1.1 Presentación general a la inspección ultrasónica
Los equipos de inspección por ultrasonido han sido utilizados en aplicaciones industriales por más de 16 años. Desde 1940, las leyes físicas que rigen la propagación de las ondas sonoras de alta frecuencia a través de materiales sólidos han sido utilizadas para detectar grietas, vacíos, porosidades y otras discontinuidades en los metales, compuestos, plástico y cerámica; también, han sido utilizadas para medir el espesor y analizar las propiedades de materiales. La inspección por ultrasonido es segura y no destructiva. Ésta representa un método de ensayo consolidado en los varios campos fundamentales de la industria, como la fabricación, el tratamiento y los servicios, y especialmente en aplicaciones destinadas a las soldaduras y metales estructurales.
La evolución progresiva de las inspecciones por ultrasonido se compara en gran parte al desarrollo tecnológico aportado por la electrónica y, más tarde, por la informática. Los primeros trabajos efectuados en Europa y Estados Unidos, alrededor de 1930, demostraron que las ondas acústicas de alta frecuencia se reflejaban a partir de defectos ocultos o de límites de materiales de manera predecible, lo cual generaba patrones de ecos distintos que podían ser visualizados en las pantallas de los osciloscopios. El desarrollo de la técnica sonar (del inglés sonar, acrónimo de Sound Navigation and Ranging) durante la segunda guerra mundial dio gran impulso a la investigación ultrasónica. En 1945, el científico Floyd Firestone patentó un equipo al cual bautizó Supersonic Reflectoscope. Fue considerado como el primer detector de defectos por ultrasonido, práctico y comercial, que utilizaba la técnica de pulso y eco (pulse-echo) más utilizada de los últimos años. También, ha liderado los varios equipos comerciales que fueron introducidos en los años subsiguientes. Entre las compañías líderes que impulsaron el desarrollo de los detectores de defectos por ultrasonido y de los transductores (hoy generalizados como sondas en nuestra documentación), por los años 1960 y 1970, destacan: Panametrics, Staveley y Harisonic. Todas ellas, hoy, forman parte de Olympus.
A finales de la década de 1940, las investigaciones en Japón promovieron la utilización de ensayos por ultrasonido para el diagnóstico médico. En ellos se utilizó un equipamiento inicial B-scan que brindaba dos representaciones de perfil bidimensionales de las capas del tejido humano. Alrededor de 1960, las versiones primarias de los escáneres para la medicina empezaron a utilizarse para detectar crecimiento de tumores, cálculos biliares y otras condiciones físicas similares. En 1970, el lanzamiento de medidores de espesores fiables propició la aplicación de ensayos por ultrasonido en una amplia variedad de operaciones de fabricación que requerían medidas de espesor de piezas cuyo acceso se limitaba a un sólo lado. Fue entonces que los detectores de corrosión ganaron también una amplia utilización, ya que permitían medir el espesor restante de paredes en tuberías de metal y tanques.
Los últimos avances efectuados en equipos por ultrasonido se han basado en las técnicas de procesamiento digital de la señal y en los microprocesadores económicos que estuvieron disponibles desde 1980 en adelante. Ello ha dado lugar a la última generación de dispositivos de tamaño pequeño, altamente fiables y portátiles con: sistemas de inspección unilineal para la detección de defectos; capacidad de medición de espesores, y capacidad de proyección acústica de los ultrasonidos.
