Calibracion de TOFD

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Determinar el PCS 2 d Tan ( theta ) para enfocar en una zona especifica a ´d´ 4/3 d Tan (theta) para enfocar a 2/3 del espesor ´t´ d= profundidad de foco o espesor de la pieza (depende) theta = angulo refractado ejemplo: 25 mm junta a tope- Enfoque en el centro del espesor con zapata de 70 grados

2 (12.5) (Tan 70)= 69mm = PCS

Foco a 2/3 del espesor del material-

4/3 (25) (Tan 70)= 92 mm PCS

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PCS-Separacion entre centros Distancia entre los puntos de salida de la

zapata.

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Como se determina?

4/3 D x Tan theta

Regla general- para juntas planas se enfoca a 2/3 de ‘T’.D= espesor total ‘T’

2 3

T

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Enfocar en l punto de interes Utilizado cuando se

buscan indicaciones a profunidades especificas

D=donde queremos enfocar

2D Tan θ

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Efecto del PCS En general un PCS ancho ofrece una mayor coberturaPero puede generar areas donde la intensidad acustica es muy baja. Calculos inadecuados puede ser muy perjudicial para la cobertura!

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Efecto de la seleccion del angulo

From Charlesworth & Temple

Optimum señal tip q ≈ 64°Optimum inf. tip q ≈ 68°

La respuesta en amplitud de los extremos (sup. e inf.) de la grieta, varia en funcion del angulo de incidencia.

La amplitud alcanza un maximo alrededor de 65 grados. Entre 45 y 80 grados la diferencia de amplitud esta en el orden de 6dB.Note que a 38 grados la amplitud de la señal de la base de la grieta cae casi a cero.

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Calculator

TOFD PCS tambien puede ser calculado con tablas de excel

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Seleccion de Transductores- Lineas Generales

Transductores fuertemente amortiguados para reducir el tiempo de oscilacion (ring time). y aumentar la resolucion en la superficie cercana

Baja frecuencia aumenta la dispersion del haz, aumenta la deteccion y disminuye la resolucion. Altas frecuencias presentan mayor atenuacion. Al aumentar la frecuencia se tiene menor longitud de onda lo que implica mayor resolucion.

Diametros pequeños ofrecen mayor beam spread pero la intensidad es mucho menor.

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Seleccion de Transductores-Resolucion en profundidad y frecuencia

A mayor cantidad de longitudes de onda, mayor resolucion en profundidad.

Regla general: 20 a 30 longitudes de onda.

Aumento de frecuencia → aumento de ciclos → reduccion de la dispersion del haz → mayor atenuacion y desviaciones (scattering).

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T in mmfocus 2/3 T

LW-BW time us

1 MHz# cycles

3 MHz# cycles

5 MHz# cycles

10 MHz# cycles

20 MHz# cycles

10 1.25 1.3 3.8 6.3 12.5 25.1

25 3.13 3.1 9.4 15.7 31.3 62.7

50 6.265 6.3 18.8 31.3 62.7 125.3

100 12.53 12.5 37.6 62.7 125.3 250.7

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Ejemplos de transductoresPCS 84 mm

PCS 84 mm

Haz concentrado

Gran apertura del haz

10 MHz 15mm dia

3 MHz 6mm dia

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Influencia de la frecuencia sobre la apertura del haz

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Influencia del diametro del cristal en el ancho del haz

3mm dia

6mm dia

12mm dia

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Effect of Wedge Angle

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Comparacion de Angulos

45 60 70A medida que el angulo refractado es mayor, se puede comprimir mas la base tiempo.Se explora un mayor volumen.

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Ajuste Filtros Regla General Pasa Alto = ½ Frecuencia Pasa bajo = 2x Frequency

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Rango Regla General Dejar por lo menos 1 us antes de LW Dejar 1 us despues del modo convertido

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Frecuencia de Digitalizacion

Es conveniente que sea lo mas alta posible

Minimo = 2x Frecuencia (10mhz x2=20mhz)

Ideal minimo 5x frecuencia(10 MHz x 5 = 50 MHz)

100 MHz if possible

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PRF Observe los ecos

fantasmas Observe la traza antes

de la LW, debe ser plana o casi plana o la prf puede estar muy alta

En el Omniscan optimum es adecuada

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Resolucion del encoder periodo de muestreo del encoder

1mm tipico- 2 or 3mm para reducir el tamaño de la data si es necesario para barridos muy largos.

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Averaje 32 maximo realista 8 a 16 usualmente

recomendado En ocasiones el

Averaje puede incrementar el SNR. Pero en general lo reduce.

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Ancho del pulso de excitacion Regla General- LW = 1

½ cycles, maximo 2

En el omniscan la seleccion de OPTIMO suele dar buenos resultados

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Seleccion de la ganancia Reglas generales LW de 20- 50% de altura de pantalla (FSH) Eco de fondo hasta 100% de altura de pantalla +10dB La ganancia no esta directamente relacionada con el

tamaño del defecto. DEBE EVITARSE EL USO DE FBH . Los SDH generan dos señales una de la parte superior del SDH y la otra es una onda creeping que recorre el perimetro del orificio.

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Bloque de calibracion Se utilizan entallas muy delgadas

preferiblemente fabricadas con EDM (BS 7706). Las entallas deben estar conectadas a una superficie externa o interna La profundidad de las entallas es de 1/3 y 2/3 T. El bloque debe ser del mismo material y espesor similar T.

Se utilizan entallas a diferentes profunidades hasta cubrir el espesor del material T. La ganancia de la entalla mas profunda debe ser minimo deberia ser 60% FSH.

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Consideracion sobre el nivel de ruido Es recomendable un maximo nivel de ruido

de 5% FSH entre LW y BW.

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Velocidad y retardo en la Zapata

A diferencia de la mayoria de las Tecnicas de UT, la calibracion de la Velocidad y el retardo en la zapata es realizado una vez que la data ha sido adquirida.

Hay que darle al sistema tres parametros esenciales:

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Seleccione un A-scan apropiado Coloque el cursor en

una zona que se encuentre libre de discontinuidades, con una buena señal A Scan, donde se observen bien la onda lateral y el eco de fondo.

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Introduzca los parametros de ensayo

1.PCS2.Espesor 3.Geometria

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Seleccione los picos Superior e Inferior de la Onda Lateral y del Eco de fondo repectivamente.

Existen muchas aproximaciones, la consistencia es la clave!Metodo general es: Primer Pico – Onda Lateral // Primer ValleEco de fondo

ref. cursor colocado en el primer pico

Se le indica al software Que ese punto es nuestro 0.

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Seleccione los picos Superior e Inferior de la Onda Lateral y del Eco de fondo repectivamente.

Cursor de medida colocado en el Primer valle del eco de fondoEste es el maximo espesor paraNuestra calibracion.

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Aceptar

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No detecta la señal? Verifique ganancia Acoplante Cables coneccion correta o dañados Posicion de las zapatas una frente a otra Electronica del equipo Verificar preamplificador. Asegure la carga

de la pila, asegure conecciones adecuadas.