Ultrasonidos

8º Congreso Nacional de Mecatrónica Noviembre 26 y 27, 2009. Veracruz, Veracruz.

ANEXO C APLICACIÓN DE LA TRANSFORMADA CONTINUA DE WAVELET EN SEÑALES ULTRASONICAS
Maganda Carvajal Jaime Alberto, Rubio González Carlos
Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial (CIDESI) Pie de la Cuesta 702, Desarrollo San Pablo, C.P. 76130, Querétaro, Qro.

Resumen
En el mundo existen plenamenteidentificadas 3 millones de kilómetros de tuberías de aceite y gas aproximadamente, debido a la necesidad energética cada vez mayor, esta longitud aumenta anualmente 25,000 kilómetros. Hoy las tuberías se hacen de acero dúctil de alta resistencia para trabajar con alta presión y velocidad, sin embargo las tuberías se exponen al daño causado por la fatiga autogena, fatiga estructural, rasguños, grietas,corrosión y desprendimiento de material, existen diversas técnicas de medición exacta que se pueden utilizar para analizar las señales ultrasónicas obtenidas de ensayos no destructivos (END); una de las técnicas más utilizadas para análisis e interpretación de señales es la transformada continua de Wavelet (Continuos Wavelet Transform), pues con ella es posible filtrar y acondicionar señalesultrasónicas obtenidas de ensayos no destructivos de manera práctica desde una PC , al combinar varias de estas técnicas es posible obtener información importante de la señal. Palabras Clave: técnicas de medición exacta, transformada Wavelet, transformada de Hilbert.

para detectar grietas, la evaluación de los defectos de fabricación de la tubería y la evaluación de la pérdida del material por elflujo. El ambiente complicado, la distancia entre la punta del transductor y la pared de la tubería bajo detección, reduce la exactitud de la medida del espesor de la tubería, si el intervalo del tiempo entre el pulso transmitido y la señal del eco de la pared de la tubería se sabe, el espesor de la tubería se puede calcular fácilmente; sin embargo, en el ambiente complejo verdadero de la detección yla distancia del transductor a la pared es distinta para cada detección.

Fig. 1. Variación en la distancia del transductor a la pared.

1. Introducción
Hoy existen diferentes técnicas de medición exacta que se pueden utilizar en los END para la inspección de tubería, con ellas podemos obtener mayor información y aprovechamiento de la señal ultrasónica obtenida, en este trabajo se muestra ladescripción y aplicación de algunas de ellas. Con cerca de 54,000 kilómetros de tuberías en México, la inspección apropiada para mantener la buena condición de éstas es crítica. Es necesario tener un proceso de inspección automática de tubería que incluya varias fases, la medición del grosor de pared Asociación Mexicana de Mecatrónica A.C.

Hay muchas razones complejas de la variación en ladistancia del transductor a la pared (lift-off). Por ejemplo, los defectos geométricos, las vueltas de la tubería, y la cera o el moho que adhiere a la pared de la tubería puede reducir la amplitud del eco ultrasónico y aumentar el ruido de la señal. Estos factores influencian grandemente la exactitud de la detección [1]

Instituto Tecnológico de Veracruz

8º Congreso Nacional de MecatrónicaNoviembre 26 y 27, 2009. Veracruz, Veracruz.

Fig. 2. Ejemplo ilustrativo de una medición ultrasónica.

medición del tiempo de retardo puede ser reforzada con la aplicación de técnicas de interpolación con trazadores cúbicos del pico de una porción de la CCF.

2. Metodología
Existen diferentes técnicas de medición exacta las cuales se utilizan para el análisis de señales ultrasónicas obtenidasde END, en este caso se utilizaron las más apropiadas y las que aplicaban para cubrir las necesidades del análisis, únicamente aplicaron 3 técnicas: 1) Correlación Cruzada 2) Envolvente de Hilbert 3) Transformada continua de Wavelet A continuación se describen dichos métodos exactos. 2.1 Correlación Cruzada La CCF (Cross Correlation Function) Consiste en hacer una comparación entre 2 pulsos del...