Desarrollo de un sistema para la medición del espesor en tuberías de acero

Este trabajo describe la implementación de un experimento sobre la detección ultrasónica de fallas en una sección de tubo de aluminio. El sistema permite realizar una imagen del atraso entre los pulsos ultrasónicos reflejados por las dos paredes, lo que permite crear una imagen del espesor de la tub...

Full description

Autores:
Bolaños Bolaños, Andrés Sebastián
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2024
Institución:
Universidad Autónoma de Occidente
Repositorio:
RED: Repositorio Educativo Digital UAO
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:red.uao.edu.co:10614/15676
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/10614/15676
https://red.uao.edu.co/
Palabra clave:
Ingeniería Mecánica
Ultrasonido
Ensayos no destructivos
Espesor
Escáner ultrasónico
Ultrasound
Non-destructive testing
Thickness
Ultrasonic scanner
Rights
openAccess
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Derechos reservados - Universidad Autónoma de Occidente, 2024
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description Este trabajo describe la implementación de un experimento sobre la detección ultrasónica de fallas en una sección de tubo de aluminio. El sistema permite realizar una imagen del atraso entre los pulsos ultrasónicos reflejados por las dos paredes, lo que permite crear una imagen del espesor de la tubería. En esta imagen se pueden detectar reducciones espesor y agujeros pasantes. El sistema de movimiento posee un desplazamiento y una rotación y fue implementado modificando un manipulador existente en el laboratorio. Los resultados mostraron que el sistema permite detectar agujeros de varios milímetros de radio y reducciones de espesor. Sin embargo, no fue posible detectar ranuras de 1,5 mm de ancho debido a la resolución espacial. Además, fue realizado el diseño preliminar de un pulsador/receptor ultrasónico, un equipo analógico indispensable para ensayos no destructivos por ultrasonido. Este equipo es costoso y fabricado por pocas empresas, y su desarrollo local es interesante desde el punto de vista tecnológico
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El sistema de movimiento posee un desplazamiento y una rotación y fue implementado modificando un manipulador existente en el laboratorio. Los resultados mostraron que el sistema permite detectar agujeros de varios milímetros de radio y reducciones de espesor. Sin embargo, no fue posible detectar ranuras de 1,5 mm de ancho debido a la resolución espacial. Además, fue realizado el diseño preliminar de un pulsador/receptor ultrasónico, un equipo analógico indispensable para ensayos no destructivos por ultrasonido. Este equipo es costoso y fabricado por pocas empresas, y su desarrollo local es interesante desde el punto de vista tecnológicoThis work shows the experimental implementation on ultrasonic flaw detection in an aluminum tube section. The system allows the generation of an image of the delay between the ultrasonic pulses reflected by the two pipe walls, which therefore is an image of the thickness of the pipe. In this image can be detected thickness reductions and through holes. The movement system has a displacement and a rotation and was implemented by modifying an existing manipulator in the laboratory. The results showed that the system can detect holes of several millimeters in radius and thickness reductions. However, it was not possible to detect 1.5 mm wide grooves due to the spatial resolution. In addition, the preliminary design of an ultrasonic pulser/receiver was carried out. This is an essential analog equipment for non-destructive ultrasound testing. This equipment is expensive and manufactured by few companies, and its local development is interesting from a technological point of viewProyecto de grado (Ingeniero Mecatrónico)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2024PregradoIngeniero(a) Mecatrónico(a)42 páginasapplication/pdfspaUniversidad Autónoma de OccidenteIngeniería MecánicaFacultad de IngenieríaCaliDerechos reservados - Universidad Autónoma de Occidente, 2024https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Desarrollo de un sistema para la medición del espesor en tuberías de aceroTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/redcol/resource_type/TPT. G. Leighton, “What is ultrasound?” Progress in Biophysics and Molecular Biology, vol. 93, no. 1, pp. 3–83, 2007, part of the specal issue Effects of ultrasound and infrasound relevant to human health. [En línea]. Disponible en: https: //www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079610706000812 E. Franco, C. Burbano, F. Buiochi, and J. Lopes, “Subwavelength twin ultrasound focused (stuf) beam generated by shear-to-longitudinal mode conversion in a triangular prism,” Sensors and Actuators A: Physical, vol. 344, p. 113704, 2022. [En línea]. Disponible en: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/ S0924424722003429 E. E. Franco, C. A. B. Reyna, A. L. Duran, ´ and F. Buiochi, “Ultrasonic monitoring of the water content in concentrated water-petroleum emulsions using the slope of the phase spectrum,” Sensors, vol. 22, no. 19, 2022. [En línea]. Disponible en: https://www.mdpi.com/1424-8220/22/19/7236 A. L. Duran, ´ E. E. Franco, C. A. B. Reyna, N. Perez, ´ M. S. G. Tsuzuki, and F. Buiochi, “Water content monitoring in water-in-crude-oil emulsions using an ultrasonic multiple-backscattering sensor,” Sensors, vol. 21, no. 15, 2021. [En línea]. Disponible en:: https://www.mdpi.com/1424-8220/21/15/5088 H. C. Fledelius, “Ultrasound in ophthalmology,” Ultrasound in Medicine & Biology, vol. 23, no. 3, pp. 365–375, 1997. [En línea]. Disponible en: https://www.sciencedirect.com/ science/article/pii/S030156299600213X C. M. Sehgal, S. P. Weinstein, P. H. Arger, and E. F. Conant, “A review of breast ultrasound,” Journal of Mammary Gland Biology and Neoplasia, vol. 11, no. 2, pp. 113–123, Nov. 2006. [En línea]. Disponible en: https://doi.org/10.1007/ s10911-006-9018-0 I. Aly, A. Rizvi, W. Roberts, S. Khalid, M. W. Kassem, S. Salandy, M. du Plessis, R. S. Tubbs, and M. Loukas, “Cardiac ultrasound: An anatomical and clinical review,” Translational Research in Anatomy, vol. 22, p. 100083, 2021. [En línea]. 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