¿Qué son las pruebas ultrasónicas? Método pulso-eco - Definición

Las pruebas ultrasónicas son un amplio grupo de técnicas NDT basadas en la propagación de ondas ultrasónicas en el objeto o material probado. La técnica de prueba ultrasónica más utilizada es el eco de pulso, en el que se introducen haces de ondas de sonido de alta frecuencia (normalmente entre 1 y 5 MHz) en un objeto de prueba y los reflejos (ecos) se devuelven a un receptor de imperfecciones internas o de la pieza. superficies geométricas.

Las pruebas no destructivas , NDT, son un grupo muy amplio de inspecciones estructurales o de materiales y, como su nombre lo indica, estas inspecciones no destruyen el material / estructura que se está examinando. NDT juega un papel crítico para asegurar que los componentes y sistemas estructurales realicen su función de manera confiable y rentable. Debido a que NDT no altera permanentemente el artículo que se está inspeccionando, es una técnica muy valiosa que puede ahorrar dinero y tiempo en la evaluación, resolución de problemas e investigación del producto. Los técnicos e ingenieros de END definen e implementan pruebas que localizan y caracterizan las condiciones y fallas de los materiales que, de otro modo, podrían causar accidentes graves, como la caída de aviones, la falla de reactores, la descarrilación de trenes, la explosión de tuberías y una variedad de eventos preocupantes.

Este concepto se amplía y se conoce como evaluación no destructiva (ECM) , cuando se combina con una evaluación de la importancia de los defectos encontrados. Sin embargo, ambos son términos que se usan indistintamente. Algunos métodos de prueba deben realizarse en un entorno de laboratorio, otros pueden adaptarse para su uso en el campo. A continuación se describen varias técnicas de END comúnmente empleadas y sus características.

Prueba de ultrasonido

Prueba de ultrasonido Las pruebas ultrasónicas son un amplio grupo de técnicas NDT basadas en la propagación de ondas ultrasónicas en el objeto o material probado. La técnica de prueba ultrasónica más utilizada es el eco de pulso, en el que se introducen haces de ondas de sonido de alta frecuencia (normalmente entre 1 y 5 MHz) en un objeto de prueba y los reflejos (ecos) se devuelven a un receptor de imperfecciones internas o de la pieza. superficies geométricas.

El método básico de prueba ultrasónica es transformar un pulso de voltaje en un pulso ultrasónico usando un transductor. Los transductores utilizados para UT tradicional consisten en un cristal piezoeléctrico encerrado dentro de una carcasa de plástico o acero inoxidable. Los cristales piezoeléctricos se expanden cuando se cargan eléctricamente, generando así una onda acústica. La señal viaja a través del objeto con respecto a su geometría y defectos existentes y luego se transmite a otro transductor o se refleja de regreso al transductor original. Los defectos se detectan si producen un cambio en la impedancia acústica en la trayectoria del haz ultrasónico. Una grieta abierta llena de aire tiene una impedancia acústica muy baja, por lo que refleja prácticamente toda la energía acústica que incide en ella. Por lo tanto, las ondas de sonido viajan a través del material y se reflejan en las grietas o fallas.

Dado que se conoce la velocidad del sonido en el material original, la energía del sonido reflejada se muestra en función del tiempo y se analiza para definir la presencia y ubicación de fallas o discontinuidades.

Ventajas y desventajas de las pruebas ultrasónicas

Las ventajas y desventajas del método de prueba ultrasónico son las siguientes:

Ventajas:

UT es flexible, portátil y tiene una gran profundidad de penetración.
Alta sensibilidad que permite la detección de defectos extremadamente pequeños.
Es aplicable en una amplia gama de industrias.
Alguna capacidad para estimar el tamaño, la orientación, la forma y la naturaleza de los defectos.
A diferencia de las pruebas radiográficas, no implica ningún riesgo para la salud o el medio ambiente

Desventajas:

Requiere operadores altamente capacitados y requiere una atención cuidadosa por parte de técnicos experimentados.
Incapaz o ineficaz para detectar defectos planos que están en paralelo con la dirección de la onda de sonido
Las piezas que son rugosas, de forma irregular, muy pequeñas o delgadas o no homogéneas son difíciles de inspeccionar.
Puede ser muy caro

Referencias:

Ciencia de los Materiales:

Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 1 y 2. Enero de 1993.
Departamento de Energía de EE. UU., Ciencia de Materiales. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 2 y 2. Enero de 1993.
William D. Callister, David G. Rethwisch. Ciencia e Ingeniería de Materiales: Introducción 9ª Edición, Wiley; 9a edición (4 de diciembre de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.
Eberhart, Mark (2003). Por qué se rompen las cosas: entender el mundo a través de la forma en que se desmorona. Armonía. ISBN 978-1-4000-4760-4.
Gaskell, David R. (1995). Introducción a la Termodinámica de Materiales (4ª ed.). Taylor y Francis Publishing. ISBN 978-1-56032-992-3.
González-Viñas, W. y Mancini, HL (2004). Introducción a la ciencia de los materiales. Prensa de la Universidad de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1.
Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Materiales: ingeniería, ciencia, procesamiento y diseño (1ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
JR Lamarsh, AJ Baratta, Introducción a la ingeniería nuclear, 3d ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.

Ver arriba:
NDT

Esperamos que este artículo, Pruebas ultrasónicas – Método pulso-eco , le ayude. Si es así, danos un me gusta en la barra lateral. El objetivo principal de este sitio web es ayudar al público a conocer información importante e interesante sobre los materiales y sus propiedades.