Preguntas frecuentes acerca del procesamiento de imágenes por coherencia de fase

P: ¿Qué significa coherencia de fase?

R: La fase de un A-scan hace referencia a las frecuencias que compensan una señal en un punto específico. Debido a los efectos de la interferencia constructiva y destructiva, el A-scan puede ser descrito por la porción de fase que dicta la frecuencia de la señal y una porción de amplitud. En el procesamiento de imágenes por coherencia de fase (PCI) —una variante del procesamiento del método de focalización total (TFM)—, la comparación de la información de fase entre los A-scan y el nivel de similitud en la distribución de sus frecuencias determina la coherencia de fase. Mientras la similitud sea mayor entre las distribuciones de frecuencia de los A-scan, más alto será el nivel de coherencia.

P: ¿Cómo puede usarse la coherencia de fase para identificar defectos?

R: Dado que los defectos reflejan o difractan la onda ultrasónica, la fase de la señal de retorno a partir de estos defectos se centrará en una pequeña banda cerca de la frecuencia de sonda. En cambio, la fase del ruido de fondo no tiene frecuencia central y cubre una amplia banda. Cuando múltiples A-scan emiten la misma frecuencia central en una pequeña banda bajo la misma posición dentro de la zona TFM, estos son coherentes. Mientras el nivel de coherencia es más alto, mayor será la certitud de que existe un defecto en dicha posición.

P: ¿Qué significa un PCI sin amplitud?

R: Con el procesamiento de imágenes por coherencia de fase (PCI), la amplitud de la señal no es considerada en absoluto cuando se generan representaciones TFM. Por lo tanto, incluso cuando los materiales presentan una alta atenuación o ruido de fondo, la coherencia de la señal puede seguir siendo evaluada, ya que la distribución de la frecuencia es identificable incluso con una amplitud de señal baja.

P: ¿Cuánto tiempo requiere la generación de las representaciones PCI?

R: El procesamiento de imágenes por coherencia de fase del detector de defectos OmniScan™ X3 64 transcurre en vivo; por ende, las representaciones PCI son proyectadas en la pantalla en tiempo real durante una inspección y aproximadamente a la misma velocidad que se generan las representaciones TFM convencionales. Sin embargo, existe un factor adicional en el proceso del PCI, y es que el tiempo requerido es mínimo debido a la potencia y el rendimiento del procesador de datos del dispositivo.

P: ¿Cómo se diferencia el PCI de otras técnicas de procesamiento de imágenes TFM basadas en la fase?

R: La tecnología PCI del detector de defectos OmniScan X3 64 (implantada mediante la actualización 5.10 del software MXU) es capaz de procesar datos en vivo durante el escaneo, lo que habilita la visualización de las representaciones de forma inmediata. Algunas de las opciones de procesamiento de imágenes basadas en la fase, disponibles actualmente, deben adquirir y almacenar todos los datos FMC y después extraer la información de fase en el procesamiento posterior. Esto tiene por efecto velocidades de escaneo lentas que se adaptan mejor a la verificación por punto. Con el PCI, el rendimiento del procesamiento posibilita velocidades de escaneo que permiten completar las inspecciones completamente al mismo tiempo que se logra el procesamiento de imágenes de alta calidad en vivo.

P: ¿Por qué los pequeños defectos y las características son más fáciles de ver con el PCI?

R: Mediante las técnicas basadas en la amplitud, ciertos defectos pequeños pueden visualizarse bajo las condiciones adecuadas; sin embargo, debido a que la amplitud de su señal de retorno es baja, ésta puede perderse con el ruido de fondo o pasar desapercibida por otra respuesta de alta amplitud. No obstante, la baja amplitud, la fase de la señal que se refleja a partir de los defectos es altamente coherente. En la representación PCI, esta alta coherencia crea áreas de interés que son fáciles de caracterizar y pueden ser usadas como puntos de referencia para el dimensionamiento. Estas áreas de interés también pueden ser usadas para determinar si una grieta está en conexión con la superficie de la pieza; algo que a veces puede pasar desapercibido al usar el TFM convencional.

P: ¿Por qué el parámetro de ganancia se halla bloqueado al usar el PCI?

R: La ganancia no tiene efectos en los resultados debido a que los resultados PCI son independientes de la amplitud.

P: ¿Cómo ajusto mi señal según una referencia cuando se usa el PCI?

R: No tiene que hacerlo. Esto es una de las principales ventajas del PCI; como no es necesario determinar la ganancia según un reflector de referencia, las configuraciones son más rápidas.

P: ¿Cómo logro saber qué grupo de ondas TFM debo usar con el PCI?

R: La herramienta Mapa de influencia acústica (AIM) que se halla en el plan de escaneo del detector OmniScan X3 64 sigue siendo usada para seleccionar los grupos de ondas. Las variaciones en amplitud tienen menos importancia cuando se usa el PCI; sin embargo, sigue siendo importante controlar la adecuada distribución del sonido en la zona TFM.

P: ¿Qué tipo de sondas proporcionarán un mejor rendimiento con el PCI?

R: Por lo general, las sondas más amplias con varios elementos y frecuencias mucho más altas rinden mejor. Puesto que el PCI se basa en una comparación estadística entre los A-scan elementales adquiridos, al existir una aumentación en los datos sin tratamiento, mayor será el contraste entre los defectos coherentes y el ruido de fondo incoherente (alta variación). En el caso de las sondas pequeñas, existe una posibilidad más alta de coherencia con el ruido de fondo. Esta misma razón atañe a la frecuencia de sonda baja; ya que, frecuencias más altas ofrecen sensibilidad incrementada en defectos más pequeños.

P: ¿Es posible usar el modo de emisión «Poco denso» (Sparse) con el PCI?

R: ¡Sí! Tal y como sucede con el TFM convencional, seleccionar los parámetros de «Poco denso» es un balance entre la calidad de imagen y la velocidad de escaneo. Para una mejor calidad de imagen, se recomienda el parámetro «Matriz completa» (Full Matrix), ya que ofrece muchos datos para los análisis estadísticos; sin embargo, el modo «Poco denso» (Sparse) puede usarse para incrementar la velocidad de escaneo.

P: ¿Por qué se incrementa la tensión al usar el PCI?

R: Dado que es imposible saturar la señal en el PCI, es posible aumentar la tensión (p. ej., a 160 Vpp) a fin de aprovechar al máximo la potencia del emisor del instrumento, así como aumentar el ruido de fondo y mejorar el contraste entre las señales coherentes e incoherentes. A diferencia de la lógica de las técnicas ultrasónicas convencionales basadas en la amplitud, los resultados del PCI son mejorados a medida que hay más ruido.

P: ¿Puedo usar el PCI y el TFM al mismo tiempo?

R: El modo PCI se aplica a todos los grupos de forma simultánea. Sin embargo, la alternación de los modos puede hacerse en el detector de defectos OmniScan X3 64 sin pasar por el plan de escaneo.

P: ¿Cómo deben ser dimensionados los defectos cuando se usa el PCI?

R: El dimensionamiento con el PCI es igual al dimensionamiento con la técnica TOFD. En lugar de identificar la inversión de fase y ubicar los cursores en los picos de las señales, tan sólo es necesario identificar las áreas de interés a ambos extremos de los defectos en la vista final y ubicar los cursores en los máximos.

Consulte la guía de «Procedimiento inicial relativa al PCI» para obtener más información.