METODO Y APARATO PARA PRUEBA ULTRASONICA DE UN OBJETO.

Un método para la prueba ultrasónica de un objeto, en el que al menos en un momento de la prueba se transmite una señal de prueba ultrasónica (S1,

S2) en el objeto (2), caracterizada porque después de un período de verificación particular, (?t1, ?t2) medido a partir de dicho momento de prueba, una señal ultrasónica de verificación (S1', S2') se transmite en el objeto (2), un posible eco de dicha señal de prueba (S1, S2) recibida de dicho objeto (2) en un determinado en primer momento de medición, el posible eco es aceptado como el eco (E1, E2) de dicha señal de prueba (S1, S2) sólo cuando un eco (E1', E2') de verificación de las señales (S1', S2') se recibe en un determinado segundo momento de la medición

Método y aparato para prueba ultrasónica de un objeto.

La invención se refiere a un método para realizar una prueba ultrasónica de un objeto, en donde al menos en un momento de la prueba, se transmite una señal de prueba ultrasónica en el objeto.

Tal método es conocido de por sí en la práctica para detectar defectos presentes en el objeto, para medir el espesor del objeto ó similar, véase por ejemplo la patente US 6.055.862.

El método es adecuado por ejemplo para detectar defectos en los raíles de trenes y/o el desgaste de los raíles de trenes. Para la medición de un tren, éste es impulsado sobre los raíles a una velocidad particular. El tren de medición se proporciona con un número de transductores diseñador para transmitir los impulsos de pruebas ultrasónicas perpendicularmente y en ángulos específicos sobre los raíles. El tren de medición se proporciona además con detectores para recibir ecos provenientes de los impulsos de la prueba. En la base de la configuración de eco suministrada por estos ecos, se puede determinar si existen defectos presentes en los raíles, cuales son las posiciones de los defectos encontrados y a que altura están de la línea. Generalmente, esto es detectado por aparatos electrónicos de procesamiento de señal adecuados, en particular por uno ó más ordenadores que han sido programados adecuadamente. Una ventaja de este conocido método es que con él, se puede verificar los defectos de un objeto de una manera rápida y no destructiva.

Una desventaja del conocido método es que resulta relativamente difícil detectar el eco asociado en cada señal de sonido trasmitida en del objeto. Por ejemplo, se pueden propagar a través del objeto distintas señales de interferencias conteniendo distintas fuentes que las señales de la prueba. Cuando se realizan pruebas sobre los raíles, estas señales de interferencias pueden contener, por ejemplo, el ruido producido por el tren de medición por si mismo, por ejemplo el ruido que se forma cuando las ruedas del tren se retuercen al tomar las curvas. Tales señales de interferencia pueden hacer imposible detectar el eco en la señal de prueba. Además las señales de interferencia pueden ser detectadas inintencionadamente como ecos de las señales de prueba, por ello conduciendo a un resultado de prueba incorrecto.

Otra fuente de alteración de la medición son las señales de prueba en si mismas, en el caso de que se lleve a cabo con más de una señal de prueba. En ese caso, resulta difícil distinguir los ecos de las diferentes señales una de la otra, en particular cuando las señales de prueba son transmitidas sucesivamente a lo largo de una parte del objeto que se prueba en un periodo de tiempo relativamente corto.

La patente US 4.700.574 revela un método en el cual se hace que penetre una radiación ultrasónica en el raíl desde la superficie media de la tabla rodante del raíl a lo largo de una dirección que forma en proyección horizontal un ángulo comprendido entre 10º y 25º con el eje longitudinal del raíl y en proyección vertical un ángulo con el plano simétrico del raíl comprendido entre los 60º y 80º. Los ecos reflejados por un defecto oval desplazado se detectan, ya sea directa ó indirectamente. En una realización, se establecen ventanas de tiempo fuera de las cuales no se recibe dicho eco.

El objeto dela presente invención es la mejora del método para prueba ultrasónica de un objeto. En particular el objeto de la invención es un método con el cual se pueda realizar la prueba con relativa exactitud.

Con este fin, el método de acuerdo a la invención se caracteriza por las características de la reivindicación 1.

En al menos un momento de la prueba, una señal de prueba ultrasónica es trasmitida al objeto. Después de un periodo de verificación particular, medido desde el momento de la prueba, una señal de verificación ultrasónica se transmite al objeto.

En un primer momento de la medición se recibe un posible eco de esta señal de prueba. Este eco queda aceptado como eco de la señal de prueba mencionada, solamente cuando en un segundo momento de la medición, se recibe un eco de la señal de verificación. De esta manera, el objeto puede probarse ultrasonicamente, con una exactitud particular. Luego, en base a la señal de verificación, se determina si una señal ultrasónica recibida desde un objeto es realmente ó no un eco de la señal de prueba. Cuando se recibe una señal no proviene de una señal de prueba, a menudo, no se recibirá eco de la señal de verificación. En este caso, la señal recibida puede rechazarse. Los posibles ecos de las señales de prueba se aceptarán solamente después de la recepción de los ecos asociados a las señales de verificación. Con este método las señales de interferencia pueden quedar bien separadas de las señales de prueba.

La aceptación de la señal de prueba también puede considerarse como aceptación de recepción de la señal de verificación. En este caso, el eco de la señal de prueba sirve para verificar un eco de una señal de verificación emitida después. Luego las partes de la señal de verificación y señal de prueba se invierten.

De acuerdo con la invención, el método puede realizarse de modo equivalente, transmitiendo primero una señal de verificación en el objeto y después una señal de prueba. La invención se caracteriza entonces en particular, en que al menos en un primer momento de la prueba, una señal de verificación ultrasónica se transmite en el objeto, mientras que después de un periodo de verificación particular, medido desde el mencionado momento de la prueba, se transmite una señal ultrasónica de prueba en el objeto, mientras se recibe un posible eco de esta señal de prueba desde el objeto en un segundo momento de medición particular, el posible eco es aceptado como el eco de la señal de prueba, solo cuando se recibe un eco de la señal de verificación en un primer momento de medición particular.

Este método, descrito en la reivindicación 2, utiliza el mismo concepto de la invención que el método de acuerdo a la reivindicación 1 y por lo tanto ofrece las mismas ventajas que han sido mencionadas con anterioridad.

De acuerdo a una realización preferente, el eco alegado de la señal de prueba mencionada, es aceptado como el eco de la señal de prueba, solo cuando la diferencia entre el primer y el segundo momento de medición es substancialmente igual al periodo de verificación mencionado.

Cada señal de prueba y señal de verificación asociada han sido transmitidas al objeto en periodo de verificación intermedio particular. Cuando, por consiguiente, los ecos que tienen substancialmente el mismo periodo de verificación intermedio se reciben desde un objeto, éstos ecos pueden aceptarse como los ecos de esta señal de prueba y esta señal de verificación. Por medio del periodo de verificación, el eco de la señal de verificación prueba entonces que un eco particular pertenece a una señal de prueba particular.

La invención proporciona además un aparato, el cual está caracterizado por el asunto objeto de la reivindicación 9.

Con este aparato, el método de acuerdo con la invención puede realizarse de una manera ventajosa, el cual ofrece las ventajas anteriormente mencionadas. El aparato puede utilizarse de diferentes maneras, por ejemplo para probar objetos, elementos, raíles, partes de vehículos, buques y/o partes de aviones o similares.

Posteriores elaboraciones de la invención quedan descritas en las sub-reivindicaciones.

Ahora la invención quedará adicionalmente aclarada con referencia a una realización ejemplar y en los dibujos. En los dibujos:

La figura 1A muestra esquemáticamente una línea de tiempo de un método conocido del estado de la técnica, en el que se transmiten periódicamente un número de señales de prueba en el objeto;

La figura 1B muestra una línea de tiempo similar a la figura 1A, las señales de prueba que se transmiten en el objeto con un periodo reducido;

La figura 2 muestra esquemáticamente una configuración de eco, que pertenece al método representado en las figuras 1A y 1B;

La figura 3 muestra esquemáticamente una línea de tiempo de un método de acuerdo con la presente invención;

La figura 4 muestra esquemáticamente una configuración de eco, que pertenece al método representado en la figura 3, y

La figura 5 muestra un aparato para llevar a cabo un método de prueba ultrasónica de un objeto.

Las...

1. Un método para la prueba ultrasónica de un objeto, en el que al menos en un momento de la prueba se transmite una señal de prueba ultrasónica (S1, S2) en el objeto (2), caracterizada porque después de un período de verificación particular, (?t₁, ?t₂) medido a partir de dicho momento de prueba, una señal ultrasónica de verificación (S1', S2') se transmite en el objeto (2), un posible eco de dicha señal de prueba (S1, S2) recibida de dicho objeto (2) en un determinado en primer momento de medición, el posible eco es aceptado como el eco (E1, E2) de dicha señal de prueba (S1, S2) sólo cuando un eco (E1', E2') de verificación de las señales (S1', S2') se recibe en un determinado segundo momento de la medición.

2. Un método para la prueba de ultrasonidos de un objeto, que se caracteriza en que en al menos una prueba de ultrasonidos un momento señal de verificación (S1, S2') se transmite en el objeto (2) mientras que después de un período particular, la comprobación (?t₁, ?t₂) medida a partir de dicho momento de prueba, una señal de prueba ultrasónica (S1, S2) se transmite al objeto (2), un posible eco de dicha señal de prueba (S1, S2), que se reciba desde dicho objeto (2) en un segundo momento de medición determinado, el posible eco sea aceptado como el eco (E1, E2) de dicha señal de prueba (S1, S2) sólo cuando un eco (E1', E2') de la verificación señales (S1', S2') se recibe en un primer momento de medición determinado.

3. Un método según la reivindicación 1 o 2, en la que el posible eco de dicha señal de prueba es aceptado como el eco (E1, E2), de dicha señal de prueba (S1, S2) sólo cuando la diferencia entre el primer y el segundo momento de medición es sustancialmente igual a dicho período de verificación (?t₁, ?t₂).

4. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la señal de prueba (S1, S2) y cada señal asociada de verificación (S1, S2) es igual a cada una y tiene en particular, la misma duración de señal, la misma amplitud y el mismo espectro de frecuencia.

5. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la señal de prueba (S1, S2) se transmite en el objeto (2) en una primera posición, mientras que dicha señal de verificación (S1, S2) se transmite al objeto (2) en una segunda posición adyacente a dicha primera posición.

6. Un método según la reivindicación 5, caracterizado porque la distancia entre la primera y segunda posición es menor que aproximadamente 1 mm, en particular, es aproximadamente 0,5 mm o menor, más en particular, aproximadamente 0,1 mm o menor.

7. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde dicho periodo de verificación (?t₁, ?t₂) es menor que alrededor de 100 µs, más en particular, menor que aproximadamente 50 µs, más en particular, menor que aproximadamente 20 µs.

8. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que, una serie de señales de prueba (S1, S2, S3, S4) se transmiten sucesivamente en el objeto (2), en particular, con períodos intermedios de prueba (T) que son mayores que dicho período de verificación (?t₁, ?t₂), mientras que después y/o antes de al menos una de dichas señales de prueba, una señal de verificación asociada(S1', S2', S3', S4'), se transmite por lo menos en el objeto.

9. Un aparato para prueba de ultrasonido de un objeto, en donde el aparato está: