Diseño de un analizador ultrasónico

Abstract

El proyecto comprende el diseño lógico de un Analizador Ultrasónico, el cual se utilizará para detectar defectos estructurales de materiales empleados en la industria, especialmente materiales como el acero (de tipo metálico), por ser el ultrasonido una de las técnicas de Evaluación no Destructiva que se utiliza en el control de calidad de procesos de fabricación y mantenimiento de estructuras, que deben ser sometidas a algún tipo de esfuerzo mecánico repetitivo. El proyecto consta de 3 etapas: 1. Fundamentación científica en la física del ultrasonido, como soporte fundamental para el diseño posterior del analizador ultrasónico. 2. Diseño físico del Analizador Ultrasónico, considerando cinco aspectos básicos: a. Sistema de emisión: genera las ondas de ultrasonido. Consta de: (1) un circuito electrónico de excitación; (2) el transductor ultrasónico y; (3) un medio de acople. b. Sistema de recepción y acondicionamiento de la señal: consta de: (1) el transductor ultrasónico; (2) un circuito análogo de amplificación y filtrado de la señal. c. Sistema de conversión A/D y envío de la señal al PC: consta de un conversor A/D, una memoria RAM, un PIC 18F452, un CI MAX232, una etapa de contadores y una etapa de multiplexores. d. Procesamiento digital de la señal: consta de: (1) un filtro pasabanda antialiasing (2) una autocorrelación de la señal, y (3) una transformada rápida de Fourier. e. Visualización de la señal: es la interfaz gráfica del sistema que permite visualizar la señal en el dominio del tiempo y en el dominio de la frecuencia. La interpretación de la información que esta visualización ofrece, corresponde a la persona que opere el analizador. 3. Análisis de posibles resultados en base a la física del ultrasonido, y al comportamiento de las señales ultrasónicas en el material de prueba. El diseño analizador ultrasónico estará enfocado al análisis de estructuras metálicas, utilizando la técnica ultrasónica del “pulso-eco” modo A, como un primer paso en el conocimiento científico y aplicación tecnológica de la técnica del ultrasonido en la evaluación no destructiva, con proyección a posteriores investigaciones y desarrollos tecnológicos en el Departamento de Física.