Ultrasonido

El ultrasonido es una onda sonora de frecuencia superior a 20KHz, no audible. Producidas por métodos mecánicos o eléctricos. Los ultrasonidos son utilizados en metalurgia, medicina y exploración submarina. Y también para identificar y caracterizar daños internos.

Este método se basa en la medición de la propagación del sonido en el medio que constituye la pieza a analizar y tiene aplicación en todo tipo de materiales.

Sus distintas técnicas permiten su uso en dos campos de ensayos no destructivos:

Control de calidad y Mantenimiento preventivo, siendo en esta última especialidad muy utilizados en la aeronáutica por su precisión para determinar pequeñas fisuras de fatiga en, por ejemplo, trenes de aterrizaje, largueros principales, blocks de motores, bielas, etc. La manifestación de estas y otro tipo de fallas es la INTERPRETACION, generalmente en un osciloscopio, lo cual lo distingue de otros métodos, ya que no nos presenta un cuadro directo de las fallas, como en el caso de las películas radiográficas. Esto trae aparejado que los resulta dos de este ensayo no constituyan de por si un DOCUMENTO OBJETIVO sino una INFORMACION SUBJETIVA, cuya fidelidad no puede comprobarse sin recurrir, a menudo, a otros medios. Por lo tanto requiere un conocimiento profundo, tanto de las bases del método como del dominio de la técnica, por parte del operador.

Ventajas

⇒La prueba se efectúa más rápidamente obteniendo resultados inmediatos.

⇒Se tiene mayor exactitud al determinar la posición de las discontinuidades internas; estimando sus dimensiones, orientación y naturaleza.

⇒Alta sensibilidad para detectar discontinuidades pequeñas.

⇒Alta capacidad de penetración, lo que permite localizar discontinuidades a gran profundidad del material.

⇒Buena resolución que permite diferenciar dos discontinuidades próximas entre sí.

⇒Solo requiere acceso por un lado del objeto a inspeccionar.

⇒No requiere de condiciones especiales de seguridad.

Desventajas

⇒Baja velocidad de inspección cuando se emplean métodos manuales.

⇒Requiere de personal con una buena preparación técnica y gran experiencia.

⇒Dificultad para inspeccionar piezas con geometría compleja, espesores muy delgados o de configuración irregular.

⇒Dificultad para detectar o evaluar discontinuidades cercanas a la superficie sobre la que se introduce el ultrasonido.

⇒Requiere de patrones de calibración y referencia.

⇒Es afectado por la estructura del material. (Tamaño de grano, tipo de material ).

⇒Alto costo del equipo.

⇒Se requiere de agente acoplante.

PRINCIPIOS BÁSICOS DE LA ACÚSTICA (TÉRMINOS)

Amplitud (A).- Es el desplazamiento máximo de una partícula desde su posición de cero.

Frecuencia (F).- Se define como el número de veces que ocurre un evento repetitivo (ciclo) por unidad de tiempo. Su unida Hertz.

Longitud de onda (λ).- Es la distancia ocupada por una onda completa y es igual a la distancia a través de la cual se mueve la onda por periodo de ciclo.

Velocidad de propagación o velocidad acústica (V).- Es la velocidad de transmisión de la energía sonora a través de un medio.

Impedancia acústica (Z).- Es la resistencia de un material a las vibraciones de las ondas ultrasónicas. Es el producto de la velocidad máxima de vibración por la densidad del material.

Tipos de ondas

Ondas longitudinales.- En este tipo de ondas el movimiento de las partículas en el medio es paralelo a la dirección de propagación. Por ejemplo la propagación en un resorte y la propagación del sonido:

Estas son las ondas más utilizadas en ultrasonido porque, además de propagarse en cualquier medio, son fácilmente generadas y detectadas. Pueden ser orientadas y localizadas en un

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