En este trabajo se presenta una aplicación del procesamiento digital de señales en la Evaluación no Destructiva, específicamente en los ensayos por ultrasonidos a metales.
El objetivo se orienta a brindar técnicas de procesamiento digital de señales ultrasónicas que permitan mejorar la estimación de la respuesta del medio, facilitando la interpretación de los ensayos, centrado en la obtención de parámetros que permitan una determinación más precisa de los defectos, como la resolución y la relación señal a ruido. El análisis de los métodos reportados en la literatura conduce a la generación de imágenes acústicas como objetivo de las investigaciones actuales. Una de las etapas fundamentales en la conformación de imágenes, por su relación con la resolución axial, es la deconvolución de las señales tomadas por los arreglos de transductores; en este bloque del sistema de conformación se reporta la novedad de esta investigación: la parametrización wavelet del filtro inverso, que recupera la información del medio ensayado a
partir de la señal obtenida.
El método de deconvolución propuesto mejora la resolución temporal, y la incorporación de la etapa de estimación del pulso permite el trabajo en ambiente de deconvolución ciega, mostrando ventajas en relación con otros métodos reportados en la literatura especializada. Estos resultados crean las bases para una nueva perspectiva en los ensayos ultrasónicos, brindando algoritmos y métodos susceptibles de escalado a nivel de campo.
Inhaltsverzeichnis (Índice de contenidos)
:- AGRADECIMIENTOS
- SÍNTESIS
- ÍNDICE
- LISTA DE TABLAS
- LISTA DE FIGURAS
- GLOSARIO
- 0.1. Acrónimos y Terminología
- 0.2. Operadores
- 0.3. Símbolos
- INTRODUCCIÓN
- 1. ACTUALIDAD EN LA DECONVOLUCIÓN DE SEÑALES ULTRASÓNICAS
- 1.1. Introducción
- 1.2. El sistema ultrasónico
- 1.3. Modelo convolucional
- 1.4. Discusión sobre la deconvolución de señales ultrasónicas
- 1.4.1. Formulación discreta de la deconvolución
- 1.4.2. Técnicas para la estimación del pulso ultrasónico
- 1.4.3. Análisis espectral de orden superior: HOSA
- 1.4.4. Del filtro de Wiener al concepto ForWaRD
- 1.5. Conformación de imágenes acústicas
- 1.5.1. El algoritmo SAFT
- 1.6. Conclusiones parciales
- 2. DESARROLLO DEL MÉTODO DE DECONVOLUCIÓN DE SEÑALES ULTRASÓNICAS
- 2.1. Introducción
- 2.2. Método de estimación del pulso ultrasónico
- 2.2.1. Estimación del pulso: simulaciones
- 2.2.2. Estimación sobre un pulso variante en el tiempo
- 2.3. Deconvolución usando el filtro de Wiener clásico
- 2.4. Modelo de deconvolución propuesto
- 2.4.1. Deconvolución de Fourier regularizada
- 2.4.2. El desarrollo wavelet
- 2.4.3. Encogimiento wavelet y ForWaRD
- 2.4.4. El algoritmo ForWaRD
- 2.5. Estimación de la respuesta del medio: simulaciones
- 2.5.1. Estimación basada en ForWaRD
- 2.6. Prueba de gaussianidad de la función de reflexividad
- 2.7. Cuantificación de la ganancia de resolución axial
- 2.8. Desarrollo del método SAFT
- 2.8.1. El algoritmo SAFT: simulaciones
- 2.9. Conclusiones parciales
- 3. DECONVOLUCIÓN DE SEÑALES EN LA END
- 3.1. Introducción
- 3.2. Estimación del pulso ultrasónico: caso real
- 3.3. Deconvolución en señales ultrasónicas en metales
Zielsetzung und Themenschwerpunkte (Objetivo y temas clave)
:Este trabajo explora la aplicación del procesamiento digital de señales en la Evaluación No Destructiva (END), específicamente en los ensayos por ultrasonidos a metales. Su objetivo principal es presentar técnicas de procesamiento digital de señales ultrasónicas que permitan mejorar la estimación de la respuesta del medio, facilitando la interpretación de los ensayos.
- Mejorar la estimación de la respuesta del medio en ensayos por ultrasonidos.
- Facilitar la interpretación de los ensayos ultrasónicos a través de técnicas de procesamiento digital de señales.
- Determinar con mayor precisión la presencia y características de defectos en metales.
- Desarrollar métodos de deconvolución que optimicen la resolución axial y la relación señal a ruido.
- Investigar la aplicación del algoritmo SAFT (Synthetic Aperture Focusing Technique) para la conformación de imágenes acústicas.
Zusammenfassung der Kapitel (Resumen de capítulos)
:El trabajo se divide en tres capítulos que exploran la deconvolución de señales ultrasónicas en la END. El primer capítulo presenta un panorama general de la deconvolución de señales ultrasónicas, incluyendo el modelo convolucional, la formulación discreta de la deconvolución, técnicas de estimación del pulso ultrasónico, análisis espectral de orden superior (HOSA), el concepto ForWaRD y la conformación de imágenes acústicas. El capítulo dos se centra en el desarrollo del método de deconvolución propuesto, que incluye la estimación del pulso ultrasónico, la deconvolución usando el filtro de Wiener clásico, el modelo de deconvolución propuesto, la estimación de la respuesta del medio, la prueba de gaussianidad de la función de reflexividad y la cuantificación de la ganancia de resolución axial. Por último, el capítulo tres explora la deconvolución de señales en la END, incluyendo la estimación del pulso ultrasónico en casos reales y la aplicación de la deconvolución en señales ultrasónicas en metales.
Schlüsselwörter (Palabras clave)
:Deconvolución, señales ultrasónicas, Evaluación No Destructiva (END), procesamiento digital de señales, resolución axial, relación señal a ruido, filtro de Wiener, algoritmo SAFT, estimación del pulso, wavelet, ForWaRD.
- Citar trabajo
- Roberto Herrera Marrero (Autor), 2006, Deconvolución de las señales ultrasónicas en la evaluación no destructiva, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/200708
