Tiêu đề Manual de Ultrasonido - Nivel I (NDT ENERGY) Rev. 2 .pdf ✅

Revisión: 02 Fecha: Mayo 2017 Ultrasonido Nivel I NDT Energy Página 2 de 133 CONTENIDO 1. Introducción a la Examinación con Ultrasonido................................................ 5 1.1. Definición de ultrasonido ..................................................................................................... 5 1.2. Historia de la prueba de ultrasonido.................................................................................... 6 1.3. Aplicaciones de la prueba ultrasónica................................................................................. 6 1.4. Ventaja de la prueba ultrasónica......................................................................................... 7 1.5. Limitaciones de la prueba de ultrasonido............................................................................ 8 1.6. Responsabilidades de los niveles de certificación .............................................................. 8 2. Principios básicos del ultrasonido .................................................................. 12 2.1. Naturaleza de la onda del sonido...................................................................................... 12 2.2. Modos de generación de la onda del sonido .................................................................... 13 2.2.1. Generación del ultrasonido ....................................................................................... 13 2.2.2. Propagación del ultrasonido...................................................................................... 14 2.2.3. Ondas Longitudinales o de Compresión. .................................................................. 15 2.2.4. Ondas Transversal o de Corte. ................................................................................. 16 2.2.5. Ondas de Superficie o de Rayleigh........................................................................... 17 2.2.6. Ondas de Lamb o Placa............................................................................................ 19 2.3. Velocidad, Frecuencia y longitud de onda ........................................................................ 19 2.3.1. Longitud de onda....................................................................................................... 19 2.3.2. Frecuencia................................................................................................................. 20 2.3.3. Velocidad................................................................................................................... 21 2.4. Atenuación de la onda ultrasónica .................................................................................... 22 2.4.1. Dispersión.................................................................................................................. 23 2.4.2. Absorción................................................................................................................... 23 2.4.3. Divergencia del haz ................................................................................................... 24 2.5. Impedancia acústica.......................................................................................................... 24 2.6. Coeficiente de Reflexión y Trasmisión (Presión) .............................................................. 25 2.7. Refracción ......................................................................................................................... 26 2.8. Ley de Snell y ángulos críticos.......................................................................................... 27 2.8.1. Conversión de Modo ................................................................................................. 29 2.8.2. Primer ángulo crítico.................................................................................................. 31 2.8.3. Segundo ángulo crítico.............................................................................................. 31 2.9. Características del haz ultrasónico ................................................................................... 32 2.9.1. Eje central o acústico ................................................................................................ 33 2.9.2. Campo muerto........................................................................................................... 33 2.9.3. Campo cercano (Efecto Fresnel) .............................................................................. 34 2.9.4. Campo lejano (Efecto Fraunhofer)............................................................................ 37 2.9.5. Efecto del diámetro del transductor ultrasónico. ....................................................... 37 2.9.6. Divergencia del haz ultrasónico ................................................................................ 37 3. Equipos .......................................................................................................... 39 3.1. Equipo de pulso-echo........................................................................................................ 40
Revisión: 02 Fecha: Mayo 2017 Ultrasonido Nivel I NDT Energy Página 3 de 133 3.1.1. Presentación A-Scan................................................................................................. 40 3.1.2. Presentación B-Scan................................................................................................. 42 3.1.3. Presentación C-Scan................................................................................................. 43 3.2. Descripción general de un detector de fallas .................................................................... 44 3.3. Características básicas de los equipos de ultrasonido ..................................................... 46 3.3.1. Circuito de reloj o temporizador. ............................................................................... 47 3.3.2. Generador de Barrido................................................................................................ 48 3.3.3. Circuito Transmisor (Pulsador).................................................................................. 49 3.3.4. Circuito Receptor....................................................................................................... 49 3.3.5. Suministrador de energía. ......................................................................................... 50 3.3.6. Control de Rechazo................................................................................................... 51 3.3.7. Control de amortiguamiento. ..................................................................................... 51 3.3.8. Interruptor Pulso/Eco - Dual. ..................................................................................... 52 3.3.9. Control de Ganancia (Gain). ..................................................................................... 52 3.3.10. Interruptor y selector de frecuencias. ........................................................................ 53 3.3.11. Control de retardo de barrido (Delay)........................................................................ 53 3.3.12. Control de distancia (Vel) .......................................................................................... 54 3.3.13. Control de Rango. ..................................................................................................... 54 3.4. Cable Coaxial y Terminales. ............................................................................................. 54 3.5. Procesamiento de señal digital ......................................................................................... 55 4. El Palpador (Transductor). ............................................................................. 56 4.1. Descripción general........................................................................................................... 56 4.1.1. Piezoelectricidad. ...................................................................................................... 56 4.1.2. Materiales Piezoeléctricos......................................................................................... 57 4.1.3. Componentes de un Palpador................................................................................... 60 4.2. Sensibilidad, Resolución y Amortiguamiento .................................................................... 61 4.3. Ancho de banda ................................................................................................................ 65 4.4. Clasificación De Los Palpadores....................................................................................... 69 4.4.1. Por la forma de propagación del haz. ....................................................................... 70 4.4.2. Por la técnica de inspección...................................................................................... 71 4.4.3. Por el número de cristales y usos especiales. .......................................................... 72 4.5. Acoplante........................................................................................................................... 76 4.5.1. Propósito y principio .................................................................................................. 76 4.5.2. Tipos de acoplante y características ......................................................................... 77 5. Bloques de calibración ................................................................................... 78 5.1. Bloque Escalonado o de Pasos. ....................................................................................... 81 5.2. Bloque de calibración tipo IIW........................................................................................... 81 5.3. Bloque IIW tipo 1 ............................................................................................................... 81 5.4. Bloque tipo DC (AWS)....................................................................................................... 83 5.5. Bloque tipo SC (AWS)....................................................................................................... 83 5.6. Bloque tipo DS (AWS)....................................................................................................... 83 5.7. Bloque Resolución RC (AWS)........................................................................................... 84
Revisión: 02 Fecha: Mayo 2017 Ultrasonido Nivel I NDT Energy Página 4 de 133 5.8. Bloque Haz angular (tamaño miniatura) ........................................................................... 84 5.9. Bloque DSC....................................................................................................................... 85 5.10. Bloque IOW para perfil del haz ..................................................................................... 86 5.11. Juego de bloques ASTM Área / Amplitud ..................................................................... 86 5.12. Juego de bloques ASTM Distancia / Amplitud .............................................................. 86 5.13. Juego de bloques ASTM Distancia / Área / Amplitud ................................................... 88 5.14. Bloque Básico de Calibración (ASME).......................................................................... 89 6. Técnicas de Inspección.................................................................................. 91 6.1. Contacto Directo................................................................................................................ 91 6.1.1. Haz Recto (Ondas Longitudinales) ........................................................................... 91 6.1.2. Haz Angular (ondas trasversales)............................................................................. 94 6.1.3. Pulso – Eco por transmisión...................................................................................... 98 6.1.4. Prueba con Ondas de superficiales ........................................................................ 101 6.1.5. Superficies curvas ................................................................................................... 101 6.2. Inmersión......................................................................................................................... 104 6.2.1. Introducción a la prueba de inmersión .................................................................... 104 6.2.2. Tanque de inmersión............................................................................................... 106 6.2.3. Dispositivos de burbujas.......................................................................................... 107 6.2.4. Dispositivos de chorro de agua ............................................................................... 108 6.2.5. Los transductores de ruedas................................................................................... 109 6.2.6. Accesorio Bota o zapata liquida. ............................................................................. 110 6.2.7. Transductores focalizados ...................................................................................... 110 7. Calibración y Proceso de inspección. .......................................................... 112 7.1. Selección de transductores ............................................................................................. 112 7.2. Generalidades de calibración.......................................................................................... 113 7.2.1. Calibración con haz recto........................................................................................ 114 7.2.2. Calibración con haz angular (Boque IIW-1) ............................................................ 116 7.2.3. Corrección distancia amplitud (Curva DAC)............................................................ 120 7.3. Examinación o barrido..................................................................................................... 123 7.3.1. Examinación con haz recto ..................................................................................... 123 7.3.2. Examinación con haz angular ................................................................................. 123 7.4. Interpretación de resultados............................................................................................ 124 7.4.1. Determinación de la longitud................................................................................... 124 7.5. Evaluación de los resultados........................................................................................... 125 7.6. Reporte o Informes de los resultados ............................................................................. 128 7.6.1. Identificación............................................................................................................ 128 7.6.2. Equipo ..................................................................................................................... 128 7.6.3. Resultados............................................................................................................... 129 8. Tablas y fórmulas......................................................................................... 130