Daniel Sebastián Alvis Leonardo Salamanca Mario Lozano

Es una Onda acústica que no puede ser percibida por el hombre por estar en una frecuencia más alta de lo que puede captar el oído. Este límite se encuentra aproximdamente en los 20 KHz.

Rangos de sonido: Infrasónica = 1 – 16 Hz Sónica o audible = 16 Hz a 20 KHz Ultrasónica = 20 KHz en adelante Para la prueba de ultrasonido en materiales metálicos es de 0.2 a 25 MHz.

 La técnica de ultrasonidos nos permite encontrar defectos que se encuentran dentro del material. Esta técnica es la más compleja.  Por los fenómenos que provocan en su propagación en los sonidos,líquidos y sólidos, han dado lugar a multitud de aplicaciones técnicas y científicas como: 1 Control de calidad de los materiales estructurales (END) 2 Detección de heterogeneidades 3 Determinación de propiedades(caracterización) 4 Medida de espesores(metología)

La impedancia acústica es la resistencia que oponen los materiales al paso de una onda ultrasónica. Ondas acústicas iguales a las ondas sónicas. Transmisión de energía entre partículas que propicia el oscilamiento.

El número de oscilaciones son de acuerdo al tipo de onda que se trata. Se propagan en todos los medios elásticos donde exista fracciones de materia ( átomos o moléculas capaces de vibrar ). La vibración depende de la separación de las partículas.

Amplitud ( A ). Frecuencia ( F ). Longitud de onda ( l ). Velocidad de propagación o velocidad acústica ( V ). Impedancia acústica ( Z ).

 Una onda ultrasónica como todas las ondas de tipo mecánico necesita para propagarse de un medio físico, cuyas partículas permiten la transmisión de la dicha onda. En efecto la propagación es dada a los choques sucesivos de las partículas de este medio unas contra otras.  Cada onda se caracteriza por su frente de onda, su polarización, la energía llevada [E], lo cual se relaciona con la capacidad de la onda a propagarse en un dicho material.  El estudio de estas características es casi indispensable para entender de una manera eficaz los resultados de los ensayos ultrasónicos.

Existen cuatro tipos de ondas generadas por un impulso ultrasónico aplicado a un sólido:  Las ondas longitudinales  Las ondas transversales o de cortante  La onda de Rayleig  Las ondas de Lamb o de chapas

se propaga perpendicularmente al plano del transductor emisor

Las partículas oscilan en una dirección transversal a la dirección de propagación de la onda, por eso se denomina también onda de cizalladura.

Es una onda superficial que se propaga sólo en la perifería plana o curva (si el material es rugoso) del sólido. Las oscilaciones de las partículas son elípticas, y por eso esta onda tiene una velocidad menor a las dos anteriores.

Ocurren cuando el sólido tiene una espesor mucho menor que su anchura o su longitud (así que el modelo de un sólido semi-infinito ya no es valido).

Sensibilidad. Resolución. Frecuencia central. Atenuación del haz.

 Detección de coqueras La detección de coqueras con el método ultrasónico no requiere correlaciones de la velocidad del impulso con ninguna de las propiedades del material. En efecto la existencia de tales defectos puede detectarse midiendo el tiempo de propagación de la onda cuando los transductores están colocados de tal forma que la trayectoría de la onda pasa por el defecto.

 Puede ser necesario obtener la profundidad de una grieta superficial, (aunque se puedan también detectar microfisuras con este método).  Una estimación de la profundidad es obtenida utilizando una medida indirecta obteniendo el tiempo de propagación a través de la grieta para dos posiciones distintas de los palpadores colocados en la superficie alterada.

 Si se sospecha la existencia de una capa superficial de menor cualidad debida a un proceso de fabricación, como consecuencia del acción del fuego, helada o ataque de sulfatos, se puede estilar el espesor de esta, midiendo el tiempo de propagación de los impulsos ultrasónicos por el método de transmisión superficial.

 Estimación de la resistencia

 Estimación del modulo elástico

 La norma española UNE especifica que la velocidad de propagación de los impulsos ultrasónicos es independiente de la forma y tamaño de los elementos a ensayar, siempre que las dimensiones transversales a la dirección de propagación de los ultrasonidos no sean inferiores a la longitud de onda de los impulsos ultrasónicos. Por debajo de este valor pueden producirse reducciones significativas en las velocidades medidas.  Por una frecuencia natural de los palpadores de 54 kHz, y por una velocidad de la onda comprendida entre 2000 y 5000 m/s, el valor correspondiente de la dimensión transversal se comprendida entre 37 y 93 mm.

Es el medio por el cual la energía eléctrica se convierte en energía mecánica ( ondas sonoras ) o viceversa. Opera debido al efecto piezoeléctrico.

Material Eficiencia como transmisor Eficiencia como receptor SensibilidadPoder de resoluciónCaracterísticas mecánicas CuarzoMalaMedianaEscasaOptimaBuena Sulfato de litioMedianaBuena OptimaSoluble en agua Titanato de barioBuenaMedianaOptimaMedianaFrágil Metaniobato de barioBuenaMedianaOptima Buena Zirconato titanato de plomo BuenaMedianaOptimaMedianaBuena

 Palpador de contacto.  Palpadores de haz recto.  Palpadores de incidencia angular.

 Para la realización de la prueba de ultrasonido con palpador angular, se utilizó un bloque de 4 pulgadas de altura y un palpador angular con las siguientes características:  M(Micro)  B (Titanato de Bario) PALPADOR  45 (De 45°) ANGULAR 2 Mhz.