sino que también es una herramienta poderosa para detectar una amplia variedad de defectos internos. Estos defectos pueden comprometer la integridad estructural de un componente y, si no se detectan a tiempo, pueden causar fallas catastróficas.
Tipos de Defectos Detectables por Ultrasonidos
- Grietas: Pueden ser superficiales, subsuperficiales o internas. Se manifiestan como una discontinuidad en el material, interrumpiendo la propagación de las ondas ultrasónicas.
- Porosidades: Pequeñas cavidades llenas de gas o vacío dentro del material. Pueden ser individuales o formar grupos.
- Inclusiones: Partículas de material extraño presentes en el material base. Pueden ser de naturaleza metálica, no metálica o escoria.
- Falta de fusión: Defecto en las soldaduras caracterizado por la ausencia de unión entre los materiales base.
- Picaduras: Pequeñas cavidades o depresiones en la superficie del material.
- Delaminaciones: Separación de capas en materiales laminados.
Equipos Utilizados
Los equipos de ultrasonido utilizados para la detección de defectos son más complejos que los simples medidores de espesor. Generalmente, incluyen los siguientes componentes:
- Transductor: Genera y recibe las ondas ultrasónicas. Puede ser de contacto, inmerso o angular, dependiendo de la aplicación.
- Generador: Produce los pulsos eléctricos que excitan el transductor.
- Receptor: Amplifica las señales recibidas y las convierte en señales eléctricas.
- Pantalla: Muestra las señales en forma de ecogramas (A-scan), que permiten visualizar los defectos.
- Calibrador: Se utiliza para calibrar el equipo y establecer los parámetros de la inspección.
Técnicas de Inspección
Existen diferentes técnicas de inspección por ultrasonidos, cada una adaptada a un tipo de defecto o material:
- Inspección por transmisión: Se utiliza para detectar defectos que atenúan fuertemente las ondas ultrasónicas, como grandes porosidades o inclusiones.
- Inspección por reflexión: Se utiliza para detectar defectos que producen reflexiones, como grietas y delaminaciones.
- Inspección angular: Permite detectar defectos que se encuentran a cierta profundidad por debajo de la superficie.
- Inspección por inmersión: Se utiliza para inspeccionar piezas pequeñas o de geometría compleja.
Factores que Afectan la Detección
- Frecuencia del ultrasonido: La frecuencia influye en la resolución y la penetración. Frecuencias altas proporcionan mejor resolución pero menor penetración.
- Acoplamiento: Un buen acoplamiento entre el transductor y la pieza es esencial para una transmisión eficiente de las ondas ultrasónicas.
- Atenuación: La atenuación de las ondas ultrasónicas aumenta con la distancia y la frecuencia, lo que limita la profundidad de penetración.
- Ruido: El ruido electrónico y el ruido acústico pueden dificultar la interpretación de las señales.
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