Detector de grietas en metales por medio del método de emisión acústica (TG 1902)

Abstract

Generalmente, cuando un material es expuesto a diferentes esfuerzos este es desgastado. Dicha exposición genera rupturas en el material y causa el nacimiento de una grieta, la cual libera cierta cantidad de energía en forma de ondas elásticas, lo cual se conoce como el fenómeno de emisión acústica (EA). Por medio de sensores especializados en la detección del fenómeno de emisión acústica (EA), las ondas elásticas son transformadas para la lectura del fenómeno y la detección de las grietas. (Karbhari & Ansari, 2009). El daño en infraestructuras metálicas puede provocar consecuencias negativas en la sociedad, ya que es muy difícil saber si un metal tiene algún tipo de deterioro. Si se llevara control del estado del metal se podría prevenir accidentes; por ejemplo, en los últimos años en Colombia se han caído 5 puentes de gran importancia para el país, generando pérdidas socioeconómicas y culturales. Una de las principales causas del desplome de estos puentes fue debido a la aparición de grietas en su estructura metálica, es decir, si estos puentes hubieran contado con el monitoreo de su estado se podría haber tomado medidas de control y se hubieran evitado las siguientes consecuencias. (El Universal, 2019). Este trabajo de grado presenta la elaboración de dos sistemas de costo asequible capaces de detectar, analizar y localizar la formación de grietas en estructuras de diferentes materiales como lo son concreto y metales por medio del método de emisión acústica. El primer sistema, corresponde a sensores piezoeléctricos especializados para la detección del fenómeno de Emisión Acústica (EA). Por otro lado, el segundo corresponde a sensores de ultrasonido que se adecuaron para la detección de grietas por medio del método de emisión acústica (EA). Inicialmente se pudo detectar el fenómeno de emisión acústica mediante dos tipos de sensores (piezoeléctricos y ultrasonido). Para verificar que el fenómeno que se estuviera detectando correspondiera al de emisión acústica, es necesario el análisis paramétrico de las señales captadas por los dos tipos de sensores para los cuales fue necesario hacer un circuito de adecuación por sensor. Por otro lado, se le dio un mayor alcance a este trabajo de grado de modo que no solo se detectó la aparición del fenómeno de emisión acústica; si no que también se logró localizar la fuente de EA (grieta) en una o dos dimensiones con coordenadas y una interfaz gráfica amigable para el usuario mediante el software LABVIEW donde se adquirieron todos los datos de la señal. Segundo, este trabajo de grado estaba planeado inicialmente para la detección de la aparición del fenómeno de EA en metales, pero también se logró localizar y detectar la fuente de emisión acústica en concreto.