Practica ultrasonido

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PRÁCTICA No. 2
Ultrasonido

1.- Objetivo:

Realizar la caracterización del block de calibración IIW-TYPE 1, mediante un transductor de haz recto de ¾”, indicando el significado de cada pulso detectado.

2.- Introducción:

Conocer el funcionamiento del ultrasonido para la detección de fisuras, discontinuidades, etc. en materiales para así aportar al perfil del egresado el manejo deeste instrumento.

3.- Marco Teórico:

3.1.- Teoría del ultrasonido

El ultrasonido se da por un efecto piezoeléctrico. En 1880 los hermanos Jacques y Pierre Curie, descubren el efecto piezoeléctrico, es una propiedad de algunos cristales como lo son cuarzo, para convertir un pulso eléctrico en onda mecánica e inversamente. Así logran un método de crear ondas de ultrasonido a voluntad según losdatos obtenidos del IMDI.

Según la pagina web GestioPolis el ultrasonido es una vibración mecánica con un rango mayor al audible por el oído humano que se transmite a través de un medio físico y es orientado, registrado y medido en Hertz con ayuda de un aparato creado para ese fin.

Aplicaciones:

* Detección y caracterización de discontinuidades.
* Medición de espesores, extensióny grado de corrosión
* Determinación de características físicas.
* Características de enlace entre materiales.
Figura 1.1
3.2.-Tipos de transductores

Es el medio por el cual la energía eléctrica se convierte en energía mecánica (ondas sonoras) o viceversa. Opera debido al efecto piezoeléctrico, el cual consiste en que ciertos cristales cuando se tensionan, se polarizan eléctricamentey generan voltaje eléctrico entre las superficies opuestas. Esto es reversible en el sentido de que al aplicar un voltaje a través las caras de un cristal, se produce una deformación del mismo. Este efecto microscópico se origina por las propiedades de simetría de algunos cristales.

Estos son de varios tipos como:

* Electro acústico
* Electromagnético
* Electromecánico
*Electroquímico
* Electroestático
* Fotoeléctrico
* Magnetoestrictivo

Materiales más usados como transductores:

Tabla 2.1
Material | Eficiencia como transmisor | Eficiencia como receptor | Sensibilidad | Poder de resolución | Características mecánicas |
Cuarzo | Mala | Mediana | Escasa | Optima | Buena |
Sulfato de Litio | Mediana | Buena | Buena | Optima | Soluble en agua |Titanato de Bario | Buena | Mediana | Optima | Mediana | Frágil |
Metaniobato de Bario | Buena | Mediana | Optima | Optima | Buena |
Zirconato tinatato de Plomo | Buena | Mediana | Optima | Mediana | Buena |

Un transductor:

* Produce un sonido
* Modifica un sonido
* Convierte energía de un tipo en energía de otro tipo

Características:

* Rango de operación
*Sensibilidad
* Compatibilidad
* Robustez
* Características de la señal de salida

3.3.-Tipos de block de calibración
Los patrones de referencias pueden ser de un bloque con discontinuidades artificiales y espesores conocidos o no. Se emplean para calibrar el equipo de ultrasonido y evaluar las interrupciones de este. (Structural Welding Code Steel)
Los bloques de calibracióndeben de tener las mismas propiedades físicas, químicas y de estructura que el material a inspeccionar. Por medio de los bloques de calibración se puede:
* Verificar que el sistema compuesto por el transductor, cable coaxial y el equipo funciona correctamente.
* Fijar la ganancia o la sensibilidad con la cual se detectará las discontinuidades equivalentes a un tamaño especificado o mayores3.4.-Block de calibración AWS IIW tipo I

Figura 4.1

Figura 4.2

Figura 4.3

Figura 4.4

Figura 4.5

3.5.-Técnicas de inspección por ultrasonido

La técnica más utilizada es la del pulso-eco es decir por contacto, y utilizando los palpadores de incidencia normal de alta sensibilidad, y resistente al desgaste. Debe ser de baja frecuencia, impulsos cortos y diámetro pequeño....
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