Ultrasonido convencional y avanzado
Vemos dentro del acero
Enviamos pulsos de sonido de alta frecuencia al interior de la pieza y analizamos sus ecos. Así localizamos grietas, faltas de fusión, inclusiones y laminaciones en soldaduras, forjas, ejes y tuberías, con su profundidad y posición, sin cortar ni desmontar.
- 01Curva DAC
- 02Haz angular
- 03Salto
- 04Máximo del eco
- 05Sin eco de fondo
Haz angular sobre una soldadura. Antes de inspeccionar se traza la curva DAC (corrección distancia-amplitud) en un bloque de calibración de espesor equivalente al de la pieza: el eco de cada agujero lateral, a T/4 y 3T/4 por primera y segunda pierna, y a T/4 por tercera pierna, marca un punto, y la curva los une y baja con el recorrido, más allá de las dos piernas que ocupa la soldadura. El gate acota esa zona dentro del tramo que cubre la DAC, cerca del nivel de registro. Al acercar el palpador, el eco de la falta de fusión crece hasta su máximo y, aplicada la corrección de transferencia, su amplitud se evalúa contra esa curva según el código aplicable. Con haz angular no hay eco de pared posterior; el haz recto y su eco de fondo están en el clip de pulso-eco. Ilustrativo, sin valores de medición.
El eco de una discontinuidad llega antes que el de la pared posterior
El palpador envía un pulso al acero y registra lo que vuelve. Abajo está la pantalla del equipo (A-scan): el eje horizontal es el tiempo de vuelo, que el equipo convierte en profundidad.
- Pulso inicialEl momento en que el palpador emite, al comienzo de la pantalla.
- IndicaciónEco de una discontinuidad interna. Está más cerca de la superficie, así que vuelve antes y aparece entre el pulso y la pared posterior, a una distancia proporcional a su profundidad.
- Pared posteriorEco del fondo de la pieza. Sale más bajo porque la discontinuidad le hace sombra a parte del haz.
Animación ilustrativa, sin valores de medición.
Ver el interior de la soldadura y dejarlo registrado
El ultrasonido avanzado no solo encuentra la indicación: la ubica, mide su altura y guarda las imágenes para revisarlas o compararlas en la próxima inspección.
TOFD: cuatro señales
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El palpador de arreglo
Una sola carcasa con muchos elementos piezoeléctricos en fila (por ejemplo 64) y un solo cable multicoaxial. Va sobre una cuña inclinada; el haz entra a la pieza por el punto índice.
- 02
Ley focal
El equipo dispara un grupo de elementos (por ejemplo 16) con un retardo distinto para cada uno. Una rampa de retardos inclina el frente dentro de la cuña unos pocos grados, y eso cambia el ángulo del haz en el acero (aquí 40° y 70°, de ejemplo); un arco de retardos lo enfoca a una profundidad.
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Barrido sectorial
Cada ángulo es una ley focal y un A-scan. Al barrer, por ejemplo, de 40° a 70° se arma el S-scan: un abanico en profundidad real con el perfil del cordón encima. La fisura responde sobre todo por sus puntas, en su posición real.
- 04
TOFD: cuatro señales
Un emisor y un receptor enfrentados a cada lado del cordón. Llegan en orden la onda lateral, la difracción de la punta superior, la de la punta inferior y el eco de pared posterior. La fase se lee entre señales: las dos puntas llegan en fase opuesta entre sí, igual que la onda lateral y la pared posterior.
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Imagen TOFD
El escáner avanza a lo largo del cordón con un encoder. Cada A-scan es una columna en grises: la onda lateral y el fondo son bandas continuas; la fisura, dos franjas con arcos en los extremos.
- 06
Altura de la fisura
La profundidad de cada punta sale de su tiempo de vuelo y de la separación de los palpadores; la altura es la diferencia. La relación no es lineal. Bajo la onda lateral y junto al fondo quedan zonas muertas, que se cubren con PAUT.
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Escáner con encoder
En terreno van en un mismo escáner un palpador PAUT a cada lado y el par TOFD, cada uno a la distancia del cordón que fija el plan de escaneo y desfasados a lo largo de la soldadura; el equipo corrige ese desfase con el encoder. Todo queda registrado con su posición para el informe y la próxima inspección.
- 01
Calibración
El equipo se ajusta en bloques patrón con reflectores conocidos, para que la sensibilidad sea reproducible.
- 02
Emisión
Un palpador apoyado sobre la pieza, con acoplante, emite pulsos inaudibles que viajan dentro del metal.
- 03
Eco
Cuando el sonido choca con una discontinuidad o con la pared del fondo, una parte rebota y vuelve al palpador.
- 04
Lectura
El tiempo de vuelo del eco indica la profundidad; su posición en pantalla y su amplitud orientan la evaluación.
- Falta de fusión y de penetración en soldaduras
- Inclusiones de escoria y gaseosas
- Grietas, incluidas grietas de fatiga en servicio
- Laminaciones, pliegues y rechupes en productos fabricados
- Pérdida de espesor por corrosión o desgaste
- Uniones soldadas a tope y en ángulo
- Recipientes y cañerías
- Ejes, vástagos y cigüeñales
- Forjas, fundiciones y chapas
- Equipos en servicio durante mantenciones
Haz recto
Incidencia normal para laminaciones, inclusiones y medición de espesor.
Haz angular
Ondas transversales en zigzag para inspeccionar el volumen de una soldadura.
Doble cristal (SE)
Para defectos cercanos a la superficie y espesores delgados.
Curva DAC
Curva de referencia amplitud-distancia para evaluar cada indicación.
PAUT (phased array)
Múltiples elementos que barren el haz electrónicamente y entregan una imagen sectorial de la soldadura.
TOFD
Dos palpadores enfrentados captan la difracción en las puntas de la grieta para dimensionar su altura.
- Inspecciona todo el volumen, no solo la superficie
- Entrega profundidad y posición de cada indicación
- Basta con acceso por un solo lado
- Evita desmontajes en mantención
- Un defecto paralelo al haz puede pasar desapercibido: se elige el ángulo según el defecto esperado
- Necesita acoplante y una superficie razonable
- Los materiales de grano grueso atenúan el sonido
En soldaduras se complementa con inspección visual (VT); en piezas y componentes, con líquidos penetrantes o partículas magnéticas para las fallas superficiales finas.
El código y el criterio de aceptación se definen con usted en cada propuesta técnica.
