Presentacin de PowerPoint

Prueba de UltrasonidoDaniel Sebastin AlvisLeonardo SalamancaMario Lozano Es una Onda acstica que no puede ser percibida por el hombre por estar en una frecuencia ms alta de lo que puede captar elodo. Este lmite se encuentra aproximdamente en los 20 KHz. Que es ultrasonido ?Rangos desonido:Infrasnica = 1 16 HzSnica o audible = 16 Hz a 20 KHzUltrasnica = 20 KHz en adelantePara la prueba de ultrasonido en materiales metlicos es de 0.2 a 25 MHz.

Introduccin

La tcnica de ultrasonidos nos permite encontrar defectos que se encuentran dentro del material. Esta tcnica es la ms compleja.

Por los fenmenos que provocan en su propagacin en los sonidos ,lquidos y slidos, han dado lugar a multitud de aplicaciones tcnicas y cientficas como:1 Control de calidad de los materiales estructurales (END)2 Deteccin de heterogeneidades3 Determinacin de propiedades(caracterizacin)4 Medida de espesores(metologa)

Ultrasonido como ensayo mecanico

La impedancia acstica es laresistenciaque oponen los materiales al paso de una onda ultrasnica.

Ondas acsticas iguales a lasondassnicas.

Transmisin de energa entre partculas que propicia el oscilamiento.

Principios Elnmerode oscilaciones son de acuerdo al tipo de onda que se trata.

Se propagan en todos losmedioselsticosdonde exista fracciones demateria( tomos o molculas capaces de vibrar ).

La vibracin depende de la separacin de las partculas.

Amplitud ( A ).Frecuencia ( F ).Longitud de onda ( l ).Velocidad de propagacin o velocidad acstica ( V ).Impedancia acstica ( Z ).

Principios fsicos Una onda ultrasnica como todas las ondas de tipo mecnico necesita para propagarse de un medio fsico, cuyas partculas permiten la transmisin de la dicha onda. En efecto la propagacin es dada a los choques sucesivos de las partculas de este medio unas contra otras.

Cada onda se caracteriza por su frente de onda, su polarizacin, la energa llevada [E], lo cual se relaciona con la capacidad de la onda a propagarse en un dicho material.

El estudio de estas caractersticas es casi indispensable para entender de una manera eficaz los resultados de los ensayos ultrasnicos.LA ONDA EMITIDA

Existen cuatro tipos de ondas generadas por un impulso ultrasnico aplicado a un slido:

Las ondas longitudinalesLas ondas transversales o de cortanteLa onda de Rayleig Las ondas de Lamb o de chapas

Diferentes tipos de onda

se propaga perpendicularmente al plano del transductor emisor

Las ondas longitudinales o de compresin

Las partculas oscilan en una direccin transversal a la direccin de propagacin de la onda, por eso se denomina tambin onda de cizalladura.

Las ondas transversales o de cortante

Es una onda superficial que se propaga slo en la perifera plana o curva (si el material es rugoso) del slido. Las oscilaciones de las partculas son elpticas, y por eso esta onda tiene una velocidad menor a las dos anteriores.

La onda de Rayleig

Ocurren cuando el slido tiene una espesor mucho menor que su anchura o su longitud (as que el modelo de un slido semi-infinito ya no es valido).

Las ondas de Lamb o de chapas

Sensibilidad. Resolucin. Frecuencia central. Atenuacin del haz.

Principales parmetros a controlarDeteccin de coqueras La deteccin de coqueras con el mtodo ultrasnico no requiere correlaciones de la velocidad del impulso con ninguna de las propiedades del material. En efecto la existencia de tales defectos puede detectarse midiendo el tiempo de propagacin de la onda cuando los transductores estn colocados de tal forma que la trayectora de la onda pasa por el defecto.PROPIEDADES EVALUADAS

Puede ser necesario obtener la profundidad de una grieta superficial, (aunque se puedan tambin detectar microfisuras con este mtodo). Una estimacin de la profundidad es obtenida utilizando una medida indirecta obteniendo el tiempo de propagacin a travs de la grieta para dos posiciones distintas de los palpadores colocados en la superficie alterada.

Estimacin de la profundidad de fisuras superficiales

Si se sospecha la existencia de una capa superficial de menor cualidad debida a un proceso de fabricacin, como consecuencia del accin del fuego, helada o ataque de sulfatos, se puede estilar el espesor de esta, midiendo el tiempo de propagacin de los impulsos ultrasnicos por el mtodo de transmisin superficial.

Estimacin del espesor de una capa de inferior calidad

Estimacin de la resistencia

Otras estimaciones son:

Estimacin del modulo elstico

La norma espaola UNE 83-308-86 especifica que la velocidad de propagacin de los impulsos ultrasnicos es independiente de la forma y tamao de los elementos a ensayar, siempre que las dimensiones transversales a la direccin de propagacin de los ultrasonidos no sean inferiores a la longitud de onda de los impulsos ultrasnicos. Por debajo de este valor pueden producirse reducciones significativas en las velocidades medidas.

Por una frecuencia natural de los palpadores de 54 kHz, y por una velocidad de la onda comprendida entre 2000 y 5000 m/s, el valor correspondiente de la dimensin transversal se comprendida entre 37 y 93 mm.

Tipo y dimensiones del elemento que se ensaya

Es el medio por el cual la energa elctrica se convierte en energamecnica( ondas sonoras ) o viceversa. Opera debido al efecto piezoelctrico.Transductores

MaterialEficiencia como transmisorEficiencia como receptorSensibilidadPoder de resolucinCaractersticas mecnicasCuarzoMalaMedianaEscasaOptimaBuenaSulfato de litioMedianaBuenaBuenaOptimaSoluble en aguaTitanato de barioBuenaMedianaOptimaMedianaFrgilMetaniobato de barioBuenaMedianaOptimaOptimaBuenaZirconato titanato de plomoBuenaMedianaOptimaMedianaBuenaCaractersticas De Los Materiales Usados Como TransductoresPalpador de contacto.Palpadores de haz recto.Palpadores de incidencia angular.

Tipos de PalpadoresPara la realizacin de la prueba de ultrasonido con palpador angular, se utiliz un bloque de 4 pulgadas de altura y un palpador angular con las siguientes caractersticas:M(Micro)B (Titanato de Bario) PALPADOR45 (De 45) ANGULAR2 Mhz.

Prueba con palpador angular

QFD 200 Detector de defectos por ultrasonidos