Respuesta corta
- Un medidor de espesores por ultrasonido no mide espesor: mide tiempo, y lo convierte en espesor con la velocidad del sonido del material que usted le indique.
- Si esa velocidad no es la de su material, el error en el espesor es proporcional: un 6 % de error en la velocidad es un 6 % de error en el espesor.
- La tabla de abajo sirve para elegir un valor de partida. Para medir con precisión, ajuste la velocidad con una muestra de espesor conocido de su propio material.
Tabla de velocidades del ultrasonido por material
Velocidad de la onda longitudinal a temperatura ambiente, que es la que usan los medidores de espesores por contacto, en metros por segundo (m/s) y en pulgadas por microsegundo (in/µs).
Metales
| Material | m/s | in/µs |
|---|---|---|
| Acero al carbono y de baja aleación Valor por defecto de los QS | 5.920 | 0,233 |
| Acero inoxidable austenítico (serie 300) | 5.660 | 0,223 |
| Hierro | 5.890 | 0,232 |
| Fundición, de gris a nodular Según tipo de grafito y nodularidad | 4.800–5.600 | 0,189–0,220 |
| Aluminio Según aleación | 6.320–6.380 | 0,249–0,251 |
| Titanio | 6.100 | 0,240 |
| Níquel | 5.640 | 0,222 |
| Inconel | 5.820 | 0,229 |
| Monel | 5.360 | 0,211 |
| Magnesio | 5.840 | 0,230 |
| Cobre | 4.650 | 0,183 |
| Latón | 4.390 | 0,173 |
| Bronce | 3.530 | 0,139 |
| Wolframio | 5.180 | 0,204 |
| Estaño | 3.330 | 0,131 |
| Plomo | 2.160 | 0,085 |
Plásticos, vidrio y otros
| Material | m/s | in/µs |
|---|---|---|
| Vidrio de placa | 5.770 | 0,227 |
| Vidrio de cuarzo | 5.740 | 0,226 |
| Metacrilato (PMMA) | 2.690 | 0,106 |
| Nailon | 2.690 | 0,106 |
| PVC | 2.390 | 0,094 |
| Poliestireno | 2.340 | 0,092 |
| Agua (20 °C) Referencia del acoplante | 1.470 | 0,058 |
Fuente: valores de referencia habituales en las tablas de velocidades de los fabricantes de medidores por ultrasonido (Elcometer, Dakota Ultrasonics), en los que coinciden. Fundición: rangos orientativos de Evident Scientific (ver la guía de nodularidad de la fundición). Acero: 5.920 m/s es el valor con el que salen configurados los medidores QS de dmq.
Por qué importa la velocidad
El equipo envía un pulso, mide cuánto tarda en ir y volver desde la cara opuesta de la pieza y calcula:
Espesor = velocidad × tiempo de ida y vuelta ÷ 2
Si la velocidad configurada no es la del material, el espesor mostrado se desvía en la misma proporción. Dos ejemplos sobre una pieza de 10,00 mm reales, medida con el equipo en el valor del acero (5.920 m/s):
| Material real | Velocidad real | El equipo muestra | Error |
|---|---|---|---|
| Aluminio | 6.320 m/s | 9,37 mm | −6,3 % |
| Acero inoxidable austenítico | 5.660 m/s | 10,46 mm | +4,6 % |
En una inspección de corrosión, medio milímetro puede ser la diferencia entre aceptar o rechazar un tubo. Por eso el primer paso de cualquier medición es fijar bien la velocidad.
Cómo ajustar la velocidad en el equipo
Los medidores QS5 y QS3 permiten fijar la velocidad de tres formas, de menos a más precisa:
- Elegir el material de la lista. El equipo trae precargados los materiales más habituales (acero, acero fundido, aceros inoxidables y de herramientas, hierro fundido…). Es rápido, pero sigue siendo un valor de tabla.
- Introducir una velocidad conocida. Si su proveedor o un ensayo anterior le dan la velocidad exacta de su material, se teclea directamente (de 100 a 19.999 m/s).
- Calibrar con una muestra de espesor conocido. Mide la muestra, introduce su espesor real y el equipo calcula la velocidad. Es el método más preciso, porque usa su material real.
Cómo debe ser la muestra de referencia
Según el manual de DEMEQ: del mismo material que la pieza, plana, con superficie lisa y de un espesor igual al mayor valor que vaya a medir. Y a la misma temperatura que la pieza, porque la temperatura también cambia la velocidad (lo explicamos en la guía de nodularidad).
Antes de ajustar la velocidad, haga siempre la calibración de cero con el disco del propio equipo, y repítala cada vez que cambie de transductor: si el cero está mal, la velocidad calculada también lo estará.
Errores habituales
Dejar la velocidad del acero para cualquier material
Es el error más frecuente al medir aluminio, inoxidable o plásticos: el equipo da una lectura estable y con decimales, y parece correcta. No lo es. Compruebe la velocidad configurada antes de empezar.
Fiarse del nombre del material
"Aluminio" o "fundición" no son un único material: la aleación, el tratamiento térmico o la estructura cambian la velocidad. Para medidas críticas, calibre con muestra propia aunque el material esté en la lista.
Calibrar con una muestra que no representa la pieza
Una muestra más fina que la pieza, o con otro acabado, introduce su propio error en la velocidad. Use una muestra del espesor máximo que vaya a medir.
Poner demasiado acoplante
El exceso de gel entre el transductor y la pieza se suma al espesor medido. Use la cantidad justa para una lectura estable, y la misma presión al calibrar y al medir. Más detalles en la guía de gel acoplante.
Cuando la velocidad es el dato que se busca
A veces el espesor se conoce y lo que interesa es la propia velocidad, porque revela algo del material: en las fundiciones, por ejemplo, la velocidad se relaciona con el tipo de grafito y la nodularidad. Para eso está el medidor de velocidad QSV DL, que calcula la velocidad a partir del espesor de la pieza. Lo contamos en la guía de nodularidad de la fundición.
