9.1 Difracción de punta
La difracción de ondas es un fenómeno general en los ensayos por ultrasonido. La punta afilada de un defecto interno bien definido, como una grieta, difractará un haz ultrasónico incidente, lo que crea un frente de ondas esféricas cuya llegada a la sonda puede usarse para localizar la punta de la grieta y medir su profundidad. Para este tipo de ensayo se usan sondas comunes de haz angular. Las frecuencias de sonda más altas producen señales de difracción más fuertes.
En el ejemplo a continuación, se usó una sonda de 5 MHz junto con una suela (zapata) de 45° para medir la profundidad de una grieta de 5 mm (0,2") de alto en el fondo de una placa de acero de 12,5 mm (0,5") de espesor. La forma de onda de la izquierda muestra la indicación de pico desde la esquina inferior de la grieta. La sonda se desplaza hacia la derecha conforme a los trazos y la señal de difracción de la punta aparece frente a la indicación (defecto) de la esquina. Cuando la señal de la punta ha alcanzado el pico, un cálculo trigonométrico basado en la longitud de la trayectoria del sonido proporciona la distancia hasta la parte superior de la grieta.
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Indicación de defecto en esquina
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Difracción de la punta e indicaciones en esquina
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Una técnica de inspección asociada, dedicada a las soldaduras, es la difracción del tiempo de vuelo (TOFD), que típicamente emplea pares de suelas (zapatas) de onda longitudinal especializadas, junto con sondas de banda ancha de alta amortiguación, montadas en lados opuestos a la zona de ensayo mediante una configuración de emisión y recepción. El tamaño del elemento de la sonda, la frecuencia y la separación son seleccionadas para que cubran acústicamente la zona de soldadura. Las señales de difracción provenientes de la punta pueden visualizarse en una imagen B-Scan de sección transversal. Debido a que la técnica TOFD requiere escaneos con aparatos especializados y software de procesamiento de imágenes, no entra en el propósito de este tutorial.
