El ultrasonido pasivo es una técnica de medición en mantenimiento industrial que recoge información sonora por encima del espectro audible por vías aéreas o por transmisión estructural.
Cuando hablamos de espectro audible nos referimos al rango que los humanos normalmente escuchamos. En una persona sana este rango va de 20-20 kHz. Los sonidos por encima y por debajo no los podemos escuchar con nuestros oídos. Para esto necesitamos aparatos especiales.
En los trabajos industriales es común que diferentes equipos o situaciones se presenten donde se emitan sonidos ultrasónicos. Veamos que es el ultrasonido, como lo podemos medir y qué estándares nos guían para tomar medidas de manera correcta.
Ultrasonido
Ultrasonido es toda onda sonora que tenga una frecuencia mayor al límite superior audible humano, 20 kHz.
En un humano adulto, escuchar cerca a 20 kHz es complicado. La pérdida auditiva es natural y en ambientes ruidosos es normal acelerar esa pérdida. Por el contrario, en la naturaleza es común encontrar animales que utilizan ultrasonido como ecolocalización y otros que tienen un rango mayor.
El sonido como onda, necesita un medio mecánico para que pueda transportarse, diferente a las ondas de luz que pueden viajar en el vacío. Por eso en algunas películas del espacio, vemos golpes y explosiones pero se muestran en total silencio.
El medio puede ser líquido, gas o sólido. En mantenimiento industrial se da en los tres medios dependiendo de diversas situaciones.
La principal característica del ultrasonido en el trabajo industrial es la direccionalidad. A mayor frecuencia las ondas sonoras tienden a ser más direccionales. Esto quiere decir que es más fácil reconocer dónde se está generando el sonido, a este origen se le conoce como la fuente.
Como el ultrasonido abarca un rango tan amplio, en las aplicaciones industriales es normal que los equipos de medición tengan características especiales para cada situación.
Equipos del ultrasonido
La mayoría de equipos de ultrasonido trabajan en rango de frecuencias de 20 kHz hasta 100 kHz.
Cada fabricante añade características a sus medidores buscando atraer diferentes mercados. Como instrumento de medición todos deben tener un mínimo de componentes, veamos cuales son:
- Transductor encargado de recibir la señales de audio y transformarla en señal eléctrica
- Un amplificador encargado de repartir la señal tanto para modularla y escucharla, como también enviarla al circuito de análisis del equipo.
- Por un lado, la señal modulada se amplifica para poder ser escuchada por el personal.
- Por otro lado, hay un convertidor de la señal en datos para mostrarlos en la pantalla.
La presentación de la información varía en cada fabricante. En equipos más avanzados existe la posibilidad de grabar y poder procesar los datos obtenidos. Si es necesario pueden también proporcionar un software donde podemos visualizar, analizar y grabar los datos medidos. Esto es usual si queremos conocer tendencias o como parte de un trabajo de monitoreo de condición.
Para poder atender diferentes necesidades técnicas en las que se produce el ultrasonido, existen varias presentaciones en los medidores. Lo más recomendable es tener diferentes transductores especializados para cada tipo de medición.
Los más comunes son:
- Ultrasonido Aéreo – Se utiliza en ambientes ruidosos para identificar fugas, por ejemplo.
- Ultrasonido Estructural – Debe haber contacto con la superficie. Se busca procesos relacionados con turbulencias.
- Ultrasonido Parabólico – Se utiliza mucho en mediciones de líneas eléctricas a distancia.
Estándares Utilizados
Si se requiere conocer los aspectos técnicos de las mediciones con ultrasonido, la ISO tiene una recomendación específica. La ISO 29821:2018, contiene todo el contenido técnico que se necesita para poder establecer buenas prácticas en las mediciones y tener los conceptos claros. En Konideas tenemos un curso en línea dedicado al ultrasonido. Allí recogemos todas las recomendaciones técnicas de la ISO y la experiencia en campo del instructor.
