Ultrasonidos

Ensayos de ultrasonidos
Este ensayo se fundamenta en la propiedad que poseen las ondas sonoras de propagarse en los medios materiales homogéneos, ya sean sólidos, líquidos o gases, pues poseen moléculas capaces de "vibrar". Si aplicamos una presión a un cuerpo, se genera un desplazamiento de las partículas que lo componen, transmitiendo esta perturbación de unas a otras y propagando la ondagenerada a través de ellas con una velocidad determinada. Debido a la elasticidad que todos los cuerpos poseen, estas partículas retornan a su posición original. Sin embargo, esta transmisión no tiene lugar en el vacío y, además, cuando encuentran medios con distintas densidades, se generan reflexiones. Esto es debido fundamentalmente a la impedancia del material, entendiendo este concepto como laresistencia que opone un medio a la vibración de sus partículas y es un valor específico de cada material (tabla 1). Por ello, cuando las ondas se transmiten entre dos medios con distintas impedancias, se producen coeficientes de transmisión pequeños, no habiendo propagación de las ondas y generándose reflexiones.
El nombre que recibe esta energía empleada para la generación de la onda constituyeel "foco", que es un oscilador colocado sobre la superficie de una pieza objeto de estudio. Este oscilador vibra golpeando la pieza con una frecuencia determinada, generando alteraciones de la presión acústica del material. Este elemento vibrante esta formado por un material piezoeléctrico, tal como el cuarzo o el titanato de bario, con forma de disco o de prisma rectangular, y presenta dos carasparalelas. Al ser expuesto a un potencial eléctrico, se comprime y dilata generando oscilaciones de resonancia. Así obtenemos el emisor de ultrasonido. Pero si invirtiésemos el proceso y sometiésemos a este material a perturbaciones de presión o vibraciones, sería capaz de transformarlas en potencial eléctrico, logrando así la creación de un receptor de ultrasonidos . Si nos fijamos en lafrecuencia que poseen las ondas, podemos dividirlas en tres tipos: 1° Banda infrasónica, cuya frecuencia es inferior a 16Hz. 2° Banda sónica, capaz de ser audible y comprendida entre 16Hz y 20KHz. 3° Banda ultrasónica, con frecuencias de onda superiores a 20KHz. Partiendo de esta base, el ensayo es relativamente sencillo de explicar. Consiste en emitir ondas de alta frecuencia por el interior de un cuerpo,llamadas ultrasonidos, que posteriormente serán recogidas por un receptor para proceder a su análisis, valorando las variaciones de intensidad, de dirección y sentido, el tiempo transcurrido en recorrer la pieza, etc. De esta forma se obtendrán conclusiones esenciales sobre el estado de los cuerpos o elementos estudiados. Cuando los ultrasonidos atraviesan un cuerpo y alcanzan la superficieopuesta, la onda encuentra un medio distinto, con propiedades elásticas diferentes. Por esto se producen reflexiones o refracciones de las ondas, dependiendo de que la incidencia sobre la superficie sea perpendicular o angular respectivamente.

Procedimiento de ensayo
Comenzaremos teniendo en cuenta la eficiencia en la generación de ultrasonidos, ya que la rugosidad excesiva de la pieza o la erróneacolocación del palpador pueden generar malas transferencias; al existir aire entre el elemento piezoeléctrico y la pieza a estudiar, la diferencia de impedancia entre estos medios dificulta la transmisión acústica. Por eso se emplea un líquido, que recibe el nombre de acoplante y facilita una correcta continuidad de los ultrasonidos . Este líquido posee cierta viscosidad, además de propiedadeslubricantes que facilitan el desplazamiento del palpador; de ahí que se utilice aceite, benceno, siliconas, etc. También se puede hacer el ensayo por técnicas de inmersión, que consisten en sumergir el palpador y el elemento a estudiar en una solución de agua con ciertos aditivos anticorrosión. En este sistema no es necesario que el palpador entre en contacto con la pieza, pero se emplearán...