ultrasonido

MANTENIMIENTO INDUSTRIAL INFORME DE TALLER

CONFIGURACIÓN DE EQUIPOS DETECTOR DE FALLAS POR ULTRASONIDO. Laboratorio No 2 Integrantes:     

HANCCO CHURA, Jhon MOREANO SOTO, Gerald OVIEDO VILCA, Erick PACHECCA LAYME, Julio QUISPE VELAZQUES, Víctor (Grupo A)

Docente Responsable:

Carlos Tacusi Russell

Fecha de entrega: 09  – 10  – 2012 Arequipa  – Perú 2012

INDICE

I.

INTRODUCCIÓN................................................................................................................ 3

II. OBJETIVOS A ALCANZAR. ........................................................................................... 3 III.

DESCRIPCIÓN DE LA TAREA. .................................................................................. 3

a. Marco Teórico. .............................................................................................................. 3 i.

Generación De Ultrasonido. .................................................................................. 3

ii.

Tipo De Palpadores. ................................................................................................ 4

b. Descripción De La Tarea. ........................................................................................... 5 c. Procedimiento A Seguir. ............................................................................................ 5 d. Implementos De Seguridad Usados. ....................................................................... 6 e. Materiales, Equipos, Instrumentos Y Herramientas Utilizados En La Tarea Ejecutada................................................................................................................................ 6 IV.

EJECUCIÓN DE LA TAREA. ...................................................................................... 7

a. Datos Generales. .......................................................................................................... 7 b. Configuración De Instrumentos. .............................................................................. 7 c. Procedimiento De Ajuste. .......................................................................................... 7 d. Resultado De Procedimiento De Ajuste. ................................................................ 8 e. Calibrar El Instrumento Utilizando La Función Calibración. ............................ 8 f.

Preguntas. .................................................................................................................... 12

V. OBJETIVOS ALCANZADOS. ........................................................................................ 12 VI.

DIFICULTADES. .......................................................................................................... 13

VII.

CONCLUSIONES. ....................................................................................................... 13

VIII.

RECOMENDACIONES. .............................................................................................. 14

I.

INTRODUCCIÓN. La aplicación de ultrasonido para la detección de fallas, constituye uno de los métodos de ensayo no destructivo más importantes, tanto por su versatilidad como por su facilidad de aplicación. El ensayo de ultrasonido constituye un método de control de aquellos materiales que poseen conductividad acústica, tales como metales, cerámica, plásticos, etc. Con este método se pueden controlar piezas forjadas y fundidas, material laminado, productos semi o totalmente elaborados, chapas tubos y caños con sus cordones de soldadura.

II.

OBJETIVOS A ALCANZAR. 

Realizar la calibración de los diferentes palpadores: normal y T/R con los diferentes patrones.



Realizar las mediciones con los palpadores de acuerdo al procedimiento necesario.

III.

DESCRIPCIÓN DE LA TAREA. a. Marco Teórico. i. Generación De Ultrasonido. Los ultrasonidos son ondas acústicas de idéntica naturaleza que las ondas sónicas, diferenciándose de éstas en que su campo de frecuencias se encuentra por encima de la zona audible. Por los fenómenos que provocan en su propagación a través de sólidos, líquidos y gases han dado lugar a la

los

aparición de

numerosas aplicaciones técnicas y científicas, siendo la más significativa el control no destructivo de materiales, de forma que en este tipo de inspecciones se aprovecha la energía acústica como portadora de la señal, lo que en general va asociado a bajos niveles de energía.

El ultrasonido es una onda cuya frecuencia de oscilación es mayor que 20000 Hz. El ultrasonido se produce aplicando una carga eléctrica a un material con características piezoeléctricas el cual sufre una deformación física y produce presión sonora desde su superficie. Si conseguimos introducir un ultrasonido producido un material piezoeléctrico conseguido

dentro un

primer

del

material

paso

en

a

verificar,

nuestro

habremos

cometido.

Para

conseguirlo se utiliza un acoplamiento acústico, es decir, una materia que permita la transmisión de las oscilaciones producidas por el cristal. Este acoplamiento tiene como finalidad eliminar el aire y generalmente se suele utilizar el acoplarte, aceite fluido o grasa consistente dependiendo del grado de rugosidad de la pieza. Cuando el ultrasonido „INSONIFICA‟ el material a inspeccionar  viaja uniformemente hasta encontrar el fondo del material y se refleja viajando un camino de retorno hacia el palpador este eco de fondo ultrasónico produce un pico en la imagen A Si existiera un defecto o una falla en el material que produzca una diferencia de densidad con respecto al material inspeccionado, entonces el defecto o fala función como un reflejo. El ultrasonido se refleja en esa falla o defecto y aparece en la pantalla como otro pico en la imagen A.

ii. Tipo De Palpadores.  Al elemento emisor de la onda ultrasónica se le llama corrientemente palpador y lógicamente existe diferentes tipos con distinto diámetro y frecuencias con miras a efectuar todo tipo de controles, adaptándose el palpador al control específico que se vaya a efectuar:

En la figura siguiente pueden observarse distintos tipos de palladores.

Fig. No 1-palpador Fuente: guía Mant. Predictivo

Fig. No 2-ultrasonido Fuente: guía Mant. Predictivo

b. Descripción De La Tarea. La tarea principalmente está basada en realizar la calibración de un equipo de falla por ultrasonido epoch-olympus, siguiendo las indicaciones del profesor  encargado, así mismo, deberá conocer los parámetros principales de dicha calibración, la diversas llaves y sus respectivas funciones en el proceso de calibración.

c. Procedimiento A Seguir. Utilizando el Equipo para la detección de fallas por ultrasonido- Epoct XT que será proporcionado por el profesor de deberá seguir los pasos paras su calibración, Mediante el generador de pulsos eléctricos, las sondas acústicas son introducidas en el material gracias a un cristal o palpador con propiedades piezoeléctricas capaz de transformar el impulso eléctrico en ondas ultrasónicas, el transductor a utilizar es „panametrics-NDT Olympus‟ Dichas ondas de alta

frecuencia se propagan a través del material, para evitar interferencias se unto una solución acoplante en la zona a censar, en este caso se utilizo grasa. Las Ondas se reflejan, difractan y atenúan, según encuentren o no obstáculos en su camino. La señal, recogida por el mismo u otro palpador, y enviada a una pantalla de rayos catódicos dará una imagen formada por distintos ecos, de los que analizando su situación, altura y forma podrá saberse el tipo de obstáculo en que rebotó (Grieta, poro, escoria, etc.) y su situación en la pieza examinada.

d. Implementos De Seguridad Usados. 

Ropa de trabajo.

e. Materiales, Equipos, Instrumentos Y Herramientas Utilizados En La Tarea Ejecutada. 

1 Equipo para la detección de fallas por ultrasonido- Epoct XT.



1 equipo para medición de espesores por ultrasonido- DM2Krautkraner-Branson.



1 Cable con conectores para palpadores normales y angulares miniatura.



1 cable con conectores para palpadores T/R.



Palpador normal de 5 MHz



Transversal en acero.



Palpador T/R 2MHz.



1 patrón K1



1 Patrón K2.



1 patrón VW.



1 probeta con discos de diferentes espesores vaciado en resina de poliéster no saturada.

IV.

EJECUCIÓN DE LA TAREA. PARTE 1: Calibración Del Palpador Normal. Asignación. Usando el patrón K1 de ajuste y el palpador MB4S, calibrar sus defectos de fallas para un rango de prueba de 0-100 mm. De acero.

a. Datos Generales.

Tipo de detector de fallas digital

PANAHELICS-ND

Sonda usada

Keiyu R6-174

Patrón de ajuste Acoplamiento usado

Grasa

b. Configuración De Instrumentos. Ancho de pantalla Velocidad del sonido Retardo

250.51

Frecuencia

730

Gates

Puerta 1

5912

Rectificación

Rull

Pico/Flaco

25/99.95

0

Dual

p/E

c. Procedimiento De Ajuste.

Prender el instrumento. Conectar el palpador utilizando el cable apropiado con el instrumento acoplar el emisor con un acoplamiento sobre la superficie de ajuste del patrón. Utilizando 100 mm, de distancia de ajuste. Mover la ventana A el motor sobre el primer rebote del eco en la `pantalla calibrar la intensidad de modo que el primer rebote del eco alcance aprox. 80% de la altura de la pantalla. Incrementar o disminuir al valor del retardo de sonda hasta que el valor correcto del primer rebote del eco sea indicado.

d. Resultado De Procedimiento De Ajuste.

Fig. No 3-transductor Fuente: guía Mant. Predictivo

Fig. No 4-impulsos Fuente: guía Mant. Predictivo

e. Calibrar El Instrumento Utilizando La Función Calibración.

Descripción el procedimiento.  Antes de calibrar es necesario conocer las diversas llaves y sus funciones en el equipo.

1

2

12 3 11 4 10 5 6

7

8

9

Fig. No 5-botonera Fuente: Manual EPOCH-XT

Ítem

Color

Función

1

Rojo

Permite al operador controlar puertas y la pantalla

2

 Azul

Ajusta la sensibilidad en el sistema

3

Morado

Mueve un parámetro al siguiente, también acepta parámetros ajustables.

4

 Amarillo

Ajusta el material, sonido, velocidad del instrumento

5

 Amarillo

Inicia la auto calibración EPOCH XT

6

Blanco

7

 Amarillo

8

 Amarillo

9

 Amarillo

Permite hacer combinaciones con las demás llaves y realizar diversas funciones.  Ajusta la calibración en posición cero de los instrumentos Ajusta el angulo de refracción con el material  Ajusta el rango de los instrumentos según la velocidad del sonido.

10

café

Acceder a instrumentos de menú.

11

café

 Acceder a instrumentos de medida: cajas, puertas y el software.

12

café

Acceder a instrumento de menú para el display

Configuración Antes De Calibrar. 

Para seleccionar el valor de ganancia inicial es apropiado conocer  si el valor es el correcto, mediante las teclas de acceso directo, ajustar la ganancia de 20 dB y ajustar el valor apropiado durante la calibración.



Pulsar [2NDF], [DISPLAYSETUP], [GAIN].



Para introducir una velocidad aproximada para el material de prueba, se debe ajustar lo valores con las teclas de función o las teclas de giro. Si el valor de la velocidad es desconocido, encontrarlo en el apéndice Asonido-velocidades, en anexos.



Pulsar, [VEL]



Para establecer el rango ajustar el valor con las teclas de función o teclas de giro.



Pulsar, [RANGE]



Para ajustar el espesor del material 0.00 pulg; 0.00 mm.



Pulsar, [2NDF][ANGLE][GRUESO] [F1]



O utilice las teclas de giro para ajustar el valor a Zero



Pulsar, [ZERO]



En este procedimiento se utilizara un Angulo de 0 o, utilizar las teclas de función para acceder a los valores requeridos, una ves qué el transductor este acoplando al bloque, ajustar el generados de impulsos y la configuración de filtro.



Pulsar, [ANGLE]

Calibración Por Distancia. 

Untar con grasa el transductor, escoger el punto a tomar medida, no mover el transductor de ese punto durante el proceso.



Presionar 

[CAL], con esto se activara el modo de auto

calibración, para salir de la auto calibración presionar o través

[CAL]. 

Posicionar la puerta 1 sobre la primera reflexión( esta debe de ser  el primer largo echo después del golpe, considerar el umbral “tener en cuenta que el espesor a medir es de 25mm”



Ajustar la ganancia teniendo en cuenta que la amplitud este aproximadamente al 80%, en la parte superior se mostrara la medida de largo.



Presionar  [ZERO](OFFSET) una vez la lectura este continua o estable, la pantalla se congelara y aparecerá una nueva ventana, ingresar el valor exacto de la distancia (25.000) , si se introduce un número incorrecto presionar  [ZERO][DELETE] borrara la falla después se podrá ingresar el valor correcto.



Presionar [F1] para continuar, retornara a la pantalla inicial.



En la posición de la puerta 1 si eco está excediendo el umbral. este eco esta generalmente localizado entre la novena y decima división usualmente es el tercer eco. Ajustar la ganancia.



Ajustar la ganancia aproximadamente al 40% de la amplitud.



Presionar

[CAL], después

[VEL] una vez este calmada la

pantalla esta se congelara, utilizar la numeración e ingresar el valor exacto. 

Presionar  [F2] para calcular y completar la auto calibración. El

ZERO (offset) se ajustaran automáticamente. 

Se debe realizar el mismo procedimiento para la puerta 2 donde se tendrá como parámetros 100.000.

f. Preguntas. Explique Cuál De Los 2 Métodos De Calibración Es Más Apropiado Por Exactitud, Rapidez Y Confiabilidad. El método de calibración T/R consideramos más apropiado debido a que se busca valores más exactos, si bien el primer eco pueda estar muy lejos se puede buscar el eco que se aproxime mas al valor deseado, considerando que se debe duplicar o triplicar la distancia teniendo en cuenta el número de eco, así mismo, el eco se aproxima al valor  requerido.

Qué Función Se Debe Aplicar Para Inspeccionar Un Eje Con Una Longitud De 6 Metros. Para calibrar una longitud de ese nivel principalmente se debe disminuir  la ganancia e incrementar el rango a tomar después los demás pasos son los mismos al realizarse, tener en cuenta el 80% del primer eco. También se puede realizar la medición de 6 metros teniendo en cuenta por ejemplo la distancia de 1 m. Pero la medición se debe de hacer en el sexto eco, y en ese punto se calibrara los 6 metros, sin ser necesario un material de 6 metros para compararlo.

V.

OBJETIVOS ALCANZADOS. 

Se realizo la calibración del equipo detector de fallas, utilizando las puertas 1 y 2 teniéndose valores entre 0.25 a 100 cm la calibración.



Se conoció

los principales parámetros como ganancia, rango,

velocidad requeridas para cada uno.

VI.

DIFICULTADES. 

Después de hacer la calibración a 0.25 cm se quiso pasar a la de 100 cm. Pero se borraba la calibración anterior, a lo que se pido ayuda al profesor encargado, se nos olvido guardar los cambios.

VII.

CONCLUSIONES. 

Procedimiento

no

destructivo

de

ultrasonido

es

de

gran

importancia en un sistema de mantenimiento predictivo. 

El equipo EPOCH-XT posee diversas utilidades lo que hace complicado su aprendizaje. Debido a la gran cantidad de ítems que tiene, considerando que se reviso el manual del equipo.



La calibración del equipo de ultrasonido es sencilla.



Se necesita conocer el valor exacto del material con el que se va a compara, n o hacerlo traería mediciones erróneas.



En la pantallas la primera perturbación es la distancia requerida, las demás son consideradas ecos, que se dan entre el transductor y el material, siendo estos proporcionales al valor  inicial.



El gate se debe ubicar a un 80% de la amplitud de la perturbación.



También se puede hacer la medición teniendo en cuenta los ecos.



Para conocer la velocidad que se debe emplear en el catalogo nos dan una lista a la cual se debe de tener en cuenta.



Existen diferentes tipos de modo de calibración, diferenciado por  el tipo de transductor usado.

VIII.

RECOMENDACIONES. 

Además de la explicación del profesor encargado seria de gran utilidad contar con el manual de equipo detector de fallas, ya que al olvidarse de algún paso uno puede consultar el manual. O al concluir la tarea rápidamente tener el manual para practicar otro procedimiento que da el equipo de fallas.

IX.

BIBLIOGRAFÍA. 

X.

Manual Epoch XT Ultrasonic Flaw Detector Version D; 910264-EN-March 2007

ANEXOS. a. APENDICE A. VELOCIDAD SONIDO

Las tablas fueron obtenidas del manual EPOCH-XT