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LABORATORIO DE TECNOLOGA DEMATERIALES AVANZADO
Nro. PFRPgina 1/26
Cdigo : G06113Tema:
ENSAYO DE ULTRASONIDOSemestre : IIIGrupo : MLab. N: 02
Procedimiento:
1) Primero se procedi a calibrar el equipo, EPOCH XT, se utilizan las siguientes teclas.
Botones de navegacin
- Enter: para pasar de una funcin a otra
- Por ltimo en rango, el cual sirve para ver que rango de lectura se quiere hacer,
como el material en que vamos a hallar las fallas tiene un espesor de 50 , no
escogemos esta opcin sino una ms alta, la siguiente de 250
- Apretamos el botn GAIN para aparecer en el la primera opcin para calibrar la
cual es decibeles, en esta no hacemos nada, el dispositivo solo lo calibrar
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- Damos enter y pasamos a la siguiente funcin, la cual es velocidad del acero,
aqu escogemos 5900 m/s
- Luego seguimos con las opciones cero y ngulo, en cero lo dejamos tal cual, la
mquina nos dar este valor y poner ngulo no es necesario ya que estamos
trabajando con un palpador.
- Pasamos a PRF, aqu tampoco hacemos nada porque depende del grosor de la
probeta asi que lo dejamos en 730 Hz pero cuando pasamos a frecuencia del
palpador, ponemos la que tiene esta en su etiqueta la cual es : 2.25 MHz pero el
equipo tiene el valor ms prximo de 2.22 MHz
- En las opciones energa y amortiguacin queda tal cual como esta porque
tambin depende de la probeta.
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- En MODE escogemos el modo pulso/eco ya que estamos trabajando con este
tipo de palpador, en Filtro lo dejaremos igual, debido que con esta opcin la
usaremos si queremos filtrar las ondas, ya que en ocasiones habr demasiados
ecos.
- En Rect lo dejamos tal cual como esta y en espesor, lo hacemos cero ya que
estamos calibrando de nuevo.
Con ayuda del bloque V-1, calibraremos un valor mximo y mnimo de la siguiente
forma:
Figura 01: bloque V-1 para calibrar el equipo
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Botones de calibracin
- Presionamos los botones cal ms zero y nos pedir un valor menor de espesor,
el cual es 25 mm y luego F1 para continuar
Figura 02: valor mnimo del espesor de la probeta
- Ahora presionamos vel, nos pedir un valor mximo, el cual es 100, despus
presionamos F2 para calcular y listo, eso es todo en cuanto a la calibracin.
Figura 03: valor mximo del espesor de la probeta
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2) Ahora procedemos a hallar los 4 primeros ecos, en la probeta que vamos a hallar los
ecos, poniendo un poco de grasa en la superficie para que tenga contacto directo.
3) Por ltimo compararemos el valor medido con el pie de rey y el obtenido por el equipo
para ver qu tanto de % de error tiene.
Comprobando la altura del material a analizar
Figura 04: comprobacin de altura 1er eco
Como vemos el pulso enviado por el palpador ha demorado 1.409 s para
atravesar la estructura del acero y se mantendr constante.
El Grid (dB) se encuentra en 65.1 lo cual indica que la presin acstica es
suficiente para detectar una discontinuidad. Cuando presionamos F5 aumenta el
tamao del eco hasta el 80% de la pantalla.
Como observamos en la parte superior dice 50.37 lo cual lo tomaremos como el
grosor del material.
Figura 05: Movimiento hasta encontrar el primer eco en la zona libre de agujeros
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Valor medido con el pie de rey: 49.85 mm
Comparamos el valor terico medido con pie de rey y el dado experimentalmente.
E%=
x100%
E% =
x 100%
E%= 1.04%
Figura 06: comprobacin de altura 2do eco
Como vemos el pulso enviado por el palpador ha demorado 1.409 s para
atravesar la estructura del acero y se mantendr constante. El Grid (dB) se encuentra en 71.8 lo cual indica que la presin acstica es
suficiente para detectar una discontinuidad. Cuando presionamos F5 aumenta el
tamao del eco hasta el 80% de la pantalla.
Como observamos en la parte superior dice 100.58 debido a que es el 2do eco ha
ido y regresado 2 veces, o sea ha contado 2(50.37) 100.58
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Figura 06: comprobacin de altura 3er eco
Como vemos el pulso enviado por el palpador ha demorado 1.409 s para
atravesar la estructura del acero y se mantendr constante.
El Grid (dB) se encuentra en 71.8 lo cual indica que la presin acstica es
suficiente para detectar una discontinuidad. Cuando presionamos F5 aumenta el
tamao del eco hasta el 80% de la pantalla.
Como observamos en la parte superior dice 150.96 debido a que es el 3er eco haido y regresado 3 veces, o sea ha contado 3(50.37) 150.96
Figura 07: comprobacin de altura 4to eco
Como vemos el pulso enviado por el palpador ha demorado 1.409 s para
atravesar la estructura del acero y se mantendr constante.
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El Grid (dB) se encuentra en 71.8 lo cual indica que la presin acstica es
suficiente para detectar una discontinuidad. Cuando presionamos F5 aumenta el
tamao del eco hasta el 80% de la pantalla.
Como observamos en la parte superior dice 100.58 debido a que es el 4to eco ha
ido y regresado 4 veces, o sea ha contado 4(50.37) 201.24
Encuentro de primera falla en posicin vertical del bloque
Primera falla medida con el pie de rey: 18.40 mm
Figura :Medidas del bloque (vertical) a analizar
Primera falla hallada
Segunda falla hallada
Tercera falla hallada
Cuarta falla hallada
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Figura : Anlisis del 1er eco
TABLA .. : VALORES OBTENIDOS EN LA 1ERA FALLA (VERTICAL)
Grid 40.9 dB PRF 730 Hz Mode P/E
Vel 5952 m/s Frec 2.22 MHz Filtro 2.0/ - 21.5
Cero 1.409 s Energi 50 V Rect Full
Angul 0.0 Amor 50 Espes 0.00 mm
Como vemos el pulso enviado por el palpador ha demorado 1.409 s para
atravesar la estructura del acero y se mantendr constante.
El Grid (dB) se encuentra en 40.9 lo cual indica que la presin acstica es
suficiente para detectar una discontinuidad. Cuando presionamos F5 aumenta el
tamao del eco hasta el 80% de la pantalla
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Como observamos en el grfico, el eco tiene 18.12 mm este es el primer eco
encontrado o falla que detecta el palpador.
Procedemos a calcular el error porcentual entre el valor experimental brindado
por el equipo y el terico medido con el pie de rey, ayudndonos de un corte
realizado al bloque.
E%=
x100%
E% =
x 100%
E%= 1.52%
Altura de
primera falla
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Encuentro de la segunda falla en posicin vertical del bloque
Segunda falla medida con el pie de rey: 54.7 mm
Figura : Anlisis del 2do eco
TABLA .. : VALORES OBTENIDOS EN LA 2DA FALLA (VERTICAL)
Grid 40.9 dB PRF 730 Hz Mode P/E
Vel 5952 m/s Frec 2.22 MHz Filtro 2.0/ - 21.5
Cero 1.409 s Energi 50 V Rect Full
Angul 0.0 Amor 50 Espes 0.00 mm
Como vemos el pulso enviado por el palpador ha demorado 1.409 s para
atravesar la estructura del acero y se mantendr constante.
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El Grid (dB) se encuentra en 40.9 lo cual indica que la presin acstica es
suficiente para detectar una discontinuidad. Cuando presionamos F5 aumenta el
tamao del eco hasta el 80% de la pantalla pero esta vez, solo se buscaba la
segunda falla, as que se conserv.
Como observamos en el grfico, el eco tiene 54.63 mm este es el segundo eco
encontrado o falla que detecta el palpador.
Procedemos a calcular el error porcentual entre el valor experimental brindado
por el equipo y el terico medido con el pie de rey, ayudndonos de un corte
realizado al bloque.
E%=
x100%
E% =
x 100%
E%= 0.13%
Altura de
segunda falla
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Encuentro de la tercera falla en posicin vertical del bloque
Tercera falla medida con el pie de rey: 85.5 mm
Figura : Anlisis del 3er eco
TABLA .. : VALORES OBTENIDOS EN LA 3RA FALLA (VERTICAL)
Grid 40.9 dB PRF 730 Hz Mode P/E
Vel 5952 m/s Frec 2.22 MHz Filtro 2.0/ - 21.5
Cero 1.409 s Energi 50 V Rect Full
Angul 0.0 Amor 50 Espes 0.00 mm
Como vemos el pulso enviado por el palpador ha demorado 1.409 s para
atravesar la estructura del acero y se mantendr constante.
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El Grid (dB) se encuentra en 40.9 lo cual indica que la presin acstica es
suficiente para detectar una discontinuidad. Cuando presionamos F5 aumenta el
tamao del eco hasta el 80% de la pantalla pero esta vez, solo se buscaba la
tercera falla, as que se conserv.
Como observamos en el grfico, el eco tiene 86.88 mm este es el tercer eco
encontrado o falla que detecta el palpador.
Procedemos a calcular el error porcentual entre el valor experimental brindado
por el equipo y el terico medido con el pie de rey:
E%=
x100%
E% = x 100%
E%= 1.61%
Altura de
tercera falla
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Encuentro de la cuarta falla en posicin vertical del bloque
Cuarta falla medida con el pie de rey: 161 mm
Figura : Anlisis del 4to eco
TABLA .. : VALORES OBTENIDOS EN LA 4TA FALLA (VERTICAL)
Grid 40.9 dB PRF 730 Hz Mode P/E
Vel 5952 m/s Frec 2.22 MHz Filtro 2.0/ - 21.5
Cero 1.409 s Energi 50 V Rect Full
Angul 0.0 Amor 50 Espes 0.00 mm
Como vemos el pulso enviado por el palpador ha demorado 1.409 s para
atravesar la estructura del acero y se mantendr constante.
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El Grid (dB) se encuentra en 40.9 lo cual indica que la presin acstica es
suficiente para detectar una discontinuidad. Cuando presionamos F5 aumenta el
tamao del eco hasta el 80% de la pantalla pero esta vez, solo se buscaba la
cuarta falla, as que se conserv.
Como observamos en el grfico, el eco tiene 162.10 mm este es el cuarto eco
encontrado o falla que detecta el palpador.
Procedemos a calcular el error porcentual entre el valor experimental brindado
por el equipo y el terico medido con el pie de rey:
E%=
x100%
E% =
x 100%
E%= 0.68%
Altura de
cuarta falla
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Observaciones:
Cuando aparece LOST o seal perdida en la parte superior de la pantalla es porque el
indicador no est sobre el eco y para encontrarla, hay que desplazarla hasta donde se
encuentra este (eco).
La grasa usada para buscar las imperfecciones del bloque, nos ayuda a tener contacto
directo con esta, adems de hacer que se desplace con mayor libertad.
Se evit en todo momento golpear el palpador, debido a que si este se golpeaba, los
resultados que se obtendran seran menos exactos o se podra malograr el mismo.
Con el palpador siempre se mova en forma lenta y circular, hasta encontrar el eco que
se muestre en la pantalla, una vez hecho esto, se trataba de no moverlo ya que podraalterar un poco los resultados.
Conclusiones:
El palpador usado en este laboratorio se recomienda solo usarlo para calcular espesores
porque por ejemplo cuando estamos trabajando en una zona demasiado cerca o zona
muerta va a ser muy irregular, la lectura no ser precisa
En este laboratorio se obtuvieron errores entre el 0.13% y siendo estos valores
aceptables, debido a que el palpador usado no da lecturas tan precisas, y esto es porquees el pulso eco, es decir, por un mismo lado enva la seal y por ah mismo recibe el
eco, lo cual es diferente comparado con el otro, que por un lado recibe el eco y por el
otro enva la seal.
Se concluye que la prueba de ultrasonido es necesaria cuando se quiera hallar
imperfecciones dentro de un material que debera ser uniforme y continuo en toda su
estructura, adems al usar este mtodo no destructivo, es decir, no se tiene que cortar
o partir el material a examinar para ver cul es problema, no contamina a comparacin
de otros mtodos y es ms exacto para saber en qu punto en especfico est la
discontinuidad o falla.