¿Cuál es la diferencia entre los medidores de espesores y los detectores de defectos por ultrasonido? Esta es una pregunta habitual a la hora de determinar la herramienta de ensayos no destructivos (END) adecuada para una aplicación, ya que los dos dispositivos son similares en algunos aspectos.

A través de esta publicación, se analizarán las principales similitudes, diferencias y ventajas exclusivas de estos dispositivos a fin de ayudarle a seleccionar el más apropiado para su tarea.

Similitudes entre los medidores de espesores y los detectores de defectos

Los medidores de espesor(es) y los detectores de defectos por ultrasonido aplican los mismos conceptos básicos. Ambos usan sondas que generan ondas acústicas y ambos miden el tiempo que tarda ese sonido en salir de una sonda, propagarse (viajar) a través de un material, reflejarse en un reflector y volver a la sonda.

Un impulso acústico, generado por un transductor (sonda), se propaga (viaja) a través de una pieza de ensayo y se refleja en la superficie interna o en la pared de fondo.

Los dos dispositivos usan la siguiente ecuación:

Esta ecuación se divide por dos, ya que sólo se requiere medir el tiempo de emisión hacia el reflector.

La reflexión y transmisión de las ondas acústicas de alta frecuencia —conocidas como ultrasonido— han sido, por mucho tiempo, una herramienta importante para evaluar la integridad de las soldaduras, como también para inspeccionar estructuras metálicas, tuberías y tanques, tubos de calderas, rieles/carriles de ferrocarriles y ejes de trenes, materiales compuestos aeronáuticos y varias otras aplicaciones industriales.

Los equipos dedicados a los ensayos industriales por ultrasonido siguen siendo populares, ya que:

• Ofrecen una óptima relación costo-rendimiento, además de ser rápidos y fiables.
• Por lo general no se requiere la preparación de la muestra aparte de humedecerla con el acoplante.
• No existen riesgos de seguridad específicos ni requisitos de licencia normativa asociados a su uso.

La selección de un medidor de espesores o detector de defectos por ultrasonido para una aplicación depende en gran medida del objetivo principal de la medición. Antes de abordar las principales diferencias de estos dispositivos, se proporcionará una reseña histórica sobre su uso a lo largo de los años.

Reseña histórica sobre los instrumentos de inspección ultrasónicos

Los instrumentos de inspección ultrasónicos (o por ultrasonido) han sido utilizados en aplicaciones industriales por más de 60 años. Los primeros instrumentos ultrasónicos fueron lanzados comercialmente en la década de 1940 y su mayoría se enfocaba principalmente en la detección de defectos.

Los primeros medidores de espesores digitales (también conocidos como «D Meters») fueron comercializados en la década de 1960. Sin embargo, el uso de un detector de defectos para medir el espesor era el método preferido y más conocido hasta la década de 1980, época en que los medidores de espesores digitales comenzaron a ofrecer la capacidad de visualización integrada de la forma de la onda (es decir, el A-scan). Visualizar la forma de la onda (o A-scan) en los medidores de espesores otorgó confianza a los usuarios, ya que era posible hacer la correspondencia de las lecturas digitales con lo que se media en tiempo real.

Medidor de espesores por ultrasonido 38DL PLUS™ de Olympus mostrando una forma de onda (A-scan)

Hoy en día, estos instrumentos pequeños y potentes vienen con la función de software A-scan integrada de forma estándar u opcional. Continúe su lectura para conocer más sobre las capacidades actuales de los medidores de espesor y los detectores de defectos y descubra sus ventajas exclusivas.

¿Qué es un medidor de espesores ultrasónico (o por ultrasonido)?

Inspector que ejecuta mediciones con un medidor de espesores ultrasónico

Un medidor de espesores ultrasónico (o por ultrasonido) permite medir con precisión el espesor de un material y ubicar la corrosión o erosión superficial de una pieza. El instrumento puede ser usado en cualquier material de ingeniería común de metal, plástico, compuesto, fibra de vidrio, cerámica y vidrio.

Los medidores de espesores por ultrasonido pueden medir el espesor de una gran variedad de productos sujetos al control de calidad de fabricación, como tubos/tuberías de plástico y piezas utilizadas en la industria médica. Los inspectores también los usan para evaluar la integridad estructural de piezas e infraestructuras importantes; por ejemplo, en el caso de los álabes de turbinas de avión cuando se busca desgaste, o de la tuberías y tanques a presión en servicio cuando se busca corrosión. No olvide consultar nuestro Manual sobre los medidores de espesores por ultrasonidos para aprender más sobre su funcionamiento y posibles usos.

Ventajas de los medidores de espesores ultrasónicos (por ultrasonido)

A continuación, se explican algunas de las ventajas que proporcionan los medidores de espesores ultrasónicos de Olympus:

• Más uniformidad y precisión en las mediciones de tiempo de vuelo (ToF). La inspección de haz recto ejecuta la medición del tiempo de vuelo hasta una superficie de fondo del material, lo que corresponde al espesor total del material.
• Configuración estructural compacta con costos (Esp. costes) más bajos.
• Fácil calibración y funcionamiento.
• Funciones o softwares especializados para aplicaciones exclusivas y requeridas, como las mediciones de tubos de calderas, mediciones en altas temperaturas y mediciones a través de pinturas y revestimientos.
• Entre las ventajas de medición destacan:
  • Compensación cero automatizada: permite medir con precisión el desplazamiento desde cero, lo que contribuye a una medición ToF más fiable.
  • Corrección de la trayectoria en V (V-path): compensa la trayectoria acústica angular de la medición de corrosión usando una sonda dual, lo que proporciona el más alto grado de fiabilidad y repetibilidad a lo largo de los niveles de espesores. La mayoría de los detectores de defectos no compensan esta trayectoria acústica angular.
  • Reconocimiento automático de sonda: las sondas duales de la serie D79X se dotan de un pin de reconocimiento automático que permite al medidor reconocer una sonda conectada. Esta capacidad facilita la operación del usuario, ya que rescata una configuración optimizada, la ganancia de recepción y, también, determina la corrección de la trayectoria en V previamente recuperada.
  • Algoritmos de detección y procesamiento de señales digitales (DSP): permite que se mantenga la fiabilidad de calibración al cambiar la ganancia y la amplitud de señal.

¿Qué es un detector de defectos ultrasónico (o por ultrasonido)?

Inspector que detecta defectos por ultrasonido usando una configuración de fábrica

Un detector de defectos ultrasónico (o por ultrasonido) está desarrollado para ubicar y dimensionar discontinuidades como grietas, vacíos, porosidad y desprendimientos (pérdida de adherencia) en diversos materiales y soldaduras. La detección de defectos puede aplicarse de forma potencial a casi cualquier material de ingeniería estándar. La mayoría de las inspecciones se centran en el acero y otros metales estructurales; sin embargo, los detectores de defectos también pueden ser usados para examinar plásticos, compuestos, fibra de vidrio y cerámica.

Un detector de defectos también cuenta con la capacidad para medir de forma razonable el espesor del material bajo inspección; pero, non está configurado para una medición de espesor precisa. Para conocer más acerca de estos instrumentos, consulte nuestro Manual de detección de defectos por ultrasonidos.

Ventajas de los detectores de defectos ultrasónicos

A continuación, se explican algunas de las ventajas que proporcionan los detectores de defectos ultrasónicos de Olympus:

• Alta versatilidad
  • La inspección de haz recto ejecuta la medición hasta un defecto o un vacío para determinar la distancia hasta dicho defecto desde la superficie del material.
  • Inspección de haz angular para verificar la integridad de las soldaduras.
  • Idoneidad para aplicaciones de escaneo (debido a la frecuencia de refresco más rápida de 60 Hz frente a una frecuencia de refresco de 25 a 30 Hz provista por los medidores de espesores).
• Funciones de software especializadas incluidas para el dimensionamiento de los defectos:
  • DAC - corrección de la amplitud en función de la distancia
  • TVG - ganancia en función del tiempo
  • DGS - dimensionamiento de ganancia en función de la distancia

Recomendaciones para la selección de un detector de defectos o un medidor de espesores

La selección del instrumento ideal depende mucho de la aplicación y el material a los cuales irán destinados. En el caso de aplicaciones que requieren únicamente mediciones de precisión y corrosión repetibles, se recomienda el uso de un medidor de espesores. Si necesita detectar defectos o vacíos, examinar soldaduras y medir su espesor, un detector de defectos sería la mejor opción.

Olympus ofrece una variada cartera de detectores de defectos y medidores de espesores por ultrasonido, digitales, portátiles y no destructivos para satisfacer sus necesidades de aplicación y medición de materiales.

Nuestra línea de medidores de defectos comprende:

• Medidor 27MG: presenta el diseño más asequible y compacto de Olympus para mediciones de espesor de la corrosión.
• Medidor 45MG: instrumento avanzado que sirve para medir el espesor de la corrosión gracias a funciones de precisión (con la opción de software Sonda monoelemento) y un registrador de datos alfanumérico opcional para la generación integrada de informes.
• Medidor 38DL PLUS™: instrumento avanzado para la medición de precisión de espesores. Gracias a la opción de software Multicapas, este medidor permite la visualización simultánea de hasta cuatro capas individuales. Y, al trabajar con el adaptador 38-Link™, permite la transferencia de datos de forma inalámbrica y la conexión a la Olympus Scientific Cloud™ (OSC).

Nuestra línea de detectores de defectos comprende:

• Detector de defectos EPOCH™ 650: detector de defectos avanzado, dotado de una gran pantalla, un registrador de datos y una capacidad de generación de informes integrada. Este instrumento puede usarse en casi cualquier entorno de inspección (desde ensayos de mesa hasta condiciones extremas y peligrosas en exteriores).
• Detector de defectos EPOCH 6LT: detector de defectos altamente portátil y ligero que favorece su operación con una mano en trabajos verticales y satisface necesidades de inspección con acceso de cuerdas. Este instrumento puede conectarse a la Olympus Scientific Cloud a través de la conexión LAN inalámbrica opcional. Asimismo, ofrece un módulo de corrosión, que combina las funciones más importantes de los medidores de espesores con las capacidades de un detector de defectos.