MEDICION DE ESPESOR

El sonido se define como la vibración mecánica de partículas en un medio. Cuando una onda sonora se transmite a través de un medio, las partículas vibran alrededor de un punto fijo, a la misma frecuencia que la onda sonora, Las partículas no se trasladan con la onda solo reaccionan ante la energía de la misma. Existe una clasificación del sonido según su frecuencia con lo cual se toma como base el oído humano, el cual tiene la capacidad de percibir sonidos en frecuencias que van de los 20 a 20,000 Hz. Frecuencias por encima de este umbral se conocen como frecuencias ultrasónicas, y por debajo del umbral humano se llaman frecuencias infrasónicas.
El termino sonido es una palabra relativa toda vez que existen seres vivos que su umbral de audición esta muy por encima del ser humano, como por ejemplo los murciélagos cuyos rangos de frecuencia van de los 30,000 a los 70,000 Hz, con lo cual para ellos nuestro umbral seria infrasónico.
La mayoría de las pruebas de ultrasonido se realizan en el rango de frecuencia entre 500 KHz y 20MHz.

En general cualquier material de ingeniería se puede medir por ultrasonido. Los medidores de espesor están diseñados para medir en metales, plásticos, materiales compuestos, fibra de vidrio, cerámicos y vidrio, aún encontrándose con varias capas o en piezas extruidas o enrolladas, así como líquidos o muestras químicas, con lo cual es muy usado en la medición de tubos, caños, válvulas, tanques, calderas, recipientes a presión, cascos navales o cualquier material sujeto a la corrosión y el desgaste. La medición por ultrasonido es completamente no destructiva, ya que no hay cortes o seccionamientos del componente. La medición por ultrasonido puede ser afectada si tiene por pinturas y materiales sellantes (particularmente en la cara opuesta) y también cada instrumento un mínimo de espesor confiable. Es casi imprescindible usar un instrumento que tenga pantalla además de una lectura numérica digital, para poder evaluar el movimiento de la señal antes de mirar su espesor (A scan y B scan), siempre trabaje con un inspector técnico certificado.

El funcionamiento de los medidores de espesor por ultrasonido se basan en determinar con gran precisión el tiempo que tarda un pulso de sonido generado por un transductor ultrasónico a una velocidad especifica, en atravesar una pieza y regresar al dispositivo, lo que se denomina tiempo de vuelo . El transductor contiene un elemento piezoeléctrico el cual es excitado por corriente eléctrica, el cual esta ajustado a una frecuencia determinada, generando ondas ultrasónicas. Estas son transmitidas al material de prueba, atravesándolo hasta que encuentren la pared posterior u otro limite. Luego, las reflexiones vuelven hacia el transductor, haciendo el proceso de inverso de convertir la energía acústica en energía eléctrica de nuevo, siempre confié en inspectores técnicos calificados.

El sonido viaja considerando su tiempo de vuelo que es de solo unas pocas millonésimas de segundo. El software del medidor de espesores calcula la velocidad de propagación del sonido en el material, calculando automáticamente el espesor con la siguiente relación matemática:

T = (V) x (t/2)

Donde
T = espesor de la pieza
V = velocidad de propagación del sonido en el material
t = tiempo de vuelo medido

Es importante comprender que materiales diferentes transmiten ondas sonoras a velocidades diferentes, por lo general los materiales duros transmiten el sonido a velocidad mayor que en los materiales blandos, además de la velocidad del sonido se afecta también por la temperatura, con lo cual es importante indicar en el instrumento la velocidad del material que se va a medir, aunque ya hay equipos que calculan esta velocidad de una manera muy exacta.
Puesto que las ondas sonoras en el rango de MHz no se desplazan eficientemente en el aire, se usa un acoplante (por lo general gel líquido) entre el transductor y la pieza para obtener una buena transmisión del sonido. Con una pequeña cantidad de acoplante es suficiente para llenar el espacio de aire extremadamente delgado que hay entre el transductor y la pieza, confié en técnicos especialistas certificados en el método.

Algunos equipos ultrasónicos digitales presentan ciertas limitaciones, la más importante es que la ganancia no puede ser variada por lo que cuando la señal de respuesta no tiene la intensidad requerida, no se observará resultado alguno.

Se debe considerar que una superficie corroída no es uniforme ni en profundidad ni en su superficie, que puede tener pequeñas áreas con diferentes ángulos que devolverán las ondas de forma impredecible. La comparación entre áreas del mismo espesor es necesario e inevitable, pero de esta manera se puede decidir si las lecturas son correctas y tienen sentido, confié en técnicos especialistas certificados en el método.