Glosario de ultrasonido multielemento (Phased Array)

A-scan: Forma de onda ultrasónica representada como amplitud en función del tiempo. Puede ser rectificada o sin rectificación (RF).

Apodización: Función controlada por PC que aplica un voltaje de excitación más bajo a los elementos externos de una matriz para reducir la amplitud de los lóbulos laterales indeseados.

Apertura: En los ensayos Phased Array, es el ancho del elemento de la sonda o grupo de elementos que son impulsados de forma simultánea.

Escaneo azimutal: Término alternativo para el escaneo sectorial. Es una vista bidimensional de todos los datos de amplitud, tiempo o profundidad provenientes de todas las leyes focales de una sonda Phased Array corregida por retardo y ángulo refractado.

B-Scan: Imagen bidimensional de datos ultrasónicos que representa la profundidad o distancia del reflector con respecto a la posición del haz. Los B-scan pueden ser de un solo valor o transversales.

B-scan a valor único: Imagen bidimensional basada en la representación del primero o el más grande de los reflectores dentro de una puerta. Este formato se usa frecuentemente en detectores de defectos y medidores de espesores ultrasónicos avanzados, y muestra un reflector en cada punto de datos.

B-scan transversal: Imagen bidimensional de datos ultrasónicos basada en el almacenamiento completo de la forma de onda de cada dato, cuya representación muestra todos los reflectores en una sección transversal en lugar de solo el primero o el más grande. Esto permite visualizar los reflectores superficiales tanto cercanos como lejanos dentro de la muestra.

Ancho de banda: Porción de la respuesta de frecuencia que se encuentra entre los límites de amplitud especificados. En este contexto, debe notarse que las sondas END típicas no generan ondas sonoras mediante una sola frecuencia pura, sino mediante un rango de frecuencias centradas sobre una designación de frecuencia nominal. El estándar en la industria especifica este ancho de banda al punto –6 dB (mitad de amplitud). Como regla general, un ancho de banda más amplio da como resultado una mejor resolución axial y cercana a la superficie, mientras que un ancho de banda estrecho da como resultado una mayor salida de energía y, por lo tanto, una mayor sensibilidad.

Formación de haz: En los ensayos Phased Array, es generar un haz acústico en una posición, ángulo o enfoque particular mediante impulsos secuenciales de los elementos de una sonda Phased Array.

Propagación del haz: Ángulo de divergencia desde la línea central de un haz acústico en su campo lejano.

Orientación de haz: Capacidad de modificar el ángulo refractado del haz acústico generado por una sonda Phased Array.
Calibración de retardo de suela (zapata): Procedimiento que compensa electrónicamente las diferentes trayectorias acústicas emprendidas por diferentes componentes del haz en una suela (zapata), usada para normalizar la longitud de la trayectoria acústica medida en un reflector.

Calibración de sensibilidad: Procedimiento que ecualiza electrónicamente la respuesta de amplitud en todos los componentes del haz durante un escaneo Phased Array. Esto compensa típicamente las variaciones de sensibilidad de elemento a elemento y la transferencia de energía variable en diferentes ángulos refractados.

C-Scan: Imagen bidimensional de la amplitud ultrasónica o de los datos de tiempo/ profundidad proyectados como una vista superior de la pieza bajo ensayo.

Campo lejano: Porción de un haz acústico más allá del nivel máximo de presión en el eje. La dispersión del haz se produce en el campo lejano.

Leyes focales: Patrón programado de retardos aplicado a la emisión y recepción de los elementos individuales de una sonda Phased Array para orientar/enfocar el haz acústico resultante y la respuesta de eco.

Enfoque (focalización): En los ultrasonidos, es el punto en el que un haz acústico converge hacia el diámetro mínimo y máxima presión acústica, y más allá del cual el haz diverge.

Lóbulos reticulados: Componentes espurios de un haz acústico que divergen hacia los lados centrales de energía, cuya presencia se produce por un muestreo uniforme a través de los elementos de la sonda. Los lóbulos reticulados se producen sólo con sondas Phased Array y son causados por componentes radiológicos asociados dotados de una separación regular y periódica de los pequeños elementos individuales. Consulte también Lóbulos laterales.

Principio de Huygens: Modelo matemático del comportamiento de las ondas que determina cada punto en un frente de onda en desplazamiento como una fuente puntual que lanza una nueva onda esférica, y el frente de onda unificado resultante es la suma de esas ondas esféricas individuales.

Escaneo lineal: Escaneo en el que el haz acústico avanza a lo largo del eje principal de la matriz, sin ningún movimiento mecánico. Una sola ley focal es multiplexada a través de los grupos de los elementos activos, lo que crea un haz recto o un haz en un solo ángulo que avanza por la longitud de la sonda.

Campo cercano: Porción de un haz acústico entre la sonda y el máximo pico de presión acústica en el eje. Las sondas pueden enfocar solo en el campo cercano.

Phased Array: Sonda de ultrasonido multielemento (normalmente con 16, 32 o 64 elementos) que genera haces orientados mediante pulsación y recepción en fase.

Puesta en fase: Interacción de dos o más ondas de la misma frecuencia pero con diferentes retardos de tiempo, lo que puede resultar en una interferencia constructiva o destructiva.

Paso: Separación entre elementos individuales en una sonda Phased Array.

Plano activo: Orientación paralela al eje de la sonda Phased Array que consta de varios elementos.

Plano pasivo: Orientación paralela a la longitud del elemento individual de la sonda o al ancho de la sonda.

Plano de orientación: Orientación en la que la dirección del haz varía en conformidad con una sonda Phased Array.

Duración del impulso: Intervalo de tiempo entre el punto donde el borde de entrada de una forma de onda alcanza una amplitud especificada (típicamente de –20 dB en función del pico) y el punto donde el borde de salida de la forma de onda alcanza la misma amplitud. Un ancho de banda más amplio por lo general reduce la duración del impulso, mientras que el ancho de banda más estrecho la aumenta. La duración del impulso depende en gran medida de su configuración.

Resolución angular: En los sistemas Phased Array, la resolución angular es el valor angular mínimo entre dos A-scan cuyos defectos adyacentes, ubicados en la misma profundidad, pueden ser identificados de forma individual.

Resolución axial: Separación de profundidad mínima entre dos reflectores específicos que permite la identificación discreta de cada uno. Una frecuencia más alta o un ancho de banda más alto generalmente aumentarán la separación axial.

Resolución de superficie lejana: Distancia mínima a partir de la superficie de la pared de fondo, en donde un reflector específico presenta una amplitud de eco de al menos 6 dB superior al borde de entrada del eco de la pared de fondo. De manera más general, la distancia más cercana desde la superficie de la pared de fondo en la que puede identificarse un reflector.

Resolución lateral: En los sistemas Phased Array, es la separación lateral mínima entre dos reflectores específicos que permite la identificación discreta de cada uno. Esto está relacionado tanto con el diseño de la sonda Phased Array como con la programación de la ley focal seleccionada.

Resolución cercana a la superficie: Distancia mínima a partir de la superficie de entrada acústica donde un reflector específico presenta una amplitud de eco de al menos 6 dB superior a los bordes de ascendencia del impulso de excitación, la línea de retardo o el eco de suela (zapata). De manera más general, la distancia más cercana a la superficie de entrada acústica donde puede identificarse un reflector. El área por encima de este punto se conoce como zona muerta y generalmente aumenta a medida que incrementa la ganancia.

Escaneo sectorial (S-Scan): Vista bidimensional de todos los datos de amplitud, tiempo o profundidad provenientes de todas las leyes focales de una sonda Phased Array corregida conforme a un retardo y ángulo refractado.

Lóbulos laterales: Componentes espurios generados por un haz acústico que divergen hacia los lados centrales de energía. Se producen por la presión acústica que se pierde de los elementos de la sonda en diferentes ángulos del lóbulo principal. Los lóbulos laterales se generan con cualquier tipo de sonda ultrasónica. Consulte también Lóbulos de reticulados.

Apertura virtual: Ancho combinado de un grupo de elementos Phased Array impulsados simultáneamente.