laboratorios_ensayos

TECSUP Ensayos No Destructivos por Ultrasonido

ENTRENAMIENTO PRÁCTICO – NIVEL I

SESIÓN 1-1: Introducción a los detectores digitales de fallas

1. USD 15

1.1 Pantalla del Instrumento

1.2 Grupos de función del USD 15 – Primer nivel de operación

1


Grupos de función – Primer nivel de operación

1.3 Tablas de Funciones – Primer nivel de operación

2


1.4 Símbolos

Sym- bol

Description Sym- bol

Description

3


2. USN 52

2.1 Pantalla del Instrumento

2.2 Grupos de función del USD 15 – Primer nivel de operación

4


2.3 Tablas de Funciones – Segundo nivel de operación

5


6


2.4 Símbolos

Symbol Description

7



SESIÓN 1-2: Calibración por inspección de emisión directa en el acero.

1. Sesión

Usando el patrón U1 de calibración el emisor MB4F (o MBbF) calibrar su detector de fallas para un rango de prueba de 0 – 100 mm. de acero.

2. Datos Generales

Tipo de detector de fallas digital:

Sonda usada:

Patrón de calibración:

Acoplamiento usado:

3. Instrumentos Settings:

Ancho de pantalla: Frecuencia: Gates:

Velocidad del sonido: Rectificación: Pico / flaco:

Retardo: Dual: Fecha:

4. Procedimiento de calibración:

Prender el instrumento. Conectar el palpador utilizando el cable apropiado con el instrumento. Acoplar el emisor con un acoplamiento sobre la superficie de calibración del patrón, utilizando 25 mm., de distancia de calibración. Mover la ventana A el monitor sobre el primer rebote del eco en la pantalla. Calibrar la intensidad de modo que el primer rebote del eco alcance aprox. 80% de la altura de la pantalla. Incrementar o disminuir al valor del retardo de sonda hasta que el valor correcto del TOF del primer rebote del eco sea indicado.

8


ENTRENAMIENTO PRÁCTICO – NIVEL I: SESIÓN 1-2

5. Resultado de procedimiento de Calibración:

9



SESIÓN 1-3: Calibración por inspección de emisión directa en el acero.

1. Sesión

localizar os 3 agujeros de fondo plano de la pieza 14 de prueba y medir la correspondiente profundidad de los rebotes ultranónicamente.

2. Datos Generales


Sonda usada:


Acoplamiento usado:






Prender el instrumento. Conectar el palpador utilizando el cable apropiado con el instrumento. Acoplar el emisor con un acoplamiento sobre la superficie de calibración del patrón, utilizando 25 mm., de distancia de calibración. Mover la ventana A el monitor sobre el primer rebote del eco alcance aprox. 80% de altura de la pantalla. Incrementar o disminuir al valor del retardo de sonda hasta que el valor correcto del TOF del primer rebote del eco sea indicado.

5. Localización del rebote:

Inspeccionar la superficie de la pieza de prueba cuidadosamente hasta que un eco del agujero de fondo plano aparezca en la pantalla. Maximizar el eco correspondiente. Mover la ventana A del monitor sobre el eco a ser evaluado a interpretar desde la línea de medición del detector de fallas al valor correcto de la profundidad del agujero de fondo plano. Repetir el procedimiento para los otros 2 agujeros de la probeta 14. Llenar la tabla siguiente:

10


ENTRENAMIENTO PRÁCTICO – NIVEL I: SESIÓN 1-3.

6. Resultado de la prueba:

Agujero de fondo plano Profundidad (mm) Intensidad del instrumento

1 mm.

2 mm.

3 mm.

7. Típico A scan (USD 15) con resultados de prueba en la línea de medición.

11



SESIÓN 1-4: Medida del espesor de pared del patrón VW de acero.

1. Asignación:

Usando el patrón de calibración V2 y la sonda KSK o K10K calibrar su detector de fallas para un rango de 0-25 mm. de acero. Medir ultrasónicamente el espesor de pared de los 8 diferentes “pasos” del patrón de calibración VW (patrón escalonado).

2. Datos Generales:


Sonda usada:


Acoplamiento usado:






Acoplar la sonda con algún acoplante sobre la superficie plana de calibración del patrón V2 usando 12,5 mm., de distancia para la calibración.

12



Procedimiento de calibración, continuación:

Mover la ventana A el monitor sobre el primer rebote del eco alcance aprox. 80% de la altura de la pantalla. Incrementar o disminuir al valor del retardo de sonda hasta que el valor correcto del TOF del primer rebote del eco sea indicado.

5. Medida de espesor de pared

Acoplar la sonda sobre el patrón escalonado comenzando por el “peso” de 8 mm. maximizar el correspondiente rebote de eco. Mover la ventana A del monitor sobre el primer rebote del eco sobre la pantalla que interprete de la línea de medición del detector de fallas el valor correcto del espesor. Repetir el procedimiento para los otros “pasos”. Llenar la tabla siguiente:

Pasos Espesor de pared T (mm) medido mecánicamente

Espesor de pared T/mm. medido ultrasónicamente

8 mm.

7 mm.

6 mm.

5 mm.

4 mm.

3 mm.

2 mm.

1 mm.

¿En cuál de los “pasos” una medición del espesor de pared es imposible con la actual sonda?.

Del paso: _____________ (mm).

Motivo:

13



SESIÓN 1-5: Medida de profundidad de los rebotes.

1. Asignación:

Usando el patrón escalonado de 20 a 40 mm., hecho de pespex. (o aluminio) y la sonda MB4F o MBSF calibrar su detector de fallas para un rango de prueba de 0 – 50 mm., para perpex (o aluminio). Medir ultrasónicamente las profundidades de los diferentes taladros de la pieza de prueba No. 3 de perspex (o aluminio).

2. Datos Generales:


Sonda usada:


Acoplamiento usado:






Acoplar la sonda con el acoplante sobre el patrón usando el escalón de 20 mm., para la calibración. Mover la ventana A del monitor sobre el primer rebote del eco en la pantalla. Ajustar la intensidad de modo que el primer rebote alcance aprox. el 80% de la altura de pantalla. Incrementar o disminuir el valor del retardo de onda hasta que el valor correcto de TOF del primer rebote sea indicado.

5. Medida de la profundidades:

Acoplar la sonda sobre la probeta comenzando desde el extremo (el rebote del eco operará en pantalla). Mover la sonda hacia el centro de la probeta. Maximizar los correspondientes ecos de los diferentes talados. Mover en cada caso la ventana A del monitor sobre el correspondiente eco en la pantalla e interpretar desde la línea de medición del detector de fallas el valor correcto de la profundidad T. Repetir el procedimiento para los otros “taladros” escalonados. Llenar la tabla siguiente:

14




Paso con taladros

1 2 3 4 5 6

T (mm)

Profundidad (mm).

15



SESIÓN 1-6: Cuestionario.

Responder las siguientes preguntas en palabras o esquemas:

1. ¿Cuál es la definición correcta del término “ultrasonido”?.

2. ¿Cuál es la definición correcta del término frecuencia?

3. ¿Cuál es la definición correcta del término longitud de onda en el caso de propagación de vibraciones mecánicas?.

4. ¿Qué relación hay entre la longitud de onda y la limitación en la ubicación de pequeños rebotes en el caso de pruebas ultrasónicas?.

5. Una probeta de acero es inspeccionada usando una sonda de emisión directa de 2 MHz. ¿Cuál es la medida de la longitud de onda que pasa por la probeta?.

6. A mayor frecuencia ________________ longitud de onda .

16



7. ¿Cuál es la frecuencia 7 (MHz) de la sinusoide mostrada?

8. ¿En qué caso es igual en una medida de “Tiempo de Vuelo”. Ej. Usando un instrumento ultrasónico, una medida?.

9. ¿Por cuál proceso durante la inspección de emisión directa una prueba de las condiciones de acoplamiento es posible.?

10.¿Cuántos rebotes de eco aparecen en pantalla de un detector de fallas ultrasónico si el instrumento es calibrado para un rango de prueba de 0-100 mm., usando un patrón de calibración plano y paralelo de 25 mm., de espesor.

11.¿Es necesario una recalibración del equipo si el emisor usada fuera cambiada por otra del mismo tipo?.

12.¿Es necesario una recalibración del equipo, si el cable de la sonda fuera cambiado?.

17



SESIÓN 2-1: Calibración para la inspección por emisión directa.

1. Asignación:

Usando el patrón de calibración V1 y la sonda B45 calibrar su detector de fallas para un rango de prueba de 0 – 150 mm., de acero usando 100 mm., del patrón V1.

Nota:

Si la velocidad del sonido C del patrón de calibración y la probeta son conocidos, sólo un rebote del eco debe aparecer sobre la pantalla, sino, 2 rebotes sobre la pantalla son necesarios para la calibración.

2. Datos Generales:


Sonda usada:


Acoplamiento usado:

3. Preparación del Instrumento:




4. Calibración de un rango de prueba de 0-150 mm., en un rebote:

Ingrese el valor correcto de la velocidad del sonido en la tabla correspondiente del instrumento. Acoplar del emisor sobre el patrón vertical (distancia = 100 mm.), y maximizar el rebote del eco. Mover la ventana del monitor sobre el eco y alterar el valor del retardo de la onda hasta que el correcto valor del recorrido sónico S sea indicado en la línea de medición del instrumento.

18



5. Calibración de un rango de prueba de 0-150 mm., con 2 rebotes del eco en pantalla:

Si el valor de la velocidad del sonido no es conocido aumentar el valor de la función “DISPLAY DELAY”, retardo de sonda hasta que 2 rebotes sean visibles. Ajustar las ventanas de monitoreo (A y B), de modo que la distancia entre ambos ecos puedan ser medidos. Cambiar el valor de la velocidad del sonido hasta que la distancia de los 2 ecos, esto es 100 mm., sea indicado en la línea de medición. Después de esto cancelar el valor del “D-DELAY” o “P-DELAY”.

Finalmente mover la ventana A sobre el eco que queda y alterar el valor de P-DELAY de nuevo de modo que en la línea de medición el valor correcto del recorrido del sonido S sea indicado.

Primer Paso: Ajuste del correcto valor de la velocidad del sonido.

19



Segundo Paso: Calibrando el valor de retardo de la sonda.

20



SESIÓN 2-2: Medida de la velocidad del sonido.

1. Asignación:

Usando el patrón V1 y la sonda MB4F o MBSF calibración sin detector de fallas para un rango de 0-100 mm., de acero usando 25 mm., del patrón V1. Medir entonces el espesor del paso de 20 mm., del patrón escalonado de 20/40 mm., de penspex.

2. Datos Generales:


Sonda usada:


Acoplamiento usado:

3. Preparación del Instrumento:




4. Resultado de la medida del espesor:

T = ______________ mm.

Cambiar el valor de la unidad del sonido hasta que el valor correcto del espesor sea T = 20 mm., sea indicado. ¿Cuál es el valor de la velocidad del sonido en este caso?.

C = ______________ mm.

5. Medición de la velocidad del sonido con 2 ecos:

Repetir la medición de la velocidad del sonido de acuerdo al método descrito en la asignación 2 – 1.

C = ______________ mm.

21




22



SESIÓN 2-3: Calibración y Defecto de Locación.

1. Asignación:

Medir la distancia (= profundidad) de los 3 agujeros de fondo plano del patrón de prueba 10 de aluminio. Seleccionar la apropiada sonda de emisión directa, rango de prueba y patrón de calibración.

2. Datos Generales:


Sonda usada:


Acoplamiento usado:





4. Dibujo de la probeta indicando la posición de inspección de la sonda usada:

23



5. A – Scan de calibración:

6. Resultado de la profundidad medida:

Agujero de fondo plano Nº:

Profundidad (mm)

1

2

3

24



SESIÓN 2-4: Evaluación del tamaño del defecto con el método del medio valor.

1. Asignación:

Calibrar el instrumento para un rango de prueba de 0 – 50 mm. de aluminio usando la sonda MB4F o MBSF y el patrón escalonado de 20/40 mm., de aluminio perfeccionar la probeta 150 x 150 x 30 de aluminio cuidadosamente y encontrar la extensión de los defectos simulados escondidos (tipo laminación), usando 6 dB.

Marcar las correspondientes posiciones centrales de la sonda con un lapicero sobre la probeta y una de las partes en una línea. Transfiera sus resultados a un esquema de la probeta a continuación.

2. Datos Generales:


Sonda usada:


Acoplamiento usado:





4. Calibración:

25



5. Dibujo de la probeta, indicando el tamaño de los rebotes:

26



SESIÓN 2-5: Cuestionario II.

Asignación:

Responder las siguientes preguntas en palabras o dibujos.

1. Calcular la longitud del campo N y el ángulo de divergencia (50%) de las siguientes sondas de emisión directa acoplada a una probeta de acero con C (L) = 5,920 m/s.

Probeta MB4FD = 10 mm

B2SD = 24 mm

B4SD = 24 mm

Longitud de campo N

Ángulo (50%)

Fórmula :

Longitud de campo: N = D² f / 4c

Ángulo de divergencia: Sin (50%) = 0,51 c / (D · f)

2. ¿Con cuál de los siguientes patrones es posible calibrar un detector de fallas para un rango de 0 – 100 mm. de aluminio usando una sonda de emisión directa?.

Espesor de Pared

(mm) aluminio

La calibración es

Posible Imposible

30 mm

50 mm

80 mm

100 mm

120 mm

27



3. ¿Qué patrón puede ser usado para calibrar un equipo con inspección de emisión directa en acero para los siguientes rangos de prueba?.

Rango de prueba de acero (mm)

Tipo de patrón

0 – 10 mm

0 – 50 mm

0 – 100 mm

0 – 250 mm

0 – 500 mm

4. ¿Por qué se dice siempre “calibración del equipo de prueba” y nunca “calibración del instrumento”?.

5. Suponga que el equipo de prueba es calibrado en la siguiente forma (ver dibujo siguiente).

A. ¿Cuál es el rango de prueba real? Rango de prueba ______ - ______ mm.

28



B. ¿Cómo son las pantallas para las 3 posiciones de sonda A, B y C mostrado a continuación?.

29



SESIÓN 3-1: Calibración para inspección en sonda angular I.

1. Asignación:

Calibrar el equipo de prueba usando el patrón V2 y una sonda angular de tipo MWB 45-4 (B = 45º en acero; f = 4 MHz) para los rangos dados.

2. Datos Generales:


Sonda usada:


Acoplamiento usado:





4. Rango de prueba: 0 – 100 mm de acero:

Inspeccionando en el cuadrante de 25 mm. del patrón V2.

Eco Nº: Distancia sónica S

1

2

30



5. Rango de prueba: 0 – 150 de acero:

Inspeccionando en el cuadrante de 50 mm., del patrón V2.


1

2



1

2

3

31




Inspeccionando alternadamente en el cuadrante de 25 mm. y 50 mm.


1

2

32



SESIÓN 3-2: Calibración para inspección en sonda angular I.

1. Asignación:

Calibrar su equipo de prueba usando el patrón V2 y una sonda angular de tipo MWB 45-4 para un rango de prueba de 0 – 100 mm., de acero. Inspeccionar la esquina superior e inferior del patrón V1 e interpretar en la pantalla la correspondiente profundidad y las distancias de proyección D de las 2 partes.

2. Datos Generales:


Sonda usada:


Acoplamiento usado:





4. Calibración del Instrumento:

33




Reflector Ruta sónica S (mm)

Distancia de Proyección P (mm)

Profundidad D (mm)

Esquema inferior

Esquema superior

A. Inspección de la esquina inferior

34



SESIÓN 3-3: Calibración para inspección en sonda angular II.

1. Asignación:

Calibrar su equipo de prueba usando el patrón V1 y una sonda angular de tipo MWB 45-2 para un rango de prueba dados.

2. Datos Generales:


Sonda usada:


Acoplamiento usado:





4. Rango de prueba: 0 – 250 mm de acero:

Inspeccionando en el cuadrante de 100 mm. del patrón V1.

Eco Nº: Distancia sónica S (mm)

1

2

35



Resultado de calibración en 0 a 250 mm de acero.

5. Rango de prueba en 0 – 500 de acero:

Inspeccionando en el cuadrante de 100 mm., del patrón V1.


1

2

3

4

5

36



SESIÓN 3-4: Chequeo del punto de prueba e inspección del ángulo.

1. Asignación:

Debido al desgaste del perpex de la sonda angular (sonda única) la posición del punto de prueba y el ángulo cambian y tienen que ser chequeados periódicamente. El chequeo del valor X y el ángulo de prueba son llevados a cabo usando el patrón V1.

2. Datos Generales:


Sonda usada:


Acoplamiento usado:





4. Chequeo del punto de prueba (valor x):

Inspeccionando en el cuadrante de 100 mm. del patrón V1, maximizar cuidadosamente el primer eco del cuadrante. Medir mecánicamente la distancia A entre la punta del emisor y la punta del patrón. Marcar el punto de prueba justo sobre el corte. (= centro del cuadrante de 100 mm.) sobre el patrón V1.

37



Resultados: A’ = _________ mm, x = _________mm. A’ = _______ mm.

Medida del valor x de las siguientes sondas angulares:

MWB 45 – 4 MWB 60 – 4 MWB 70 – 4 WB 45 – 2

5. Chequear el punto del ángulo :

Inspeccionar el agujero de 50 mm. del patrón V1 mostrado. El dibujo superior muestra emisores angulares de 45 – 60º, el inferior muestra sondas angulares de 70º. Maximizar cuidadosamente el primer eco en la pantalla:

Interpretar con la sonda en posición sobre la marca del ángulo en V1, justo bajo el punto de prueba correspondiente al ángulo en la inspección del acero:

Llenar sus resultados en la tabla:

Prueba type Valor X (mm) Angulo de prueba (º)

MWB 45 – 4

MWB 60 – 4

MWB 70 – 4

WB 45 – 2

38



SESIÓN 3-5: Localización del rebote usando sondas angulares I.

1. Asignación:

Calibrar su equipo con un emisor angular MWB 45 – 4, para un rango de prueba de 0 – 100 de cada acero, usando el patrón V2. Localizar la posición de los 2 agujeros de la probeta II como se muestra. Llenar sus resultados en las tablas correspondientes.

2. Datos Generales:


Sonda usada:


Acoplamiento usado:





Angulo de prueba: X-Value: Espesor:

4. Chequeo del punto de prueba (valor x) y el ángulo de prueba :

Resultado: x = ____________ mm. = ____________ º.

39



5. Calibración del equipo de prueba:

Dibujar en el esquema mostrado, la posición de prueba sobre el patrón V2 y la secuencia del eco sobre la pantalla:

6. Calibración de la intensidad del instrumento:

Ajustar el primer eco del cuadrante fuera del patrón V2 aprox. 80% de la altura e incrementar la intensidad (valor de dB) a 20 dB.

7. Localización de los rebotes:

Acoplar la sonda MWB 45 – 4 de acuerdo al gráfico mostrado sobre la probeta 11 y detectar el agujero de 3 mm. Maximizar el eco y mover la ventana de monitor sobre el eco. Interpretar en la línea de medición el valor de la distancia S recorrida del sonido, la distancia de proyección P y la profundidad D del rebote. Llenar la tabla:

Posición de la sonda 1:

Posición de la Sonda

Rango de prueba (mm)

S (mm)

P (mm)

D (mm)

1

40



Posición de la sonda 2:



S (mm)

P (mm)

D (mm)

2

41



SESIÓN 3-6: Cuestionario III.

Asignación:

Responder las siguientes preguntas usando palabras o dibujos.

1. Dar la ley de refracción de SNELL.

2. Una onda longitudinal incide sobre una superficie que cambia el medio entre el agua y el acero bajo un ángulo de incidencia de 10º. ¿Cuáles son los ángulos de refracción correspondiente, (L) y (T), de las ondas longitudinal y transversal en acero?.

Velocidad del sonido a ser usados son: < (W) = 1,480 m/s; C (L, st) = 5,920 m/s.

3. ¿Cuál es la fórmula usada para el cálculo de distancia P de salto en caso de superficies planas paralelas?.

4. ¿Cuál es la fórmula usada para el cálculo de la distancia recorrida por el sonido S (P) en caso de superficies planas paralelas?.

42



5. ¿Por qué no hay sondas angulares estándar con ángulos de prueba debajo de 35º para la inspección del acero?.

6. ¿Para cuáles materiales, la prueba con un palpador angular dado es acertado?.

7. Debido a la no uniforme carga durante el movimiento de inspección la suela de la sonda se gasta como se muestra en el dibujo.

A. ¿Cómo cambió su valor el ángulo de prueba?

El ángulo de prueba será: aumentado disminuido

B. ¿Cómo cambió el punto de prueba (valor x)?

Valor x será : aumentado disminuido

8. Llenar las dimensiones del patrón V1 en el dibujo mostrado.

43



9. Llenar las dimensiones del patrón en el dibujo mostrado.

44



SESIÓN 4-1: Ubicación del reflector usando una sonda angular II.

1. Asignación:

Calibrar su equipo con una sonda angular MWB 70 – 4, para un rango de prueba de 0 – 100 de cada acero, usando el patrón V2. Localizar la posición de los 2 agujeros de la probeta II como se muestra. Llenar sus resultados en las tablas correspondientes.

2. Datos Generales:


Sonda usada:


Acoplamiento usado:







Resultado: x = ____________ mm. = ____________ º.

45




Dibujar el bosquejo mostrado de posición del emisor sobre el patrón V2 y la secuencia del eco sobre la pantalla.

6. Ajuste de la intensidad del instrumento:

Ajustar el primer eco del cuadrante fuera del patrón V2 sobre aprox. el 80% de la altura de la pantalla, e incrementar la intensidad (valor de dB) a 20 dB.

7. Localización de los rebotes:

Acoplar la sonda MWB 70 – 4 de acuerdo a la figura sobre la probeta 11 y detectar el agujero de 4 mm (cara biselada 70º). Maximizar el eco y mover la ventana A del monitor sobre el eco. Interpretar de la línea de medición el correspondiente valor del recorrido S del sonido, la distancia de proyección reducida R (o PR con algún instrumento) y la profundidad D del rebote. Llenar la tabla:

A. Posición de la sonda 1 (agujero de 4 mm):



S (mm)

R (mm)

D (mm)

1

46



B. Posición de la sonda 2 (agujero de 2 mm):



S (mm)

R (mm)

D (mm)

2

C. Calcular la distancia q del punto de proyección del rebote localizado desde la punta de la probeta como se muestra a continuación:

D. Medir, es decir, interpretar de la pantalla, la longitud l de los agujeros:

Longitud de los agujeros de fondo plomo: l = ________________ mm.

47



SESIÓN 4-2: Ubicación del reflector usando una sonda angular III.

1. Asignación:

Calibrar su equipo con una sonda angular MWB 45 – 2, para un rango de prueba de 0 – 200 de cada acero, usando el patrón V1. Localizar la posición del agujero de 3 mm de la probeta II por inspección indirecta como se muestra a continuación. Llenar sus resultados en las tablas correspondientes.

2. Datos Generales:


Sonda usada:


Acoplamiento usado:







Resultado: x = ____________ mm. = ____________ º.

48




Trazar en el dibujo mostrado la posición del emisor sobre el patrón de calibración V1 y la secuencia del eco en la pantalla.


Ajustar el eco del primer cuadrante fuera del patrón de calibración V1 sobre el 80% de la altura de la pantalla e incrementar la intensidad (dB – valúe) por 20 dB.

7. Localización de los reflejos:

Acoplar la sonda MWB 45 –2 de acuerdo a la figura mostrada sobre la probeta II y ubicar el agujero (en la superficie de 45º) indirectamente. Maximizar el eco del agujero y mover la ventana A sobre el eco. Interpretar en la línea de medición, el correspondiente valor del recorrido del sonido S, distancia de proyección reducida R (o PR con algún instrumento) y la profundidad D del reflejo. Llenar la tabla mostrada.



S (mm)

R (mm)

D (mm)

1

49



8. Marcar el punto P de proyección (distancia R desde la punta de la probeta) sobre la superficie de la probeta II y medir la distancia q (ver dibujo):

Resultado: q = ______________ mm.

9. Leer en la pantalla la longitud l del agujero localizado:

Resultado: l = ______________ mm.

50



SESIÓN 4-3: Localización de los reflejos usando sondas angulares.

1. Asignación:

Calibrar su equipo con un emisor angular MWB 70 – 4 para un rango de prueba de 0 – 2 mm. de acero usando el patrón de calibración V2. Averiguar el valor necesario del rango de prueba calculando el recorrido máximo posible aquí, esto es, S (P) = 2 T. Cos , con T = espesa de la probeta 24. Localizar la posición de los 3 agujeros de la probeta 24 por inspección indirecta uno se muestra. Llenar los resultados en la tabla correspondiente:

2. Datos Generales:


Sonda usada:


Acoplamiento usado:





Angulo de prueba: X – Value: Espesor:


Resultado: x = ____________ mm. = ____________ º.

51



5. Determinación del rango apropiado de prueba:

Espesor de pared de la probeta: T = ____________ mm.

Recorrido máximo del sonido S (4) S (p) = 2 T · cos 70º = _________ mm.

Rango de prueba elegido: ________ “ _________ mm of steel.


Dibujar en el esquema mostrado la posición de la sonda sobre el patrón V2 y la secuencia del eco sobre la pantalla.


Ajustar el primer cuadrante del eco fuera del patrón de calibración V2 aproximadamente en 80% de altura de la pantalla e incrementar la intensidad (dB – valúe) por ___________ dB.

8. Acoplar la sonda MWB 70 – 4 de acuerdo a la figura sobre la probeta 24 y ubicar los 3 agujeros A, B y C indirectamente.

52



Maximizar el eco del agujero y mover la ventana A del monitor sobre el correspondiente eco. Leer de la línea de medición el correspondiente valor al recorrido del sonido S, la distancia de proyección reducida R (o PR con algún instrumento) y la profundidad D del reflejo. Medir mecánicamente la distancia A entre la punta de la sonda y la punta de la probeta. Llenar la tabla.

Flat bottom…

A’ (mm)

S (mm)

R (mm)

D (mm)

q = A (mm)

A

B

C

9. Leer en la pantalla la longitud correspondiente de los agujeros localizados:

Resultados: Agujero A: l = ______________ mm.

Agujero B: l = ______________ mm.

Agujero C: l = ______________ mm.

53



SESIÓN 4-4: Prueba de soldadura usando sondas angulares.

1. Asignación:

La placa de prueba de soldadura No. ______________ con un espesor de pared T = ___________ mm. de familia de metales deberá ser inspeccionado para defectos internos y externos usando un palpador angular MWB 60 – 4 la posición de los defectos y su correspondiente longitud deben ser documentados en tablas, dibujos de los probetas con los defectos localizados.

2. Datos Generales:


Sonda usada:


Acoplamiento usado:





Angulo de prueba: X – Valúe: Espesor:


Resultado: x = ____________ mm. = ____________ º.

54



5. Determinación del rango apropiado (ancho de display):

Espesor de pared de la probeta: T = ____________ mm.

Recorrido máximo del sonido S (4) S (p) = 2 T · cos 60º = _________ mm.

Rango de prueba elegido: ________ “ _________ mm of steel.


Trazar en el dibujo mostrado la posición del palpador sobre el patrón V2 y la secuencia del eco en pantalla.

Ajustar la ventana del monitor en pantalla en el rango de falla posible, esto es, entre S (p/2) y S (p) con: S (p/2) = Tcos y S (p) = 2T cos .


Ubicar el agujero de 3 mm de la placa de prueba independiente, ajustar el eco aprox. 80% de altura de pantalla e incremento la intensidad a 6 dB.

55



8. Localización de defectos de soldadura:

Acoplar el palpador MWB 60 – 4 de acuerdo al dibujo sobre familia de metales, fuera del cordón de soldadura y mover el palpador perpendicularmente al cordón entre la mitad y la distancia de salto completa.

En el caso de un indicador de eco en pantalla, entre el rango de falla esperado de la ventana del monitor, maximizar el eco del defecto. Leer en la línea de medición el valor correspondiente del recorrido del sonido S, la distancia de proyección R (o PR con algún instrumento) y profundidad del reflejo.

Medir mecánicamente la distancia A’ entre la punta del palpador y la línea central del cordón de soldadura.

Para la estimación de longitud del defecto AL mover con cuidado el palpador paralelo al cordón, a la izquierda y derecha del defecto, hasta que el eco del defecto carga a 6 dB (método del valor medio). Medir mecánicamente la distancia Al (= longitud del valor medio del defecto) entre las 23 posiciones del palpador en la placa.

Llenar la tabla y dibujar la ubicación de los defectos en la figura de la placa soldada.

56



9. Documentación de los resultados:

Defect No.

A’ (mm)

S (mm)

R (mm)

D (mm)

Q (mm)

i (mm)

1

2

3

4

10. Dibujo de la placa soldada con ubicación de defectos de soldadura:

57



SESIÓN 4-5: Cuestionario IV.

Asignación:

Responder las siguientes preguntas usando palabras y/o dibujos:

1. Su equipo es calibrado para un rango de 0 – 100 mm. de acero. Usando un palpador MWB 70 – 4, usted inspecciona directamente en la punta inferior de una placa de acero teniendo un espesor de pared de T = 20 mm. ¿Cuál es la lectura de pantalla esperada?.

Resultado:

S = ___________ mm. P = ____________ mm. D = _____________ mm.

2. Un equipo de prueba fue calibrado para un rango 0 – 100 mm. de acero. El eco maximizado fuera de la punta inferior (inspección directa) de una placa de 45 mm de espesor de pared que aparece a un recorrido del sonido de S = 70 mm. Calcular el correspondiente ángulo del palpador.

Fórmula: S (p/2) = T · Cos .

3. ¿Por qué es útil y necesario inspeccionar un cordón de soldadura por ambos lados de la Soldadura?

4. Un objeto soldado (tipo V, plano paralelo de 28 mm., de espesor) fue inspeccionado con un palpador angular MWB 60-2. Los datos correspondientes fueron X = 13 mm., = 60º.

El equipo fue calibrado para un rango de 0 – 150 mm de acero. Durante la prueba en eco indica en pantalla un recorrido del sonido de S – 94,5 mm. La distancia “A” entre la punta del palpador y el centro del cordón de soldadura fue medido mecánicamente el cual resultó 78 mm.

58



A. Completar la tabla:

Defect No. A’ (mm)

S (mm)

R (mm)

D (mm)

q (mm)

1

B. Trazar en el esquema la posición del palpador y la ubicación del defecto incluyendo la medida correspondiente.

5. Un eje de acero de 60 mm. de diámetro es inspeccionada usando un palpador angular MWB 45 – 4 como es mostrado en el esquema. El sentido de inspección es orientado paralelo al eje X del eje. Un giro de eco indicador aparece en pantalla para un recorrido del sonido de S = 85 mm.

Calcular la profundidad del defecto: D = ______________ mm.

¿Qué tipo de defecto asumirá en este caso?.

59



SESIÓN 5-1: Medición con espesores con emisores TR.

1. Asignación:

Usando patrones VW y emisor TR MSEB4 calibrar su detector de fallas para un rango de 0 – 10 mm de acero. Medir ultrasónicamente el espesor de los 8 escalones del patrón VW y el espesor residual de una pieza de tubo de corrosión.

2. Datos Generales:


Sonda usada:


Acoplamiento usado:





Angulo de prueba: X – Valúe: Espesor:


Conectar el emisor TR usando el cable apropiado, con el detector de fallas. Prender la operación TR (Dual = ON). Ajustar la rectificación en media onda positiva y el modo de medida TOF a medio “flank”.

A. Acoplar el emisor TR sobre el escalón de 4 mm del patrón VW. Incrementar la intensidad hasta que la primera media onda del eco alcance el 80% de la altura de pantalla. Mover el monitor sobre el eco de modo que la primera onda intersecta la ventana. Incrementar el valor de retardo de emisión hasta que el recorrido S del sonido en la línea de medición sea 4 mm.

60



B. Acoplar el emisor TR sobre el escalón de 8 mm. del patrón VW.

Incrementar la intensidad hasta que la mitad de la onda del eco alcance el 80% de la altura de pantalla. Mover el monitor sobre el eco de modo que la primera media onda intercepte la ventana.

Incrementar el valor de la velocidad del sonido C hasta que el recorrido S del sonido en la línea de medición sea 8 mm.

C. Repetir los pasos A y B hasta que en ambos casos el correcto valor de S, esto es, 4 y 8 mm., sean indicados en la línea de medición.

61



5. medida del espesor de pared del patrón acelerado VW:

Acoplar el emisor sobre el patrón acelerado VW comenzando por el escalón de 8 mm. y medir el espesor de pared de cada paso hasta el paso de 1 mm. ¿Desde qué escalón el error llega a ser apreciable?. Calcular el error que ocurre en (%) usando la siguiente fórmula:

Retorno (%) = (Tmed = Tnom) / Tnom

Escalón Nº 8 7 6 5 4 3 2 1

Espesor de pared (mm)

Error (%)

Nota: Tmed = Valor medido ultrasónicamente del espesor de pared.

Tnom = Valor nominal del espesor de pare.

6. Medida del espesor residual de una pieza de tubo corroído:

Medir el espesor residual de una pieza de tubo corroído. ¿Cuál es el emisor TR a ser acoplado sobre la superficie exterior del tubo para obtener un resultado confiable?.

62



SESIÓN 5-2: Cuestionario V.

Asignación:

Responder las siguientes preguntas en palabras y/o figuras.

1. ¿Cuál es el significado del “error” en el caso de emisores TR de inspección?.

2. ¿Cuántos escalones de un patrón escalonado son necesarios para la calibración de un detector de fallas usando emisores TR?.

3. ¿Cuál es la razón para la ocurrencia del “eco cruzado” cuando se prueba con emisores – TR?.

4. ¿Se necesita el eco de transcoplación para ajustar el instrumento?.

5. ¿Debe el equipo de prueba ser recalibrado si el emisor TR real es reemplazado por otro del mismo tipo?.

6. ¿Cómo debería ser acoplado en una superficie curva el emisor – TR?.

63



7. ¿Cómo deberá calibrar su equipo si una medida de espesor tiene que llevarse a cabo sobre tubos que tienen un espesor nominal de 5 mm?.

8. ¿Cómo se puede evitar los errores por causa de las “crestas” de ecos?.

9. ¿Cómo se puede evitar los errores causados por el desvío, en los emisores TR?.

64

INDICE

SESION 1.1

Introducción a los detectores de fallas digitables

1. USD 15...................................................................................................................11.1 Display del Instrumento................................................................................11.2 Grupos de función del USD 15 – Primer nivel de operación........................11.3 Tablas de Funciones – Primer nivel de operación........................................21.4 Símbolos.......................................................................................................3

2. USN 52...................................................................................................................42.1 Display del Instrumento................................................................................42.2 Grupos de función del USD 15 – Primer nivel de operación........................42.3 Tablas de Funciones – Segundo nivel de operación....................................52.4 Símbolos.......................................................................................................7

SESION 1.2

Calibración por inspección de emisión directo en el acero

1. Asignación..............................................................................................................82. Datos Generales...................................................................................................83. Instrumentos Settings:............................................................................................84. Procedimiento de calibración.................................................................................85. Resultado de procedimiento de Calibración:..........................................................9

SESION 1.3

Localización de defectos con inspección en el acero de emisión directa

1. Asignación............................................................................................................102. Datos Generales.................................................................................................103. Instrumentos Settings:..........................................................................................104. Procedimiento de calibración:..............................................................................105. Localización del rebote:........................................................................................106. Resultado de la prueba:.......................................................................................117. Típico A scan (USD 15) con resultados de prueba en la línea de medición........11

SESION 1.4

Medición del espesor de pared de un bloque de acero

1. Asignación............................................................................................................122. Datos Generales.................................................................................................123. Instrumentos Settings...........................................................................................124. Procedimiento de calibración...............................................................................125. Medida de espesor de pared................................................................................13

SESION 1.5

Medida de profundidad de los reflejos

1. Asignación:...........................................................................................................142. Datos Generales:................................................................................................143. Instrumentos Settings:..........................................................................................14

4. Procedimiento de calibración:..............................................................................145. Medida de la profundidades:................................................................................146. Resultado de la prueba:.......................................................................................15

SESION 1.6

Cuestionario I

SESION 2.1

Calibración por inspección de emisión directa

1. Asignación:...........................................................................................................182. Datos Generales:................................................................................................183. Preparación del Instrumento:...............................................................................184. Calibración de un rango de prueba de 0-150 mm., en un rebote:........................185. Calibración de un rango de prueba de 0-150 mm., con 2 rebotes del eco en

pantalla.................................................................................................................19

SESION 2.2

Medida de la velocidad del sonido

1. Asignación:...........................................................................................................212. Datos Generales:................................................................................................213. Preparación del Instrumento:...............................................................................214. Resultado de la medida del espesor:...................................................................215. Medición de la velocidad del sonido con 2 ecos:.................................................216. Resultado de la prueba:.......................................................................................22

SESION 2.3

Calibración y localización de defectos

1. Asignación:...........................................................................................................232. Datos Generales:................................................................................................233. Instrumentos Settings:..........................................................................................234. Dibujo de la probeta indicando la posición de inspección de la sonda usada:.....235. A – Scan de calibración:.......................................................................................246. Resultado de la profundidad medida:...................................................................24

SESION 2.4

Medida de los defectos con el dictado del valor medio

1. Asignación:...........................................................................................................252. Datos Generales:................................................................................................253. Instrumentos Settings:..........................................................................................254. Calibración:..........................................................................................................255. Dibujo de la probeta, indicando el tamaño de los rebotes:...................................26

SESION 2.5Cuestionario II

SESION 3.1

Calibración por inspección (de emisión) en ángulo I

1. Asignación:...........................................................................................................302. Datos Generales:................................................................................................303. Instrumentos Settings:..........................................................................................304. Rango de prueba: 0 – 100 mm de acero:.............................................................305. Rango de prueba: 0 – 150 de acero:....................................................................316. Rango de prueba: 0 – 200 de acero:....................................................................317. Rango de prueba: 0 – 50 de acero:......................................................................32

SESION 3.2

Localización del reflejo con inspección de emisión en ángulo

1. Asignación:...........................................................................................................332. Datos Generales:................................................................................................333. Instrumentos Settings:..........................................................................................334. Calibración del Instrumento:.................................................................................335. Resultado de la prueba:.......................................................................................34

SESION 3.3

Calibración por inspección (de emisión) en ángulo II

1. Asignación:...........................................................................................................352. Datos Generales:................................................................................................353. Instrumentos Settings:..........................................................................................354. Rango de prueba: 0 – 250 mm de acero:.............................................................355. Rango de prueba en 0 – 500 de acero:...............................................................36

SESION 3.4

Chequeo del punto de prueba e inspección de ángulo

1. Asignación:...........................................................................................................372. Datos Generales:................................................................................................373. Instrumentos Settings:..........................................................................................374. Chequeo del punto de prueba (valor x):...............................................................375. Chequear el punto del ángulo :..........................................................................38

SESION 3.5

Localización de reflejo usando palpador de ángulo I

1. Asignación:...........................................................................................................392. Datos Generales:................................................................................................393. Instrumentos Settings:..........................................................................................394. Chequeo del punto de prueba (valor x) y el ángulo de prueba :.........................395. Calibración del equipo de prueba:........................................................................406. Calibración de la intensidad del instrumento:.......................................................407. Localización de los reflejos:.................................................................................40

SESION 3.6

Cuestionario III

SESION 4.1

Localización de reflejos usando palpadores de emisión angular

1. Asignación:...........................................................................................................452. Datos Generales:................................................................................................453. Instrumentos Settings:..........................................................................................454. Chequeo del punto de prueba (valor x) y el ángulo de prueba :........................455. Calibración del equipo de prueba:........................................................................466. Ajuste de la intensidad del instrumento:...............................................................467. Localización de los rebotes:.................................................................................46

SESION 4.2

Localización de reflejos usando ángulo

1. Asignación:...........................................................................................................482. Datos Generales:................................................................................................483. Instrumentos Settings:..........................................................................................484. Chequeo del punto de prueba (valor x) y el ángulo de prueba :........................485. Calibración del equipo de prueba:........................................................................496. Calibración de la intensidad del instrumento.......................................................49 7. Localización de los reflejos..................................................................................498. Marcar la proyección del punto "P" (distancia R desde el punto de emisión),

sobre la superficie de la probeta 11 y medir la distancia "q" (ver dibujo)............50 9. Interpretar en la pantalla la longitud del agujero localizado.................................50

SESION 4.3

Localización de reflejos usando palpadores angulares IV

1. Asignación:...........................................................................................................512. Datos Generales:................................................................................................513. Instrumentos Settings:..........................................................................................514. Chequeo del punto de prueba (valor x) y el ángulo de prueba :........................515. Determinación del rango apropiado de prueba (ancho observado).....................526. Calibración del equipo de prueba:........................................................................527. Calibración de la intensidad del instrumento:.......................................................528. Localización de reflejos........................................................................................539. Interpretar en la pantalla la correspondiente longitud del agujero localizado.......53

SESION 4.4

Prueba de soldadura usando probetas angulares

1. Asignación:...........................................................................................................542. Datos Generales:................................................................................................54

3. Instrumentos Settings:..........................................................................................544. Chequeo del punto de prueba (valor x) y el ángulo de prueba .........................545. Determinación del rango apropiado de preuba (ancho observado).....................556. Calibración del equipo de prueba:........................................................................557. Calibración de la intensidad del instrumento:.......................................................558. Localización de defectos de soldadura:...............................................................569. Tabulación de los resultados de prueba...............................................................5710. Esquema de una placa soldada con localización de defectos de soldadura........57

SESION 4.5

Cuestionario IV

SESION 5.1

Medida del espesor de pared usando SONOD-TR

1. Asignación:...........................................................................................................602. Datos Generales:................................................................................................603. Instrumentos Settings:..........................................................................................604. Procedimiento de calibración:..............................................................................605. Medida del espesor de pared del patrón acelerado VW:.....................................626. Medida del espesor residual de una pieza de tubo corroído:...............................62

SESION 5.2

Cuestionario V

laboratorios_ensayos

Documents