Laminas Curso Visual

7/25/2019 Laminas Curso Visual

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OGS.A. de C.V.

EL PRIMER NOMBRE

EN PRUEBAS NO DESTRUCTIVAS


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ObjetivoObjetivo


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InspecciInspeccin Visualn VisualNivel IINivel II

Objetivo:Objetivo:Capacitar al tcnico para ajustar y calibrar equipo yevaluar resultados de inspeccin con respecto a

cdigos, normas y especificaciones aplicablesFamiliarizar al tcnico con los alcances ylimitaciones de la inspeccin visual y entrenarlo para

ser responsable del adiestramiento y gua delpersonal Nivel I y aprendices, y para que sea capaz deorganizar y reportar los resultados de las

inspecciones


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DescripciDescripcin de lan de la

InspecciInspeccin Visual yn Visual ypticaptica


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i.

Descripcin de la Inspeccin Visual

La inspeccin visual y ptica utiliza la energa de laporcin visible del espectro electromagntico


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i.

Descripcin de la Inspeccin Visual

Los cambios en las propiedades de la luz, cuando entranen contacto con el objeto inspeccionado, se detectan por elojo humano o por un sistema de inspeccin visual

La deteccin se realiza o resalta mediante espejos,amplificadores o magnificadores, boroscopios

y otrosaccesorios o instrumentos visuales

Algunas inspecciones visuales y de ptica se basan enleyes simples de ptica geomtrica, otras dependen de las

propiedades de la luz Una ventaja nica de la inspeccin visual, es que

puede proporcionar datos cuantitativos ms

confiables que cualquier otra Prueba no Destructiva


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PrincipiosPrincipiosBBsicossicos


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ii.

Principios Bsicos

Formacin de la imagen

La imagen de un objeto se forma en el ojo humano u otro

accesorio sensible a la luz.La manera en que se forma la imagen y su proporcin sedetermina por geometra y trigonometra, a esta tcnica sele conoce como ptica geomtrica, la cual incluye laformacin de imgenes por medio de lentes y espejos,inclusive, la operacin de microscopios, boroscopios

y

telescopios puede explicarse parcialmente con esta tcnica.Adems, las limitaciones ms comunes de instrumentos deptica pueden ser evaluadas con esta tcnica.


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ii.

Principios Bsicos

Fuentes de luz

Las fuentes de luz para inspeccin visual emiten radiacindel espectro continuo o no continuo.

La luz para inspecciones rutinarias son las que emitendiferentes lneas del espectro, estas incluyen a laslmparas de mercurio, de sodio y de descarga de vapor, las

cuales pueden usarse en combinacin con vidrio, filtros delquido o gas, o con filtros de interferencia de altaeficiencia, para transmitir solamente radiacin de unalongitud de onda especfica.

El estroboscopio

es un accesorio que utiliza pulsossincronizados de luz de alta intensidad para observarobjetos movindose rpidamente; puede ser utilizado paraobservacin directa de un objeto aparentemente quieto opara exposiciones fotogrficas.


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ii.

Principios Bsicos

Deteccin de la luz y registroUna vez que la luz interacta con la pieza (siendoabsorbida, reflejada o refractada), la luz resultante es la

seal de la inspeccin que puede ser registrada visual ofotoelctricamente.

Tales seales pueden ser detectadas por medio de celdasfotoelctricas, foto multiplicadores o sistemas de circuitocerrado de televisin.

En ocasiones son usados accesorios electrnicos deimagen, para los rangos invisibles del espectroelectromagntico (rayos X, infrarrojos o ultravioleta).

Tambin, se realizan registros fotogrficos y las placasprocesadas pueden evaluarse visual o fotoelctricamente.


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AntecedentesAntecedentesHistHistricosricos


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iii.

Antecedentes Histricos

La inspeccin visual fue el primer mtodo dePruebas no Destructivas empleado por el hombre.

Hoy en da, la inspeccin visual se encuentra entre

los principales procedimientos de inspeccin, paradetectar y evaluar discontinuidades.

Desde sus orgenes, se ha desarrollado una variedad

de tcnicas difciles y complejas, adems de realizarvariadas investigaciones de ptica.


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AplicacionesAplicaciones


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iv.

AplicacionesLa inspeccin visual es el primer paso de cualquier evaluacin.

En general, las Pruebas no Destructivas establecen comorequisito previo realizar una inspeccin visual, normalmente lo

primero que decimos es djame ver como est

(la apariencia).

Para muchos objetos, la inspeccin visual es utilizada paradeterminar:

Cantidad Tamao Forma o configuracin Acabado superficial Reflectividad (reflexin) Caractersticas de color Ajuste

Caractersticas funcionales La presencia de discontinuidades superficiales.


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iv.

Aplicaciones

En general, las inspecciones con energa luminosa sonutilizadas primeramente para dos propsitos:

1)

La inspeccin de superficies expuestas o accesibles deobjetos opacos (incluyendo la mayora de ensamblesparciales o productos terminados), y

2)

La inspeccin del interior de objetos transparentes(tales como vidrio, cuarzo, algunos plsticos, lquidosy gases).

La industria de la energa, petroqumica, transporte y deinfraestructura, donde existen ambientes corrosivos,temperatura o donde es contenida presin, requieren

comprobaciones visuales.


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iv.

Aplicaciones

La industria de la energa confa en la transferencia,intercambio y acumulacin de calor a travs de varios

estados del agua, lquido o gas.Primero, se fabrica tubera o tubos y recipientes paracontener presin.

Despus, ellos son sujetos a condiciones como la fatiga,corrosin y erosin que pueden provocar la falla durantesu vida til.

Por consiguiente, la comprobacin visual del material enbruto antes de la fabricacin, durante la fabricacin y porexmenes programados peridicamente durante la vida del

producto, es considerada como apropiada.


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iv.

Aplicaciones

Tambin, las discontinuidades de fabricacin, durante elproceso de soldadura, son muy importantes.

Ya sea durante el proceso del material o durante la vida enservicio, las discontinuidades pueden ser prevenidas oremovidas.

Durante el servicio, el inspector debe diferenciar entre lasfallas de fabricacin, como porosidad, escoria, socavado,etc. y las fallas de servicio, como desgaste, grietas porerosin, corrosin, etc.

La industria petroqumica tiene las mismasconsideraciones, pero con mayor nfasis en la corrosinque provoca desgaste en tanques, recipientes sujetos apresin, tubera o tubos.


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iv.

AplicacionesEn la industria del transporte existe un cambio mayor en elnfasis, desde la presin contenida y los ambientes corrosivoshasta los esfuerzos por cargas y la fatiga de los componentes;mientras que los ambientes corrosivos son una preocupacin, el

uso de ciertos materiales acenta las grietas por fatiga y eldesgaste.

Las infraestructuras, como edificios, puentes, tneles, etc. estn

ms enfocadas a la integridad estructural de columnas desoporte, vigas, paredes y la obstruccin de conductos enalcantarillas o sistemas de transferencia de fluidos (conductos o

tubera).Las aplicaciones en la industria del acero requieren lainvestigacin de fallas inherentes y prdidas en dimensiones,

sobre la base de un volumen grande. La comprobacin visualprctica busca los atributos generales en la superficie.


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VentajasVentajas


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v.

Ventajas

Casi todo puede ser inspeccionado, en ciertogrado,

Puede ser de muy bajo costo,

Se puede recurrir a equipo relativamente simple,

Se requiere un mnimo de entrenamiento,

Amplio alcance en usos y en beneficios.


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LimitacionesLimitaciones


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vi.

Limitaciones

Solamente pueden ser evaluadas las condicionessuperficiales,

Se requiere una fuente efectiva de iluminacin, Es necesario el acceso a la superficie que requiere

ser inspeccionada.


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VisiVisinn


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vii.

Visin

Conocemos el medio que nos rodea a travs de nuestrosentido de la vista, an cuando mucha informacin llegamediante los otros sentidos.

Son numerosos los fenmenos, relacionados con la luz, quesuceden a nuestro alrededor y que la mayora de personas,por considerarlas de comn ocurrencia, no se preocupan porexplicrselos e interpretarlos debidamente.

Se ha preguntado?-

A qu

se debe la diferencia de colores en los objetos?;-

Cmo se explica la formacin del arco iris?;

-

Por qu

con un microscopio se observan objetos que asimple vista no vemos?;

-

Por qu

con telescopios se pueden observar algunos

cuerpos celestes que, no obstante su gran tamao, nopodemos ver directamente?.


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VisiVisi

nn

a.

Fisiologa de la vista

b.

Ley de Weber

c.

Percepcin visual

Recoleccin visual de datos Diferenciacin dentro del campo visual

Bsqueda dentro del campo visual


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vii.

Visina.


Recoleccin visual de datos

El proceso visual humano ocurre en dos pasos:

1.

Primero es el procesado del campo visual

completoEsta es una funcin tpicamente automtica delcerebro, en ocasiones llamada

proceso de atencin previa2.

En segundo lugar, se enfoca hacia un objetoespecfico dentro del campo visual procesado


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vii.

Visina.


Recoleccin visual de datos


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vii.

Visin

a.

Fisiologa de la vistaDiferenciacin dentro del campo visual

Los objetos similares son difciles de identificarindividualmente, pero si las diferencias entre un objeto yel campo general son marcadas, entonces el inspectorrequiere poco conocimiento de lo que debe ser identificado.

Cuando el objeto es similar al campo general, el inspector

necesita ms detalles especficos del objeto

adems, el tiempo requerido para detectar una caracterstica se

incrementa en forma lineal con el nmero de objetos

similares dentro del campo


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Diferenciacin dentro del campo visual


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34/447



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vii.

Visin

a.

Fisiologa de la vistaDiferenciacin dentro del campo visual

La diferenciacin de colores es ms difcil cuando haycolores diferentes en objetos de forma similar.

El reconocimiento de geometras similares tiende a

sobreponerse a las diferencias de color, an cuando loscolores son el objeto de inters.

Adems, en un grupo de formas y colores diferentes,

donde no hay una forma dominante, una formaparticular puede ocultarse dentro de la variedad en elcampo visual. Sin embargo, si la forma particularcontiene una mayor variacin en el color, entonces sermuy evidente.


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Dif i i d d l i l


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vii.

Visina.


Bsqueda dentro del campo visual

Las diferencias entre buscar para detectar una sola

caracterstica y buscar para detectar conjuntos ocombinaciones de caractersticas tiene complicaciones.

Por ejemplo, el inspector requiere ms tiempo para

verificar un componente cuando los posibles errores soncaracterizados por combinaciones de propiedades nodeseadas, y podra tomarse menos tiempo si los errores de

manufactura producen un cambio en una sola propiedad.Otro aspecto de una bsqueda en el campo visual est

dirigido a la ausencia de caractersticas, es ms fcil

localizar la presencia de una caracterstica que suausencia.


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ii Vi i


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vii.

Visinb.

Ley de Weber

La ley de Weber establece los siguientes principios:

1.

Los elementos individuales como puntos o lneas son

ligeramente ms importantes que su relacin entre ellos.2.

Las formas cerradas parecen resaltar ms fcilmente quelas formas abiertas.

Al observar, el sistema visual inicia codificando laspropiedades bsicas, que son procesadas en el cerebro,incluyendo sus relaciones espaciales.

Cada artculo dentro de un campo visual se almacena en unazona especfica y se dibuja cuando sea requerido, para formaruna pintura completa; ocasionalmente, los artculos sondibujados y colocados en posiciones errneas, que permite la

creacin de ilusiones pticas, lo que provoca una malainterpretacin.


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vii.

Visinc.

Percepcin visual

La percepcin visual es el estudio de

cmo la mente humana interpreta la informacin

obtenida visualmente, con la que se forma unaimpresin

Es la interpretacin de impresiones transmitidas desdela retina hasta el cerebro, en trminos de la informacinsobre un mundo fsico mostrado enfrente del ojo
http://d/Belzyt/Sistendca/PAG.%20SISTENDCA/MANUALES%20END/DIAPOSITIVAS%20NSPECCION%20VISUAL/Deloqueescapaznuestrocerebro.pps#-1,1,%E1%84%A5%20que%20es%20capaz%20nuestro%20cerebro...!


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vii.

Visin

c.

Percepcin visual


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vii.

Visin

c.

Percepcin visual


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vii.

Visin

c.

Percepcin visual


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vii.

Visin

c.

Percepcin visual


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vii.

Visin

c.

Percepcin visual


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vii.

Visin

c.

Percepcin visual


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vii.

Visin

c.

Percepcin visual


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vii.

Visin

c.

Percepcin visual


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vii.

Visin

c.

Percepcin visualLa percepcin visual involucra cualquiera, o ms, de losiguiente:

-

reconocimiento de la presencia de algo (objeto, aberturao medio)

-

su identificacin-

su localizacin en el espacio-

su relacin con otras cosas-

identificando movimiento, color, brillantez o forma.

El proceso perceptivo incluye factores ambientales,fisiolgicos y psicolgicos, lo cual es importante durantela inspeccin cuando la realidad fsica es diferente de la

percepcin.


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vii.

Visin

c.

Percepcin visual

Los mtodos de inspeccin

deben disearse para minimizar los efectos de losfactores que lleven a decisiones incorrectas

Algunos errores de percepcin se deben a la fatiga,

enfermedad, desordenes pticos o falta de entrenamiento;la mayora de errores presentes en la percepcin estnrelacionados con una mala interpretacin de los indiciosvisuales que la mente utiliza para tomar una decisincorrecta en la mayora de ocasiones.

Muchas decisiones se toman con base en los indiciosvisuales proporcionados por la luz y sombras.

ii Vi i


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vii.

Visin

c.

Percepcin visualPor ejemplo, frecuentemente indicaciones presentes en elborde de reas con colores o sombras muy diferentes

parecen como lneas o grietas.La apariencia de textura frecuentemente indica esquinas,extremos o espacios en un objeto.

En la orientacin del observador, con respecto al medioambiente, se basa la percepcin de arriba, abajo, izquierday derecha, por lo que, cuando los accesorios de ptica

proporcionan una imagen invertida, puede causardesorientacin.

Los objetos con mucho brillo parecen ser ms grandes que

los objetos oscuros del mismo tamao.


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FundamentosFundamentos

de la Luzde la Luz


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viii.

Fundamentos de la luz

En la inspeccin visual y ptica el medio de inspeccin esla luz, que se encuentra en la porcin del espectroelectromagntico con frecuencias entre 370 y 770 nm

(nanmetros), que es capaz de excitar la retina humana.

Longitud de onda en nanmetros10

610

510

410

310

210 1 10

-110

-210

-310

-410

-6

Infrarrojos Ultra

Violeta

Rayos X

Rayos Gamma

Rayos

Csmicos

De

RadioLuz

visible

Espectro Electromagntico

1 nm = 1 x 10 -9

m1 nm = 10 ngstrom

10-5

iii F d t d l l


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viii.


800 700 600 500 400 300

Rango de luz visible


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viii.


Histricamente, han sido propuestas las siguientes teoraspara describir la naturaleza de la luz:

1.

La teora corpuscular propuesta por Isaac Newton

2.

La teora ondulatoria propuesta por ChristianHuygens

3.

La teora electromagntica propuesta por JamesClerk Maxwell

4.

La teora cuntica propuesta por Max Planck

La teora electromagntica proporciona la descripcinms funcional de la luz para propsitos de Pruebas noDestructivas, y la teora cuntica es la segunda

comnmente utilizada.


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viii.


El color de la luz lo determina su longitud de onda.La mayora de las fuentes de luz no son monocromticas,esto significa que estn compuestas por una variedad de

longitudes de onda.Las variaciones en la longitud de la onda de la luz sonvistas por el ojo como el color.

El ojo es ms sensible a la luz de ciertos colores que deotros, la respuesta del ojo alcanza el mximo en,aproximadamente, la parte media de su banda de

respuesta, sobre 550nm, cerca del verde espectral. La luzblanca contiene todos los colores del espectro.

Newton prob

que el color no es una caracterstica de unobjeto pero s

de la luz que se refleja hacia los ojos.

viii Fundamentos de la luz


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viii.

Fundamentos de la luzEl color puede describirse por tres propiedades que sepueden medir: Brillo, Matiz (tono) Saturacin (pureza).

El brillo significa que el color puede tener un rango desde

claro hasta oscuro; un observador ve como se emite, conms o menos luz.

El matiz es lo que comnmente se describe como color y

depende de las longitudes de onda de la luz reflejada.La saturacin es la medicin de la distancia desde elblanco o neutro y hasta el color correspondiente (su

pureza) y se describe como un color vivo o plido, tambinreferido como la fuerza o intensidad del color.


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FundamentosFundamentos

de la Luzde la Luz

a.

Tipos de luz

b.

Propiedades de la luz

c.

Medicin de la luz

d.

Intensidad de la luz

Luz Incandescente Luz Luminiscente Luz polarizada Luz coherente

Longitud de onda, frecuencia, velocidad Reflexin y refraccin

Ley de fotometra


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viii.


a.

Tipos de luz

Las fuentes de luz para inspeccin visual y ptica puedenser divididas en cuatro categoras:

Luz incandescenteLas fuentes de luz incandescente incluyen a las lmparas

de filamento, mantos de gas, piro luminiscentes ylmparas de arco de carbn.

Luz luminiscente

Las fuentes de luz luminiscente incluyen a las lmparas dedescarga de gas, lser, diodos emisores de luz (LED) ylmparas fluorescentes.

viii. Fundamentos de la luz


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viii.

Fundamentos de la luza.

Tipos de luz

Luz polarizadaLa polarizacin es un fenmeno por el cual un rayo de luzque es alterado al atravesar un medio o al ser reflejado poruna superficie, en vez de seguir vibrando en todasdirecciones en torno de su trayectoria, solamente lo haceen direcciones privilegiadas paralelas a un plano llamado

plano de polarizacin.Luz coherenteLa luz coherente, como la producida por un lser, es luz

visible o energa radiante con alto grado de coherencia defase.Mientras la luz producida por la mayora de fuentes de luz

tiene un espectro ancho y producen un rea iluminadadivergente, la luz lser o en fase es alineada.

d d l l


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viii.


b.

Propiedades de la luzLas principales propiedades de la luz incluyen a:

Longitud de onda, frecuencia y velocidad

La energa radiante cubre un espectro electromagntico,dentro del cual se encuentra la luz visible.

Con base en la longitud de onda y la frecuencia, la energaradiante cuenta con un valor especfico de energa.

Todas las formas de radiacin electromagntica viajan a

travs del vaco a la misma velocidad 299,793 Km. /s.Cuando la luz viaja a travs de cualquier otro medio, lavelocidad es alterada, aunque la frecuencia permanece fija

y es independiente del medio.


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viii.


b.

Propiedades de la luzReflexin y refraccin

La diferencia en el tiempo que le toma a la luz viajar atravs de diferentes medios es responsable de variosprincipios utilizados en instrumentos de ptica.

La luz es reflejada cuando choca contra una superficie.La direccin del haz reflejado puede determinarseconstruyendo una lnea perpendicular a la superficie

reflectora.El ngulo de reflexin es el mismo que el ngulo deincidencia, tomando como referencia la perpendicular a la

superficie, o lnea normal.


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viii.


b.

Propiedades de la luzReflexin


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viii.

Fundamentos de la luzb.


Reflexin y refraccinLa reflexin difusa es causada cuando la luz chocacontra una superficie irregular.

Una superficie rugosa tiene muchos planossuperficiales diferentes, por lo que cada haz de luzque incide choca con un plano reflector diferente y

es reflejado con un ngulo que corresponde alngulo relativo al plano de la superficie.


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viii.

Fundamentos de la luzb.


Reflexin y refraccinLa refraccin es el cambio de direccin de la luz alpasar a travs de dos medios diferentes.

La refraccin depende del ngulo de incidencia dela luz y el ndice de refraccin.

El ndice de refraccin est

dado por la relacin dela velocidad de la luz en el vaco y la velocidad dela luz en el medio.

viii Fundamentos de la luz


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viii.


b.

Propiedades de la luzRefraccin

vv11

vv22

viii.Fundamentos de la luz


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b.


Refraccin

Refraccin de la luz en un prisma

A

B

C

D

ngulo de desviacinRojo

Violeta


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viii.


b.

Propiedades de la luzReflexin y refraccin

El ngulo de refraccin puede ser determinadoutilizando la Ley de Snell.

Esta ley define al ndice de refraccin como igual a la

relacin entre los senos del ngulo de incidencia y elngulo de refraccin.

0sen

=1

sen

La luz es comnmente focalizada con espejos y lentes deaccesorios de ptica utilizando los principios dereflexin y refraccin que son considerados e integrados

durante la construccin de los accesorios.


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viii.


c.

Medicin de la luzLa radiometra es la medicin de la energaradiante del espectro electromagntico, incluyendola luz visible.

La medicin de las propiedades de la luz porcomparacin visual es conocida comofotometra.

El accesorio fotomtrico ms comn es el ojo

humano.Los principios de radiometra y fotometra son losmismos, pero las unidades de medicin son

diferentes.


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viii.


c.

Medicin de la luzLas caractersticas de la luz, las fuentes de luz y deiluminacin en inspeccin visual son las siguientes:

Flujo luminoso:

Proporcin del flujo de luz, y se mideen Lumen

(lm).

Iluminancia:

Densidad de flujo luminoso sobre unrea dada de superficie en un instantedado. Es la medicin de la luz fuera de

un cuerpo luminoso. Las unidades deiluminancia son los Lux

(lx) o lospies-candela

(ftc)

1 pie-candela = 10.86 lux


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viii.

Fundamentos de la luzc.

Medicin de la luz

Luminancia:

Medicin del flujo luminoso en unasuperficie dada considerando el ngulode incidencia o refraccin. El flujo

luminoso puede ser saliendo, pasandoa travs o llegando a la superficie.Histricamente, ha sido referida como

brillantez fotomtrica. La luminanciase mide en cd/m2

(candela/metrocuadrado) o Lambert.


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viii.


Medicin de la luz

Ley de fotometra

La ley del inverso cuadrado establece que lailuminancia (E), de un punto sobre una superficie, esproporcional a la intensidad luminosa (I), de la fuentede luz, e inversamente proporcional con el cuadrado dela distancia (d), entre el punto y la fuente.

La relacin del inverso cuadrado significa que si seduplica la distancia se recibir

solamente 25% de lacantidad de luz.

iii F d t d l l


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viii.


c.

Medicin de la luzLey de fotometra

d1d2

Fuentede luz

viii. Fundamentos de la luz


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viii.


Medicin de la luz

Fotmetros

La fotometra es la medicin y comparacin de las

propiedades de la luz, con respecto a la respuesta delojo humano.

Los fotmetros deberan medir, o ser corregidos, para

que midan energa radiante en el espectro de luzvisible con la misma respuesta del ojo humano.

Los fotmetros se clasifican de acuerdo con la

caracterstica que puede medir.Los fotmetros para medir iluminancia, comnmenteutilizados en la industria, son los instrumentosfotoelctricos.

viii.Fundamentos de la luz


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viii.

undamentos de la luzd.

Intensidad de la luz

Para ejecutar una inspeccin visual debe haber unafuente de luz natural o artificial adecuada en

intensidad y distribucin, con el fin de proporcionarun contraste adecuado sobre el rea inspeccionadapara que la deteccin de objetos relevantes odiscontinuidades se cumpla con xito.

La deteccin de contraste es la ms bsica de lastareas visuales, es la diferencia en luminancia o colorentre un objeto y el fondo.

La calidad de luz o iluminacin en el rea deinspeccin se refiere a la distribucin de las fuentes deluz en el rea, implica que estas ayudas visuales seanfuncionales y confortables.

iii F d t d l l


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viii.


d.

Intensidad de la luzLa calidad de iluminacin se compone por:

La luz de rea, y La luz especfica para la inspeccin.

El brillo

o brillantez

es un factor importante en

los medios ambientes de prueba visual.La brillantez de una superficie de prueba depende desu reflectividad y la intensidad de la luz incidente.

La brillantez excesiva o insuficiente interfiere con lahabilidad de ver claramente y puede obstruir laobservacin crtica y el juicio, por lo cual, la

intensidad de la luz debe ser bien controlada.

iii F d t d l l


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viii.


d.

Intensidad de la luzUn mnimo de intensidad de iluminacin de 160 lx (15ftc) debera usarse para la prueba visual en general.

Un mnimo de 500 lx (50 ftc) debera usarse parapruebas crticas o para detalles finos.

De acuerdo con la Sociedad de Ingeniera deIluminacin, la prueba visual requiere luz en un rangode 1,100 a 3,200 lx (100 a 300 ftc) para trabajoscrticos.

Un medidor de luz comercialmente disponible puedeusarse para determinar si el medio ambiente detrabajo cumple con este estndar.


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El ojo humanoEl ojo humano


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El OjoEl Ojo

HumanoHumano

a.

Caractersticas bsicas

b.

Agudeza visual

ix. El ojo humano


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a.


El instrumento ptico ms comnmente utilizado ensistemas de inspeccin visual y ptica es el ojo humano.

El ojo es un instrumento ptico que cuenta con unavariedad de ajustes automticos, que le permitenadaptarse y proporcionar una visin definida, anvariando la distancia y a travs de un rango deintensidades de iluminacin.

El ojo puede ser comparado con un detector de radiacin,

el cual, realiza un anlisis de frecuencias y mide lacantidad y direccin.

Los componentes del ojo humano, con sus funciones

principales para la visin, pueden ser comparados con laspartes de una cmara.

ix. El ojo humano


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a.


Iris

Pupila

Lentecristalino

Crnea

Retina

Fvea

central

Nervioptico

Humoracuoso Humorvtreo

ix. El ojo humano


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a.


Los lmites de la visin son:

La intensidad de umbral- Es el nivel ms bajo de

brillo o brillantez que el ojo puede ver. Depende dela exposicin reciente a la luz.

El contraste- Es la diferencia en el grado de

brillantez. El ojo es sensible al porcentaje en lugarde los cambios absolutos en brillantez.

El ngulo visual- Es el valor del ngulo formado

por los extremos del objeto que se est viendo. Elngulo ms pequeo, es el ms difcil de ver.

El tiempo de umbral- Es el tiempo mnimo que

debe estar expuesta una imagen para que el ojo lavea. Vara con el tamao del objeto.

ix. El ojo humano


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a.


Visin estereoscpica

Proporciona la habilidad para distinguir la profundidad

entre objetos.Se debe a la distancia lateral entre los dos ojos, la cualprovoca que los ojos vean los objetos con un ngulo

ligeramente diferente.La percepcin humana de la profundidad se mide sobreuna base porcentual conocida como porcentaje de

estereopsis.Los accesorios visuales y de ptica, como los binoculares,incrementan la estereopsis, pero los accesorios

monoculares, como los microscopios, boroscopios, etc.,quitan la sensacin de percepcin de profundidad.

ix. El ojo humano


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jb.

Agudeza visual

La agudeza visual es:la habilidad del ojo para distinguir o diferenciar

pequeos detallesdepende de la concentracin de conos en la fvea central.

Existe una relacin entre la distancia de observacin y el

tamao mnimo del objeto visible para el ojo humanopromedio.

El ojo normal

puede distinguir un elemento que caedentro de un ngulo de 1/60 de 1 grado.Por ejemplo, una persona con una visin normal

tendra que estar dentro de 8 pies de una pantalla de 21para ver el detalle ms pequeo.

ix. El ojo humano


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b.

Agudeza visual

El ojo es una variable crtica en inspecciones visuales, debido asus propias variaciones, as

como, a las variaciones en elcerebro y en el sistema nervioso.

Por lo anterior, los inspectores deben ser examinados paraasegurar la agudeza visual natural o corregida.

La frecuencia del examen la determina un cdigo, especificacinestndar, prctica recomendada o polticas de compaa, y losexmenes anuales son comunes.

La agudeza visual del inspector puede ser evaluada a distanciacercana y lejana.

El examen visual de Snellen 20/20 se realiza a 6 m (20 pies), esel ms comn para el examen de agudeza visual lejana.

ix. El ojo humano


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b.

Agudeza visual

La carta Jaeger se usa ampliamente en los Estados Unidos parael examen de agudeza visual cercana.

La carta es una tarjeta de 125 x 200 mm (5 x 8 pulg.)blanquecina o grisceo, con textos en idioma ingls,recientemente tambin en espaol, arreglados en grupos contamao que se incrementa gradualmente.

Cada grupo es de unas pocas lneas y con letras negras.

En un examen visual utilizando esta carta, al personal se le

puede requerir que lea, por ejemplo, las letras ms pequeas auna distancia de 30 cm (12 pulg.).

Si ha sido establecida la prescripcin de lentes para aprobar el

examen visual, entonces, el individuo debe usarlos durante losexmenes visuales subsecuentes.

ix. El ojo humano


93/447

b.

Agudeza visual


94/447

Condiciones queCondiciones que

afectan la inspecciafectan la inspeccinn

a. Atributos de la pieza Limpieza


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Condicionesque afectan

la inspeccin

b.

Factores ambientales

c.

Factores fisiolgicos

d.

Salud del observador

e.

Factores psicolgicos

Limpieza Cambios de color

Brillo (brillantez) Condicin Forma Tamao

Temperatura Textura y reflexin

Efectos de la fatiga

Diferentes observadores Efecto de la actitud del observador


96/447

x.

Condiciones que afectan la inspeccinUn factor ambiental importante que afecta las inspeccionesvisuales es la iluminacin.

Frecuentemente, el nfasis se pone en variables de los equipostales como el ngulo de visin de un boroscopio o el grado deamplificacin o magnificacin, pero si la iluminacin esincorrecta, la amplificacin no va a mejorar la imagen.

Otras condiciones, como los procesos fisiolgicos, el estadopsicolgico, experiencia y salud contribuyen a la exactitud de

una inspeccin visual o causan incomodidad y fatiga delinspector.

x.

Condiciones que afectan la inspeccinAt ib t d l i


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a.

Atributos de la pieza

Ver depende de la cantidad de luz que llegue al ojo, la cual es afectadapor la distancia, reflexin, brillantez, contraste o limpieza, textura,tamao y forma del objeto inspeccionado.

LimpiezaLa limpieza es un requisito bsico para una buena inspeccin visual.

Es imposible tener datos visuales a travs de suciedad; adems, al

obstruir la visin, la suciedad puede enmascarar discontinuidadespresentes; la limpieza evita el riesgo que las discontinuidades no seandetectadas.

Cambios de colorLa evaluacin crtica del color y cambio de color es uno de losprincipios bsicos de la mayora de las inspecciones visuales.

La corrosin u oxidacin de metales, o el deterioro de materiales

orgnicos est

frecuentemente acompaado por un cambio en el color,imperceptible para el ojo.

x. Condiciones que afectan la inspeccin


98/447

a.


Caractersticas de brillo (brillantez)

El contraste del brillo es generalmente considerado el factor ms

importante en la vista.El brillo de una superficie coloreada que refleja difusamente,depende de su factor de reflexin y de la cantidad de luz incidente(lux o pie-candela de iluminacin).

El brillo excesivo (o brillo dentro de un campo visual que varapor ms de 10:1) causa una sensacin no placentera llamadaresplandor.

El resplandor interfiere con la habilidad de la visin clara, laobservacin crtica y el buen juicio.

El resplandor puede evitarse utilizando luz polarizada u otrosdispositivos polarizados.



99/447

a.





100/447

a.



x.



101/447

a.


CondicinLa herrumbre, pulido, fresado, lapeado, ataque qumico, limpiezacon arena, granalla, etc., y las formas torneadas, son condiciones

posibles de una superficie, que afectan la habilidad para verla.Existen comparadores de acabado de superficie, que muestranvarias condiciones.

FormaDiferentes ngulos de la superficie causarn que sean reflejadasdiferentes cantidades de luz hacia el ojo.

La forma determina el ngulo, en cualquier superficie, en el quedebe verse.

Tamao

Si el objeto es ms grande que el haz de luz, sern requeridospasos mltiples de iluminacin e inspeccin.

x.

Condiciones que afectan la inspeccina Atributos de la pieza


102/447

a.


TemperaturaEl calor excesivo obstruye la vista, esto se debe a la distorsin dela onda de calor.

Dado un ambiente desrtico y agua en un recipiente reactor, ambospueden producir distorsin debido a la onda de calor.

Textura y reflexin (reflectancia)

La visin depende de la luz reflejada que entra al ojo.La forma ms fcil de asegurar una iluminacin adecuada escolocando la fuente de luz y el ojo tan cerca de la superficie de

prueba como la distancia focal lo permita.Similarmente, un amplificador debe sostenerse tan cerca del ojocomo sea posible, asegurando que la cantidad mxima de luz delrea del objetivo alcance el ojo.

La reflexin y textura de la superficie son caractersticasrelacionadas.



103/447

a.


Textura y reflexin (reflectancia)Es importante iluminar un rea de inters, pero no debe permitirseresplandor porque enmascara la superficie.

Una superficie altamente reflectora o con textura rugosa puederequerir iluminacin especial.

La iluminacin suplementaria debe protegerse para prevenir

resplandor que interfiera con la vista.Para evitar que el ojo del inspector se fatigue y mejorar laprobabilidad de deteccin, las relaciones de iluminacin en el rea

de inspeccin deben ser controladas.La relacin de luminancia mxima recomendada entre el objetoinspeccionado y un fondo ms oscuro es de 3 a 1, y la relacinmxima recomendada entre el objeto inspeccionado y el alrededorms iluminado es de 1 a 3.

x.



104/447

a.


Textura y reflexin (reflectancia)El resplandor directo o reflejado reduce la visibilidad y eldesempeo visual, puede ser un problema mayor que no sea

fcil de corregir; es causado por fuentes de luz o reflexionesdentro del campo de observacin y produce incomodidad.

El resplandor puede ser minimizado disminuyendo la cantidad

de luz que llegue al ojo, para lo cual puede ser necesario:1.

Reducir la intensidad de la fuente de resplandor,2. Incrementar el ngulo entre la fuente del resplandor y la

lnea de observacin,3. Aumentar la luz de fondo en el rea circundante a la

fuente de resplandor, o reduciendo la fuente de luz,

4. Reducir las reflexiones utilizando una fuente de luz conun rea mayor y menor intensidad.



105/447

x.

Condiciones que afectan la inspeccin

a.

Atributos de la piezaTextura y reflexin (reflectancia)

Tales soluciones son simples para implementar, ya sea para elresplandor directo de luz suplementaria o el reflejado de unobjeto inspeccionado pequeo; pero el resplandor producido

por luz fija permanente es ms difcil de controlar.

Los accesorios de techo deben montarse tan lejos como seaposible, de tal forma que se encuentren sobre la lnea deobservacin, y deben tener proteccin para eliminar la luz con

un ngulo mayor de 45 grados del campo visual.La iluminacin para la inspeccin debe protegerse al menoshasta 25 grados de la horizontal. Tal proteccin debe permitir

que llegue una cantidad suficiente de luz al rea de inspeccin.



106/447

b.

Factores ambientales

Las reflexiones y sombras de paredes, techo, muebles yequipos deben considerarse.

Deben ocurrir algunas reflexiones ambientales o estarmuy oscura la habitacin para que sea prctica.

Se ha demostrado que los colores de paredes y el diseo

tienen un efecto en la actitud, lo que es importante cuandose inspeccionan componentes crticos o pequeos.

Para complementar las necesidades de iluminacin, todos

los colores en una habitacin deben ser tonos claros.Los colores fros (azul) son recomendados para las reasde trabajo con altos niveles de ruido y esfuerzo fsicoexcesivo.



107/447

c.

Factores fisiolgicos

Efectos de la fatiga

Ver no es la formacin pasiva de una imagen, es un

proceso activo en el cual se mantiene seguimiento a lasacciones a travs de una alimentacin informativa en lacual las cosas percibidas pueden ser alteradas.

En comn, con otros asuntos psicolgicos, pero diferente aciencias fsicas, el resultado final de la visin

no puedemedirse, solo puede ser descrito o comparado con el efectode una experiencia similar anterior.

En comn con todos los otros procesos que requierenparticipacin activa, la fatiga reduce la eficiencia del

observador para realizar una interpretacin exacta deldato visual.

x.

Condiciones que afectan la inspeccind Ef t d l l d d l b d


108/447

d.

Efecto de la salud del observador

Existen condiciones anatmicas que pueden afectar directa oindirectamente la habilidad del individuo para ver.

Por ejemplo:

El Glaucoma-Enfermedad caracterizada por el incrementode la tensin intraocular, que causa deterioro en la visin,desde anomalas ligeras hasta la ceguera absoluta.

La hipermetropa-Condicin en la cual el lente se endurececon la edad y hace que pierda su habilidad para enfocar. La retinopata diabtica-Condicin que deteriora la

visin normal, ocurre por padecer diabetes, con rasgos de

efectos desde menores hasta severos. Las cataratas difusas desarrolladas-Resultan de la

diabetes, aunque tambin por otras causas; pueden reducirla visin hasta mantener solamente una percepcin ligera.

La miopa

x. Condiciones que afectan la inspeccind Ef d l l d d l b d


109/447

d.


La prdida gradual de la visin en la edad madura escaracterstica de las cataratas y el glaucoma.

Siempre debe ser evitarse la iluminacin defectuosa y una

posicin tensa.Es importante evitar la fatiga de los msculos de los ojos,particularmente cuando es causada por errores de refraccin, la

incapacidad para concentrarse en un objetivo y una oscilacinrtmica del ojo y de las pestaas ocurre como resultado de lafatiga muscular del ojo, provocando inspecciones visuales que nosean efectivas.

Los lentes correctivos y el descanso frecuentemente alivianformas simples de tensin del ojo.

Debido a cambios fisiolgicos en el lente cristalino con la edad,

el lente es menos sensible al proceso de acomodacin con lo quese es incapaz de enfocar bien dentro de la visin cercana.

x.

Condiciones que afectan la inspeccind Ef t d l l d d l b d


110/447

d.


La nubosidad, aumento de fotofobia, ojos muy acuosos, doloresen el globo ocular, quemaduras, suavidad en el globo ocular, unsentido de incomodidad en los ojos y una reaccin de lentitud del

iris, son algunas seales que indican la necesidad de un anlisisminucioso del ojo.

Para el inspector que no sabe que est

mal, la etapa inicial deldeterioro comnmente causa los mayores problemas.

Debido a que el deterioro de la visin tpicamente progresalentamente, los individuos no son advertidos del problema hastaque afecta su desempeo.

Cualquier individuo que necesite cambios frecuentes de lentescorrectivos, quien note disminucin en su agudeza visual, quetenga leves dolores de cabeza, quien ve crculos alrededor de las

fuentes de luz o quien no se adapta a la oscuridad, debe realizarseun examen tan pronto como la condicin sea detectada.



111/447

e.


Diferentes observadores

La visibilidad de un objeto nunca es independiente del

observador humano.Los seres humanos difieren inherentemente en lavelocidad, exactitud y la certeza de ver, an incluso

teniendo visin promedio o normal.Los individuos varan particularmente en las medicionesde umbral y en sus interpretaciones de sensaciones

visuales.El estado psicolgico, tensiones y emociones influyen enla apreciacin de la visibilidad de objetos e influyen en laejecucin de tareas visuales bajo muchas condiciones.

x. Condiciones que afectan la inspeccinl


112/447

e.


Diferentes observadores

Las interpretaciones deben ser imparciales y

consistentes.Una poltica definida del procedimiento de inspeccin yestndares debe ser adoptada y seguida fielmente.

Efecto de la actitud del observadorProbablemente la representacin completa del campovisual no est

presente en el cerebro en ningn momento.

El cerebro debe contener actividad electroqumicarepresentando algunos aspectos fundamentales de unaescena, pero tal imagen tpicamente no corresponde acomo el observador describe la escena.



113/447

x.

Condiciones que afectan la inspeccin

e.

Factores psicolgicosEfecto de la actitud del observador

Esto ocurre porque el observador aade experiencias yprejuicios que no son parte del campo visual.

Tal experiencia sensorial puede reflejar o no la realidad.

Los datos sensoriales que entran a travs del ojo sontransformados irrecuperablemente por sus contextos.

Una imagen en la retina se percibe diferente si su fondo ocontexto cambian.Ninguna sensacin simple corresponde nicamente alrea original de excitacin de la retina.



114/447

e.


Efecto de la actitud del observador

La intencin del observador puede afectar la percepcin.

El nmero de objetos visibles en una escena lejana excedela descripcin tpica de la escena y est

potencialmentedisponible al observador una gran cantidad de

informacin inmediatamente despus de verla.Si un observador tiene la intencin de buscar ciertosaspectos de una escena, solamente cierta informacin

visual entra en la apreciacin, an con la imagen totalretenida en la retina.

Si una escena u objeto se ve una segunda vez, pueden serentendidas muchas caractersticas nuevas.



115/447

e.


Esta nueva informacin influye directamente en la

percepcin del objeto.La naturaleza selectiva de la visin es aparente enmuchas situaciones comunes, por ejemplo, un individuopuede caminar en una habitacin llena de personas y verefectivamente solo la cara de un amigo esperado. Elmismo individuo puede caminar derecho hacia otro

amigo sin reconocerlo debido a la naturaleza inesperadadel encuentro.

La visin es fuertemente selectiva y guiada casi completa

por lo que el observador quiere y no quiere ver.



116/447

e.


Cualquier detalle adicional ms all

de lo ms amplio se

realiza por la observacin sucesiva.Los detalles y la amplitud de la imagen son retenidosmientras sean necesarios y despus son borradosrpidamente.

La imagen ptica en la retina cambia constantemente yse mueve conforme se mueva el ojo rpidamente de unpunto a otro.

Si un observador no aplica la experiencia y el intelecto,

es probable que una inspeccin visual sea inadecuada.


117/447

MMtodos de inspeccitodos de inspeccinn

visualvisual


118/447

MMtodos detodos deInspecciInspeccinn

VisualVisual

a.

Inspeccin Visual Directa

b.

Inspeccin Visual Remota

xi. Mtodos de inspeccin visual


119/447

xi.

Mtodos de inspeccin visual

La inspeccin visual, directa sin ayuda y ayuda, estdelineada en el Cdigo ASME BPV Seccin V, Pruebas no

Destructivas, Artculo 9, la Inspeccin Visual Directa como:

(a)Inspeccin Visual Directa. El examen visual directopuede efectuarse usualmente cuando el acceso essuficiente para colocar el ojo dentro de 24

(610mm) de la

superficie que est

siendo examinada y a un ngulo nomenor de 30 de la superficie que est

siendo examinada.Pueden ser usados espejos para mejorar el ngulo devisin.

Los lentes de aumento se enlistan como ayudas oauxiliares. El uso de un espejo para mejorar el ngulotambin puede considerarse como una ayuda o auxiliar.

xi.

Mtodos de inspeccin visualLa Seccin V, Artculo 9 hace mencin de la Inspeccin Visual


120/447

La Seccin V, Artculo 9 hace mencin de la Inspeccin Visual

Remota (Indirecta). Se menciona como un sustituto para laInspeccin Visual Directa de la siguiente manera:

(b)Inspeccin Visual Remota. En algunos casos, la

inspeccin visual remota puede ser sustituto de lainspeccin directa. La inspeccin visual remota puedeusar auxiliares visuales tales como espejos, telescopios,boroscopios, fibra ptica, cmaras u otros instrumentosadecuados. Tales sistemas deben tener una capacidad deresolucin al menos equivalente a la que sea obtenida porla observacin visual directa.

La lgica parece ser que cualquier instrumento oherramienta que evite una observacin directa, porejemplo, que el ojo se localice a una distancia mayor de

24

(610mm) y a un ngulo menor que 30

se consideraindirecto.


121/447

xi.

Mtodos de inspeccin visualIncluir un espejo en las definiciones de directa e indirecta

o remota permite interpretar la habilidad de ver

elrea de inters sin auxiliares

o espejos.

Lo anterior parece indicar que si el espejo es la nica

forma de inspeccionar visualmente el rea de intersentonces es visual remota (indirecta); inversamente, si elespejo resalta la observacin y la inspeccin puede

hacerse sin el auxiliar, esta ser

considerada comoinspeccin visual directa con un auxiliar.



122/447

Distancia y ngulo visualComo un asunto prctico, la distancia, entre el ojo y lasuperficie inspeccionada, y el ngulo de observacin

determinan la separacin angular mnima de dos puntos quepueden resolverse (distinguirse por separado) por el ojo, a loque se conoce como poder de resolucin

del ojo.

Para el promedio general del ojo humano, la mnimaseparacin angular que puede resolver dos puntos en un objetoes cerca de un minuto de arco (

0.0167 grados), esto significaque a 300 mm (12) de una superficie de prueba, la mejor

resolucin esperada es cerca de 0.09 mm (0.003).En 600 mm (24), la mejor resolucin anticipada es cerca de0.18 mm (0.007).



123/447

p

Distancia y ngulo visualPara completar una inspeccin visual, el ojo se acerca alobjeto de prueba para obtener un ngulo visual grande, sin

embargo, el ojo no puede enfocar en forma definida sobre unobjeto si est

ms cerca de 250 mm (10), por lo tanto, unainspeccin visual directa debe realizarse a una distancia de

entre 250 a 600 mm (10

a 24).Tambin, es importante el ngulo que el ojo forma con lasuperficie inspeccionada.

Para la mayora de indicaciones, el ngulo no debe ser menorde 30.



124/447

Distancia y ngulo visual

Superficie inspeccionada

30 30

300

mm(12

)


125/447


126/447

AyudasAyudas pticas parapticas para

inspecciinspeccin visualn visual


127/447

AyudasAyudas

pticaspticas

a.

Espejos

b.

Lentes

c.

Prismas

Tipos de lentes Fallas inherentes de los lentes Magnificadores simples

i. Ayudas pticas para inspeccin visual


128/447

La ptica explica la operacin de muchas herramientasvisuales y de ptica. La ptica clsica explica lamanipulacin de la luz por medio de accesorios mecnicosque producen una imagen para la observacin humana.

1.

Espejos

Los espejos cambian la direccin de la luz por reflexin,

pueden ser planos, convexos, cncavos o parablicos, ypueden ser arreglados en forma simple o en serie, con el fin dereflejar una imagen o la luz.

Un espejo curvo puede considerarse como compuesto por unnmero infinito de espejos planos muy pequeos, a cada unode los cuales llega un rayo de luz que se refleja de acuerdo

con las leyes de reflexin.

i.

Ayudas pticas para inspeccin visual1 Espejos


129/447

Rayos de luz

1.

Espejos

Un espejo cncavo o esfrico tiene un reflejo hacia un punto focal.

Espejocurvo

Los espejos son invaluables para el inspector porque le permitenmirar dentro de componentes y alrededor de esquinas.

El espejo de dentista es una herramienta comn.

Los espejos con extremo mvil utilizan un pivote con un brazo decontrol, que mover el espejo para barrer el rea completa de inters.

i.

Ayudas pticas para inspeccin visual2. Lentes (Amplificador o magnificador)


130/447

Un lente es un accesorio que converge o dispersa la luz por refraccin. Poder de amplificacin (magnificacin)

Un objeto parece incrementarse en tamao conforme se acerca al

ojo; para determinar el poder de amplificacin de un lente, seconsidera el tamao verdadero del objeto estando colocado a unadistancia de 10

del ojo; 10

es usado como estndar; Laamplificacin lineal se expresa en dimetros; la letra X

es

utilizada para designar el poder de amplificacin de un lente.

i.



131/447

Un lente es un accesorio que converge o dispersa la luz por refraccin. Longitud focal

La longitud focal o distancia focal de un lente es la distancia

desde el plano principal del lente hasta el plano focal; esto sedescribe de la siguiente forma: el foco principal o plano focal esla distancia desde un lente al punto en el cual los rayos paralelosde luz que llegan a uno de los lados del lente positivo son

enfocados en el lado opuesto, despus de haber sido refractadoshacia un foco.

LentePlano Focal

Longitud Focal

Plano principal

i.



132/447

2.

Lentes (Amplificador o magnificador)

Una vez que se conoce la distancia focal, puede determinarse lamagnificacin del lente y viceversa; a una longitud focal ms corta,mayor ser

el poder de magnificacin; la distancia del ojo al lentedebe ser la misma que la longitud focal.

Un lente con una longitud focal de una pulgada tendr

un poder demagnificacin de 10 (10X), es verdad si el lente se mantiene a 1

delobjeto y el ojo es colocado a 1

de distancia del lente.

La siguiente frmula determina el poder de magnificacin:

Poder de magnificacin = 10/longitud focal (pulgadas)

i.



133/447

a.

Tipos de lentesLos lentes convergentes enfocan la luz sobre un punto, mientras loslentes divergentes dispersan la luz.

El mtodo convencional para describir los lentes es considerandola forma de su superficie, de izquierda a derecha:

Lentes planos- Describen superficies planas.

Lentes convexos- Son lentes convergentes, son ms gruesos enel centro que en los extremos (protuberantes hacia fuera). Lentes cncavos- Son lentes divergentes, son ms delgados en

el centro que en los extremos (hundidos hacia adentro).

Doble convexo Plano - convexo Convexo - cncavo Doble cncavo Plano - cncavo

i.



134/447

a.

Tipos de lentesEl ms comn, encontrado en el laboratorio, es el doble convexo;los plano-convexo son usados en proyectores y microscopios; todos

los otros son lentes usados en combinacin.Los lentes delgados, son aquellos donde el espesor es mspequeo que su longitud focal.

Un lente magnificador convergente simple permite al ojo colocarsems cerca del objeto inspeccionado cuando el plano focal de laretina est

en el plano focal del lente.

ObjetoLente Plano focal

i.



135/447

a.

Tipos de lentesLos lentes divergentes difractan la luz hacia fuera, produciendoamplificacin; con un lente divergente, la magnificacin se

incrementa conforme el objeto se acerca ms al plano focal.

Objeto

LentePlano focalLos lentes gruesos

consisten de un lente sencillo grueso,combinaciones o arreglos de lentes delgados; los lentes compuestosse usan en la mayora de sistemas pticos, desde magnificadores

dobles y triples hasta sofisticados lentes de amplificacin (zoom)en cmaras, y proporcionan alta magnificacin.


136/447

i.



137/447

b.

Fallas inherentes de los lentesExisten tres diferentes fallas inherentes en todos los lentes, lascuales se pueden corregir, el grado en que se logre la correccin

determina la calidad del lente.1.

Distorsin

La imagen no aparece natural; la calidad del material y el

grado de pulido son las causas y el medio para corregirla.2.

Aberracin esfrica

Los rayos de luz pasan a travs del centro del lente y en las

orillas externas son focalizados hacia diferentes puntos;puede corregirse por modificaciones de las superficies curvas.

3.

Aberracin cromtica

Es un efecto de prisma; cuando se descompone un rayo de luzen diferentes colores, no se enfoca en el mismo plano.

i.



138/447

b.

Fallas inherentes de los lentesEl factor limitante principal para los lentes es la Profundidad deCampo; conforme la magnificacin se incrementa, la distancia

entre picos y valles (de una superficie irregular), que se encuentransimultneamente enfocados, disminuye; por ejemplo, a 100X lasuperficie inspeccionada debe ser plana y pulida, porque unavariacin de solo 0.001

puede estar fuera del foco de definicin.

LenteSuperficieirregular

Profundidadde campo

i.



139/447

b.

Fallas inherentes de los lentesEl factor limitante principal para los lentes es la Profundidad deCampo; conforme la magnificacin se incrementa, la distancia

entre picos y valles (de una superficie irregular), que se encuentransimultneamente enfocados, disminuye; por ejemplo, a 100X lasuperficie inspeccionada debe ser plana y pulida, porque unavariacin de solo 0.001

puede estar fuera del foco de definicin.

LenteSuperficieirregular

Profundidadde campo


140/447

i.

Ayudas pticas para inspeccin visual2.


b.

Fallas inherentes de los lentes

En resumen, conforme el poder de magnificacin de un sistemade lentes se incrementa:

1.

Existen menos picos y valles en el foco al mismo tiempo

2.

El rea que se puede observar es ms pequea3.

La distancia del lente al objeto es ms pequea (adems,entre otros problemas, la iluminacin del objeto es difcil)

Por lo anterior, los magnificadores comunes que proporcionanarriba de 20X, y que estn fcilmente disponibles, no son muyprcticos.

i.



141/447

2.


c.

Magnificadores simples

Cuando se selecciona un magnificador simple, se consideran lossiguientes lentes corregidos por su calidad:

1.

Magnificador Coddington2.

Magnificador doble plano-convexo3.

Magnificador Hastings Triple

Los magnificadores simples se encuentran en muchas variedades, yregularmente son desarrollados nuevos accesorios.

1.

Lentes porttiles manuales, sencillos y mltiples

2.

Microscopios de bolsillo3.

Magnificadores con soporte4.

Magnificadores que pueden sujetarse a la cabeza o que puedenser usados como anteojos o en conjunto con anteojos.

5.

Accesorios de magnificacin con fuentes integradas de luz

i.



142/447

.

entes ( mplificador o magnificador)

c.

Magnificadores simples

i.

Ayudas pticas para inspeccin visual3. Prismas


143/447

Sobre la mayora de superficies, la luz que incide es parcialmentereflejada y refractada, pero con un mayor ngulo de incidencia y amayor diferencia en los ndices refractivos del material, la mayor

cantidad de luz es reflejada en lugar de refractada; el nguloarriba del cual toda la luz es reflejada se conoce como Primerngulo crtico; los prismas usan el ngulo crtico para cambiarla direccin de la imagen producida por los rayos de luz.

Los dos tipos comunes de prismas son: Prisma en ngulo recto

Desva los rayos de luz a 90

Prisma en ngulo recto

i. Ayudas pticas para inspeccin visual


144/447

3.

Prismas Porro prisma

Produce una reflexin de 180

Porro prisma

Ambos tipos de prismas son comunes en instrumentos de ptica;adems, tambin son usados para separar las frecuencias de una

fuente de luz cromtica, con base en la difraccin.


145/447

IluminaciIluminacinn


146/447

IluminaciIluminacinn

a.

Iluminacin general

b.

Dispositivos especficos

ii.

Iluminacin


147/447

a.

Iluminacin generalMuy pocas reas en interiores brindan suficiente luz paraejecutar una inspeccin visual apropiada; las reas con luz solarson excelentes para exmenes generales, pero no es suficiente

para reas internas como barrenos y hendiduras profundas.

La alta densidad de luz fluorescente en el techo ofrece buenailuminacin para la inspeccin en general, y para la iluminacin

general ms especfica, hay tres opciones:1.

Un pedestal porttil con una bombilla incandescentepuntual o de inundacin y un reflector.

2.

Dispositivos incandescentes de iluminacin general conbrazos giratorios.

3.

Dispositivos fluorescentes de iluminacin general con

brazos giratorios.

ii.

Iluminacinb. Dispositivos especficos de iluminacin


148/447

Los dispositivos especficos de iluminacin son de altaintensidad y permiten que la luz sea concentrada en un sitio

pequeo; las variedades ms comunes son las incandescentes;usualmente utilizan un transformador ajustable y uno o msdiafragmas y se encuentran montados en cabezas ajustables.

El problema con ellas es que se queman y sobrecalientanfcilmente, no tienen suficiente intensidad y tienden a producir

una imagen del filamento de la bombilla sobre el objeto.Otros dispositivos para alta intensidad de iluminacinlocalizada son dos tipos de las lmparas de microscopio; una

usa fuente de luz de halgeno de muy alta intensidad y la otrausa fuente de luz de arco de carbn; otra unidad disponible es undispositivo de fibra ptica que permite llevar la alta intensidadde luz muy cerca de un objeto, incluso en sitios confinados;

excelente para observacin utilizando alta magnificacin yextremado acercamiento fotogrfico.


149/447

MediciMedicinn

dimensionaldimensional

iii.

Medicin dimensionalLas mediciones lineales describen longitud, altura, espesor ocualquier otra dimensin que pueda ser descrita como una


150/447

cualquier otra dimensin que pueda ser descrita como unadistancia entre dos puntos, un punto y una lnea, un punto y un

plano, etc.

Las mediciones lineales son las ms simples y los requisitos de

tolerancias, desempeo de la inspeccin, evaluacin de la variaciny el reporte de los resultados siempre se encuentran delineados enalgn documento de referencia.

El trmino resolucin

corresponde a la divisin ms pequea dela escala de un instrumento, lo que determina la cantidad mnimade variacin a la cual ser

sensible el instrumento.

Exactitud

es la condicin de cumplir con un estndar conocido,

en un instrumento de medicin define la extensin con la cual elpromedio de varias mediciones cumple con el valor real.

Generalmente, los instrumentos de medicin deberan tener una

exactitud de un cuarto de la tolerancia de la caracterstica que estsiendo medida, aunque se prefiere una relacin de exactitud de 10:1.

iii.

Medicin dimensionalLa relacin ms comn, y ms violada, entre resolucin y exactitudes que la exactitud sea de dos veces la resolucin.


151/447

es que la exactitud sea de dos veces la resolucin.

Los errores ms comunes al realizar mediciones se deben a:

1.

El desgaste sobre la superficie de medicin

Todos los instrumentos de medicin por contacto directoestn sujetos a desgaste sobre la superficie de medicin, por loque peridicamente deberan ser inspeccionados para verificarsu planicidad y deberan ser reemplazadas o acondicionadas

cuando se considere necesario.2.

El error por paralaje

Se debe al aparente desplazamiento de un objeto debido a un

cambio en el ngulo de inspeccin, desde una posicin normalhacia el objeto que est

siendo inspeccionado; es evidentecuando se tratan de alinear dos superficies paralelas ointersecciones de superficies y la posicin de observacin es

con un cierto ngulo de inclinacin; es muy notable cuando seutiliza una regla o se tarta de interpolar una escala vernier.


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Dispositivos deDispositivos de

medicimedicinn

a.

Dispositivos de medicin lineal Reglas de acero


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DispositivosDispositivos

de medicide medicinn

b.

Calibracin y control de calibradores

c.

Cuidado y manejo de los calibradores

Escala Vernier Micrmetros Comparadores pticos Calibradores Indicador de cartula

Calibradores Calibradores para soldadura Estndares de comparacin

iv.

Dispositivos de medicinLos dispositivos de medicin son considerados parte de la


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inspeccin visual porque son usados para registrar los resultados.A travs de los aos, la ciencia de la medicin, llamadametrologa, ha sido mejorada.

La inspeccin visual incluye verificar si los artculos cumplen conlas especificaciones en dimensiones, y los dibujos yespecificaciones las proporcionan, junto con sus tolerancias.

El dispositivo de medicin que debe ser utilizado es grandementedictado por las tolerancias de diseo y la accesibilidad de ladimensin que deba ser medida; generalmente, las dimensiones contolerancias consideradas en fracciones pueden ser medidas

utilizando reglas de acero, mientras dimensiones con toleranciasconsideradas en dcimas o milsimas, requieren mayor precisin.

Existen numerosos tipos de instrumentos de medicin disponibles

que varan en el grado de precisin, incluyendo muchos altamenteespecializados.

iv.

Dispositivos de medicina. Dispositivos de medicin lineal


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Las mediciones lineales son aquellas que involucran una soladimensin en lnea recta.

Todos los instrumentos de medicin lineal estn diseados con

base en el Sistema Mtrico o en el Sistema Ingls, y hasta que latransicin sea universal, ambos son utilizados.

Es necesario saber como leer y utilizar una regla antes de procedercon otras herramientas de medicin.

Reglas de acero

Son esenciales y frecuentemente utilizadas en una variedad defunciones por lo que son suministradas en estilos diferentes, son

los instrumentos de medicin ms comunes; comnmente sonfabricadas de acero.

Las reglas de acero de 6

y 12

son las frecuentemente utilizadas;

algunas pueden sujetarse al bolsillo y estn disponibles con variasescalas en una misma regla.

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Reglas de acero

iv.



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Escala vernierLas reglas son clasificadas como instrumentos de medicin noprecisos, pero existen muchos instrumentos de precisin

disponibles que tienen la capacidad de medir en dcimas omilsimas, con una precisin de hasta 0.0001; esto es posible pormedio de un mtodo simple para amplificar la discriminacin de laescala lineal bsica.

Uno de estos sistemas es la escala vernier, utilizado en variosinstrumentos de medicin como calibradores vernier, micrmetrosvernier, vernier de alturas y calibradores de profundidades, vernier

para dientes de engranes, y transportadores vernier; adems,mucha maquinaria industrial utiliza el sistema vernier.

Un vernier es la combinacin de dos escalas: una escala principal yuna escala vernier; la escala principal puede estar dividida en

pulgadas o en centmetros, o ambas.

iv.



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Escala vernierEl vernier es un instrumento decimal no fraccional, por lo queproporciona la capacidad de precisin.

0 1

0 4 8

iv. Dispositivos de medicin


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Dispositivos de medicin linealMicrmetros

Son dispositivos mecnicos extremadamente precisos, comnmenteusados para medir milsimas de pulgada, pero tambin existe conlos que se puede medir hasta diezmilsimas de pulgada.

Estn disponibles en variedad de tamaos y formas para

propsitos especiales, pero es utilizado el mismo principio paraobtener las lecturas.

Estn disponibles micrmetros para exteriores, interiores y

profundidades; se encuentran disponibles con varias puntas demedicin (las cuales normalmente son endurecidas para evitar eldesgaste), las que pueden ser planas, redondeadas, puntiagudas oafiladas.

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Micrmetros

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Micrmetros

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Micrmetros

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Micrmetros

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Dispositivos de medicin


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Dispositivos de medicin linealComparadores pticos

Los comparadores pticos, o proyectores pticos, son dispositivos

excelentes para la inspeccin visual y la medicin.Un comparador ptico produce una imagen agrandada de dosdimensiones de un objeto sobre una pantalla grande de cristal

translcido.Puede usar luz reflejada o luz de fondo (o la combinacin deambas).

La ampliacin est

disponible desde el tamao natural hasta 50X.Las plantillas de comparacin pueden ser colocadas sobre lapantalla para verificar la exactitud dimensional.

Los resultados pueden ser rpidamente fotografiados.

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Dispositivos de medicina.

Dispositivos de medicin lineal


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Comparadores pticos

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Comparadores pticos

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CalibradoresUn calibrador es un instrumento de medicin que puede serajustado para determinar espesor, dimetro, distancia entre

superficies y profundidades.Utiliza una escala Vernier, que se desliza paralelo a la escala

principal y permite que sean realizadas las lecturas a una fraccin

de una divisin de la escala principal; siendo el calibrador Vernierun instrumento de medicin extremadamente preciso; el error delectura es de 1/20mm = 0.05 mm.

Las longitudes estndar son 6, 12, 24, 36 y 48; los tres tipos decalibradores usados para medir dimetro exterior e interior son elVernier, el de Cartula, y el Digital.

Hasta donde sea posible, las lecturas deben tomarse con el

calibrador colocado en la pieza inspeccionada.

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Calibradores

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Calibradores

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Calibradores

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Indicador de cartula (dial)

Es un instrumento ampliamente utilizado en inspecciones yoperaciones de control de calidad.

En ocasiones es utilizado junto con calibradores de alturas ocuando se desea realizar un barrido de la superficie inspeccionada.

Consiste de una cartula graduada, usualmente calibrada enmilsimas de pulgada, se encuentran en variedad de rangos demedicin y resoluciones.

Acta por empuje, la variacin de la superficie puede verse con la

deflexin de una aguja indicadora; la deflexin se produceconforme el indicador o la pieza inspeccionada se mueve; puedeestar equipado con una serie de brazos mecnicos o dispositivos desujecin, de tal forma que pueda sujetarse a un objeto fijo (rgido),

con lo que se puedan realizar mediciones contra una referencia.

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Calibradores

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Calibradores

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Calibradores

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Calibradores

iv. Dispositivos de medicin

i i i d di i li l


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Dispositivos de medicin linealCalibradores para inspeccin de soldaduras

La inspeccin de soldaduras de fabricacin es un campo altamenteespecializado, que requiere un conocimiento profundo de lametalurgia de la soldadura, los proceso de soldadura, los smbolosde soldadura y de los requisitos aplicables de los Cdigos de

soldadura.La inspeccin visual de soldaduras para detectar discontinuidadessuperficiales y para determinar la configuracin adecuada de la

junta soldada se realiza utilizando fuentes artificiales de luz,

espejos, reglas, magnificadores y calibradores especiales desoldadura, los cuales son usados para verificar las caractersticas

fsicas de las soldaduras.

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Di i i d di i li l


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1.

Calibrador Cambridge

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C lib d i i d ld d


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Calibradores para inspeccin de soldaduras1.

Calibrador Cambridge

ngulo de preparacindel bisel de la junta

Refuerzo o corona delas juntas a tope

Profundidad de socavado y/oProfundidad de picaduras

Tamao de la gargantaen soldaduras de filete

Longitud de la piernaen soldaduras de filete

Desalineamiento de lajunta

iv.



C lib d i i d ld d


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Calibradores para inspeccin de soldaduras2.

Calibrador para soldaduras de filete

Estos calibradores ofrecen un medio para medir en forma rpida yprecisa la soldadura de filete, desde 1/8

hasta 1.Mide la longitud de pierna y las soldaduras cncavas y convexas;son calibradores muy simples pasa / no pasa.

iv.


Di iti d di i li l


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3.

Calibrador Hi-Lo

Est

disponible en dos configuraciones bsicas.

Con el ms completo se puede medir:

El desalineamiento durante el ajuste La abertura de raz de la junta Longitud de pierna o tamao, en soldaduras de filete

El refuerzo o corona de las soldaduras a tope El espesor de pared en uniones a tope de tubos Cuenta con un calibrador pasa / no pasa para el

ngulo de preparacin del bisel de la junta

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C lib d i i d ld d


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Calibradores para inspeccin de soldaduras

3.

Calibrador Hi-Lo

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Dispositivos de medicin linealEstndares de comparacin

Son estndares fsicos que proporcionan una representacin de las

caractersticas deseadas de un objeto, estos incluyen a loscalibradores pasa / no pasa, calibradores por transferencia,calibradores para cuerdas o roscas, y estndares de comparacinvisual como los utilizados para evaluar la rugosidad superficial.

Proporcionan una tcnica de inspeccin barata y simple, pero losresultados son reportados como datos de atributos.

Los estndares de espiga y especializados pasa / no pasa son

comnmente utilizados para verificar o ajustar espaciamientos oseparaciones, para medir el claro

entre dos superficies y paramedir dimetros de agujeros.


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Estndares de comparacin


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b Calibracin y control de calibradores


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b.

Calibracin y control de calibradoresLa calibracin es la comparacin de un instrumento de medicincontra un estndar de referencia, de tolerancia cerrada y exactitudconocida, y cuya exactitud tiene seguimiento con un organismo deestandarizacin.

La calibracin generalmente se documenta en un registropermanente y al instrumento se le coloca una etiqueta de

certificacin, indicando la fecha en la que debe ser calibradonuevamente.

Un sistema efectivo de calibracin debe asegurar que se realice la

calibracin de todos los instrumentos de medicin considerados enl, dentro de un periodo establecido.

Cualquier instrumento al que se le ha vencido la calibracindebera ser calibrado y certificado antes de utilizarlo.

iv.


c Cuidado y manejo de los calibradores


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c.

Cuidado y manejo de los calibradoresCon el fin de asegurar que la exactitud y precisin de loscalibradores sea constante, es importante evitar un trato abusivo odescuidado, por lo que los instrumentos deben mantenerse libres de

polvo y humedad, y las huellas de dedos deben limpiarse antes deguardarlos.

El cuidado debe comprender evitar rayones

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