Inspección por ultrasonidos con multielementos y control de fase: leyes focales y barrido sectorial

Fundamento

Un arreglo de multielementos reemplaza el único cristal del palpador convencional por decenas de elementos piezoeléctricos independientes, cada uno excitado con un retardo propio. Al variar esos retardos —lo que constituye la ley focal— el frente de onda resultante se puede orientar en un ángulo elegido y enfocar a una profundidad elegida, todo por control electrónico y sin mover el palpador. De ahí las dos capacidades que cambian la práctica de la inspección: el barrido sectorial, que recorre un abanico de ángulos desde una única posición y presenta el resultado como una imagen bidimensional de la sección, y el barrido lineal, que desplaza electrónicamente la apertura activa a lo largo del arreglo. La consecuencia práctica es que una soldadura se inspecciona con cobertura angular completa desde pocas posiciones, con registro codificado de la posición del palpador, lo que produce un archivo permanente y auditable en lugar de la observación efímera de una pantalla. La calificación exige verificaciones propias que el ultrasonido convencional no tiene: actividad e igualdad de respuesta de todos los elementos del arreglo, exactitud de los ángulos generados electrónicamente, corrección por la variación de sensibilidad con el ángulo, verificación de la zapata y de su desgaste, y comprobación del codificador de posición. La terminología de estas técnicas está normalizada porque los términos propios del método no existen en el ultrasonido clásico.

Matriz (en qué muestra)

Uniones soldadas de recipientes a presión, cañerías y estructuras; componentes forjados y fundidos; inspección con arreglos de multielementos y barrido sectorial; procedimientos y personal en calificación

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Equipo de ultrasonido con multielementos y control de fase; arreglos de distinta frecuencia y número de elementos con sus zapatas; codificador de posición; bloques de calibración normalizados y bloques de referencia con reflectores artificiales; programas de cálculo de leyes focales y de análisis de datos; acoplante.

Proveedores de Metrología y calibración.

Reactivos¿Dónde lo compro?

Acoplante ultrasónico; solventes de limpieza.

Proveedores de Reactivos y solventes.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Probetas de calificación con discontinuidades conocidas; bloques de referencia certificados; planillas de configuración de leyes focales y de verificaciones; archivos de datos codificados; identificación del equipo, del arreglo, de la zapata, del procedimiento y del operador calificado.

Proveedores de Material de vidrio.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Acoplante; desgaste de zapatas; probetas de calificación.

Proveedores de Material de vidrio.

Unidad

rad · rango angular del barrido sectorial y paso angular empleado · leyes focales configuradas: ángulos, profundidad de foco y apertura activa · actividad y uniformidad de respuesta de los elementos del arreglo · corrección de sensibilidad en función del ángulo · verificación del codificador de posición y de la zapata · cobertura de la soldadura demostrada sobre la probeta de calificación · archivo de datos codificado del examen

Rango de referencia

La sensibilidad del arreglo no es la misma en todos los ángulos del abanico, de modo que sin la corrección angular una indicación en el extremo del sector puede quedar por debajo del umbral aunque sea del mismo tamaño que otra detectada en el centro

Norma que lo exige

Los códigos de fabricación e inspección de recipientes a presión, de cañerías y de estructuras soldadas que admiten el método como alternativa a la radiografía; los requisitos de calificación de procedimientos y de personal; las normas de acreditación del organismo de inspección; los pliegos de obra y de fabricaciónargentina e internacional

Norma que describe la técnica

IRAM 10056, que fija la terminología de los términos utilizados en los ensayos por ultrasonidos mediante multielementos con control de fase; IRAM-NM 335, con la terminología general de ultrasonidos; IRAM-ISO 2400 e IRAM-ISO 7963, con los bloques de calibración número 1 y número 2; IRAM-ISO 16946, con los bloques de calibración con escalonesargentina e internacional

Edición y vigencia de la norma

IRAM 10056; IRAM-NM 335:2025; IRAM-ISO 2400:2017; IRAM-ISO 7963:2017; IRAM-ISO 16946

Volumen de muestra

No destructivo. Inspección sobre la pieza

Conservación y transporte

La cobertura se demuestra sobre una probeta de calificación con discontinuidades en las posiciones y orientaciones críticas, y no por cálculo geométrico: la zapata desgastada y la variación de sensibilidad angular hacen que la cobertura teórica y la real difieran. La actividad de los elementos se verifica antes de cada jornada, porque un elemento muerto degrada el haz sin que la pantalla lo anuncie.

Límite de detección típico

Los sistemas resuelven indicaciones equivalentes a reflectores de algunos milímetros según frecuencia y profundidad

Incertidumbre típica

De 0,5 a 2 grados en el ángulo generado; de 1 a 3 mm en la ubicación de indicaciones

Área

Ingeniería; Materiales/industrial; Metrología y calibración

Fecha de última actualización: 14/9/2026

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