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TECNICAS ULTRASONICAS PE
Carlos Correia
PE
Una de las técnicas más utilizadas en la inspección con ultrasonido, es la técnica de PULSO – ECO.
La técnica se basa en la exploración de un volumen del sólido, mediante la emisión y recepción de los ecos respectivos provenientes del interior del material
variants
PE
La técnica de PE, posee dos vertientes esenciales:
• CONTANTO DIRECTO
• INMERSION
Coup d
PE
La técnica de PE por CONTACTO DIRECTO, utiliza e todos modos una mínima capa de acoplante, que permite introducir el UT al medio sólido. Para evitar problemas de interferencia, esta capa debe tener un espesor inferior a:
monodual
V, velocidad UT en el acoplante, fmax: frecuencia máxima del
transductor a -6dB, d: espesor de la capa de acoplante.
PE
En la técnica de PE se utiliza un transductor mono elemento o dual, dependiendo de las variantes de la técnica.
monoUse
PE
El transductor mono elemento se utiliza generalmente en inspección de soldaduras con haz angular.
dualuse
PE
El transductor dual se utiliza mayoritariamente en aplicaciones para medición de espesores.
Main bang
PE
El transductor dual permite eliminar la ZONA MUERTA lo que aumenta la capacidad del sistema para medir bajos espesores.
mainbang
PE
La Zona Muerta esta dada por el tiempo que continua oscilando el transductor luego de ser exitado.
why?
PE
Como en los transductores duales se tiene un cristal transmisor y otro receptor, no importa mucho cuanto tiempo permanece vibrando el transmisor.
delayLine
PE
Otra alternativa para evitar la incidencia de la zona muerta en las mediciones es utilizar una línea de retardo.
Thickness Test
Con la línea de retardo, los
eventos ocurrirán tiempo
después que el cristal haya
dejado de oscilar.
PE
El uso más frecuente de la técnica de PE, es la medición de espesores
blocEsca
PELa medición de espesores, usualmente se hace utilizando ondas longitudinales. Para calibrar al equipo, es necesario utilizar un bloque de calibración. El más común es el bloque escalonado.
calTech
ASTM E797
PELa calibración es un proceso mediante el cual, se fija la velocidad de propagación del ultrasonido y el retardo en el transductor, o el tiempo que transcurre antes de que la onda entre en el material (zero offset). Por lo general se requiere de dos transductores.
V1 V2
PELa técnica de PE haz angular es ampliamente utilizada para inspeccionar soldaduras. En este caso se recomienda el uso de los patrones conocidos popularmente como V1 y V2.
IIW
PEEl bloque V1 se denomina formalmente IIW type 1 y fue diseñado para un conjunto de aplicaciones.
calThic
PECalibración para haz normal
calAbeam
PECalibración para haz angular
resol
PEResolución
wedgeAn
PEAngulo refractado
weldScan
PEPara la inspección de soldaduras, se recomienda utilizar las recomendaciones establecidas en la especificación ASTM E164
transv_crak
PEInspección de soldaduras
tandem
PEInspección de soldaduras
fillet
PEInspección de soldaduras
Angle fillet
PE
long filet
Inspección de soldaduras
PE
Inmersion
Inspección de soldaduras
PE
distance
PE – Inmersión
La presencia de un liquido, generalmente agua, es equivalente a la presencia de una línea de retardo. La pieza es colocada a una distancia ideal, para evitar la interferencia de los ecos del MAIN BANG o ZONA MUERTA.
PE
ventajas
La distancia recomendada entre el transductor y la pieza, esta dada por:
Vc: Velocidad UT fluido, Vtm:
Velocidad en el material a ser
evaluado, dtm: espesor de la
pieza. N:número de reflexiones
en el material.
dc
PE
tank
Las ventajas de la técnica de inmersión consiste en un menor desgaste de los transductores y en la capacidad inherente de la técnica para utilizar altas frecuencias. Adicionalmente no se requieren zapatas ni dispositivos adicionales para producir las refracciones necesarias.
PE
skirter
La técnica de inmersión por lo general se realiza en tanque, similar a una pecera, con un sistema de posicionamiento para el transductor.
PE
anglebeam
Hay otros dispositivos para realizar un ensayo de inmersión sin necesidad de tanque.
PE
focusing
PE- Inmersión, permite la aplicación de HAZ ANGULAR, y facilita la evaluación de piezas de difícil geometría.
PE
formas
Una de las ventajas más atractivas de la técnica PE-Inmersión, es la posibilidad de enfocar, mediante el uso de lentes acústicos.
PE
Lentes
imag
Existen varias formas de enfocar, entre ellas:
• Uso de piezoeléctricos curvos
• Uso de lentes cóncavos
• Uso de lentes Bi- cóncavos
• Uso de Phased Arrays
PE
foco
Bi-concavo corrige
la divergencia del
haz
Plano-concavo
PE
Final conc
El foco de un transductor plano - concavo estará dado por:
2
11V
V
RF
PE
weld
Las aplicaciones de la técnica de PE, tanto por contacto directo, como por inmersión son muy variadas y se ajustan en muchos casos a situaciones especificas. Existen industrias que crean sus propios dispositivos adaptados a sus necesidades específicas.
