Inspección y análisis de estructuras basados en una algoritmia para métodos ultrasónicos que permite el tratamiento de la imagen obtenida

El control y aseguramiento de calidad en estructuras se ha convertido en una actividad fundamental en la industria, ya sea en condiciones estructurales, equipos, piezas o conjuntos, para asegurar la confiabilidad de los activos y la continuidad de la operación. Un defecto en estas puede provocar la falla prematura y, por tanto, conllevar importantes riesgos económicos, sociales y medioambientales.

A partir de esta necesidad surgieron los Ensayos No Destructivos, END, principal técnica para la ejecución de actividades de control de calidad en estructuras. Entre las distintas tecnologías para realizar los análisis, los ultrasonidos son uno de los métodos más utilizados debido a su bajo coste y su capacidad para detectar defectos internos. Sin embargo, esta tecnología presenta limitaciones técnico-económicas que desembocan en una pérdida de precisión y en errores en el diagnóstico de fallas así como en altos costos de implementación.

En este sentido, el grupo de investigación del Instituto de Matemática Multidisciplinar de la UPV, coordinado por la profesora Julia Real, cuenta con una amplia experiencia en sistemas de predicción y mantenimiento de estructuras.
En cuanto al análisis de defectos en estructuras por ultrasonidos, este grupo desarrolla una algoritmia de pre-procesado de señales ultrasónicas basado en la implementación de métodos de eliminación de ruido multi-escala (multirresolución), mediante la Transformada de Paquetes Wavelet, para descomposición de la imagen en sub-imágenes más fáciles de procesar y la aplicación posterior de un umbral auto-adaptativo para la cancelación de ruido speckle que se da en cada una de las sub-imágenes ultrasónicas obtenidas.
Finalmente, se diseña un sistema de procesado capaz de reconocer qué tipo de daño presenta la estructura mediante el desarrollo de algoritmos de extracción de características y clasificación de defectos basados en redes neuronales artificiales.

La ventaja del trabajo desarrollado por los investigadres del IMM en la Inspección y análisis de estructuras basados en algoritmos para métodos ultrasónicos, y su posterior algoritmo de clasificación de defectos, radica en que gracias a la eliminación de ruido multi-escala y disminución del ruido speckle, las imágenes ultrasónicas resultantes son más potentes en cuanto a extracción de conclusiones se refiere. Otorga al sistema de clasificación de defectos información fiable con un proceso de bajo coste, sin olvidar los beneficios en temas de seguridad y control de daños que un sistema que permita analizar la calidad de una estructura conlleva.

En resumen, mediante el tratamiento de señales ultrasónicas, el grupo de investigación del Instituto de Matemática Multidisciplinar desarrolla sistemas de detección y análisis, económico y de altas capacidades técnicas, de defectos en estructuras.

Aplicaciones

  • Análisis de estructuras

Ventajas técnicas

  • Las imágenes ultrasónicas resultantes son más potentes en cuanto a extracción de conclusiones se refiere.

Beneficios que aporta

  • Otorga al sistema de clasificación de defectos información fiable con un proceso de bajo coste
  • Aumento de seguridad

Experiencia relevante