this is a Ultra Sound test

1. PAGINA 1
Joger Ivan Muñoz Dueñas
Karol Natalia Mutis Pineda
Ing. Mecánica
Universidad Nacional de Colombia

2. INTRODUCCIÓN
HISTORIA
FUNDAMENTOS FISICOS
CONDICIONES DE APLICACIÓN
METODOLOGÍA DE APLICACIÓN
VENTAJAS Y LIMITACIONES
EQUIPOS Y COSTOS
ÁREAS DE APLICACIÓN
BIBLIOGRAFIA
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Es un ensayo no destructivo (END) que permite detectar
discontinuidades internas de un material metálico o no
metálico, que se fundamenta en el fenómeno de la reflexión
de las ondas acústicas cuando se encuentran con
discontinuidades en su propagación.

4. Los hermanos Curie
descubren el efecto
piezoeléctrico, la base
para la generación y
detección de ondas
ultrasónicas
Desarrollo de los
primeros equipos
ultrasónicos para
aplicaciones médicas y,
posteriormente, para
inspecciones no
destructivas en la
industria.
Avances en la electrónica
y la tecnología
ultrasónica, incluyendo la
introducción de
transductores más
avanzados y sistemas de
visualización.
Se adopta el ensayo de
ultrasonido para la
inspección de materiales
en la industria
aeroespacial y de
soldaduras en
aplicaciones industriales.
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5. Se establecen estándares
y normativas para el
ensayo de ultrasonido en
diversas industrias, como
la ASTM E164 y la ASME
Section V para
aplicaciones en la
industria.
Se desarrollan sistemas
de ultrasonido
automatizados para
inspecciones continuas
en líneas de producción.
Continuos avances en
tecnología de ultrasonido,
incluyendo mejoras en la
resolución, software de
análisis avanzado y
mayor versatilidad en la
inspección de materiales
compuestos.
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6. EL PRINCIPIO FÍSICO EN EL CUAL SE BASA EL ULTRASONIDO COMO
MÉTODO DE ensayo no destructivo, es la transmisión a
velocidades constantes de señalEs sonoras ultrasónicas a través
del material, esto quiere decir que ocurre un cambio en la
impedancia acústica.
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Infrasónica, f < 16 Hz
Sónicas, 20 < f < 20 kHz
Ultrasónica, f >20 kHz
conocimiento de algunos de los factores físicos de la acústica

7. Oscilación (ciclos): variaciones de un medio o sistema
en un periodo de tiempo, un movimiento reiterado
alrededor de una posición de equilibrio
Onda: Es una propagación de una oscilación y
sucede cuando las partículas de un material oscilan
transmitiendo su vibración a la adyacente.
Amortiguación o Atenuación: es el decremento en
el tiempo de la amplitud de una oscilación.
Velocidad de propagación: Es la velocidad a la que
se propaga una onda en un determinado medio.
El sonido: se define como la vibración mecánica de
un conjunto de partículas en un medio, las
partículas vibran alrededor de un punto fijo, esto
ocurre a la misma frecuencia que la onda sonora
generada
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Periodo (T): Tiempo necesario para
llevar a cabo una oscilación.
Frecuencia (f): Es la inversa del
período.
Amplitud (A): Es la máxima
desviación de oscilación.
Longitud de onda (λ): Es la distancia entre
dos puntos adyacentes de condición de
oscilación equivalente mirando en la
dirección de propagación.
λ=V*T
λ=V/

9. Ondas longitudinales: Ondas Transversales Ondas superficiales o rayleigh
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Son ondas que se propagan sobre las superficies
de los sólidos de espesores relativamente gruesos
penetrando aproximadamente una longitud de
onda.

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Medio de Acoplamiento:
Se utiliza un medio de acoplamiento,
como agua o gel especializado, entre
el transductor ultrasónico y la
superficie del material.
Superficie de Inspección
Preparada:
La superficie del material a
inspeccionar debe estar limpia y, en
algunos casos, pulida para permitir
un buen contacto entre el
transductor y la muestra.
Calibración del Equipo:
Antes de realizar la inspección, se
calibra el equipo de ultrasonido
utilizando bloques de referencia
con reflectores conocidos.
Alineación Adecuada:
Es crucial alinear
correctamente el transductor
con la superficie de
inspección.

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Selección de Frecuencia:
La elección de la frecuencia de las
ondas ultrasónicas depende de la
aplicación y del tipo de material que se
inspecciona.
Distancia entre Transductor y
Defecto:
La distancia entre el transductor y
el defecto debe ser controlada
para garantizar una detección
precisa.
Registro y Análisis de Datos:
Se registran los datos obtenidos
durante la inspección, incluyendo
la amplitud y el tiempo de vuelo de
las ondas.

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Generación de ultrasonido:
Vibraciones mecánicas con
frecuencias >20,000
ciclos/segundo.
Ø Piezoelectricidad: propiedad de algunos cristales como el cuarzo de convertir
energía eléctrica en energía mecánica vibratoria y viceversa. Cuarzo para altas
frecuencias, mayores de 10 mhz.
Ø Ferro electricidad: propiedad de algunos materiales cerámicos previamente
polarizados de comportarse como los cristales piezoeléctricos. ejemplo: titanio de
bario, sulfato de litio.

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Principio pulso-eco: Se
generan pulsos de alta
frecuencia aplicados a un
transductor, convirtiéndolos
en vibración mecánica.
Propagación a través de un
medio elástico: Las ondas
ultrasónicas se desplazan
por el material.
Uso del palpador: Actúa
como emisor y receptor,
con cristal piezoeléctrico
que convierte presión en
voltaje eléctrico.
Reflejo en interfaces: El sonido
se refleja en interfaces,
revelando discontinuidades.

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16. EL ULTRASONIDO EN EL ÁREA DE
LA SALUD:
EMBARAZOS
INFECCIONES INTERNAS
REHABILITACIONES FÍSICAS
EL ULTRASONIDO EN LA INDUSTRIA:
DETECCION DE FUGAS
MONITOREO DE RODAMIENTOS
LUBRICACION ACÚSTICA
CHEQUEO DE HERMETICIDAD
FALLAS ELECTRICAS
SISTEMAS DE VAPOR
MONITOREO DE VÁLVULAS
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17. Detección de fugas
Monitoreo de rodamientos
Lubricacion acústica
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La lubricación incorrecta de los
rodamientos acorta su vida útil. La clave
para optimizar la lubricación es conocer
cuando hay que engrasar y cuanta
cantidad. Pronosticando los intervalos
de re-lubricación y adicionando la
cantidad justa.
El detector lleva incorporado un
sensor acústico que registra las
fluctuaciones en las ondas e
identifica su ubicación. Es el método
más rápido y sencillo que hay.
Se puede monitorear la condición de la
maquinaria de planta haciendo
tendencias y analizando ultrasonido,
vibraciones, temperatura, y RPM. Los
equipos lo alertan cuando las cosas
cambian de bueno a malo.

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Chequeo de
hermeticidad
Se hacen colocando un transmisor
ultrasónico dentro del volumen que se
va a chequear y luego barriendo el
contorno de los sellos con el detector.
Las fugas se identifican y localizan por
un incremento en los niveles de
ultrasonido en el sitio de la fuga. Monitoreo de
corrosión
Técnica de procesamiento de señales
que están optimizadas para detectar el
espesor mínimo restante en una pieza
rugosa y corroída bajo ensayo. Los
medidores pueden calcular el espesor
específico de corrosión, sin verse
afectados por el metal o el
recubrimiento/revestimiento de la pieza.

19. Sistemas de vapor
Monitoreo de válvulas
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Fallas eléctricas
Las descargas parciales son una amenaza
constante a la seguridad y la salud del
sistema eléctrico. El detector revela
condiciones de fallas eléctricas en cajas de
interruptores, subestaciones y líneas aéreas
de transmisión y distribución.
El detector entrega datos de ultrasonido
y temperatura de manera que se puedan
identificar todas las trampas de vapor en
falla para mantener el sistema de vapor
productivo y saludable.
Inspecciones regulares con
ultrasonido rápidamente
identifican cuales válvulas están
fugando y cuales están cerradas.

20. PAGINA 20
EL EQUIPO VARÍA ENTRE
$400.000 Y $500.000
ESTUDIO HECHO POR TERMOGRAM (EMPRESA
ESPECIALIZADA EN TÉCNICAS DE MANTENIMIENTO):

21. PAGINA 21
-
EQUIPO DE ULTRASONIDO:
$125,800,000.00
EQUIPO DE ULTRASONIDO:
$64,076,000.00

22. PAGINA 22
• Un gran poder de penetración, lo que permite la
inspección de grandes espesores.
• Gran sensibilidad, lo que permite la detección de
discontinuidades extremadamente pequeñas.
• Gran exactitud al determinar la posición, estimar el
tamaño, caracterizar orientación y forma de
discontinuidades.
• Se necesita una sola superficie de acceso.
• La interpretación de los resultados es inmediata.
• No existe peligro o riesgo en la operación de los equipos.
• Los equipos son portátiles.
• Su aplicación no afecta en operaciones posteriores.
• La operación del equipo y la interpretación de los
resultados requiere técnicos experimentados.
• Se requiere gran conocimiento técnico para el desarrollo de
los procedimientos de inspección.
• La inspección se torna difícil en superficies rugosas o
partes de forma irregular, en piezas pequeñas o muy
delgadas.
• Discontinuidades sub-superficiales pueden no ser
detectadas.
• Durante la inspección es necesario el uso de un material
acoplante.
• Son necesarios patrones de referencia, para la calibración
del equipo y caracterización de discontinuidades.

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PAGINA 23

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