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Material de Lectura de la Unidad “Ensayos No Destructivos” 1 ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS 4.- ENSAYO MEDIANTE RADIOGRAFIA INDUSTRIAL. 4.1.- Introducción. El procedimiento usual para obtener una radiografía industrial consiste en situar una fuente de radiación (rayos X o gamma) a un lado de la muestra a inspeccionar y un detector de la radiación (película) al otro lado (fig.19) La energía de la radiación debe ser elegida de forma que se transmita suficiente cantidad al detector. El detector es habitualmente una hoja de película contenida en un chasis estanco a la luz con una cara frontal muy fina, que permita fácilmente el paso de la radiación. La fuente de radiación debe de ser físicamente pequeña (diámetro muy pequeño) y como los rayos X se propagan en línea recta desde la fuente y a través de la muestra hacia la película, se forma sobre esta una imagen nítida de cualquier defecto, fractura o discontinuidad de la pieza. Esta formación geométrica de la imagen es semejante a las sombras que se obtienen con una fuente de luz visible; la nitidez de la imagen depende, en ambos casos, del diámetro del emisor luminoso y de su distancia a la superficie en que se forma la sombra. El chasis conteniendo la película se coloca inmediatamente detrás de la muestra y seguidamente se hace emitir rayos X durante un tiempo apropiado (el tiempo de exposición), tras lo cual se retira la película y se procesa fotográficamente, es decir, se revela, fija, lava y seca. La película (ya es una radiografía) , se coloca sobre una pantalla luminosa donde las diferencias en intensidades degradación transmitida por la pieza, se han reproducido como diferencias de ennegrecimiento sobre la película (densidad fotográfica), que son percibidas por el observador como diferencias de claridad. Cuando se coloca una radiografía sobre una pantalla luminosa (negatoscopio) para su evaluación, las zonas de película que recibieron mas radiación durante la exposición, por ejemplo, tras una cavidad, aparecen mas oscuras. En términos fotográficos se dice, que ha aumentado la densidad. La calidad de la imagen radiografía puede ser determinada mediante tres parámetros llamados contraste, definición y granularidad. Veamos un ejemplo. Consideramos una pieza en cuya superficie se han mecanizado unas ranuras de diferentes profundidades. La diferencia de densidad en la radiografía, entre la imagen de una ranura y la del fondo, se llama contraste de imagen. Hay un contraste mínimo perceptible por el observador, y podemos decir, que si el contraste de imagen aumenta, a) la imagen se hace mas fácilmente perceptible; b) se hacen perceptibles imágenes de ranuras menos profundas.

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  • Material de Lectura de la Unidad Ensayos No Destructivos 1

    ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS

    4.- ENSAYO MEDIANTE RADIOGRAFIA INDUSTRIAL.

    4.1.- Introduccin.

    El procedimiento usual para obtener una radiografa industrial consiste en situar unafuente de radiacin (rayos X o gamma) a un lado de la muestra a inspeccionar y undetector de la radiacin (pelcula) al otro lado (fig.19)

    La energa de la radiacin debe ser elegida de forma que se transmita suficientecantidad al detector.

    El detector es habitualmente una hoja de pelcula contenida en un chasis estanco a laluz con una cara frontal muy fina, que permita fcilmente el paso de la radiacin.

    La fuente de radiacin debe de ser fsicamente pequea (dimetro muy pequeo) ycomo los rayos X se propagan en lnea recta desde la fuente y a travs de la muestrahacia la pelcula, se forma sobre esta una imagen ntida de cualquier defecto, fracturao discontinuidad de la pieza. Esta formacin geomtrica de la imagen es semejante alas sombras que se obtienen con una fuente de luz visible; la nitidez de la imagendepende, en ambos casos, del dimetro del emisor luminoso y de su distancia a lasuperficie en que se forma la sombra.

    El chasis conteniendo la pelcula se coloca inmediatamente detrs de la muestra yseguidamente se hace emitir rayos X durante un tiempo apropiado (el tiempo deexposicin), tras lo cual se retira la pelcula y se procesa fotogrficamente, es decir, serevela, fija, lava y seca. La pelcula (ya es una radiografa) , se coloca sobre unapantalla luminosa donde las diferencias en intensidades degradacin transmitida por lapieza, se han reproducido como diferencias de ennegrecimiento sobre la pelcula(densidad fotogrfica), que son percibidas por el observador como diferencias declaridad.

    Cuando se coloca una radiografa sobre una pantalla luminosa (negatoscopio) para suevaluacin, las zonas de pelcula que recibieron mas radiacin durante la exposicin,por ejemplo, tras una cavidad, aparecen mas oscuras. En trminos fotogrficos se dice,que ha aumentado la densidad.La calidad de la imagen radiografa puede ser determinada mediante tres parmetrosllamados contraste, definicin y granularidad.

    Veamos un ejemplo. Consideramos una pieza en cuya superficie se han mecanizadounas ranuras de diferentes profundidades. La diferencia de densidad en la radiografa,entre la imagen de una ranura y la del fondo, se llama contraste de imagen. Hay uncontraste mnimo perceptible por el observador, y podemos decir, que si el contrastede imagen aumenta,

    a) la imagen se hace mas fcilmente perceptible;

    b) se hacen perceptibles imgenes de ranuras menos profundas.

  • Material de Lectura de la Unidad Ensayos No Destructivos 2

    Suponiendo que las ranuras mecanizadas tengan sus bordes bien perfilados, lasimgenes de estos bordes pueden ser ntidas o borrosas. Este es el segundo factor:borrosidad, que muchos radilogos prefieren llamar falta de nitidez. Por supuesto,que para muchas aplicaciones una imagen ntida es de mejor calidad que una conborrosidad.

    En los limites de la percepcin de detalles, puede demostrase que contraste yborrosidad estn interrelacionados y la perceptibilidad depende de ambos factores.

    En tercer lugar, debido a que la imagen de las pelculas fotogrficas estn formadaspor granos o aglomerados de plata, hay un aspecto de granularidad que depende deltamao y distribucin de estos granos. Esta apariencia, llamada granularidad de lapelcula, puede enmascarar detalles finos de la imagen. Otros sistemas dereproduccin, tales como los electrnicos, tienen los mismos parmetros: contraste,definicin y ruido; la granularidad dela pelcula puede equipararse a ruido fotogrfico.

    Estos tres factores (contraste, borrosidad, granularidad) son parmetrosfundamentales de la calidad de la imagen radiografa sobre pelcula, y gran parte delas tcnicas aplicadas para obtener radiografas de calidad, actan sobre ellas con el finde controlar su influencia en la detectabilidad de defectos.

    Se denomina sensibilidad radiografa la capacidad de una radiografa paraevidenciar detalles en la imagen (por ejemplo, defectos en una soldadura). Si sedetectan defectos muy pequeos se dice que la imagen tiene alta o buena sensibilidad.

    Esta sensibilidad se mide habitualmente superponiendo defectos artificialessobre la pieza a examinar.

    Estos defectos son los indicadores de calidad de imagen, IQI que constan de hiloso taladros en placas.

    4.2.- Alcances y Limitaciones.

    La radiografa industrial es un mtodo de ensayo esencialmente volumtrico. Permitetambin la deteccin y evaluacin de defectos superficiales pero con menorsensibilidad y mayores costos que otros mtodos. Se aplica a todo tipo de materialescon la limitacin del espesor.

    Una limitacin adicional reside en la necesidad de disponer de acceso a ambas carasdel material a ensayar.Una de las principales ventajas del mtodo es que brinda un registro objetivo einviolable del resultado del ensayo.

    4.3.- TECNICAS RADIOGRAFICAS.

    La aplicacin del mtodo implica el control de una gran cantidad de parmetros queafectan el resultado del ensayo.

    Esto da origen a distintas tcnicas radiografiis que deben ser detalladas enprocedimientos que fijen las condiciones para lograr la calidad radiografa exigida porla especificacin de examen que emite ingeniera de diseo.

  • Material de Lectura de la Unidad Ensayos No Destructivos 3

    En ciertos casos, a falta de una especificacin, el radilogo debe fijar una calidadradiogrfica que asegure la deteccin de defectos en funcin de los niveles deexigencia que deber satisfacer el componente.

    El establecimiento de una tcnica radiogrfica implica la seleccin de:

    a) Angulo y cantidad de exposiciones, considerando:

    - geometra de la pieza,- volmenes a examinar,- especificaciones de diseo.

    b) Energa de la radiacin a utilizar, considerando:

    - especificaciones de diseo- espesores y material de la pieza,- proceso de fabricacin,- limitacin de energas s/normas de aplicacin- posibilidades de acceso,- calidad radiografica exigida,- equipos disponibles

    c) Filtros, mascaras y compensacin de espesores, considerando:

    - contraste geomtrico de la pieza,- energa de la radiacin utilizada,- tipo de material y espesor,

    d) Pelcula radiografca y pantallas, considerando:

    - espesores y contraste geomtrico dela pieza,- material de la pieza,- energa de la radiacin a utilizar,- intensidad de la fuente de radiacin disponible,- calidad radiografica especificada,- condiciones de procesado.

    La tcnica radiogrfica se debe disear de manera de lograr la optimizacin de laimagen radiante, puntos a),b) c), y la optimizacin de la imagen radiogrfica, punto d).

    4.4.- CALIDAD RADIOGRAFICA

    La calidad radiogrfica queda determinada por el contraste y la definicin obtenida ensu ejecucin. Es el nico elemento objetivo que permite evaluar la sensibilidadalcanzada con el ensayo.Al hacer una radiografa se debe prever la inclusin de un elemento que permitadeterminar la calidad de imagen lograda.

    Estos elementos se encuentran normalizados y se designan como Indicadores deCalidad de Imagen (ICI).

  • Material de Lectura de la Unidad Ensayos No Destructivos 4

    FACTORES QUE AFECTAN LA CALIDAD DE IMAGEN

    Contraste Definicin

    Objeto Pelcula Geometra Pelcula

    ! espesor! densidad

    ! composicin! energa de la

    radiacin! radiacin dispersa

    ! mscaras ydiafragmas! filtros

    ! tipo de pelcula(gradiente)

    ! procesado(temperatura, tipo y

    actividad delrevelador, agitacin)! densidad

    radiogrfica! pantallas

    ! tamao del foco! distancia foco-

    pelcula! distancia objeto-

    pelcula! contacto pantalla-

    pelcula! movimiento

    ! tipo de pelcula

    ! tipo de pantalla

    ! calidad de laradiacin

    ! revelado

    4.5.- EQUIPOS DE RAYOS X.

    En la figura 20 se da un esquema simplificado de un equipo de rayos X convencional.Los rayos X son emitidos por bombardeo electrnico de un blanco de tungsteno dentrode una vlvula termoionica

    Figura N 20 - circuito de un equipo de Rayos X

    El circuito de la figura 20 , corresponde a equipos autorrectificados en los cuales laemisin de rayos x solo se produce durante los semiciclos positivos de corriente.

  • Material de Lectura de la Unidad Ensayos No Destructivos 5

    Son conocidos como equipos de potencial variable. La tensin se mide en valormximo o de pico (kVp).

    En otro tipo de equipos, conocidos como de potencial constante (kVc), el tubo derayos X es alimentado con tensin continua, provista por una fuente de alta tensinrectificada, con lo cual la emisin de rayos X es tambin continua.

    4.5.1.- Espectro de emisin

    El espectro correspondiente a la emisin de un equipo de rayos x se modifica enenerga e intensidad cuando se vara el KV de aceleracin y varia nicamente enintensidad (flujo de fotones) cuando se vara la corriente andica (mA).En la figura N 21, se muestran estas variaciones.

    Figura N 21.- Espectro de emisin de un equipo de rayos x.

    4.5.2.- FUENTES RADIACTIVAS

    Radiactividad

    Radiactividad es la propiedad que poseen los ncleos de ciertos elementos de emitirrayos , y .Los rayos y son partculas portadoras de una carga elctrica, mientras que losrayos son de naturaleza electromagntica. Hasta 1934 solo se conoca la radiactividadnatural, pero durante aquel ao , los fsicos Joliot y Curie produjeron por primera vezuna sustancia radiactiva artificial. Al principio, las cantidades producidas fueron muypequeas para ser consideradas para fines industriales y fueron empleadas nicamenteen experimentos de laboratorio (biologa y medicina).Desde 1947 el progreso hizo posible la produccin de cantidades considerables deistopos radiactivos de ciertos elementos, durante los procesos atmicos que serealizan en los reactores nucleares.

    Fuentes radiactivas naturales.

    Los elementos pertenecientes a este grupo , que han sido usados en radiografaindustrial, son el radio, radn y mesotorio. Dan una radiacin muy dura, lo que loshace muy adecuados para el ensayo de objetos de mucho espesor.

  • Material de Lectura de la Unidad Ensayos No Destructivos 6

    Una ventaja del radio es su extraordinaria vida media (1.622 aos). La desventaja deestas fuentes es la imposibilidad de obtenerlas de pequeas dimensiones y suficienteintensidad y tambin su elevado precio.

    Las fuentes radiactivas naturales prcticamente no se utilizan en radiografa industrial.En algunos pases esta prohibido su uso.

    Fuentes radiactivas artificiales.

    Se obtienen por fisin o irradiacin en un reactor nuclear. De esta forma es posibleobtener istopos en cantidades grandes y en estado razonablemente puro. Losfactores que deciden su valor en END son la longitud de onda e intensidad deradiacin, su periodo o vida media y su actividad especifica; en efecto, solamente unospocos de los muchos radioisotopos artificiales que se conocen son aptos para laradiografa.

    Vida media de una fuente radiactiva

    La vida media de una fuente radiactiva es el per odo de tiempo en el que laintensidad de la radiacin emitida disminuye hasta la mitad de su nivel inicial.

    Cada elemento radiactivo tiene su vida media caracterstica, por ejemplo, el Iridio 192es de 74 das, el Cesio 137 de 30 aos, mientras que el Cobalto 60 es de 5,3 aos y elIterbio 169 de 31 das.

    Tras dos periodos de vida media, por ejemplo 148 das con Iridio 192, la actividad deuna fuente de 1 Ci quedar reducida a 0,25 Ci y tras tres periodos a 125 mCi, etc.

    Actividad (intensidad de la fuente)

    La actividad de una fuente viene dada por el nmero de tomos que se desintegran enun tiempo dado.

    Es la cantidad de cualquier sustancia radiactiva en la que el nmero dedesintegraciones es 1 por segundo (1 Bq = 1/s). La unidad anterior de intensidad(Curio. Ci) es todava utilizada.

    Actividad especifica.

    La actividad especifica de una muestra radiactiva es la actividad de 1 g de estasustancia expresado en beckerelios (Bq/g) o (Ci/g).

    Para un nmero de beckerelios las dimensiones de una fuente radiactiva depender desu actividad especfica.

    Emisin especifica de rayos gamma.

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    Una unidad muy utilizada en radiografa se basa en el concepto de la irradiacin queproduce una fuente radiactiva, medida a una determinada distancia. Habitualmente,para fuentes radioisotpicas se usa el Rhm (rontgen por hora a 1 metro). Tambin seutiliza muchas veces la constante especfica de emisin gamma o factor K, medida a 1cm de distancia de una fuente de 1 mCi.

    4.5.3.- EQUIPOS DE GAMMAGRAFIA.

    Los equipos para gammagrafia estn constituidos esencialmente por un blindajeprovisto de sistemas para la exposicin o proyeccin, que permiten la manipulacinsegura del radioisotopo (en forma de fuente sellada) a utilizar durante la operacin deradiografiado. En la fig. No. 22. se da un esquema de estos equipos.

    Figura N 22.- Equipos de gammagrafia.

    Las fuentes radioactivas utilizadas son principalmente las que se detallan en el cuadrosiguiente (fig.23). En dicho cuadro se dan adems los parmetros ms importantespara su uso en el ensayo radiogrfico.

    RADIOISOTOPO

    ENERGIAMeV

    PERIODO DESEMI-DESINT.

    EMISIONR/Ci.h a 1 m

    APLICACIONmm de ACERO

    Iterbio 169 0,063a 0,30

    31 das 0,125 1 a 15

    Thulium 0,05 A 0,16

    127 das -- 2 a 10

    Iridio 192 0,2/0,3 a 0,47/0,6

    74 das 0,50 10 a 75

    Cesio 137 0,66 30 aos 0,37 35 a 100Cobalto 60 1,17

    1,33 5,3 aos 1,3 30 a 170

  • Material de Lectura de la Unidad Ensayos No Destructivos 8

    Figura N 23 - Fuentes radioactivas usadas en gammagrafa.

    Con respecto al cuadro precedente es conveniente recordar que la emisin est dadaen trminos de cantidad de radiacin emitida por cada Curie de radioistopo en unahora y a una distancia de un metro.

    4.6.- PRACTICA RADIOGRAFICA

    La disposicin para un ensayo radiogrfico se puede ver en la figura 24. El haz deradiacin x o proveniente de una fuente lo mas puntual posible se hace incidirnormalmente sobre la pieza en examen. La radiacin es parcialmente absorbida, enfuncin del espesor y densidad del material atravesado, emergiendo diferenciada en suintensidad y constituyendo la imagen radiante del objeto. Esta imagen radiante esrecogida por la pelcula radiografica colocada inmediatamente detrs del objeto yprotegido por una cubierta (chasis) contra el efecto dela luz. Se produce en la pelculauna imagen latente que es puesta de manifiesto como la radiografa del objeto unavez realizado el proceso de la pelcula. En la radiografa , aquella partes ms oscurascorresponden a las zonas donde la intensidad de radiacin ha sido mayor, es decir alas partes del objeto que tienen menor espesor o menor masa especifica. La pelculaconsiste en un soporte transparente cubierto de ambos lados con una capa de gelatinaque contiene en suspensin granos extremadamente finos de haluro de plata. Cuandola pelcula es expuesta a la radiacin x, , ultravioleta o luz visible se produce unaexcitacin fisicoqumica de los granos de haluro de plata.As excitados se pueden reducir a partculas negras de plata metlica mediante unproceso qumico controlado que se conoce como revelado de la pelcula; terminadoeste proceso se deben eliminar los granos de haluro de plata no reducidos mediante elfijado y lavado de la pelcula que elimina adems todos los agentes qumicosincorporados durante el procesado de la pelcula. Una vez seca la pelcula, seprocede a su observacin por transparencia.La densidad de la pelcula es medida mediante el instrumento conocido comodensitmetro que utiliza una fuente de luz estable y una clula fotoelctrica paramedir la luz transmitida, dando el resultado en valores de densidad.

  • Material de Lectura de la Unidad Ensayos No Destructivos 9

    Figura N 24 .- Exposicin radiogrfca

    4.7.- FACTORES GEOMETRICOS.

    La apariencia de la imagen radiogrfica est influenciada por las posiciones relativasentre la fuente de radiacin, objeto y pelcula.

    En una radiografa la falta de definicin causada por el tamao del foco F, la distanciadel foco a la pelcula D y la distancia del objeto a la pelcula E (o espesor del objeto) sedenomina penumbra geomtrica o simplemente penumbra, P.Si observamos en la figura 25 vemos que el valor de P puede ser calculado en funcinde F, D y E. Debemos aclarar que E significa la distancia entre el plano de la pelcula yel plano que pasa por el punto del objeto mas alejado de la pelcula. Si el objeto estcolocado junto a la pelcula E, equivale al espesor mximo del objeto. La frmula para calcular P es:

    F . E P = ---------- D - E

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    Inversamente es comn calcular la distancia a la cual se debe colocar la fuente para nosobrepasar un determinado valor de P (generalmente entre 0,2 y 0,4 mm). En estecaso tenemos

    F . E D = --------- + E P

    Como en la prctica la pelcula se coloca contra el objeto y el espesor de este esmucho menor que la distancia foco-pelicula se puede usar la frmula:

    F . E D = ------------- P

    4.8.- PELICULA RADIOGRAFICA

    El empleo racional de una pelcula radiografica presupone un conocimiento suficientede la sensitometra. La sensitometra es la ciencia que tiene por objeto el estudio de laspropiedades fotogrficas de una pelcula y de los mtodos que permiten cuantificar laspropiedades.

    La relacin existente entre las densidades fotogrficas (tras el revelado en condicionesdefinidas) y las exposiciones que las han producido, estn representadas ensensitometria por un grfico conocido como curva caracterstica.

    4.8.1.- Estructura de la pelcula radiografica.

    Una pelcula radiogrfica se compone de siete capas (fig.26 )

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    1.- un soporte de triacetato de celulosa o poliester, (d)

    2.- a ambos lados del soporte se han aplicado:

    a) una capa exterior de gelatina endurecida que protege la emulsin,b) una capa de emulsin compuesta principalmente de cristales de halogenuros deplata dispersos en gelatina, yc) una capa muy delgada llamada substrato que asegura la adherencia de la emulsinal soporte.

    La pelcula radiogrfica convencional tiene doble capa de emulsin. Ello le confieredoble sensibilidad a la radiacin, e imgenes ms contrastadas.

    Figura N 26. Pelcula radiografica

    4.82.- Densidad (fotogrfica)

    Cuando se coloca una radiografa sobre el negatoscopio para su inspeccin, se observaque la imagen esta formada por reas de diferente intensidad luminosa, dependiendodel ennegrecimiento local de la emulsin revelada.

    La densidad fotogrfica (D) se define como el logaritmo en base 10 de la relacin entrela luz incidente sobre la pelcula y la luz transmitida por este:

    Intensidad de luz incidente Densidad D = log 10 ---------------------------------------- Intensidad de luz transmitida

    4.8.3.- SENSITOMETRIA DE LAS PELICULAS RADIOGRAFICAS

    A pesar de que usualmente se hacen comparaciones cualitativas entre diferentespelculas refirindose por ejemplo a la velocidad o al contraste, para obtenercomparaciones precisas, es necesario medir las densidades obtenidas para un rango deexposiciones definido y dibujar las curvas respectivas.

    Estas curvas caractersticas expresan la relacin entre la exposicin aplicada y ladensidad fotogrfica obtenida bajo condiciones especificas de procesado. Lasexposiciones se expresan en forma logartmica por tres razones:1) La densidad es un valor logartmico,

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    2) El uso de logaritmo permite reducir el largo de la escala correspondiente a laexposicin , 3) Cada par de exposiciones que tenga la misma relacin serrepresentada por el mismo intervalo en la escala independientemente de su valorabsoluto.

    Como la escala del logaritmo de exposicin es referida como exposicin relativa, eloperador puede usar la curva caracterstica para determinar sus niveles de exposicinsin necesidad de relacionar sus valores de exposicin y condiciones de operacin conaquellos valores absolutos con los cuales se prepar la curva.

    En la fig. 27. se muestra una curva sensitomtrica tpica. Se observa que la curva noarranca de densidad cero, existe siempre una densidad inicial (0,2 a 0,3) llamado veloinherente que se obtiene aun con la pelcula sin exponer. Luego observamos que debealcanzarse un cierto valor de exposicin (punto B), para obtener un aumentosignificativo de densidad. Este valor mnimo indica la sensibilidad de la pelcula.

    A partir del punto B el aumento de la densidad se hace mas rpido hasta llegar a lamxima densidad obtenible en la pelcula. Por razones prcticas esta densidad mximautilizable es del orden de 4, punto C. El tramo de la curva comprendido entre B y C esla parte til para la radiografa y su extensin en el eje de abcisas en una medida delatitud de exposicin de pelcula. La pendiente de la curva en el tramo B-C es lamedida del contraste radiogrfico. Este contraste vara segn la parte de la curva y esmayor a mayor densidad.

    Este hecho indica lo incorrecto de realizar radiografas con densidad baja, esrecomendable por el contrario trabajar con densidades superiores a 2,0 en las zonasde inters.

    4.9.- PROCESADO.

    El procesado de la pelcula tiene gran influencia en la curva caracterstica. En la figura27 se han indicado los efectos de un revelado excesivo y de un revelado incompleto.

    Una vez revelada la pelcula se pasa al bao de detencin (solucin de cido actico al2% generalmente), luego al fijador, que solubiliza las sales de plata no reducidas yfinalmente al lavado para extraer todas las sales y reactivos. Para establecer el tiempode revelado, fijado y lavado, se debe tener en cuenta la temperatura de los baos.

    El secado debe hacerse en lugar apropiado para evitar la deposicin de partculassuspendidas que interferirn en la observacin de la radiografa.

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    Figura N 27 .- Curvas sensitometricas

    4.10.- PANTALLAS.

    En la prctica radiogrfica se utilizan pantallas denominadas reforzadorasfundamentalmente por dos razones:

    1) Absorber la radiacin dispersa mejorando la calidad radiogrfica.2) Disminuir el tiempo de exposicin.

    Existen tres tipos de pantallas:

    1) Pantallas metlicas:Generalmente de plomo, acero o cobre en espesores entre 20 y 250 micrones. Se usancomo filtro de radiacin dispersa y como intensificadoras para disminuir el tiempo deexposicin.

    2) Pantallas salinas:

    Se fabrican de tungsteno de calcio. Se usan como pantalla intensificadora encombinacin con pelculas especiales, reduciendo notablemente los tiempos de

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    exposicin, pero tienen el inconveniente de que no se logra una buena calidad deimagen, por lo que tienen un uso muy restringido.

    3) Pantallas fluorometlicas:

    Estn constituidas por combinacin de las anteriores en capas superpuestas. Tienenefecto intensificador y filtran radiacin dispersa, pero pueden aumentar el grano de laradiografa

    4.11.- DIAGRAMAS DE EXPOSICION.

    Para el clculo de la exposicin se debe hacer uso de los diagramas de exposicin queson provistos por los fabricantes de pelculas radiogrficas pero que tambin puedenser preparados por el propio operador.

    El diagrama de exposicin nos determina para:

    a) una determinada densidadb) una determinada pelcula,c) un determinado material,d) una determinada distancia,

    La relacin que existe entre el espesor del objeto (en mm) y los valores de exposicinexpresados en kV y mAmin.

    Este diagrama depende :

    1. del tipo de aparato radiografico (o de la fuente radiactiva)2. del filtro3. de la distancia foco-pelicula4. de la naturaleza del material a inspeccionar5. del tipo de pantallas reforzadoras6. del tipo de pelcula empleada7. de la densidad fotogrfica elegida, y8. de las condiciones de revelado.

    Para rayos X los diagramas de exposicin llevan en abcisas los espesores de material yen ordenadas la exposicin en miliampere - minuto y como parmetro de cada curvael Kilovoltaje de operacin (fig. 28). En el diagrama figura adems el tipo de pelcula,distancia fuente-pelcula, material, pantallas usadas, procesado y densidad de laradiografa.

    Por razones prcticas la exposicin se da en escala logartmica. Cuando se deseatrabajar a distancia distinta de la indicada se aplica la ley del cuadrado de la distanciapara corregir el tiempo de exposicin.

    Para el caso de los rayos corresponde un diagrama para cada radioistopo. En dichosdiagramas se lleva en ordenadas la exposicin en curie-hora (en escala logartmica) yen abcisas el espesor. Los parmetros de las distintas curvas pueden corresponder s

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    distintas distancias o bien a distintas pelculas. Se dan adems todas las condiciones dela radiografa (pantallas, procesado, densidad, etc.).

    4.12.- Indicadores de calidad de imagen.

    Para conocer la calidad de imagen alcanzada en una radiografa es necesarioexpresarlo en un valor numrico, lo que se consigue mediante la utilizacin de losindicadores de calidad de imagen (IQI), conocidos como penetrmetros. Losindicadores de calidad de imagen consisten, por ejemplo, en una serie de hilosdelgados de diferentes dimetros, o en series de pequeas planchas de espesoresdiferentes, perforadas con pequeos orificios de varios dimetros. El indicador decalidad de imagen se coloca en contacto con el objeto a radiografiar, en el lado de lafuente de radiacin.

    La sensibilidad se evala por el numero de hilo ms delgado que todava es visible enla imagen. Se habla entonces del numero de calidad de imagen o BZ. Tambin puedeexpresarse la sensibilidad en porcentaje. Los indicadores de calidad de imagen han deser del mismo material que el objeto a radiografiar.

    Es importante destacar que ni la imagen del indicador en la radiografa ni el valor de lasensibilidad calculado pueden ser utilizados para asegurar el tamao mnimo deldefecto detectable.

    Sin embargo es absolutamente necesario usar siempre un ICI adecuado que permitaevaluar la calidad de imagen radiografica y asegurar el uso de una tcnica correcta.

    Existen varios tipos de ICI, pero solamente dos o tres modelos subsisten:

    1. el indicador de hilos (usado en la mayora de los pases europeos).2. el modelo de peldaos/orificios (usado principalmente en Francia)3. el de placa/taladro e hilos (usado en USA)

    4.12.1.- ICI de hilos DIN 54109 (1962)

    El sistema DIN 54109 introduce una serie de ICI en la que cada uno incluye una seriede hilos cuyos dimetros sucesivos mantienen una relacin constante. La serie secompone de cuatro indicadores de siete hilos cada uno. El dimetro de los hilos sigueuna progresin geomtrica . Cada hilo esta caracterizado por un nmero, en alemn elnmero BZ. Los ICI standard alemanes son DIN 1/7 con hilos del 1 al 7 inclusive; DIN6/12 , DIN 10/16 y DIN 13 /19. Los ICI tipo DIN se construyen con hilos de acero,aluminio, cobre y titanio. La calidad de imagen viene dada por el hilo ms fino cuyaimagen es distinguible sobre la imagen en el negatoscopio.

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    Figura N29 . ICI , tipo hilos

    4.12.2.-Indicadores americanos.

    Consiste en una plaqueta plana cuyo espesor se elige de manera que represente un2% del espesor a radiografiar. Lleva tres orificios cuyo dimetro es una vez, dos vecesy cuatro veces el espesor de la plaqueta. La calidad se expresa como 2-1t si se ven lostres orificios.Si solo se perciben 2 la calidad ser 2-2t y si solo se observa un orificio la calidad ser2-4t. Si se observa la plaqueta y no los orificios la radiografa estar fuera de calidad.Actualmente existen ICI de hilos y cuya utilizacin es mas acentuada.

    Figura N 30. Indicadores americanos.

    4.13.-EVALUACION DE RADIOGRAFIAS

    1) Etapa preliminar:

    a) Verificar identificacinb) Reconocer defectos de la pelcula; si es una pelcula aceptable.c) Verificar la sensibilidad mediante el ICI.d) Ajustar las condiciones de observacin a la densidad de la pelcula.e) Separar la observacin de las pelculas obtenidas con tcnicas diferentes: porejemplo Rx y gamma.

  • Material de Lectura de la Unidad Ensayos No Destructivos 17

    2) Anlisis e interpretacin de los defectos.

    Cumplida la etapa preliminar , la atencin debe concentrarse exclusivamente en laobservacin de los defectos, teniendo presente los siguientes hechos bsicos:

    a) Las zonas de menor densidad ptica corresponden a mayor espesor y/o mayordensidad en la zona correspondiente del objeto. A toda cavidad, disminucin deespesor o densidad fsica en el objeto corresponde un aumento de densidad ptica enla pelcula.

    b) La forma de la imagen de un defecto es la proyeccin geomtrica del defectotridimensional en el plano de la pelcula. La apariencia de dicha imagen dependetambin de la posicin y orientacin del defecto y del espesor de la pieza,

    c) Un defecto de un tamao determinado dar imgenes cada vez menos visibles alaumentar el espesor de la pieza en que se encuentra y pequeos defectos puedenllegar a desaparecer.

    d) La imagen del defecto depende del tipo de radiacin usada. A mas alta energamenor contraste y menor definicin.

    e) La detectabilidad de los defectos planares depende de su orientacin. Las grietas ofisuras se desarrollan normalmente en planos que no mantienen constante su ngulorespecto del haz de radiacin. Es relativamente fcil diferenciarlas de otros defectosplanares tales como falta de fusin, falta de penetracin.