MX2008012749A - Sonda ultrasónica, método de detección ultrasónica de fisuras y aparato de detección ultrasónica de fisuras. - Google Patents

Abstract

Las figuras diminutas presentes en el interior de un tubo metálico con alto (t/D) que tiene una proporción (t/D) del grosor de pared t al diámetro exterior D de más de 15% se lleva a cabo con gran precisión y certeza mediante la detección de fisuras con detector de haz angular sin una disminución acompañante en la eficiencia de la detección o un aumento en costo. Esta es una sonda ultrasónica que, como se observa desde el centro de un tubo metálico de alta (t/D), realiza la detección de fisuras del tubo metálico al incidiar ondas ultrasónicas desde un transductor en el tubo metálico y generando ondas refractadas longitudinales y ondas refractadas transversales las cuales se propagan dentro del tubo metálico. La porción de extremo delantero del transductor tiene por lo menos una forma curva asimétrica que tiene un radio de curvatura el cual aumenta de manera progresiva desde un extremo hacia el otro de la porción de extremo delantero. La sonda ultrasónica se encuentra dispuesta con respecto a un tubo metálico de tal manera que el extremo que tiene un radio de curvatura menor se posiciona en el lado lejos de la dirección de propagación de las ondas refractadas, el extremo que tiene un radio de curvatura mayor de la misma se posiciona en el lado en la dirección de propagación de ondas refractadas, y se lleva a cabo la detección de fisuras con detector de haz angular bajo las condiciones de que las ondas incidentes se generan, lo cual genera ondas refractadas longitudinales las cuales no alcanzan la superficie interior del tubo metálico y las ondas refractadas transversales que se concentran en la superficie interna del tubo metálico.

Description

SONDA ULTRASÓNICA, MÉTODO DE DETECCIÓN ULTRASÓNICA DE FISURAS Y APARATO DE DETECCIÓN ULTRASÓNICA DE FISURAS La presente invención trata sobre una sonda ultrasónica, un método de detección ultrasónica de fisuras y un aparato de detección ultrasónica de fisuras. En específico, la presente invención trata sobre una sonda ultrasónica, un método de detección ultrasónica de fisuras, y un aparato de detección ultrasónica de fisuras que puedan detectar fisuras diminutas presentes en la superficie exterior, la superficie interior, el interior y similares de un cuerpo metálico tubular que se está inspeccionando y en particular un tubo metálico para cuya proporción (t/D) del grosor de pared t con respecto al diámetro exterior D es por lo menos 15%, por ejemplo, con certeza y con gran precisión mediante la detección de fisuras con detector de haz angular. Antecedentes Un método de prueba no destructiva conocido para detectar fisuras que se encuentran presentes en un cuerpo metálico tubular que se está inspeccionando, por ejemplo un tubo metálico el cual se utiliza como un accesorio tubular para pozos petroleros (conductos y tubería de revestimiento en pozos petroleros) , conductos de tubería, o una parte mecánica (como un eje hueco, tubos mecánicos utilizados en una parte automotriz, o un tubo de acero inoxidable utilizado en medios de altas temperaturas) sin destruirlo es el método de detección ultrasónica de fisuras en donde las ondas ultrasónicas inciden en un tubo metálico y se detectan los ecos reflejados de las fisuras presentes en su interior. Entre los métodos de detección ultrasónica de fisuras, se usa el método de detección ultrasónica con haz angular en el qué las ondas ultrasónicas inciden en una superficie que pasa por detección de fisuras a cierto ángulo para poder detectar fisuras en la superficie interior, en la superficie exterior, en el interior, y en las soldaduras del tubo metálico. Como se sabe bien, en el método de detección ultrasónica de fisuras con haz angular, normalmente, se utiliza una sonda angular que tiene un alojamiento en donde se coloca un transductor de manera que transmite ondas ultrasónicas a un ángulo con respecto a una superficie que se somete a detección de fisuras, se incluyen un material que absorbe el sonido, y un medio de acoplamiento para hacer contactar la superficie sometida a la detección de fisuras (una cuña o similar hecha de un acrílico u otra resina) . En los casos en donde se utiliza el agua como medio de acoplamiento, en lugar de alojar una cuña u otro medio de acoplamiento en una caja, se lleva a cabo la detección de fisuras con el tubo metálico y la sonda angular sumergidas en agua. La Figura 11 es una vista explicativa que muestra la relación entre las ondas incidentes 1 y las ondas refractadas 2 y 3 en un método de detección de fisuras con detector de haz angular. La línea punteada en la Figura 11 y en las Figuras 12 y 13 que se describirán después indica una normalidad en el plano 0 de la detección de fisuras. Como se muestra en la Figura 11, en el método de detección de fisuras con detector de haz angular, cuando las ondas ultrasónicas incidentes 1 son incidentes de forma oblicua en la superficie 0 de detección de fisuras de un tubo metálico (medio 11) , aún en el caso en donde las ondas ultrasónicas incidentes 1 emitidas en un transductor no ilustrado son ondas ultrasónicas longitudinales, se propagan las ondas refractadas en la forma de ondas refractadas longitudinales 2 y ondas refractadas transversales 3 dentro del tubo metálico. Si la velocidad del sonido de las ondas ultrasónicas incidentales .1 en el medio I (por lo genera un medio de acoplamiento líquido tipificado mediante agua o una cuña alojada dentro de la sonda angular) es Vi, la velocidad del sonido de las ondas ultrasónicas refractadas transversales 3 en el medio II (un tubo metálico que es un cuerpo tubular que se está inspeccionando) es Vs, la velocidad del sonido de las ondas ultrasónicas refractadas longitudinales 2 en el medio II es VL, el ángulo de incidencia de las ondas incidentes 1 es ?? , el ángulo de refracción de las ondas refractadas transversales es 0s, y el ángulo de refracción de las ondas refractadas longitudinales 2 es 0L, entonces la ley de Snell, esto es, se establece la relación seno (9i/Vi)= seno (0s/Vs)= seno (0L/VL) entre las ondas incidentes 1 y las ondas refractadas 2 y 3. La Figura 12 es una vista explicativa que muestra la propagación de ondas refractadas 2 y 3 en el interior 5c de un tubo metálico 5. Como se muestra en esta figura, si las ondas incidentes 1 de un transductor 4 de una sonda ultrasónica son incidentes en el tubo metálico 5 con un ángulo de incidencia ??, las ondas ultrasónicas refractadas 2 y 3 se propagan en el interior 5c del tubo metálico 5 mientras se reflejan de manera repetida en la superficie interior 5a y en la superficie exterior 5b del tubo metálico 5. Si hay presencia de fisuras en la superficie interior 5a o en la superficie exterior 5b o en el interior 5c del tubo metálico 5, regresa un eco reflejado de ondas ultrasónicas reflejadas desde la fisura hacia el transductor 4 y se recibe como un eco de fisura. En esta forma, se lleva a cabo la detección ultrasónica de fisuras del tubo metálico 5. Como se explicó con respecto a la Figura 11, ambas ondas refractadas longitudinales 2 y las ondas refractadas transversales 3 se propagan en el interior 5c del tubo metálico 5, en concreto, en el medio II, por lo que es difícil distinguir si un eco recibido por el transductor 4 se debe a las ondas refractadas longitudinales 2 o a las ondas refractadas transversales 3. Como resultado, no se puede especificar la localización de una fisura, la forma de la onda de una señal recibida se vuelve complicada, y la proporción S/N de un eco de fisura disminuye. Por consecuencia, en general, para poder llevar a cabo la detección ultrasónica de fisuras de un tubo de acero 5 mediante el método de detección con detector de haz angular, el ángulo de incidencia ?? se establece a un ángulo el cual es mayor que el ángulo crítico de las ondas refractadas longitudinales 2 de manera que las ondas refractadas transversales 2 no se incluyan en las ondas refractadas propagadas en el interior 5c del tubo metálico 5. Por ejemplo, cuando el medio I es agua, la velocidad del sonido Vi de las ondas refractadas longitudinales 2 en el medio I a temperatura ambiente es de más o menos 1500 metros por segundo, y si la velocidad del sonido VL de las ondas refractadas longitudinales 2 en el tubo metálico 5 que es medio II es 5900 metros por segundo y la velocidad del sonido Vs de las ondas refractadas transversales 3 es 3200 metros por segundo, entonces de la Ecuación I, el ángulo de incidencia 9i el cual se vuelve el ángulo crítico de las ondas refractadas longitudinales (0L =90°) se vuelve de más o menos 15°, y el ángulo de refracción 9s de las ondas refractadas transversales 3 se vuelve aproximadamente 33°. Por lo tanto, en principio, si el ángulo de incidencia de 9i de las ondas incidentales 1 se establece a cuando menos 15°, sólo las ondas refractadas transversales 3 se encuentran presentes en el medio II. En años recientes, ha habido un aumento de demanda no sólo para la reducción en peso sino también un aumento en la resistencia de un tubo de acero utilizado como accesorio tubular para pozos petroleros, conducto, parte mecánica, o similares. Como resultado, hay una creciente demanda por tubos metálicos con una gran proporción (t/D) del grosor de pared t al diámetro exterior D que es mayor a por lo menos 15%, por ejemplo (el referido en esta especificación como "tubos metálicos de alto t/D") . Sin embargo, como se muestra en la Figura 13 que es una vista explicativa de la situación cuando se llevó a cabo la detección de fisuras en un tubo metálico de alto t/D 6 mediante el método de detección de fisuras con detector de haz angular, cuando el método de detección de fisuras con detector de haz angular de un tubo metálico de alto t/D 6 se llevó a cabo mediante el método de detección ultrasónica de fisuras convencional antes mencionado, aún en el caso en donde las ondas son incidentes de la superficie exterior 6 del tubo metálico de alto t/D 6 con un ángulo de incidencia ?? de al menos el ángulo crítico de las ondas ultrasónicas longitudinales de las ondas ultrasónicas 1, las ondas refractadas transversales 3 que se propagan en el interior 6c del tubo metálico 6 a veces siguen una trayectoria de propagación a la superficie exterior 6b sin alcanzar la superficie interior 6a del tubo metálico 6.

En este caso, las fisuras presentes en la cercanía de la superficie interna 6a del tubo metálico 6 no se pueden detectar . El Documento de Patente 1, por ejemplo, divulga el uso de una primera sonda ultrasónica que tiene un primer transductor para el cual el ángulo de refracción 0s de ondas refractadas transversales dentro del tubo metálico se encuentra aumentado, de manera tal que es mayor a 35°, y un segundo transductor para el cual el ángulo de refracción 0s está disminuido, de manera que es menor a 35°. El primer transductor realiza por si solo la detección de fisuras de un tubo metálico 5 que tiene una proporción (t/D) habitual, y el primer transductor y el segundo transductor se utilizan en conjunto cuando se realiza la detección de fisuras de un tubo metálico de alto t/D 6. Si la sonda ultrasónica divulgada en el Documento de Patente 1 se utiliza para realizar la detección de fisuras de un tubo metálico de alto t/D 6, es posible de hecho' que las ondas refractadas transversales generadas por el segundo transductor alcancen la superficie interior del tubo metálico de alto t/D 6. Sin embargo, cuando se utiliza el segundo transductor, no se generan sólo las ondas refractadas transversales sino también las ondas refractadas longitudinales, por lo que la posición de una fisura puede no especificarse, la forma de onda de la señal recibida se vuelve complicada, o la proporción S/N de los ecos de fisura disminuyen. El Documento No Patente 1, por ejemplo, divulga una invención en la que una lente acústica que tiene una superficie de extremo delantero con una forma esférica o cilindrica se coloca al frente de un transductor, o en donde la superficie de extremo delantero del transductor se constituye en una forma esférica o cilindrica, y cuando se detectan las fisuras son cortas en la dirección axial del tubo metálico y tienen poca profundidad, se utiliza una lente acústica que tiene una superficie de extremo esférica o una sonda constituida para tener una superficie de extremo esférica, y cuando se detectan fisuras que son poco profundas pero continuas en la dirección axial del tubo, se utiliza una lente acústica que tiene una superficie de extremo cilindrica o un transductor que está constituido para tener una superficie de extremo cilindrica con la dirección de curvatura de la superficie cilindrica que se extiende en la dirección circunferencia del tubo metálico, en donde las ondas ultrasónicas incidentes en los tubos metálicos se concentran en el tubo metálico, y como resultado, la fuerza de los ecos aumenta, en donde la detección se puede realizar con una buena proporción S/N y se pueden detectar fisuras diminutas con gran precisión en el interior de un tubo metálico.

La Figura 14 es un,a vista explicativa que muestra la propagación de las ondas refractadas longitudinales 2 y las ondas refractadas transversales 3 que se propagan en el interior de los tubos metálicos 5 y 6 cuando las ondas refractadas transversales 3 se concentran en la superficie interior de los tubos metálicos 5 y 6 de acuerdo con la invención divulgada en el Documento No Patente 1. La Figura 14 parte (a) muestra las ondas refractadas transversales 3 mando se usa un tubo metálico de alto t/D 6 para el cual la proporción (t/D) es de por lo menos 15%, la Figura 14 parte (b) muestra las ondas refractadas longitudinales 2 cuando se usa este tubo metálico de alto t/D 6, la Figura 14 parte (c) muestra ondas refractadas transversales 3 cuando se usa un tubo metálico 5 para lo cual la proporción (t/D) es menor a aproximadamente 15% (más o menos 10%), y la Fig. 14 parte (d) muestra el caso en donde se usa el tubo metálico 5. Como se muestra en la Fig.14 parte (c) y Fig.14 parte (d), en el caso de un tubo metálico 5 habitual para cuya proporción (t/D) es menos a más o menos 15%, la detección ultrasónica de fisuras puede llevarse a cabo al establecer de manera fácil condiciones de manera que las ondas refractantes transversales 3 se concentren en la superficie interior 5a del tubo metálico 5 y las ondas refractadas longitudinales 2 no se generen. Al contrario, como se mostró en la Fig.14 parte (a) y en la Figl4 part (b) , en el caso de un tubo metálico con alto t/D 6 para el cual la proporción (t/D) es de al menos aproximadamente 15%, si se pretende hacer que las ondas refractantes transversales 3 alcancen la superficie interior 6a del tubo metálico 6, entonces también se producen ondas refractantes longitudinales 2. Una porción de las ondas refractantes longitudinales 2 que se generan alcanzan la superficie interior 6a del tubo metálico 6 en la misma forma que las ondas refractadas transversales 3, y las ondas refractadas longitudinales 2 recién llegadas se propagan a un ángulo que está cerca a ser perpendicular con respecto a la superficie interior 6a del tubo metálico 6. Como resultado, se reflejan múltiples veces entre la superficie interior 6a y la superficie exterior 6b del tubo metálico 6. La Figura 15 es una gráfica que muestra un ejemplo de ecos reflejados observados cuando se realizó la detección de fisuras de un tubo metálico con alto t/D 6 de esta manera. Como se ilustra en la gráfica de la Figura 15, un eco de una fisura de la superficie interior mediante ondas refractadas transversales 3 se encuentra oculto en el eco múltiple reflejado de las ondas refractadas longitudinales 2. Este eco múltiple reflejado de las ondas refractadas longitudinales 2 se vuelve una señal de ruido que interfiere con la detección de fisuras, y no se puede detectar fisuras diminutas con una proporción S/N alta. Dependiendo del grosor de pared del tubo metálico 6, un eco de fisura se oculta por completo en el flujo de los ecos reflejados múltiples de las ondas refractadas longitudinales 2, y aún un inspector experto no puede distinguir los ecos de fisura. El Documento de Patente 2 divulga una invención en donde se encuentran ecos de fisuras en un tubo metálico con alto t/D mediante la realización alternada de detección de fisuras a dos frecuencias en donde los ecos de fisura y los ecos reflejados múltiples se detectan mediante una detección de fisura a una cierta frecuencia y sólo los ecos reflejados múltiples se detectan mediante detección de fisuras a una diferente frecuencia, y los ecos reflejados múltiples que son ruidos se eliminan mediante un proceso diferencial de las formas de onda de detección de fisura a estas frecuencias. Documento de Patente 1: JP 10-90239 Al (1998) Documento de Patente 2: JP 06-337263 Al (2004) Documento No Patente 1 : "Detección Ultrasónica de Fisuras", Japan Society for the Promotion of Science, 19th Stellmaking Committee, published by Nikkan Kogyo Shimbun, Ltd. , pp 224- 227. Divulgación de la Invención Problema que pretende Resolver la Invención Sin embargo, la invención divulgada en el Documento de Patente 2 no tiene los problemas (a) - (c) enlistados a continuación . (a) Es necesario recolectar de manera alternada las formas de onda de detección de fisuras a dos frecuencias diferentes en casi el mismo lugar, de manera que la eficiencia de detección se reduce de forma inevitable a casi la mitad. (b) Cuando la fuerza de los ecos de fisura es la misma o menor a la fuerza de los ecos reflejados múltiples colindantes, o cuando los ecos de fisura aparezcan en un lugar extremadamente cercano a los ecos reflejados múltiples, aún cuando se lleve a cabo el proceso diferencial de los ecos reflejados múltiples, la mayoría de los ecos de fisura terminan restándose, y los ecos de fisura no se pueden detectar con base en la forma de onda después del proceso diferencial . (c) Es necesario usar un aparato de detección ultrasónica de fisuras especial el cual puede realizar la detección de fisuras a múltiples frecuencias, de manera que los costos de detección tienen que aumentar. La presente invención se realizó para poder resolver estos problemas (a) - (c) de la técnica anterior, y su objetivo es proporcionar una sonda ultrasónica, un método de detección ultrasónica de fisuras y un aparato de detección ultrasónica de fisuras que puedan realizar la detección de fisuras de fisuras diminutas con una gran precisión y con certeza mediante la detección de fisuras con detector de haz angular, las fisuras diminutas presentes en la superficie exterior, la superficie interna, el interior, o similar de un cuerpo metálico tubular que se está inspeccionando utilizado como un accesorio tubular para pozos petroleros, tubería de revestimiento, parte mecánica (eje hueco de vehículo, tubos mecánicos utilizados en una parte automotriz y similares, un tubo de acero inoxidable utilizado en medio de altas temperaturas, y similares) y en particular de un tubo metálico que tiene una proporción (t/D) de un grosor de pared t al diámetro exterior D de por lo menos 15%. Formas para resolver el Problema Como resultado de realizar las minuciosas investigaciones para resolver los problemas arriba mencionados, los inventores de la presente obtuvieron la información (A) y (B) descritas a continuación y completaron la presente invención. (A) Como se explicó al hacer referencia a la Fig 14 parte (a) y a la Fig 14 parte (b), si se llevó a cabo la detección de fisuras mientras se transmitían ondas incidentes 1 desde un transductor 7 que tiene una superficie de extremo delantero que es esférico o cilindrico, es decir, para la cual la forma transversal longitudinal de la porción de extremo delantero es un arco circular y concentrando ondas refractadas transversales 3 en la superficie interior 6a de un tubo metálico con alto t/D 6, las ondas refractadas longitudinales 2 generadas de manera simultánea alcanzan la superficie interior 6a del tubo metálico 6. Las ondas refractadas longitudinales 2 que alcanzan la superficie interior 6a del tubo metálico 6 se forman mediante ondas incidentes 1 que se transmiten de la porción 7 a posicionada en el lado en la dirección de propagación de las ondas ultrasónicas como se vieron desde el centro del tubo metálico 6 (el lado izquierdo en el plano de la Figura 14) con un pequeño ángulo de incidencia en la superficie exterior 6b del tubo metálico 6. (B) La Figura 1 (a) es una vista explicativa que muestra una comparación entre la forma transversal longitudinal de la porción de extremo delantero 8c de un transductor mejorado 8 desarrollado por el presente inventor y la forma transversal longitudinal de la porción de extremo delantero 7c del antes mencionado transductor 7. La Figura 1 (b) es una vista explicativa que compara el estado durante una detección de fisura con detector de haz angular de un tubo metálico con alto t/D 6 (diámetro exterior de 40mm, grosor de pared de lOmm) usando este transductor 8 y durante la detección de fisuras con detector de haz angular del tubo metálico 6 con alto t/D usando el transductor 7. En la Figura 1 (a) , la localización marcada Omm en la abscisa muestra el centro del tubo metálico con alto t/D 6 que es el objeto sometido a la detección de fisuras. Al satisfacer las siguientes dos condiciones, esto es , (i) como se muestra en la Figura 1(a), la porción de extremo delantero 8c del transductor 8 que constituye una sonda angular es una forma donde al menos una porción de la misma es una forma curva asimétrica que tiene un radio de curvatura que aumenta de forma progresiva desde un extremo 8b hasta el otro extremo 8a, y (ii) la detección de fisuras con detector de haz angular se lleva a cabo mientras el transductor 8 se encuentra colocado en una posición predeterminada con respecto al tubo metálico con alto t/D 6 de manera que, como se vio desde el centro del tubo metálico 6, un extremo 8b de la porción de extremo delantero 8c del transductor 8 se encuentra ubicado a un lado lejos de la dirección de propagación de las ondas refractadas en el tubo metálico 6 (en el lado derecho en la Figura 1 (a) ) y el otro extremo 8a de la porción de extremo delantero 8c del transductor 8 se posiciona en el lado en la dirección de propagación de ondas refractadas (en el lado izquierdo en la Figura 1(a)), como se muestra la flecha de línea continua en la Figura 1 (b) , se pueden obtener grandes valores para el ángulo de incidencia de las ondas incidentes 1 transmitidas desde el otro extremo 8a y para el ángulo de refracción de las ondas refractadas longitudinales 2. Como resultado, las ondas refractadas longitudinales 2 alcanzan de forma directa la superficie exterior 6b del tubo metálico 6 sin alcanzar la superficie interior 6a del tubo metálico 6. En consecuencia, se puede eliminar "la ocurrencia de los ecos reflejados múltiples debido a las ondas refractadas longitudinales 2. Como se estipuló arriba, la forma transversal longitudinal de la porción de extremo delantero 8c del transductor 8 es una forma en donde por lo menos una porción del mismo tiene una forma curva asimétrica que tiene un radio de curvatura que aumenta de manera continua desde un extremo 8b hacia el otro extremo 8a. El tamaño y el grado de' aumento del radio de curvatura, la proporción de la porción que tiene una forma curva asimétrica, y otros parámetros pueden seleccionarse de manera apropiada y separada considerando el tipo de tubo metálico 6 y similares de manera que las ondas refractadas transversales 3 alcanzan la superficie interior 6a del tubo metálico 6 y se concentran en una ubicación específica en la cercanía de la superficie interior 6a. La presente invención es una sonda ultrasónica para detección de fisuras de un cuerpo metálico tubular que se está inspeccionando mediante la incidencia oblicua de ondas ultrasónicas desde un transductor alojado en la misma en el cuerpo tubular que se está inspeccionando y generando ondas refractadas longitudinales y ondas refractadas transversales que se propagan dentro el cuerpo tubular que se está inspeccionando, se caracteriza en que la porción de extremo delantero del transductor tiene al menos una porción con una forma curva asimétrica que tiene un radio de curvatura que aumenta de manera progresiva desde un extremo hacia el otro extremo de la porción. Además, la presente invención es una sonda ultrasónica que tiene un transductor alojado en la misma y una lente acústica que está colocada enfrente del transductor en dirección de la generación de las ondas ultrasónicas, y que detecta fisuras en un cuerpo metálico tubular que se está inspeccionando mediante la incidencia oblicua de ondas ultrasónicas en el cuerpo tubular que se está inspeccionando y generando ondas refractadas longitudinales y ondas refractadas transversales que se propagan dentro del cuerpo tubular que se está inspeccionando, se caracteriza en que la porción de extremo delantero de la lente acústica tiene al menos una porción con una forma curva asimétrica que tiene un radio de curvatura que aumenta de manera progresiva desde un extremo hacia el otro extremo de la porción. La presente invención también es una sonda ultrasónica que detecta fisuras en un cuerpo metálico tubular que se está inspeccionando mediante la incidencia oblicua de ondas ultrasónicas en el cuerpo tubular que se está inspeccionando desde un transductor alojado en la misma y generando ondas refractadas longitudinales y ondas refractadas transversales que se propagan dentro del cuerpo tubular que se está inspeccionando, caracterizada en que el transductor comprende una pluralidad de elementos generadores de oscilación dispuestos lado a lado, y una interferencia entre las ondas ultrasónicas generadas por la pluralidad de elementos generadores de oscilación causa la generación de ondas incidentes que tiene un frente de onda en donde al menos una porción de las mismas tienen una forma curva asimétrica con un radio de curvatura que aumenta de manera progresiva desde un extremo hacia el otro extremo de la porción. En una forma de realización, una sonda ultrasónica de acuerdo con la presente invención se equipa con un dispositivo de reglaje de tiempo de respuesta el cual genera ondas incidentes mediante el ajuste del tiempo de respuesta para transmitir y recibir ondas oscilatorias mediante la variedad de elementos generadores de oscilaciones. En este caso, se proporciona de preferencia una lente acústica en frente del transductor como se observó en la dirección de la transmisión de ondas ultrasónicas. En estas sondas ultrasónicas de acuerdo con la presente invención, se proporciona un ejemplo en donde el cuerpo tubular que se está inspeccionando es un tubo metálico para el cual la proporción del grosor de pared al diámetro exterior es por lo menos 15%. Desde otro aspecto, la presente invención es un método de detección ultrasónica de fisuras caracterizado en que se lleva a cabo la detección de fisuras con detector de haz angular con una de las sondas ultrasónicas arriba descritas de acuerdo con la presente invención que se encuentra dispuesta con respecto a un cuerpo tubular metálico que se está inspeccionando de manera que, como se vio desde el centro del cuerpo metálico tubular, el extremo que tiene un menor radio de curvatura de la porción de extremo delantero de un transductor o una lente acústica que constituye la sonda ultrasónica se posiciona en el lado lejos de la dirección de propagación de las ondas refractadas en el cuerpo tubular y el extremo que tiene un radio de curvatura mayor en la misma se posiciona en el lado en la dirección de propagación de las ondas refractadas, y de esa forma las ondas incidentes pueden generarse lo cual genera ondas refractadas longitudinales las cuales no alcanzan la superficie interior del cuerpo tubular que se está inspeccionando y las ondas refractadas transversales que se concentran en la superficie interior del cuerpo tubular que se está inspeccionando. Además, la presente invención es un método de detección ultrasónica de fisuras caracterizado en que la detección de fisuras con detector de haz angular se lleva a cabo con la sonda ultrasónica antes descrita de acuerdo con la presente invención que se dispone con respecto a un tubo metálico de manera que, como se vio desde el centro del cuerpo metálico tubular que se está inspeccionando, el extremo que tiene un menor radio de curvatura de frente de onda al final de las ondas incidentes que se generan mediante un transductor que constituye la sonda ultrasónica se posiciona en el lado lejos de la dirección de propagación de las ondas refractadas en el cuerpo tubular y el extremo del frente de onda que tiene un radio de curvatura mayor en la misma se posiciona en el lado en la dirección de propagación de las ondas refractadas, y de esa forma las ondas incidentes pueden generarse lo cual genera ondas refractadas longitudinales las cuales no alcanzan la superficie interior del cuerpo tubular que se está inspeccionando y las ondas refractadas transversales que se concentran en la superficie interior del cuerpo tubular que se está inspeccionando. Además, la presente invención es un método de detección ultrasónica de fisuras caracterizado por realizar la detección de fisuras de un cuerpo metálico tubular que se está inspeccionando para lo cual la proporción del grosor de pared al diámetro exterior es un valor mayor a 15% usando el método de detección ultrasónica de fisuras arriba descrito de acuerdo con la presente invención. Desde todavía otro punto de vista, la presente invención es un aparato de detección ultrasónica de fisuras caracterizado por estar equipado con la sonda ultrasónica antes descrita de acuerdo con la presente invención.

Efectos de la Invención De acuerdo con la presente invención, al colocar una sonda ultrasónica de acuerdo con la presente invención en una ubicación" apropiada con respecto a un cuerpo metálico tubular que se está inspeccionando, en particular aún en un tubo metálico con alto t/D para el cual la proporción (t/D) es al menos de 15%, entre las ondas refractadas que se propagan dentro del cuerpo tubular que se está inspeccionando, las ondas refractadas transversales puede concentrarse en la superficie interior del cuerpo tubular que se está inspeccionando, mientras se evita que las ondas refractadas longitudinales lo alcancen. Por lo tanto, la fuerza e los ecos reflejados desde las fisuras diminutas aumenta al concentrar las ondas refractadas transversales, mientras que la ocurrencia de ecos reflejados múltiples debido a las ondas refractadas longitudinales pueden eliminarse porque las ondas refractas longitudinales siguen una trayectoria de propagación que no alcanza a la superficie interior del cuerpo tubular que se está inspeccionando. Como resultado, se puede llevar a cabo la detección de fisuras con detector de haz angular con alta precisión y certeza, en particular en tubos metálicos con alto t/D. De esta forma, de acuerdo con la presente invención, la detección de fisuras de fisuras diminutas presentes dentro del cuerpo tubular que se está inspeccionando y en particular dentro de un tubo metálico con alto t/D para cuya proporción (t/D) es por lo menos de 15% puede llevarse a cabo con gran precisión y con certeza mediante la detección de fisuras con detector de haz angular si una disminución en la eficiencia de detección o un aumento en los costos de detección. Breve Explicación de los Dibujos La Figura 1(a) es una vista explicativa que compara la forma transversal longitudinal de la porción de extremo delantero de un transductor mejorado creado por el presente inventor a la forma transversal longitudinales de la porción de extremo delantero de un transductor convencional, y la Figura 1 (b) es una vista explicativa que compara el estado de la detección de fisuras con detector de haz angular de un tubo metálico con alto t/D usando el transductor mejorado y el estado de la detección de fisuras con detector de haz angular de un tubo metálico con alto (t/D) usando el transductor convencional . La Figura 2 es un diagrama de bloques esquemático que muestra la estructura de una forma de realización de un aparato de detección ultrasónica de fisuras. La Figura 3 es un diagrama de bloques esquemático que muestra los pasos en el diseño de la forma de la porción de extremo delantero de un transductor. La Figura 4A es una vista explicativa que muestra un paso en el diseño de la forma de la porción de extremo delantero de un transductor cuando un tubo metálico con alto t/D con un diámetro exterior de 40 mm y un grosor de pared de 10 mm es el objeto que se está inspeccionando. La Figura 4B es una vista explicativa que muestra un paso en el diseño de la forma de la porción de extremo delantero de un transductor cuando un tubo metálico con alto t/D con un diámetro exterior de 40 mm y un grosor de pared de 10 mm es el objeto que se está inspeccionando. La Figura 4C es una vista explicativa que muestra un paso en el diseño de la forma de la porción de extremo delantero de un transductor cuando un tubo metálico con alto t/D con un diámetro exterior de 40 mm y un grosor de pared de 10 mm es el objeto que se está inspeccionando. La Figura 4D es una vista explicativa que muestra un paso en el diseño de la forma de la porción de extremo delantero de un transductor cuando un tubo metálico con alto t/D con un diámetro exterior de 40 mm y un grosor de pared de 10 mm es el objeto que se está inspeccionando. La Figura 5 es una vista explicativa que muestra un ejemplo de los resultados de diseño de la forma de la porción de extremo delantero con base en los Pasos SI - S8 que se muestran en la Figura 3 para tubos metálicos con alto t/D que tienen tres diferentes dimensiones (un diámetro exterior de 40 mm un grosor de pared de 10 mm, un diámetro exterior de 26 mm y un grosor de pared de 6.5mm, y un diámetro exterior de 60 mm y un grosor de pared de 15mm) . La Figura 6 es una gráfica que muestra la relación entre el ángulo de fisura de incidencia T y la reflectividad (%) de una fisura presente en la forma de una grieta que se extiende en la dirección axial de un tubo metálico t/D. La Figura 7 es una gráfica que muestra un ejemplo de una forma de onda de detección de fisuras la cual es la forma de onda de la señal de salida del amplificador principal obtenida cuando se realizó la detección de fisuras de una fisura diminuta con una profundidad de 0.1 mm presente en la superficie interior de un tubo mecánico que comprende un tubo metálico con alto t/D mediante una primera forma de realización de un aparato de detección ultrasónica de fisuras. La Figura 8 es una vista explicativa que muestra de manera esquemática la estructura de una segunda forma de realización de un aparato de detección ultrasónica de fisuras. La Figura 9 es un diagrama de bloques que muestra de manera esquemática la estructura de una tercera forma de realización de un aparato de detección ultrasónica de fisuras. La Figura 10 es una vista explicativa que sirve para explicar un método para establecer el tiempo de respuesta de transmisión y el tiempo de respuesta de recepción . La Figura 11 es una vista explicativa que muestra la relación entre las ondas incidentes y las ondas refractadas en un método de detección de . fisuras con detector de haz angular. La Figura 12 es una vista explicativa que muestra la propagación de las ondas refractadas dentro del tubo metál ico . La Figura 13 es una vista explicativa que muestra la detección de fisuras en un tubo metálico mediante el método de detección de fisuras con detector de haz angular. La Figura 14 es una vista explicativa que muestra la propagación de las ondas refractadas longitudinales y ondas refractadas transversales que se propagan dentro de un tubo metálico cuando las ondas refractadas transversales se concentran en la superficie interior de un tubo metálico en la invención divulgada en el Documento de No Patente 1, la Fig 14 parte (a) muestra las ondas refractadas transversales cuando se usa un tubo metálico cuya proporción (t/D) es de por lo menos 15%, la Fig 14 parte (b) muestra las ondas refractadas longitudinales cuando se usa este tubo metálico, la Fig 14 parte (c) muestra ondas refractadas transversales cuando se usa este tubo metálico para el cual la proporción (t/D) es menor a aproximadamente 15% (más o menos 10%), y la Fig 14 parte (d) muestra el caso en donde se usa este tubo metálico. La Figura 15 es una gráfica que muestra un ejemplo de ecos reflejados observados durante la detección de fisuras de un tubo metálico con alto t/D. Lista de Números de Referencia 0 superficie de detección de fisuras 1 ondas incidentes 2 ondas refractadas longitudinales 3 ondas refractadas transversales 4 transductor 5 tubo metálico 5a superficie interior 5b superficie exterior 5c interior 6 tubo metálico con alto t/D 6a superficie interior 6b superficie exterior 6c interior 7 transductor 9 tubo metálico 10 aparato de detección ultrasónica de fisuras 11 sonda ultrasónica 12 detector ultrasónico de fisuras 13 alarma 14 dispositivo marcador 15 transductor 15a otro extremo 15b un extremo 15c porción de extremo delantero 16 tubo metálico con alto t/D 16a superficie interior 16b superficie exterior 16c interior 17 punto focal 18 origen de la propagación 19 generador de impulsos 20 preamplificación 22 amplificador principal 23 parte determinante de fisuras 30 aparato de detección ultrasónica de fisuras 31 transductor 32 sonda ultrasónica 33 soporte de sonda 34 brazo horizontal inferior 35 brazo vertical móvil 36 brazo horizontal móvil 37 brazo superior móvil 38 mecanismo de seguimiento de tubo 39 cilindro de aire 40 aparato de detección ultrasónica de fisuras 41 transductor 41a elemento piezoeléctrico 42 sonda ultrasónica 43 circuito de transmisión 43 circuito de recepción 45 alarma 46 dispositivo marcador 47 tubo metálico 47a superficie exterior 48 generador de impulsos 49 circuito de respuesta (circuito de respuesta de transmisión) 50 preamplificador 51 circuito de respuesta (circuito de respuesta de recepción) 52 dispositivo de adición 53 amplificador principal 54 parte determinante de fisuras Mejor Forma de Llevar a Cabo la Invención (Primera forma de realización) A continuación, una mejor forma de llevar a cabo una sonda ultrasónica, un método de detección ultrasónica de fisuras, y un aparato de detección ultrasónica de fisuras de acuerdo con la presente invención se explicará en detalle mientras se hace referencia a los dibujos adjuntos. En la siguiente explicación, se proporcionará un ejemplo del caso en donde un cuerpo metálico tubular que se está inspeccionando es un tubo metálico con alto t/D 16 para el cual la proporción (t/D) del grosor de pared t al diámetro exterior D es al menos 15%. La Figura 2 es un diagrama de bloques que muestra esquemáticamente la estructura de esta forma de realización de un aparato de detección ultrasónica de fisuras 10. Como se muestra en esta figura, la forma de realización de un aparato de detección ultrasónica de fisuras 10 tiene una sonda ultrasónica 11, un detector ultrasónico de fisuras 12, una alarma 13, y un dispositivo marcador 14. Este se explicará en secuencia. Sonda ultrasónica 11 Como una sonda ultrasónica convencional de este tipo, la sonda ultrasónica 11 tiene una tubería de revestimiento que aloja un material para absorber el sonido, un transductor 15 el cual se instala de manera que transmite las ondas ultrasónicas de forma oblicua con respecto a una superficie sometida a la detección de fisuras, y similares. La tubería de revestimiento, el material para absorber el sonido, y similares pueden ser elementos convencionales muy conocidos, por lo tanto la ilustración de estos en la Figura 2 y la explicación de estos serán omitidas. En esta forma de realización, el agua se utiliza como un medio de acoplamiento, y se utiliza una caja que se puede llenar con agua de manera que la superficie de un tubo metálico con alto t/D 16 sometido a detección de fisuras se sumerja en agua.

En esta forma de realización, el transductor 15 se excita en periodos prescritos mediante la entrada de una señal de transmisión de un generador de impulsos 19 en cual constituye un detector ultrasónico de fisuras 12 descrito a continuación. Como resultado, las ondas ultrasónicas incidentes U inciden en un ángulo en la superficie exterior 16b del tubo metálico con alto t/D 16 a través de un medio de acoplamiento en la forma de agua . Las ondas incidentes U se propagan en el interior 16c del tubo metálico con alto t/D 16 como ondas refractadas que constan de las ondas refractadas longitudinales Ul y las ondas refractadas transversales U2. Se reciben los ecos reflejados (ecos de fisuras y similares) de las ondas refractadas transversales U2 debido a las fisuras y similares presentes en la superficie exterior 16b, en la superficie interior 16a, o en el interior 16c del tubo metálico con alto t/D 16 mediante el transductor 15. Esta señal recibida se transmite a un detector ultrasónico de fisuras 12. En esta forma, se lleva a cabo la detección de fisuras con detector de haz angular del tubo metálico con alto t/D 16. Como se explicó arriba, mientras se hacía referencia a las Figuras 1 (a) y 1 (b) , una porción del extremo delantero 15c de este transductor 15 se forma de manera que tiene una porción con una forma curva asimétrica para cuyo radio de curvatura aumenta de manera progresiva desde un extremo 15b del mismo hacia el otro extremo 15a del mismo desde un radio de curvatura pi a un radio de curvatura p2. Para poder formar de forma precisa la porción de extremo delantero 15c de manera que se tenga esta porción con una forma curva asimétrica al menos de manera parcial, el transductor 15 no se constituye mediante un elemento piezoeléctrico de cerámica utilizado comúnmente tipificado por PZT (PbZr03-PbTi03) el cual es difícil y duro de tornear, pero mediante un elemento piezoeléctrico de compuesto PZT-epoxi, que tiene buen torneado. La porción del extremo delantero 15c que tiene una forma curva asimétrica se determina con base en los siguientes pasos (abreviados a continuación como S) SI - S8, por ejemplo, Se explicará un procedimiento para determinar la porción del extremo delantero 15c que tiene una forma curva asimétrica. La Figura 3 es un diagrama de flujo que muestra de forma esquemática los pasos para diseñar la forma de la porción de extremo delantero 15c del transductor 15. Las Figuras 4A - 4D son vistas explicativas que muestran los pasos en el diseño de la forma de la porción de extremo delantero 15c del transductor 15 cuando se está inspeccionando un tubo metálico con alto t/D 16 con un diámetro exterior de 40 mm y un grosor de pared de 10 mm. Como se muestra en la Figura 3, en SI, se establecen (1) la forma (el diámetro exterior D y el grosor de pared t) del tubo metálico con alto t/D 16, (2) la velocidad del sonido Vs de las ondas refractadas transversales U2 en el tubo metálico de alta t/D 16, (3) la velocidad del sonido VL de las ondas refractadas longitudinales Ul en el tubo metálico de alta t/D 16, (4) la velocidad del sonido Vi de las ondas incidentes U en el medio de acoplamiento (que es agua en esta forma de realización) , y (5) la longitud de la porción de extremo delantero del transductor 15 en dirección circunferencial del tubo metálico con alta (t/D) 16. La velocidad del sonido Vi de las ondas incidentes en el medio de acoplamiento, la velocidad del sonido Vs de las ondas refractadas transversales U2 en el tubo metálico de alta t/D 16, y la velocidad del sonido VL de las ondas refractadas longitudinales Ul pueden utilizar información numérica conocida con base en el tipo de medio de acoplamiento y el material y similares del tubo metálico con alto t/D 16, o puede utilizarse información experimental recolectada anteriormente como valores establecidos. La longitud de la porción de extremo delantero del transductor 15 en la dirección circunferencial del tubo metálico con alto t/D 16 puede establecerse como una longitud que obtenga una sensibilidad adecuada en la transmisión y recepción y de manera que sea posible la fabricación real. Por lo general, aunque depende de la forma del tubo metálico de alto t/D 16 y las dimensiones de las fisuras que serán detectadas así como también las propiedades del material del transductor y similares, la longitud del transductor 15 en la dirección circunferencial del tubo metálico con alto t/D 16 es más o menos de 6 - 20 mm. Entonces, el procedimiento continúa a S2. En S2 , como se mostró en la Figura 4A, (6) el punto focal 17 de las ondas refractadas transversales U2 en la superficie interior 16a del tubo con alta t/D 16 se establece de manera apropiada y de forma provisional. Esta colocación provisional del punto focal 17 se lleva de preferencia el reflejo de las fisuras a consideración. En concreto, como se mostró en la Figura 6 que explica la relación entre el ángulo de incidencia T en una fisura y el reflejo (por ciento) en una fisura agrietada presente en la forma de una grieta que se extiende en la dirección axial del tubo metálico con alto t/D 16, el reflejo de las ondas refractadas transversales U2 en una fisura agrietada depende en el ángulo de incidencia T de las ondas ultrasónicas transversales. Si el rango de ángulos de incidencia T que pueden considerarse de hecho establecidos, la altura del eco de fisura aumenta cuando el ángulo de incidencia T es más o menos de 40 - 50°. Para poder aumentar de manera precisa la detección de fisuras y aumentar la altura del eco desde una fisura, se pone de manera preferentemente provisional un punto focal 17 para cuyo ángulo de incidencia T se vuelve más o menos 40 - 50° y se establece como el origen. Después, el procedimiento continúa al paso S3. En S3 , con base en las condiciones (1), (2), (4), y (6) arriba mencionadas, se calculan las trayectorias de propagación de las ondas refractadas transversales U2 que se propagan al punto focal S. En concreto, como se mostró en la Figura 4A, primero una variedad de trayectorias de propagación de las ondas refractadas transversales U2 se dibujan de forma radial desde el punto focal 17 establecido en la superficie interior 16a del tubo metálico con alto t/D 16 hacia la superficie exterior 16b (en realidad, las ondas refractadas transversales U2 se propagan desde la superficie exterior 16b hacia el punto focal 17) , y después, con base en la ley de Snell en el espacio entre la superficie exterior 16b del tubo metálico con alto t/D 16 y el medio de acoplamiento W, el ángulo de incidencia de las ondas incidentes se calcula con base en las condiciones (2) y (4) , antes descritas, y se calcula cada una de las trayectorias de propagación de las ondas ultrasónicas longitudinales U en el medio de acoplamiento conectadas con cada trayectoria de propagación de las ondas refractadas transversales U2. Entonces, el origen de cada trayectoria de propagación de las ondas refractadas longitudinales Ul y las ondas refractadas transversales U2 que se propagan al punto focal 17, es decir, el último punto 18 del lado opuesto desde el punto focal 17 se establece de manera que el origen 18 esté espaciado del tubo metálico con alto t/D 16 mediante una distancia apenas igual a la distancia de compensación estimada entre el transductor 15 y el tubo metálico con alto t/D 16 y de manera que el tiempo de propagación de las ondas ultrasónicas junto con cada trayectoria de propagación (calculadas mediante las longitudes de las trayectorias de propagación y la velocidad de las ondas) sean iguales a las demás. De esta forma, en SI - S3, las trayectorias de propagación de las ondas refractadas transversales U2 que se propagan al punto focal 17 se calculan desde la ley de Snell con base en la forma (el diámetro exterior D, el grosor de pared t, y similares) del tubo metálico con alto t/D 16 sometido a detección de fisuras, la velocidad de sonido Vf2 de las ondas refractadas transversales U2 en el tubo metálico 16, la velocidad de sonido Vi de las ondas incidentes en el medio de acoplamiento, y el punto focal 17 de las ondas refractadas transversales U2 en el tubo metálico 16. Entonces, el procedimiento continúa al paso S4. En S4 , con base en las trayectorias de propagación calculadas en S3 y la condición (5) antes descrita (la longitud del transductor 15 en la dirección circunferencial del tubo metálico con alto t/D 16) , se calcula la forma de la porción de extremo delantero 15c del transductor 15. En concreto, se calcula la longitud de una curva que conecta de manera exitosa los orígenes 18 de cada trayectoria de propagación o una curva estimada por el método de los mínimos cuadrados con base en los orígenes 18. Esto se compara con la condición (5) arriba descrita, y las trayectorias de propagación que no se necesitan se borran de los extremos de manera que ambas tengan la misma longitud, y la curva D que se encontró desde los orígenes 18 de las trayectorias de propagación restantes se hace en forma longitudinal transversal de la porción de extremo delantero, 15c del transductor 15. El ejemplo que se mostró en la Figura 4A muestra el caso en donde las trayectorias de propagación que no se necesitan se borran para lograr una forma de la porción de extremo delantero en donde las longitudes de la porción de extremo delantero en los lados izquierdo y derecho son casi los mismos con respecto al eje central del tubo metálico con alto t/D 16. De esta manera, en S4 , con base en las trayectorias de propagación calculadas en S3 y ya longitud establecida previamente en la dirección circunferencia del tubo metálico con alto t/D 16 del transductor 15, la forma de la porción de extremo delantero 15c del transductor 15 se calcula y determina de manera que logre una forma curva asimétrica en donde, como se describió antes, el radio de curvatura aumenta de manera progresiva desde un extremo 15b hacia el otro extremo 15a desde un radio de curvatura px hasta un radio de curvatura p2. Entonces, el proceso continúa al paso S5. En S5, con base en la forma de la porción de extremo delantero 15c del transductor 15 determinada en S4 y la condición (3) antes descrita, se calcularon las trayectorias de propagación de las ondas refractas longitudinales Ul las cuales se propagaron en el interior del tubo metálico con alto t/D 16. En concreto, como se mostró en la Figura 4A, para cada onda incidente U que viaja a lo largo de cada trayectoria de propagación en el medio de acoplamiento dése cada origen 18 que constituye la forma establecida de la porción de extremo delantero 15c del transductor 15, con base en la ley de Snell en el espacio entre la superficie exterior 16b del tubo metálico con alto t/D 16 y el medio de acoplamiento W, con base en la condición (3) , se calcula el ángulo de refacción de las ondas ultrasónicas longitudinales Ul que se propagan en el interior 16c del tubo metálico con alto t/D 16, y se calculan las trayectorias de propagación de las ondas refractadas longitudinales Ul que conectan cada una de las trayectorias de propagación de las ondas incidentes U. De esta forma, en S5, con base en la forma de la proporción de extremo delantero 15c del transductor 15 calculado en S2 y la velocidad de sonido VL establecida previamente de las ondas refractadas longitudinales Ul en el tubo metálico 16, las trayectorias de las ondas refractadas longitudinales Ul que se propagan dentro del tubo metálico 16 se calculan con base en la ley de Snell. Después, el procedimiento continúa al paso S6. En S6, se determina si alguna de las trayectorias de propagación de las ondas refractadas longitudinales Ul calculadas en S5 alcanza la superficie interior 16a del tubo metálico con alto t/D 16. Los ejemplos que se muestran en la Figura 4A es un caso en donde hay trayectorias de propagación que alcanzan la superficie interior 16a. En este caso en donde hay trayectorias de propagación que alcanzan la superficie interior 16a, el procedimiento continúa al paso S7, y el punto focal 17 establecido de manera provisional de las ondas refractadas transversales U2 cambia a una posición espaciada a lo largo de la superficie periférica interior 16a por un punto prescrito, y después los cálculos de los pasos SI - S6 descritos anteriormente se repiten. Las Figuras 4B - 4D son vistas explicativas que muestran este cálculo repetido. Como se muestra en las Figuras 4B - 4D, la posición establecida del punto focal 17 cambia al espaciarse por pasos desde el eje central del tubo metálico con alto t/D 16 a lo largo de la superficie interior 16a del tubo metálico con alto t/D 16. Como resultado, en el estado que se muestra en la Figura 4D, ya ninguna de las trayectorias de propagación de las ondas refractadas longitudinales Ul alcanza la superficie interior 16a del tubo metálico con alto t/D 16. Cuando ya no existen las trayectorias de propagación, que alcanzan la superficie interior P2 , el procedimiento continúa al paso S8, y la forma de la porción de extremo delantero 15c del transductor 15 que se estableció de manera provisional mediante el cálculo anterior inmediato se establece como la forma final de la porción de extremo delantero 15c del transductor 15. En el ejemplo que se mostró en la Figura 4a, la forma de la porción de extremo delantero 15c del transductor 15 cuando se logra el estado mostrado en la Figura 4D se hace la forma final de la porción de extremo delantero 15c. De ese modo, en S6 - S8, cuando existe una trayectoria de propagación entre las trayectorias de propagación de las ondas refractadas longitudinales Ul calculadas en S5 que alcanza la superficie interior 16a del tubo metálico con alto t/D 16, el punto focal 17 de las ondas refractadas transversales U2 se cambia hasta que no exista más la trayectoria de propagación que alcanza la superficie interior 16a del tubo metálico con alto t/D 16, los cálculos de SI a S3 se repiten, y cuando una trayectoria de propagación que alcanza la superficie interior 16a del tubo metálico con alto t/D 16 no existe más, la forma calculada en S2 en ese momento se establece como la forma de la porción de extremo delantero 15c del transductor 15. Mediante los pasos SI - 8 antes mencionados, la porción de extremo delantera 15c del transductor 15 se establece para que tenga una forma curva asimétrica que tiene un radio de curvatura que aumenta de manera progresiva de un extremo 15 hacia el otro extremo 15a desde un radio de curvatura Pi a un radio de curvatura p2. La explicación anterior es del caso en donde se le da a toda la porción de extremo delantero 15c del transductor 15 la forma curva asimétrica, pero la invención no se encuentra restringida a esto, y también es posible el caso en donde, por ejemplo, se le da a una región . de la porción de extremo delantero 15c la forma curva asimétrica y a la porción restante de la porción de extremo delantero 15c se le da una forma diferente a esta forma curva asimétrica (como una forma lineal o una forma arqueada) . Por ejemplo, la presente invención incluye el caso en donde se presenta una porción con una forma curva asimétrica en una región intermedia en la dirección circunferencial de la porción de extremo delantero 15c del transductor 15 y existe una porción con una forma diferente a la forma curva asimétrica a uno o ambos lados de la región con una forma curva asimétrica. Para poder llevar a cabo la detección de fisuras con detector de haz angular de un tubo metálico con alto t/D 16, conforme la proporción (t/D) del tubo metálico con alto t/D aumenta, la proporción ocupada por la porción con una forma curva asimétrica formada en la porción de extremo delantero 15c del transductor 15 con respecto a la porción de extremo delantero 15c total en la dirección circunferencial aumenta. Cuando la proporción (t/D) es de más o menos 15%, esta proporción es 70%. Por lo tanto, la proporción de la porción o región con una forma curva asimétrica formada en la porción de extremo delantero 15c del transductor 15 con respecto a la porción de extremo delantero 15c total en la dirección circunferencial es de preferencia por lo menos 70% y de mayor preferencia por lo menos 80% cuando el objeto que se está inspeccionando es un tubo metálico con alto t/D 16 para cuya proporción es al menos de 15%. La relación entre el radio de curvatura pi y el radio de curvatura p2 es tal que Pi < p2. El radio de curvatura se puede seleccionar de manera apropiada con base en la relación entre el diámetro exterior y el grosor de pared del tubo que se está midiendo. Como resultado, se puede llevar a cabo la detección de fisuras con detector de haz angular en un tubo con alto t/D con una proporción específica (t/D) sin producir reflejo múltiple de las ondas refractadas longitudinales . Los Pasos SI - S8 descritos antes pueden llevarse a cabo cada vez al dibujar un diagrama mediante un diseñador, pero por supuesto que también se pueden programar y llevar a cabo automáticamente, y se prefiere la segunda opción desde el punto de vista de eficiencia de diseño. En las Figuras 4A - 4D, para facilitar la explicación, se proporcionó una explicación de un ejemplo de los pasos de diseño de la forma de la porción de extremo delantero 15c de manera que la porción de extremo delantero 15c de cada sección transversal del transductor 15 en la dirección axial del tubo metálico con alto t/D 16 se vuelve una línea curva uniforme en la misma manera que una superficie cilindrica convencional mediante el análisis de las trayectorias de propagación de las ondas ultrasónicas de forma bidimensional . Sin embargo, mediante el análisis de las trayectorias de propagación de las ondas ultrasónicas tridimensionales, es posible diseñar la forma de la porción de extremo delantero 15c de manera que la porción de extremo delantero de cada sección transversal del transductor 15 en la dirección axial del tubo metálico con alto t/D tiene una superficie curva uniforme. La Figura 5 es una vista explicativa que muestra un ejemplo del resultado del diseño de la forma de la porción de extremo delantero 15c del transductor 15 con base en los pasos SI - 8 descritos arriba para los tubos metálicos con alto t/D 16 que tienen tres dimensiones diferentes (un diámetro exterior de 40 mm y un grosor de pared de 10 mm, un diámetro exterior de 26 mm y un grosor de pared de 6.5 mm, y un diámetro exterior de 60 mm y un grosor de pared de 15 mm) . En la Figura 5, para poder aclarar las diferencias en las formas de las porciones de extremo delantero 15c de los transductores 15 diseñados de acuerdo con cada una de las dimensiones de los tubos metálicos con alto t/D, se muestran juntas las formas de las porciones de extremo delantero 15c diseñadas con sus posiciones colocadas en paralelo en la dirección horizontal (eje X) y en dirección vertical (eje Y) . Como se mostró en la Figura 5, las formas de estas porciones de extremo delantero 15c son formas curvas asimétricas para las que los radios de curvatura aumentan de manera progresiva desde un radio de curvatura Pi hasta un radio de curvatura p2 desde un extremo 15b hacia el otro extremo 15a. Como se mostró en la Figura 5, esta forma de realización no se limita a su aplicación en un tubo metálico con alto t/D que tenga un diámetro exterior de 40 mm y un grosor de pared de 10 mm que puede explicarse mientras se hace referencia a las Figuras 4A - 4D, y se puede aplicar de la misma forma a un tubo metálico con una proporción normal (t/D) o a tubos metálicos con alto t/D con varias dimensiones. La sonda ultrasónica 11 descrita anteriormente se construye de manera que transmite ondas incidentes U de manera directa desde el transductor 15, sin embargo, una lente acústica (que no se muestra) hecha de, por ejemplo, una resina acrílica o similar puede colocarse frente al transductor 15 en la dirección de generación de ondas ultrasónicas, y las ondas incidentes U pueden incidir de forma oblicua en un tubo metálico con alto t/D 16 a través de la lente acústica para generar ondas refractadas longitudinales Ul y ondas refractadas transversales U2 las cuales se propagan dentro del tubo metálico con alto t/D 16. En este caso, el transductor 15 puede tener una porción de extremo delantero con una forma de arco circular normal, y se le puede dar a la porción de extremo delantero de la lente acústica una forma curva asimétrica que tenga un radio de curvatura que aumente de forma continua desde un extremo hacia el otro extremo desde un radio de curvatura Pi hasta un radio de curvatura p2. Al hacer esto, es posible utilizar un elemento piezoelectrico de cerámica tipificado por PZT que tenga una facilidad de trabajo pobre pero que tenga un buen efecto piezoeléctrico como un transductor 15. Una sonda ultrasónica 11 de esta forma de realización se encuentra constituida como se describió arriba Detector ultrasónico de fisuras 12 Como se mostró en la Figura 2, un detector ultrasónico de fisuras 2 de acuerdo con la presente forma de realización tiene un generador de impulsos 19, un prearaplificador 20, un filtro 21, un amplificador principal 22, y una parte determinante de fisuras 23. Tanto el generador de impulsos 19 como el preamplificador 20 están conectados al transductor 15 a través de una clavija de conexión proporcionada en la porción trasera de una caja de detector ultrasónico de fisuras 11 mediante cables coaxiales C (ninguno se muestra) . Se introduce una señal de transmisión desde el generador de impulsos 19 al transductor 15 a intervalos prescritos, el transductor 15 se excita, y las ondas incidentes U inciden en el tubo metálico con alto t/D 16 a través del agua W como medio de acoplamiento. Después, las ondas incidentes U se propagan dentro del tubo metálico con alto t/D 16 como ondas refractadas que constan de ondas refractadas longitudinales Ul y ondas refractadas transversales U2. Sus ecos reflejados (ecos de fisuras y similares) se reciben mediante el transductor 15, y la señal recibida se transmite al preamplificador 20 a través de cables coaxiales C. La señal recibida se amplifica mediante el preamplificador 20, y después mediante el filtro 21 se filtra en una banda de frecuencia prescrita, la señal se amplifica aún más mediante el amplificador principal 22. La señal de salida desde el amplificador principal 22 se compara con un valor límite prescrito establecido anteriormente en una parte determinante de fisuras 23. La parte determinante de fisuras 23 determina que hay una fisura interior si la señal de salida es mayor al valor límite, y cuando se determina que hay una fisura interior, se envía un comando de operación a la alarma 3 y al dispositivo marcador 4. El detector ultrasónico de fisuras 12 de esta forma de realización es uno ordinario muy conocido constituido como se describió antes, así que se omitirá una mayor explicación sobre el detector ultrasónico de fisuras 12. Alarma 13 La alarma 13 produce un sonido de alarma en respuesta al comando de operación del detector ultrasónico de fisuras 12. La alarma 13 de esta forma de realización es una ordinaria muy conocida constituida como se describió arriba, así que se omitirá una mayor explicación sobre la alarma 13. Dispositivo marcador 14 El dispositivo marcador 14 lleva a cabo el marcado prescrito de la superficie del tubo metálico con alto t/D 16 en respuesta a un comando de operación del detector ultrasónico de fisuras 12. El dispositivo marcador 14 de esta forma de realización es uno ordinario muy conocido tiene una estructura como se describió arriba, así que se omitirá una mayor explicación sobre el dispositivo marcador 14. La detección de fisuras de un tubo metálico con alto t/D 16 usando esta forma de realización de un aparato de detección ultrasónica de fisuras 10 que tiene esta estructura se explica a continuación. En esta forma de realización, como se mostró en la Figura 2, el transductor 15 se posiciona con respecto al tubo metálico con alto t/D 16 como se observa desde el centro del tubo metálico con alto t/D 16 que es objeto de la detección de fisuras, un extremo 15b de la porción de extremo delantero 15c del transductor 15 de la sonda ultrasónica 11 que constituye un aparato de detección ultrasónica de fisuras 10 de esta forma de realización se posiciona en el lado lejos de la dirección de propagación de las ondas refractadas en el tubo metálico con alto t/D 16 (en el lado derecho del tubo metálico con alto t/D 16 de la Figura 2) , y el otro extremo 15a de la porción de extremo delantero 15c del transductor 15 se posiciona en el lado en la dirección de propagación de las ondas refractadas (del lado izquierdo en la Figura 1 (a) ) , y se lleva a cabo la detección de fisuras con detector de haz angular . En concreto, la sonda ultrasónica 11 se posiciona con respecto al tubo metálico con alto t/D 16 de manera que un extremo 15b de la porción de extremo delantero 15c del transductor 15 se posiciona en el lado lejos de la dirección de propagación de las ondas refractadas en el tubo metálico con alto t/D 16 (del lado derecho del tubo metálico con alto t/D 16 de la Figura 2) , y el otro extremo 15a de la porción de extremo delantero 15c del transductor 15 se posiciona en el lado en la dirección de propagación de las ondas refractadas (del lado izquierdo del tubo metálico con alto t/D 16 de la Figura 2) . Si la sonda ultrasónica 11 se posiciona con respecto al tubo metálico con alto t/D 16 de esta manera, se puede hacer que el ángulo de incidencia de las ondas incidentes U transmitidas del otro extremo 15a que tienen radio de curvatura mayor y el ángulo de refracción de las ondas refractadas longitudinales Ul sean valores altos. En consecuencia, de acuerdo con esta forma de realización, las ondas refractadas 2 y 3 que se propagan dentro del tubo metálico con alto t/D 16 que tiene una proporción (t/D) de por lo menos 15%, se pueden concentrar las ondas refractadas transversales U2 pueden concentrarse y se puede evitar que las ondas refractadas longitudinales Ul alcancen la superficie interior 16a del tubo metálico 16. Al concentrar las ondas refractadas transversales U2 , la fuerza de los ecos reflejados de fisuras diminutas aumenta, y las ondas refractadas longitudinales Ul siguen una trayectoria de propagación que no alcanza la superficie interior 16a del tubo metálico 16, así que la ocurrencia de ecos reflejados múltiples por las ondas refractadas longitudinales se elimina Como resultado, se puede llevar a cabo con certeza la detección de fisuras con detector de haz angular de alta precisión, en particular con respecto al tubo metálico con alto t/D 16. Por lo tanto, de acuerdo con esta forma de realización, las fisuras diminutas presentes dentro de un tubo metálico con alto t/D 16 tal como lo es un tubo que tiene una proporción (t/D) de por lo menos 15% puede ser sometido a detección de fisuras con gran precisión y certeza mediante la detección de fisuras con detector de haz angular sin tener además una disminución en la ineficiencia de inspección o un aumento en los costos de inspección. Cuando se realiza una detección de fisuras de un tubo metálico con alto t/D 16 usando un aparato de detección ultrasónica de fisuras 10 que tiene una estructura como se explicó anteriormente, el tubo metálico con alto t/D 16 se transporta en la dirección axial mientras gira en la dirección circunferencial, en donde es posible realizar una detección de fisuras sobre casi toda la superficie del tubo metálico con alto t/D 16. Sin embargo, la invención no se limita a esto, y la sonda ultrasónica 10 puede girar en la dirección circunferencial del tubo metálico con alto t/D 16 mientras el tubo metálico con alto t/D 16 se transporta al frente en su dirección axial . Un aparato de detección ultrasónica de fisuras 10 de acuerdo con esta forma de realización es apropiada en particular para la detección de fisuras de un tubo de acero que tiene una proporción (t/D) de al menos 15% tal como lo es un tubo mecánico usado en partes de automóvil y similares o en un tubo de acero sin costuras y similares utilizados en medios de altas temperaturas. La Figura 7 es una gráfica que muestra un ejemplo de una forma de onda de detección de fisuras que es una forma de onda de la señal de salida de un amplificador principal 24 que se obtuvo cuando se realizó la detección de fisuras de una fisura diminuta con una profundidad de 0.1 mm presente en la superficie interna de un tubo mecánico que consta de un tubo metálico con alto t/D 16 mediante un aparato de detección ultrasónica de fisuras 10 de acuerdo con esta forma de realización. Como se mostró en la Figura 7, con un aparato de detección ultrasónica de fisuras 10 de acuerdo con esta forma de realización, de las ondas refractadas Ul y U2 , las ondas refractadas transversales U2 se concentra en el interior del tubo metálico con alto t/D 16, en donde la fuerza de los ecos reflejados de las fisuras diminutas aumenta, mientras que las ondas refractadas longitudinales Ul que se generan de manera simultánea siguen una trayectoria de propagación que no alcanza la superficie interior 16a del tubo metálico con alto t/D 16, por lo que los ecos reflejados múltiples causadas por las ondas refractadas longitudinales Ul se pueden suprimir, y es posible detectar sólo los ecos de fisuras con una buena proporción S/N. Segunda forma de realización La Figura 8 es una vista explicativa que muestra de manera esquemática la estructura de un aparato de detección ultrasónica de fisuras 30 de esta forma de realización. Como se mostró en la Figura 8, un aparato de detección ultrasónica de fisuras 30 de acuerdo con esta forma de realización tiene dos sondas ultrasónicas 32 cada una de las cuales tiene un transductor 31, 31 un detector ultrasónico de fisuras (que no se muestran) , una alarma (no se muestra) , y un dispositivo marcador (no se muestra) . El detector ultrasónico de fisuras, la alarma y el dispositivo marcador no ilustrados, tienen la misma estructura que los antes descritos en la primera forma de realización, por lo que se omite una mayor explicación de los mismos. Este aparato de detección ultrasónica de fisuras 30 tiene soportes de sonda 33, 33 que sostienen de forma respectiva a los transductores 31, 31, los brazos inferiores horizontales 34, 34 que sostienen de manera respectiva a los soportes de sonda 33, 33, los brazos móviles verticales 35, 35 que sujetan a los brazos inferiores horizontales 34, 34 y están conectados en la dirección vertical con un brazo superior horizontal 37, los brazos móviles horizontales 36, 36 que se aseguran a la porción superior de los brazos móviles verticales 35, 35 y se instalan de manera que sean capaces de mover la superficie superior del brazo superior horizontal 37 en la dirección en la que el brazo superior horizontal 37 se extiende (a la izquierda y a la derecha en la Figura 8) , el brazo superior horizontal 37 que se monta para poder mover los brazos móviles horizontales 36, 36 y los brazos móviles verticales 35, 35 en la dirección horizontal y que se encuentra sujetado de manera que puede elevarse y descender mediante un cilindro de aire 39, un mecanismo de seguimiento de tubo 38 el cual se sujeta del cilindro de aire 39 para poder ser capaz de elevarse o descender, y el cilindro de aire 39. Los soportes de sonda 33, 33 se conectan al mecanismo de seguimiento de tubo 38 a través de los brazos inferiores horizontales 34, 34, los brazos móviles verticales 35, 35, los brazos móviles horizontales 36, 36, y el brazo superior horizontal 37. El mecanismo de seguimiento de tubo 38 se conecta al cilindro de aire 37 y mueve hacia arriba o hacia abajo. Cuando el mecanismo de seguimiento de tubo 38 se mueve hacia arriba o hacia abajo, los brazos inferiores horizontales 34, 34, los brazos móviles verticales 35, 35, los brazos móviles horizontales 36, 36, y el brazo superior horizontal 37 también se mueven hacia arriba o hacia abajo, y los soportes de sonda 33, 33 se mueven hacia arriba o hacia abajo como una sola unidad.

Los transductores 31, 31 que constituyen la sondas ultrasónicas 32, 32 tiene una porción de extremo delantero la cual, como se mostró en la Figura 1, se forma con una forma curva asimétrica que tiene un radio de curvatura que aumenta de manera progresiva de un extremo 15b hacia el otro extremo 15a desde un radio de curvatura pi a un radio de curvatura p2 de acuerdo con las propiedades del material (la velocidad de sonido de las ondas refractadas longitudinales y las ondas refractadas transversales de las ondas ultrasónicas) , el diámetro exterior D, el grosor, de pared t, y similares de un tubo metálico 9 que se está sometiendo a medición, y se montan de forma manual o automática en los soportes de sonda 33, 33. Los transductores 31, 31 se encuentran de manera que cuando se manejan los brazos móviles verticales 35 y los brazos móviles horizontales 36, un extremo 15b de cada transductor 31, 31 se posiciona con respecto a un tubo metálico 9 en el lado opuesto desde la dirección de propagación de las ondas refractadas ' en el tubo metálico 9 (en la Figura 8, en la porción derecha del tubo metálico 9 para el transductor izquierdo 31 y en la porción izquierda del tubo metálico 9 para el transductor derecho 31) , y el otro extremo 15a se posiciona en el lado de la dirección de propagación de las ondas refractadas (en la Figura 8, en la porción izquierda del tubo metálico 9 para el transductor izquierdo 31 y la porción derecha del tubo metálico 9 ara el transductor derecho 31) . Si la relación posicional relativa entre los transductores 31, 31 y el tubo metálico 9 se desvía, la ubicación del punto focal (símbolo 17 en la Figura 2) de las ondas refractadas transversales en el tubo metálico 9 que se asumió cuando se determinó la forma curva asimétrica de las porciones de extremo delantero 31c, 31c de los transductores 31, 31 y el tubo metálico 9 se desvía, por lo que la habilidad de detectar fisuras disminuye. En consecuencia, para poder establecer de forma precisa la relación posicional relativa ente los transductores 31, 31 y el tubo metálico 9, se usan de preferencia guías lineales como brazos móviles verticales 35, 35 y brazos móviles horizontales 36, 36. Cuando se realiza la detección de fisuras de un tubo metálico 9 usando un aparato de detección ultrasónica de fisuras 30 que tiene la estructura antes descrita, en un estado en donde las porciones de extremo delantero del tubo metálico 9 se encuentran selladas mediante tapones (que no se muestran) para evitar el acceso del agua, el tubo metálico 9 pasa a través de un tanque de agua para detección de fisuras (que no se muestra) al ser transportado en su dirección axial mientras gira en la dirección circunferencial . En este momento, el cilindro de aire 37 empieza cuando se detecta la porción de extremo delantero del tubo metálico 9 mediante el sensor detector de material prescrito, el mecanismo de seguimiento de tubo 38, los brazos móviles verticales 35, 35, los brazos móviles horizontales 37, y los soportes de sonda 36, 36 descienden por este en forma de una sola unidad, y el mecanismo de seguimiento de tubo 38 se presiona en contra de la superficie exterior \del tubo metálico 38 con una presión apropiada. El mecanismo de seguimiento de tubo 38 que se presiona con una fuerza apropiada está constituido de manera que se pueda mover hacia arriba o hacia abajo y de lado a lado dentro de un rango determinado, así que sigue las vibraciones durante el transporte del tubo metálico 9 y se mueve hacia arriba y hacia abajo y de lado a lado mientras mantiene un estado en el que su superficie inferior hace contacto con la superficie exterior del tubo metálico 9. En este momento, los brazos móviles verticales 35, 35, los brazos móviles horizontales 36, 36, y los soportes de sonda 38 conectados al mecanismo de seguimiento de tubo 38 también realizan lo necesario al moverse hacia arriba y hacia abajo y de lado a lado. Como resultado, la relación posicional entre los transductores 31, 32 montados en los soportes de sonda 33, 33 y el tubo metálico 9 se mantiene constante. De esta manera, con un aparato de detección ultrasónica de fisuras 30 de esta forma de realización así como, la fuerza de los ecos reflejados de las fisuras diminutas aumenta al concentrar las ondas refractadas transversales, y las ondas refractadas longitudinales que se generan al mismo tiempo siguen una trayectoria de propagación que no alcanza la superficie interior del tubo metálico 9, así que se puede eliminar la ocurrencia de ecos reflejados múltiples por las ondas refractadas longitudinales, y es posible detectar sólo ecos de fisuras con una buena proporción S/N. En el aparato de detección ultrasónica de fisuras 30 mostrado en la Figura 8, se dio un ejemplo de una forma en donde dos transductores 31, 31 se instalan de manera que las direcciones de las ondas refractadas en el tubo metálico 9 son en dirección de las manecillas del reloj así como también en la dirección contraria a las manecillas del reloj , pero para poder aumentar aún más la eficiencia de detección de fisuras, es posible que se instalara una variedad de transductores 31 que tiene una dirección de las manecillas del reloj de la propagación de las ondas refractadas y aquellas que tiene una dirección contraria a las manecillas del reloj de la propagación de las ondas refractadas en la dirección axial del tubo metálico 9. Tercer forma de realización En esta tercer forma de realización, en contraste con la primera y la segunda forma de realización antes descritas, se explicará el caso en donde el transductor está constituido por una variedad de elementos generadores de oscilación colocados a un lado de manera que se tenga una forma plana. La Figura 9 es un diagrama en bloques que muestra de forma esquemática la estructura de un aparato de detección ultrasónica de fisuras 40 de acuerdo con esta forma de realización. Como se muestra en esta figura, el aparato de detección ultrasónica de fisuras 40 de acuerdo con esta forma de realización tiene una sonda ultrasónica 42 equipada con un transductor 41, un circuito de transmisión 43, un circuito receptor 44, una alarma 45, y un dispositivo marcador 46. La alarma 45 y el dispositivo marcador 46 tienen la misma estructura que los antes descritos en la primera forma de realización de manera que se omitirá la explicación de los mismos . El transductor 41 que constituye a la sonda ultrasónica 42 de acuerdo con esta forma de realización está constituido por una variedad (como lo es 32) de elementos piezoeléctricos diminutos 41a que están opuestos a la superficie exterior 47a de un tubo metálico 47 y están dispuestos lado a lado en una línea recta en una dirección perpendicular a la dirección axial del tubo metálico 47 con un espació de 0.5 mm, por ejemplo. La sonda ultrasónica 42 se llama por lo tanto sonda en red. El circuito de transmisión 43 está equipado con el mismo número de generadores de impulsos 48 y circuitos de respuesta 49 (circuitos de respuesta de transmisión) que el número de elementos piezoeléctricos 41a en la sonda 41. Cada generador de impulsos 48 se conecta a uno de los elementos piezoeléctricos 41a de la sonda 41 y uno de los circuitos de respuesta 49. Cada elemento piezoeléctrico 41a se excita en intervalos prescritos mediante una señal de transmisión desde el generador de impulsos 48 conectado al elemento piezoeléctrico 41a, y produce ondas ultrasónicas incidentes U que son incidentes en el tubo metálico 47 a través del agua como un medio de acoplamiento. El tiempo de transmisión de las señales de transmisión de cada uno de los generadores de impulsos 48 puede ser diferente para cada generador de impulso 48 de acuerdo con un establecimiento de tiempo de respuesta de transmisión mediante cada circuito de respuesta 49. Al programar de manera apropiada el tiempo de respuesta de transmisión para cada generador de impulso 48 en la forma descrita a continuación, se puede realizar un modo el cual es el mismo que el modo que se mostró en la primera y segunda formas de realización en donde las ondas ultrasónicas incidentes U se transmiten desde un transductor que tiene una porción de extremo delantero con una forma de arco curva asimétrica . Las ondas incidentes U que son incidentes en el tubo metálico 47 se propagan al interior 47c del tubo metálico 47 como ondas refractadas que constan de las ondas refractadas longitudinales Ul y las ondas refractadas transversales U2 , sus ecos reflejados son recibidos por los elemento piezoeléctrico 41a del transductor 41, y se mandan las señales recibidas al circuito receptor 44. El circuito receptor 44 está equipado con el mismo número de preamplificadores 50 y circuitos de respuesta 51 (circuitos de respuesta receptores) que el número de elementos piezoeléctricos 41a con los cuales se equipa el transductor 41. El circuito receptor 44 tiene un dispositivo de adición 52, un amplificador principal 54, y una parte determinante de fisuras 54. Cada preamplificador 50 está conectado a uno de los elementos piezoeléctricos 41a del transductor 41 y a uno de los circuitos de respuesta 51. La señal de recepción de cada elemento piezoeléctrico 41a se amplifica mediante uno de los preamplificadores 50 conectados al elemento piezoeléctrico 41a, y después se retrasa mediante el circuito de respuesta 51 conectado al preamplificador 50 mediante el mismo tiempo de respuesta recibido como el tiempo de respuesta de transmisión del elemento piezoeléctrico 41a (el tiempo de respuesta de transmisión del generador de impulsos 48 conectado al elemento piezoeléctrico 41a) . Las señales de salida de cada uno de los circuitos de salida 51 se suman con el dispositivo de adición 52 con el cual el circuito receptor 44 está equipado, y después el resultado se amplifica mediante el amplificador principal 53. La señal de salida del amplificador principal 53 se introduce en una parte determinante de fisuras 54 que tiene una estructura similar a la de la parte determinante de fisuras 23 de la primera forma de realización, y se determina si hay presencia de fisuras. A continuación, se explicará un método para establecer el tiempo de respuesta de transmisión y el tiempo de respuesta de recepción arriba mencionados. La Figura 10 es una vista explicativa para explicar un método de establecimiento del tiempo de respuesta de transmisión y el tiempo de respuesta de recepción. Como se mostró en esta figura, al establecer el tiempo de respuesta de transmisión y el tiempo de respuesta de recepción, primero, se compara la longitud en la dirección horizontal (del lado izquierdo y derecho en la Figura 10) de la forma curva asimétrica D diseñada por los pasos como SI - 8 que se mostraron en la Figura 3 con la longitud del transductor 11, y se seleccionan los elementos piezoeléctricos 41a que serán utilizados para que ambas sean más o menos de la misma longitud. Se hace referencia a la colección de los elementos piezoeléctricos 41a seleccionados como el grupo de elementos seleccionados. Después, se calculan las coordenadas del centro de elementos piezoeléctrico 41a que constituyen al grupo de elementos seleccionados y la distancia relativa desde la forma curva asimétrica D, se toma la distancia relativa entre uno de los elementos piezoelectricos 41a y las señales de la forma arqueada asimétrica D como 0 (cero) . En la Figura 10, la distancia relativa entre el elemento piezoeléctrico 41a derecho y la forma arqueada asimétrica D se hizo 0. Entonces, un valor equivalente a la distancia relativa dividida entre la velocidad de sonido de las ondas incidentes U en el medio de acoplamiento W se establece como el tiempo de respuesta de transmisión y el tiempo de respuesta de recepción correspondientes a cada elemento 41a. Con este método antes descrito, al establecer el tiempo de respuesta de transmisión y el tiempo de respuesta de recepción, se exhibe el mismo comportamiento que cuando las ondas ultrasónicas se transmiten y reciben usando un transductor 41 que tiene una forma de extremo transversal que es una forma curva asimétrica D. En concreto, como se mostró en la Figura 9, de las ondas refractadas que constan de las ondas refractadas longitudinales Ul y las ondas refractadas transversales U2 que se propagan en el interior 47c del tubo metálico 47, las ondas refractadas transversales U2 se concentran mientras que las ondas refractadas longitudinales Ul no alcanzan la superficie interior 47a del tubo metálico 47. En consecuencia, al concentrar las ondas refractadas transversales U2, la fuerza de los ecos reflejados de las fisuras diminutas aumenta, y se elimina la ocurrencia de los ecos reflejados múltiples debido a las ondas refractadas longitudinales Ul que se generan al mismo tiempo, de manera que es posible detectar los ecos de fisuras con una buena proporción S/N. Un aparato de detección ultrasónica de fisuras 40 de acuerdo con la presente invención tiene una sonda ultrasónica 42 que tiene un transductor 41 constituido por un gran número de elementos piezoelectricos 41a para formar una sonda en red, y los tiempos de respuesta de las ondas ultrasónicas de transmisión y de recepción se establecen de manera apropiada para cada elemento piezoeléctrico 41a, en donde se simula una sonda ultrasónica que tiene un transductor que tiene una porción de extremo delantero con una forma curva asimétrica como se explicó con respecto a la primera y segunda forma de realización. En concreto, como resultado de la interferencia entre las ondas ultrasónicas generadas por la variedad de elementos generadores de oscilaciones, es posible tener una estructura de manera tal que las ondas incidentes se pueden generar al tener un frente de onda que tiene al menos una porción con una forma curva asimétrica con un radio de curvatura que aumenta de manera progresiva desde un extremo hasta el otro extremo. Como resultado, al usar el transductor 41 que tiene una red de elementos piezoeléctricos 41a que se asegura en una línea recta como en esta forma de realización, al cambiar de manera simple y apropiada el tiempo de respuesta de transmisión y de recepción de las ondas ultrasónicas, se puede proporcionar un transductor que proporciona los mismos efectos que muchos tipos de transductores que tienen una porción de extremo delantero con una forma curva asimétrica. En consecuencia, no es necesario preparar un gran número de transductores con una forma curva asimétrica de acuerdo con las propiedades del material, el diámetro exterior D, el grosor de pared t, y similares de un tubo metálico 47 y se puede suprimir un aumento en los costos de marcha. Además, no es necesario reemplazar un transductor que tiene una forma curva asimétrica de acuerdo con las propiedades del material, el diámetro exterior D, el grosor de pared t, y similares de un tubo metálico 47, así que el tiempo requerido para reemplazar y similares es acorta, y la eficiencia de inspección puede aumentar. En esta forma de realización, se explicó el caso en donde se utiliza la sonda en red que tiene elementos piezoeléctricos dispuestos en una línea recta como un transductor 41, pero la presente invención no está limitada a esto, y siempre y cuando el tiempo de respuesta de transmisión y de recepción de las ondas ultrasónicas se establezca de acuerdo con lo estipulado, también es posible usar una sonda en red preparada en una forma 'arqueada o en una forma poligonal. FIGURAS Figura 1 (b) I Las ondas longitudinales no alcanzan la superficie interior en el acero. II Las ondas longitudinales se reflejan de manera múltiple en el acereo dentro de la pared del tubo. Figura 3 SI) Establezca las siguientes condiciones (1) - (5) (1) La forma del tubo metálico con alta (t/D) (diámetro exterior D y grosor de pared t) (2) Velocidad del sonido Vs de las ondas refractadas transversales U2 en un tubo metálico de alta t/D 16 (3) Velocidad del sonido VL de las ondas refractadas longitudinales ül en un tubo metálico de alta t/D 16 (4) Velocidad del sonido Vi de las ondas incidentes U en el medio de acoplamiento (agua en esta forma de realización (¾) Longitud de la porción de extremo delantero de la sonda en dirección circunferencial del tubo metálico con alta (t/D) 16. 52) Establezca el punto focal de las ondas ultrasónicas transversales en el tubo con alta t/D 16 53) Calcular las trayectorias de propagación de las ondas ultrasónicas que se propagan al punto focal con base en las condiciones (1), (2), (4), y (6). S4) Calcular la forma de corte transversal de la porción de extremo del transductor con base en las trayectorias de propagación calculadas y la condición (5). S5) Trayectorias de propagación calculadas de . las ondas ultrasónicas longitudinales dentro del tubo metálico con base en la forma calculada del corte transversal de la porción de extremo y la condición (3). 56) ¿Cualquier trayectoria de propagación que alcance la superficie interior del tubo metálico? 57) Cambiar el punto focal de las ondas ultrasónicas t ransversales . 58) Utilizar la forma calculada del corte transversal de la porción de extremo. Figura 10 I Forma sin arquear calculada con base en las propiedades del material, el diámetro exterior, el grosor de pared, y similares del tubo metálico. II Diferencia de la distancia relativa de cada elemento. III Grupo de elementos seleccionado.

Claims (10)

1. REIVINDICACIONES 1. Una sonda ultrasónica que realiza la detección de fisuras de un cuerpo tubular que se está inspeccionando al introducir de forma oblicua ondas ultrasónicas en un cuerpo metálico tubular que se está inspeccionando desde un transductor alojado en la misma y al generar ondas refractadas longitudinales y ondas refractadas transversales las. cuales se propagan dentro del cuerpo tubular que se está inspeccionando, se caracteriza en que la porción de extremo delantero del transductor tiene al menos una porción con una forma curva asimétrica que tiene un radio de curvatura el cual aumenta de manera progresiva de un extremo hacia el otro de la porción de extremo delantero.
2. 2. Una sonda ultrasónica que tiene un transductor alojado en al misma y una lente acústica que se encuentra colocada hacia adelante del transductor en la dirección de transmisión de ondas ultrasónicas y que realiza la detección de fisuras de un cuerpo metálico tubular que se está inspeccionando al introducir de manera oblicua ondas ultrasónicas en el cuerpo tubular que se está inspeccionando a través de la lente acústica y al generar ondas refractadas longitudinales y ondas refractadas transversales las cuales se propagan dentro del cuerpo tubular que se está inspeccionando, se caracteriza en que la porción de extremo delantero de la lente acústica tiene al menos una porción con una forma curva asimétrica que tiene un radio de curvatura el cual aumenta de manera progresiva de un extremo hacia el otro de la porción de extremo delantero.
3. 3. Una sonda ultrasónica que realiza la detección de fisuras de un cuerpo tubular que se está inspeccionando al introducir de forma oblicua ondas ultrasónicas en un cuerpo metálico tubular que se está inspeccionando desde un transductor alojado en el mismo y al generar ondas refractadas longitudinales y ondas refractadas transversales las cuales se propagan dentro del cuerpo tubular que se está inspeccionando, se caracteriza en que el transductor está constituido por una variedad de elementos generadores de oscilaciones colocados de forma paralela, y se generan ondas incidentes que tienen un frente de onda que por lo menos tiene una porción con una forma curva asimétrica que tiene un radio de curvatura el cual aumenta de forma progresiva desde un extremo hacia el otro extremo del frente de onda debido a la interferencia de las ondas ultrasónicas generadas por la variedad de elementos generadores de oscilación.
4. 4. Una sonda ultrasónica como se establece en la reivindicación 3 que tiene un dispositivo de reglaje del tiempo de respuesta para generar las ondas incidentes mediante el ajuste del tiempo de respuesta para la transmisión y recepción de ondas ultrasónicas por cada una de la variedad de elementos generadores de oscilación.
5. 5. Una sonda ultrasónica como se estableció en la reivindicación 4 caracterizada por tener una lente acústica dispuesta hacia delante del transductor en la dirección de transmisión de las ondas ultrasónicas.
6. 6. Una sonda ultrasónica como se estableció en las reivindicaciones 1 - 5 en donde el cuerpo tubular que se está inspeccionando es un tubo metálico con una proporción del grosor de pared al diámetro exterior de más de 15%.
7. 7. Un método de detección ultrasónica de fisuras internas caracterizado en que una sonda ultrasónica como se estableció en la reivindicación 1 o en la reivindicación 2 está dispuesto con respecto a un cuerpo metálico tubular que se está inspeccionando de manera que, como se vio desde el centro del cuerpo tubular que se está inspeccionando, el extremo que tiene un radio de curvatura menor de la porción de extremo delantero de un transductor o de una lente acústica que constituye la sonda ultrasónica se posiciona a un lado lejos de la dirección de propagación de las ondas refractadas en el cuerpo tubular que se está inspeccionando y el extremo que tiene un radio de curvatura mayor de la porción del extremo delantero se posiciona en el lado en la dirección de propagación de las ondas refractadas, de manera que las ondas incidentes se puedan generar lo cual genera ondas refractadas longitudinales que no alcanzan la superficie interna del cuerpo tubular que se está inspeccionando y las ondas refractadas transversales que se encuentran concentradas en la superficie interior del cuerpo tubular que se está inspeccionando, y se lleva a cabo la detección de fisuras con detector de haz angular.
8. 8. Un método de detección ultrasónica de fisuras caracterizado en que la sonda ultrasónica como se estableció en cualquiera de las reivindicaciones 3 - 5 está dispuesta con respecto a un cuerpo metálico tubular que se está inspeccionando de tal manera que, como se observa desde el centro del cuerpo tubular que se está inspeccionando, el extremo que tiene un radio de curvatura menor del frente de onda en el extremo de las ondas incidentales que se generan por un transductor que constituye la sonda ultrasónica se posiciona en la parte lateral desde la dirección de propagación de ondas refractadas en el cuerpo tubular que se está inspeccionando y el extremo del frente de onda que tiene un radio de curvatura mayor se posiciona en el lado en la dirección de propagación de ondas refractadas, y de manera que las ondas incidentales pueden generarse lo cual genera ondas refractadas longitudinales las cuales no alcanzan la superficie interior del cuerpo tubular que se esté inspeccionando y las ondas refractadas transversales que se concentran en la superficie interior del cuerpo tubular que se está inspeccionando, y se lleva a cabo la detección de fisuras con detector de haz angular.
9. 9. Un método de detección ultrasónica de fisuras como se estableció en la reivindicación 7 o en la reivindicación 8 caracterizada por la realización de la detección de fisuras con detector de haz angular de un cuerpo metálico tubular que se está inspeccionando para lo cual la proporción desde su grosor de pared hasta su diámetro exterior es mayor a 15%.
10. 10. Un aparato de detección ultrasónica de fisuras caracterizado por estar equipado con una sonda ultrasónica como se estableció en cualquiera de las reivindicaciones 1-6. RESUMEN Las fisuras diminutas presentes en el interior de un tubo metálico con alto (t/D) que tiene una proporción (t/D) del grosor de pared t al diámetro exterior D de más de 15% se lleva a cabo con gran precisión y certeza mediante la detección de fisuras con detector de haz angular sin una disminución acompañante en la eficiencia de la detección o un aumento en costo. Esta es una sonda ultrasónica que, como se observa desde el centro de un tubo metálico de alta (t/D) , realiza la detección de fisuras del tubo metálico al incidir ondas ultrasónicas desde un transductor en el tubo metálico y generando ondas refractadas longitudinales y ondas refractadas transversales las cuales se propagan dentro del tubo metálico. La porción de extremo delantero del transductor tiene por lo menos una forma curva asimétrica que tiene un radio de curvatura el cual aumenta de manera progresiva desde un extremo hacia el otro de la porción de extremo delantero. La sonda ultrasónica se encuentra dispuesta con respecto a un tubo metálico de tal manera que el extremo que tiene un radio de curvatura menor se posiciona en el lado lejos de la dirección de propagación de las ondas refractadas, el extremo que tiene un radio de curvatura mayor de la misma se posiciona en el lado en la dirección de propagación de ondas refractadas, y se lleva a cabo la detección de fisuras con detector de haz angular bajo las condiciones de que las ondas incidentes se generan, lo cual genera ondas refractadas longitudinales las cuales no alcanzan la superficie interior del tubo metálico y las ondas refractadas transversales que se concentran en la superficie interna del tubo metálico.