Los medidores ultrasónicos de espesor estrcutural o de pared (medidores de espesor por ultrasonidos, comprobadores de espesor por ultrasonidos, medidores UT, etc.) miden el espesor de las paredes de materiales como el acero, el plástico y otros, utilizando tecnología ultrasónica. Los medidores ultrasónicos de espesor son ideales para medir los efectos de la corrosión o la erosión en tanques, tuberías o cualquier estructura cuyo acceso esté limitado a un solo lado. Los modelos de eco múltiple a través de la pintura (UTG M) miden el espesor del metal de una estructura pintada sin tener que remover el revestimiento.
Las técnicas de medición ultrasónicas de espesores se utilizan para medir una amplia gama de sustratos y aplicaciones para la pérdida de espesor del material debido a la corrosión o la erosión. Los medidores de espesor por ultrasonidos están diseñados para medir el espesor de sustratos metálicos (hierro fundido, acero y aluminio) y no metálicos (cerámica, plásticos y vidrio) y cualquier otro conductor de ondas ultrasónicas, siempre que tenga las superficies superior e inferior relativamente paralelas.
Un medidor ultrasónico de grosor facilita la inspección rápida de grandes estructuras metálicas a pequeños intervalos de medición, proporcionando un mapa detallado de los grosores de la superficie explorada. Cuando sólo se puede acceder a un lado del sustrato, la medición de espesores de pared por ultrasonidos es la forma más eficaz de controlar los efectos de la erosión o la corrosión y es fundamental tanto para la garantía como para el control de calidad.
Las sondas de corrosión miden el espesor de las paredes de materiales como el acero, el plástico y otros. Los medidores de espesor por ultrasonidos son ideales para medir los efectos de la corrosión o la erosión en depósitos, tuberías o cualquier estructura cuyo acceso esté limitado a un lado.
PosiTector UTG C
Corrosión con sonda cableada
PosiTector UTG CA
Corrosión con sonda integral
PosiTector UTG CX
Corrosión con la sonda Xtreme
El medidor ultrasónico de espesor cuenta con la capacidad de atravesar la pintura para medir con rapidez y precisión el espesor del metal de una estructura pintada, sin tener que retirar el revestimiento. También es ideal para medir materiales granallados y otras aplicaciones que requieren una cara de desgaste más duradera.
Las sondas ultrasónicos de baja frecuencia miden el espesor de las paredes de materiales atenuantes como la fundición/el hierro dúctil, el aluminio fundido y el zinc fundido.
Los medidores ultrasónicos de gran precisión están diseñados para realizar mediciones de alta resolución y en materiales finos, como metales y plásticos. El modo automático Multi-Echo garantiza la mejor precisión en metales finos.
La erosión es el proceso en el que un revestimiento protector o un sustrato se deagasta dedido a la fricción de la interacción mecánica repetitiva. Las causas típicas de la erosión son la cavitación, el impacto de partículas líquidas o sólidas y el movimiento relativo contra superficies sólidas o fluidos en contacto.
La corrosión es el proceso por el cual un sustrato y sus propiedades se dañan o desgastan por una acción o cambio químico. En los metales, el deterioro atribuido a la corrosión suele estar causado por un proceso de oxidación.
El uso de métodos de inspección no destructivos minimiza los problemas de seguridad, garantiza el cumplimiento de los códigos y reduce la frecuencia de las reparaciones importantes (y, por tanto, los costos). Por ejemplo, las aplicaciones marinas tienen un riesgo significativo de fallo catastrófico del sustrato debido a la corrosión o erosión no detectada del mismo. Sin embargo, los costos asociados a los daños por corrosión o erosión pueden ser más sutiles. Consideremos el caso de una pala de hélice que ha sufrido desgaste o daños. Un impacto probable es la disminución de la eficiencia de la hélice, que se traduce directamente en una disminución de la potencia y un aumento de la turbulencia (vibración). Esto se traduce en una disminución de la velocidad máxima y un aumento del consumo de combustible. Además, la cavitación causada por la hélice dañada crea un entorno que es aún más perjudicial para la propia hélice.
Para obtener más información sobre las pruebas de espesor por ultrasonidos, lea nuestro artículo "Medición de los efectos de la erosión y la corrosión" aquí.
Con los medidores de espesores por ultrasonidos se puede realizar una medición precisa del espesor de pared restante de un sustrato en tuberías, recipientes a presión, tanques de almacenamiento, calderas u otros equipos propensos a la erosión o la corrosión.
Aunque muchas industrias se ven afectadas por la erosión y la corrosión, la atmósfera marina es uno de los ambientes de corrosión más agresivos. Los índices de corrosión se ven afectados por varios elementos, como el agua de mar, la humedad, el viento, la temperatura, los contaminantes del aire y los organismos biológicos. La erosión también es común en las aplicaciones marinas debido a la abrasión por el impacto del agua y las partículas contaminantes, el impacto debido a la turbulencia en los líquidos de alta velocidad, y la cavitación debido a las ondas de presión producidas por las burbujas de aire. La erosión no sólo afecta al propio sustrato, sino que también puede dañar los revestimientos protectores, aumentando la probabilidad de corrosión del sustrato. Los barcos, las marinas, las tuberías submarinas, las estructuras en alta mar y las plantas de desalinización son sistemas que están sujetos a distintos niveles de erosión y corrosión marina.
El medidor ultrasónico de espesor (corrosión) PosiTector UTG C utiliza un transductor de doble elemento, una "trayectoria en V" enfocada y una compensación de la trayectoria en V para medir con precisión el espesor de metales con corrosión agresiva o picaduras. La sonda de eco único UTG C no ignora el espesor del revestimiento exterior: para obtener la mejor precisión de medición, puede ser necesario eliminar cualquier revestimiento presente en el punto de medición.
La sonda del medidor ultrasónico de espesor por PosiTector UTG M (eco múltiple) utiliza un transductor de un solo elemento para medir con precisión el espesor del metal de una estructura nueva o ligeramente corroída, ignorando el espesor de los revestimientos protectores. El haz de ultrasonidos se desplaza en una trayectoria recta hacia la pared posterior del material a 90° con respecto a la superficie. Cuando se detectan tres ecos consecutivos de la pared posterior, la sonda realiza un cálculo basado en el tiempo para eliminar el grosor del revestimiento de la lectura del medidor.
La sonda del medidor ultrasónico de espesores (de precisión) PosiTector UTG P utiliza un transductor de línea de retardo de un solo elemento, para medir con precisión el espesor de materiales finos, incluyendo plásticos y metales. Cambia automáticamente entre los modos de eco único o de eco múltiple en función del material y el espesor.
La siguiente tabla enumera las velocidades de ultrasonidos de ondas longitudinales través de algunos materiales comunes que suelen medirse con medidores de espesor por ultrasonidos. Las velocidades específicas de los materiales pueden variar debido a la temperatura, la composición, el grano y otros factores. Para una mayor precisión, compruebe la velocidad en una muestra de espesor conocida.
Seleccione de una lista de velocidades través de material comunes preprogramadas o introduzca las suyas propias con facilidad.
PosiTector UTG Las sondas de espesor por ultrasonidos transmiten un impulso ultrasónico en el material que se va a medir. Este impulso viaja a través del material de lado a lado. Cuando encuentra una interfaz como el aire (pared posterior) u otro material, el pulso se refleja de vuelta a la sonda. El tiempo necesario para que el pulso se propague a través del material es registrado por el medidor ultrasónico de espesor y representado como t1y t2 a continuación.
Las sondas de un solo eco PosiTector UTG C disponen de un transductor de elemento doble con compensación automática de la trayectoria en V. El espesor se determina midiendo t1 (sin revestimiento) o t2 (con revestimiento), dividiéndolo por dos y multiplicándolo por la velocidad del sonido para ese material (acero). Véase la figura 1.
Figura 1
Para los materiales sin recubrimiento, t1 está relacionado directamente con el espesor del material. Cuando un material está recubierto, el tiempo de propagación aumenta y se muestra arriba como t2.
Los revestimientos, como la pintura, tienen una velocidad de sonido más lenta que la del metal. Por lo tanto, la técnica de eco único producirá un resultado de espesor mayor que el espesor real combinado del revestimiento y el metal. El resultado incluirá un valor significativamente mayor y desconocido del espesor de la pintura. Por lo tanto, no es una simple cuestión de medir el espesor de la pintura y restarlo del resultado de la medición del eco único.
Las sondas de espesor ultrasónicas MPosiTector UTG y UTG P, en modo de eco múltiple determinan el espesor midiendo el tiempo entre al menos tres ecos consecutivos de la pared posterior.
Figura 2
En la figura anterior (2), el modo de eco múltiple mide sólo el tiempo entre ecos. Independientemente de si el acero está recubierto o no, todos los tiempos entre ecos son iguales. En el modo de eco múltiple, el medidor de espesor determina el espesor midiendo t1+ t2+ t3, dividiéndolo por seis y multiplicándolo por la velocidad del sonido para ese material. El cálculo de espesor resultante que realiza el instrumento es, por tanto, una medición precisa del espesor del acero únicamente, sin tener en cuenta el espesor del revestimiento.
La velocidad del sonido se expresa en pulgadas por microsegundo o en metros por segundo. Es diferente para todos los materiales. Por ejemplo, el sonido viaja más rápido a través del acero (~0,233 pulgadas/µs) que a través del plástico (~0,086 pulgadas/µs).
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