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MEDIDOR DE ESPESOR POR ULTRASONIDO

La medici贸n ultras贸nica de espesores es una t茅cnica de ensayo no destructivo para la cual no es requisito cortar ni seccionar el material. Hablamos de una procedimiento 谩gil, confiable y vers谩til que, a distingue del uso de un micr贸metro o un calibre, necesita el ingreso a 煤nicamente una pared de la parte a medir. Es por esto que se utiliza extensamente para saber el espesor de materiales como, entre otras cosas, ca帽os, tubos, v谩lvulas, tanques, calderas y otros recipientes a presi贸n, cascos navales o alg煤n material sujeto a la corrosi贸n y el desgaste.Introducci贸n al Medidor de Espesor por Ultrasonido

Los primeros medidores ultras贸nicos comerciales usaban principios derivados del sonar y se introdujeron en el mercado hace unos 65 a帽os. Los instrumentos chicos y portables, optimizados para una extensa diversidad de apps se hicieron recurrentes en los a帽os 鈥70. No obstante, adelantos posteriores en la tecnolog铆a de microprocesadores condujeron a nuevos escenarios de performance en los sofisticados instrumentos en miniatura y simples de utilizar que poseemos en la actualidad a nuestro alcance.

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驴QU脡 SE PUEDE Y QU脡 ES IMPOSIBLE MEDIR聽 CON UN MEDIDOR DE ESPESOR POR ULTRASONIDO?

B谩sicamente alg煤n material habitual de ingenier铆a se puede medir por ultrasonido. Por lo tanto, es viable modificar medidores de espesor por ultrasonido para metales, pl谩sticos, materiales compuestos, fibra de vidrio, cer谩mica y vidrio. Muchas veces, adem谩s se puede llevar a cabo la medici贸n online o en desarrollo de pl谩sticos extruidos y metal laminado, de esta forma como de capas o recubrimientos particulares en fabricaciones multicapa. Otra aplicaci贸n atrayente de estos gadgets es la medici贸n de escenarios de l铆quidos y muestras biol贸gicas.

Los materiales que por lo general no son correctos para la medici贸n ultras贸nica com煤n son esos que muestran una transmisi贸n deficiente de las ondas sonoras de alta continuidad, como entre otras cosas, madera, papel, hormig贸n y productos porosos, entre otras cosas, espumas. Antes de medir superficies rugosas conviene lijarlas con amoladora hasta conseguir un acabado liso. Por otro lado, si se miden superficies con capas gruesas de pintura es aconsejable frotar y despu茅s medir, o bien, descontar el espesor de la pintura de la lectura obtenida.

驴C脫MO TRABAJAN LOS MEDIDORES DE ESPESOR POR ULTRASONIDO?

El ultrasonido es la energ铆a del sonido a frecuencias que sobrepasan el l铆mite del escuchado humano. La mayor parte de las pruebas de ultrasonido se hacen en el rango de continuidad entre 500 KHz y 20 MHz, aunque algunos instrumentos perfeccionados tienen la posibilidad de operar a 50 KHz o menos y a 100 MHz o m谩s.

El desempe帽o del medidor de espesor por ultrasonido se apoya en saber con enorme exactitud lo que se llama tiempo de vuelo, os茅a, el tiempo que tarda un pulso de sonido generado por una chiquita sonda llamada transductor ultras贸nico en atravesar una parte y regresar al dispositivo. El transductor tiene dentro un elemento piezoel茅ctrico que es excitado por un impulso el茅ctrico corto para crear una r谩faga de ondas ultras贸nicas. Estas se acoplan dentro del material y lo atraviesan hasta que encuentran una pared posterior u otro l铆mite. Despu茅s, las reflexiones vuelven hacia el transductor, que transforma la energ铆a ac煤stica en energ铆a el茅ctrica. Observamos una muestra del fen贸meno en la siguiente figura, donde se usa, de los varios accesibles, un transductor de doble elemento (transmisor/receptor).

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驴Como funciona un medidor de espesor por ultrasonido?

驴C贸mo trabaja un medidor de espesor por ultrasonido?

Comunmente, el tiempo de vuelo es de s贸lo unas escasas millon茅simas de segundo. El medidor de espesor se programa con la agilidad de propagaci贸n del sonido en el material (dato que est谩 de forma sencilla en, entre otras cosas, los propios cursos del usuario de estos gadgets o inclusive incorporado como tabla en el mismo aparato) y el espesor se calcula de forma autom谩tica con la siguiente relaci贸n matem谩tica:

T = (V) x (t/2)

donde:

T = espesor de la parte

V = agilidad de propagaci贸n del sonido en el material

t = tiempo de vuelo medido

Cabe indicar que la agilidad del sonido en el material es una secci贸n fundamental de este c谩lculo. Materiales diferentes emiten ondas sonoras a velocidades diferentes, por lo general a m谩s grande agilidad en materiales duros y a menor agilidad en materiales blandos. Adem谩s, la agilidad del sonido puede cambiar relevantemente con la temperatura. Entonces, siempre es requisito calibrar el medidor a la agilidad del sonido del material a medir, puesto que la exactitud va a estar cierta por esta calibraci贸n.

El medidor de espesor por ultrasonido viene calibrado de f谩brica para una secuencia de materiales recurrentes. Adem谩s es viable guardar calibraciones para materiales y transductores diferentes y despu茅s recuperarlas cuando sea primordial. Siempre que se cambie de material o de transductor, o si la temperatura del material cambia relevantemente, debe efectuarse una calibraci贸n siguiendo las normas del desarrollador. Es aconsejable llevar a cabo calibraciones peri贸dicas con muestras de espesor popular para comprobar el preciso desempe帽o del medidor, fundamentalmente en apps cr铆ticas.

Ya que las ondas sonoras en el rango de los MHz no se desplazan eficientemente en el aire, se utiliza una gota de l铆quido acoplante entre el transductor y la parte para conseguir una aceptable transmisi贸n del sonido. Los acoplantes recurrentes son glicerina, propilenglicol, agua, aceite y geles, y se dan con el kit del instrumento. S贸lo se requiere una chiquita proporci贸n de acoplante, bastante para llenar el espacio de aire incre铆blemente angosto que de otro modo existir铆a entre el transductor y la parte.

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