UltrasonidoIntegrantes:Miguel Pérez

Jesús Hernández

Ultrasonido El siglo XIX supone el inicio del conocimiento de los ultrasonidos a

partir del silbato de Galton y del diapasón, que eran capaces de producirlo; aunque muy bajas las frecuencias producidas, eran suficientes para comprobar las distintas barreras existentes en el oído entre el hombre y los animales.

Los ultrasonidos son utilizados habitualmente en aplicaciones industriales (medición de distancias, caracterización interna de materiales, ensayos no destructivos y otros). También se emplean equipos de ultrasonidos en ingeniería civil, para detectar posibles anomalías y en medicina

Ultrasonido El método de Ultrasonido se basa en la generación, propagación y

detección de ondas elásticas (sonido) a través de los materiales. En la figura de abajo, se muestra un sensor o transductor acústicamente acoplado en la superficie de un material. Este sensor, contiene un elemento piezo-eléctrico, cuya función es convertir pulsos eléctricos en pequeños movimientos o vibraciones, las cuales a su vez generan sonido, con una frecuencia en el rango de los megahertz (inaudible al oído humano).

Aplicación del método para determinar características de los materiales

Velocidad de propagación de ondas. Tamaño de grano en metales. Presencia de discontinuidades (grietas,

poros, laminaciones, etc.) Adhesión entre materiales. Inspección de soldaduras. Medición de espesores de pared.

Características del cabezal El cabezal es una parte muy importante del instrumento de

ultrasonido. Como se comentó anteriormente, es el que contiene el elemento piezoeléctrico que convierte la señal eléctrica en vibraciones mecánicas (Emisión) y las vibraciones mecánicas en energía eléctrica (Recepción). Algunos factores, como la construcción mecánica y eléctrica, afectan el comportamiento del cabezal. La construcción mecánica incluye parámetros como la superficie de radiación, el amortiguamiento propio, el encapsulado, el conexionado, entre otros.

Cabezales angulares Cabezales angulares Los cabezales angulares utilizan una

interfase en forma de cuña la cual genera un ángulo entre el haz emitido y la normal a la superficie analizada. Esto introduce ondas refractadas de corte en el material al mismo tiempo que dichas ondas son reflejadas en las paredes de la pieza mejorando la detección de imperfecciones en cordones de soldaduras. También son utilizados para generar ondas de superficie para detectar defectos superficiales. Pueden ser adquiridos con diferentes ángulos fijos o en versiones ajustables.

Generación de ultrasonido Existen numerosos medios de producción de ondas

ultrasónicas, aprovechando diversos fenómenos físicos, algunos de los cuales sirven para los END, dependiendo de la frecuencia requerida y del rendimiento a obtener. El concepto básico es el de la conversión de pulsos eléctricos a vibraciones mecánicas y el retorno de vibraciones mecánicas a energía eléctrica.

Limitaciones del ultrasonido industrial- Está limitado por la geometría, estructura interna, espesor y acabado 

  superficial de los materiales sujetos a inspección.- Localiza mejor aquellas discontinuidades que son perpendiculares al haz de

  sonido.- Las partes pequeñas o delgadas son difíciles de inspeccionar por

  este método.- El equipo puede tener un costo elevado, que depende del nivel de 

  sensibilidad  y de sofisticación requerido.- El personal debe estar calificado y generalmente requiere de mucho mayor

  entrenamiento y experiencia para este método que para cualquier otro de los métodos de inspección.

- La interpretación de las indicaciones requiere de mucho entrenamiento y   experiencia de parte del operador.

- Requiere de patrones de referencia y generalmente no proporciona uregistro permanente.

Ventajas - Se detectan discontinuidades

superficiales y subsuperficiales.- Puede delinearse claramente el tamaño de la discontinuidad, su localización y   su orientación.- Sólo se requiere acceso por un lado del material a inspeccionar.- Tiene alta capacidad de penetración y los resultados de prueba son conocidos   inmediatamente.