ALCANCEEsta practica confiere un examen que tramita

por medición ultrasónica en materiales.El pulso ultrasónico detecta defectos del

material que se muestra en la pantalla del equipo en A-sacan display

Esta practica describe un método por el cual, se desconoce la velocidad u.t. en un material de muestra y se utilizan las medidas de un material conocido como referencia.

Las propiedades de los materiales son importantes para la medición y determinación de la velocidad ultrasónica

El tiempo que una onda tarda en recorrer un material determina el espesor del mismo con una exactitud mas o menos de 0.002 mm. se debe ajustar el transductor fijando a 2 señales la primera y mas sobre saliente y el ultimo eco y mas pequeño y el control de barrido o la base del tiempo debe ser fijada igualmente para los dos la medida de la ventana debe estar ajustada a la medida del eco trasero esto permite una medida del tiempo y distancia mas exactos el viaje que hace la onda es llamado un viaje redondo que tiene 6 viajes entre el eco 1 y 7.

Velocidad transversal se encuentra comparando el tiempo de

transito de una onda transversal en un material desconocido contra el transito de una onda transversal en un material de velocidad conocida

1. longitud de la onda 1.1 AK=-----------m(in) 1.2 nl=----------- 1.3 tl=-----------m(in) 1.4 vk=----------m/s(in/s) 1.5 Al-----------m(in) 1.6 nk=--------- 1.7 tk=---------m(in) 1.8 Vl(usando eq. 1)=----m/s(in/s) 2 onda transversal 2.1 At=----m(in) 2.2 ns=---- 2.3 ts=----m(in) 2.4 Vt=----m/s(in/s) 2.5 As=----m(in) 2.6 nt=----- 2.7 Tt=-----m(in) 2.8 Vs(usando eq. 2)=---m/s(in/s) 3 Linealidad horizontal

4 Examen de frecuencia 5 Acoplante 6 Unidades registradas 6.1 Frecuencia 6.2 Tamaño 6.3 Forma 6.4 Tipo 6.5 Numero de serie 6.6 Geometría de la pieza 7 Instrumentos 7.1 Nombre 7.2 Numero del modelo 7.3 Numero de serie 7.4 Control pertinente del desgaste

En esta técnica pueden existir complicaciones como lo pueden ser aproximaciones y cálculos como os son:

-Determinación de la velocidad longitudinal y transversal

este calculo se puede hacer con lo siguienteLa constante elástica, ratid de poisson,

módulos elásticos, la impedancia acústica, la reflexión del coeficiente, coeficiente de transicion,algunas formulas para calcular algunos de esos factores son las siguientes

2 2o=[1-2(Vs/Vl) ]/2[1-(Vs/Vt) ]donde o=radio de Poisson ' sVs=velocidad transversal ultrasónica m/s

o(in/s)Vl=velocidad longitudinal ultrasónica m/s o

(in/s) 

2 2 2 2 2E=[(p Vs (3Vl -4 Vs )]/(Vl -Vs )donde 3 3p=densidad, Kg/m o (lb/in )Vl=velocidad longitudinal m/s o (in/s)Vs=velocidad transversal m/s o (in/s) 2

2E=Modulo de young de velocidad, N/m o (lb/in

)

Z=p Vldonde 2

2Z=Impedancia acustica(Kg/m *s) o (lb/in

*s)p=densidadVl=Velocidad longitudinal m/s (in/s)

2G=p Vs

2 2K=p[Vl -(4/3)Vs ]

MODULO DE BULTO

2 2R=(Z -Z ) /(Z +Z ) 2 1 2 1donde Z =impedancia acústica en el medio1 1Z =impedancia acústica en el medio2 2 

2T=(4Z Z )/(Z +Z ) 2 1 2 1 

Existen varias técnicas para realizar la medición existe el inconveniente de que se necesitan equipos especiales y un equipo de respaldo para que las mediciones sean mas exactas el equipo Ultrasónico está adecuado para proporcionar el medio para la medición de propagación de onda(ola) acústica en lo que concierne al tiempo.

En un osciloscopio de rayo catódico auxiliar la exactitud es mejor y la velocidad se calcula así:

Velocidad(m/s o in/s)= 2 espesores(m o in)/T(s)

El equipo trae un dispositivo que se puede calibrar y da exactamente el tiempo en microsegundos

Comparación de velocidadesla medida de velocidad ultrasónica es llevado;

comparando las veces de transmisión de un pulso en un espécimen y en el camino y cantidad de viajes. Las velocidades ultrasónicas en líquidos (por ejemplo, el agua) son conocidas

W/tp´ m/s

V2m/s V1=2500m/s 5000m/s 7500m/s 10000m/s

0 0 0 0 0

1000 0,295 0,143 0,0947 0,0709

2000 1,37 0,59 0,384 0,286

3000 4,81 0,764 0,885 0,651

4000 2,74 1,63 1,18

5000 5 2,67 1,89

6000 9,62 4,12 2,81

7000 49 6,15 3,99

8000 9,19 5,49

9000 14,43 7,43

10000 28,3 10

VALORES CALCULADOS DE W/Tp POR INCIDENCIA DE UN ANGULO DE 45°

Para que exista una mejor reflexión de la onda es aconsejable utilizar materiales viscosos como aceite, miel u otros materiales viscosos que pueden ser usados para excluir el aire atrapado en medio de las superficies de contacto.

Mide el grosor y la velocidad desconocida sin cambiar el barrido o mandos de gama sobre el instrumento. Comprueba el grosor real de la prueba, área.

 se calcula la velocidad

desconocida así:

Vx= V del acero* espesor actual/espesor indicado

Donde:Vx=Es la velocidad

desconocida

Este método es mucho mas fácil y rápido que el de interferencia de ondas ya que no necesita tanta exactitud y valga la redundancia da una exactitud de medición de 0.5%

v = 2L/t V=a velocidadL=el grosor del

espécimenT=tiempo de retraso

en microsegundos

Los valores dados en esta tabla se han recolectado de un número de fuentes. Los valores no se deben tomar como valores exactos debido a los efectos de variaciones adentro composición y proceso así como las condiciones de la prueba.

velocidad longitudinal

corte velocidad

MATERIALDensidadKg/

m3 (m/s) X10 3(in/s) (m/s)X10

3(in/s)

Aluminio 2700 6300 250 3130 124

Berilio 1850 12400 488 8650 340

Bismuto 9800 2180 85 1100 43

Latón 8100 4370 173 2100 83

Bronce 8860 3530 139 2230 88

Cadnio 8600 2780 109 1500 59

columbium 8580 4950 194 2180 85

Cobre 8900 4700 185 2260 88

Oro 19300 3240 127 1200 47

Hafnium 11300 3860 152 2180 82

incocel 8250 5720 225 3020 119

Hierro,electrolitico 7900 5960 235 3220 128

Hierro,moldeado 72003500 a 5600 138 a 222

2200 a 3200 87 a 131

Lead 11400 2160 85 700 27

Lead antimonio 10900 2160 85 810 32

Magnesio 1740 5740 227 3080 122

Monel 8830 6020 237 2720 107

Níkel 8800 5630 222 2960 118Plastico(resina acrílica) 1180 2670 105 1120 44

Platino 21450 3960 155 1670 65

Fusd quartz 2200 5930 233 3750 148

Plata 10500 3600 141 1590 62

Plata níkel 8750 4620 182 2320 91

Acero inoxidable(347) 7910 5790 226 3100 122

Acero inoxidable(410) 7670 5900 232 3300 130

Acero 7700 5900 232 3230 127

Estaño 7300 3320 130 1670 65

Titanio 4540 6240 245 3215 126

Tugsteno 19100 5460 214 2620 103

Uranio 18700 3370 133 1930 76

Zinc 7100 4170 164 2410 94

Zirconio 6490 4310 169 1960 77

V. longitudinal

V.transversal

Material CondiciónDensidad(Kg/

m3)%Theoreti

cal (m/s)Frecuencia(

MHs) (m/s)Frecuencia(

MHz)

Carburo de silicio Sinterizado 3190 99+ 12180 20 7680 20

3100 11182 7510

3000

2900 90 11020 6950

Oxido de aluminio Sinterizado 3660 92 9850 50 5900 20

Extruido y sinceteriza 3700

10200A 5890A

3700 9970B5930B,

C

3700 9970B5910B,

D

oxido de zirconio Sinterizado 5700 98 7040 30 3720 10

Thermally aged 5680 7050 3760

Silicio de nitrudos HIP 3200 99+ 10800 50 6010 20

Refuerzo de silicio de nitrudo

30 vol % SIC fibras 3200 99+ 10800 50 6250 20

Refuerzo de silicio de nitrudo

25 vol % SIC fibras 2490 77 7600 5

4700E,F 5

4300E,G

YB2Cu3O7-x(superconductor)

Single phase untextured 5940 93 5120 20 3040 5

Temperatura Velocidad Temperatura Velocidad°C (m/s) x10 3(in/s) °c (m/s) x10 3(in/s)

15 1470,6 57,89 20,2 1483,6 58,415,2 1471,1 57,91 20,4 1484,1 58,4215,4 1471,6 57,93 20,6 1484,6 58,4415,6 1472,1 57,95 20,8 1485,1 58,4615,8 1472,6 57,97 21 1485,6 58,48

16 1473,1 57,99 21,2 1486,1 58,516,2 1473,6 58,01 21,4 1486,6 58,5216,4 1474,1 58,03 21,6 1487,1 58,5416,6 1474,6 58,05 21,8 1487,6 58,5616,8 1475,1 58,07 22 1488,1 58,58

17 1475,6 58,09 22,2 1488,6 58,617,2 1476,1 58,11 22,4 1489,1 58,6217,4 1476,6 58,13 22,6 1489,6 58,6417,6 1477,1 58,15 22,8 1490,1 58,6617,8 1477,6 58,17 23 1490,6 58,68

18 1478,1 58,19 23,2 1491,1 58,718,2 1478,6 58,21 23,4 1491,6 58,7218,4 1479,1 58,23 23,6 1492,1 58,7418,6 1479,6 58,25 23,8 1492,6 58,7618,8 1480,1 58,27 24 1493,1 58,78

19 1480,6 58,29 24,2 1493,6 58,819,2 1481,1 58,31 24,4 1494,1 58,8219,4 1481,6 58,33 24,6 1494,6 58,8419,6 1482,1 58,35 24,8 1495,1 58,8619,8 1482,6 58,37 25 1495,6 58,88

20 1483,1 58,38