Ultrasonido por Arreglo de Fases, PAUT
Qué es Ultrasonido por Arreglo de Fases
Ultrasonido por Arreglo de Fases (PAUT) es un método de Inspección No Destructiva que emplea los principios fundamentales de Ultrasonido para generar haces de Ultrasonido formado y dirigidos a complacencia del inspector.
Una de las grandes aportaciones del Ultrasonido por Arreglo de Fases se centraliza en el aumento de la Probabilidad de Detección de defectos. Ya que las indicaciones son interpretadas por la visualización de una imagen, dejando en el pasado la interpretación usando Ecos. La formación de imágenes se logra gracias a los avances en: Electrónica en los equipos, Desarrollos de Palpadores y Software de Procesamiento.
Palpadores de Arreglo de Fases
A diferencia de Ultrasonido Convencional, donde solo se podía trabajar con uno o dos transductores a la vez, en Ultrasonido por Arreglo Fases se trabaja con un Palpador que tiene múltiples transductores. En el mercado podemos encontrar palpadores de 16, 32, 64 o 128 transductores (cristales). Aquí ya podemos comenzar a ver las grandes ventajas que nos aporta PAUT, ya que ahora podemos trabaja con hasta 128 transductores.
A demás de la cantidad de transductores, los materiales de los que están fabricados han evolucionado ampliamente mejorando la relación Señal – Ruido (S/N).
En cuanto a su construcción podemos encontrar variantes en el arreglo de la disposición de los cristales, por ejemplo, podemos encontrar Arreglos Lineales, Arreglos Anulares, Arreglos Rho-Theta, Arreglos Lineales Curvado, etc.
El Software de Procesamiento
El Software de procesamiento nos permite controlar en forma individual cada uno de los cristales, de tal manera que podemos disparar (activar) a cada uno de los transductores en forma independiente y en tiempos diferentes. En este método de Ultrasonido se aprovecha es capacidad para realizar patrones de disparo con tiempos de disparo específicos para generar una onda con forma definida dentro del material.
Los tiempos de retardos se encuentran en el rango de micro-segundos a nano-segundos. Por lo que virtualmente se puede construir la forma del haz de ultrasonido deseada.
Interferencia Constructiva
Al disparar un cristal se genera una Onda de Ultrasonido que viaja en el material, al disparar un segundo cristal se generará una segunda onda que también viajará en el material y que puede inter actuar con la primera para formar un frente de onda común. A esta interacción de las ondas se le conoce como Interferencia constructiva. La Interferencia Constructiva se genera dentro del Campo Cercano natural del palpado. En el campo lejano la interferencia destructiva.
Sectorial Scan, S-Scan
El S-Scan es una presentación de señales propia de Ultrasonido por Arreglo de Fases. El S-Scan se puede definir como la generación de múltiples haces con diferente ángulo, como se muestra en la Figura. Un arreglo típico es el S-Scan de 40° a 70° para la inspección de soldadura. El equipo permite colocar una máscara de la posición de la ranura de la soldadura traslapada sobre los haces de ultrasonido, de tal manera que se puede identificar la posición de los reflectores en el perfil de la soldadura inspeccionada.
Leyes Focales y Virtual Probes
Cada uno de los haces de ultrasonido mencionados arriba es conocido como Palpador Virtual “Vitual Probe”, ya que generará un A-Scan independiente. Los A-Scan de cada uno de los palpadores virtuales es apilado para forma la imagen del S-Scan. A cada uno de los A-Scan generados se les conoce cono “Ley Focal”