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Radiografía Industrial

B-I PRINCIPIOS GEOMÉTRICOS Introducción

Como parte fundamental para una adecuada interpretación y evaluación de las imágenes radiográficas, se tendrá que tomar en cuenta los factores que afectan la formación de la imagen en un medio de registro. Ya sea en el empleo de película radiográfica o la imagen de la pieza mediante sistema de fluoroscopia (computarizado) en pantalla, la imagen presentará diferentes grados de oscurecimiento, que son consecuencia de los diferentes grados de absorción o atenuación de la radiación por parte del objeto inspeccionado.

Proceso básico de la Radiografía

Es por esto, la importancia de tomen en cuenta los principios geométricos que rigen a la mayoría de las técnicas durante la formación de la imagen en la película radiográfica.

Sin importar el medio de registro empleado, la imagen puede no cumplir con los requisitos de definición, debido a factores tales como la distancia entre la fuente de radiación y el objeto o la distancia entre el objeto y el medio de registro, el tiempo de exposición, etc. Por lo anterior, una radiografía debe tomarse procurando representar, en lo posible, al objeto inspeccionado mediante una imagen de alta calidad. Principios Geométricos de la Formación de la Imagen.

Los rayos X y los rayos gamma obedecen los principios de la luz, por lo que la formación de la imagen en una película radiográfica puede ser explicada de una manera simple en términos de la formación de imágenes ópticas o fotográficas. Con respecto a lo anterior, existen dos diferencia principales, que son: 1. La materia presenta diferentes grados de absorción de la radiación, ya sea por cambios en los espesores del material o bien, debido a heterogeneidades en el mismo. 2. La radiación dispersa presenta problemas que no se manifiestan normalmente en la óptica o la fotografía. Continúa en la siguiente página...

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Principios Geométricos, Continuación... Principios Geométricos de la Formación de la Imagen. Continuación…

Todas las imágenes radiográficas presentan una distorsión debida a varios factores que pueden ser controlados; estos factores pueden ser:  Distorsión natural.  Distorsión por amplificación.  Distorsión por paralaje.  Penumbra o distorsión por proyección.  Distorsión o penumbra geométrica.  Distorsión por radiación dispersa.

Distorsión Natural.

Este tipo de distorsión se debe a la propia película radiográfica o pantalla fluorescente donde se va a llevar a cabo el registro. Y es prácticamente imposible de eliminar, ya que la imagen se forma cuando la radiación que ha atravesado la pieza incide sobre la película radiográfica o pantalla fluorescente. Los granos que conforman la película radiográfica o la pantalla registran de diferente manera los diversos grados de absorción de la radiación, dando un contorno y forma de la pieza bajo estudio. La imagen formada inicialmente en la película radiográfica recibe el nombre de “imagen latente”. Esta no puede observarse inmediatamente después de que se haya terminado la exposición, ya que requiere de un proceso posterior de revelado para que la imagen surja. Otro aspecto es que debido a que en radiografía industrial, la película empleada tiene emulsión por los dos lados, realmente se forman dos imágenes idénticas superpuestas. Dependiendo de la posición del observador, estas imágenes pueden presentar una ligera deformación por paralaje, la cual se incrementa por el tamaño de grano y por la interacción natural de la radiación y la emulsión. En radiografías donde se desee una calidad y definición muy alta, se deberá emplear película con una sóla capa de emulsión, lo que evitará la deformación por paralaje. Cabe mencionar que la película utilizada para las cámaras fotográficas y la película de tipo médico, únicamente presentan emulsión por un lado, ya que no requieren de disminuir el tiempo de exposición.

Distorsión por Ampliación.

El haz de radiación produce sombras similares a las producidas por un haz de luz. Cuando el objeto es colocado entre la fuente de radiación y la pantalla, se produce una zona de interferencia denominada “sombra” y que tendrá aproximadamente el perfil del objeto radiado. Al retirar la pantalla del objeto, se puede observar que la sombra se amplifica. Continúa en la siguiente página...

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Principios Geométricos, Continuación... Distorsión por Ampliación. Continuación…

“El grado de amplificación de la imagen dependerá, tanto de la distancia entre la fuente de radiación y el objeto, como de la distancia entre el objeto y la pantalla”. Cuando se requiere reducir o eliminar la distorsión por amplificación, el objeto o pieza a inspecciona deberá ser colocado en contacto directo o lo más cercano posible a la pantalla o la película radiográfica.

Fuente de radiación

objeto

imagen

La variación del grado de ampliación puede ser calculada con base a la siguiente ecuación: Do Lo -------- = --------Di Lp Donde: Do Di Lo Lp Distorsión por Paralaje.

= = = =

Diámetro original del objeto. Diámetro de la imagen radiográfica. Distancia de la fuente de radiación al objeto. Distancia de la fuente de radiación a la película.

La forma de la imagen puede diferir de la forma real, dependiendo del ángulo existente entre el objeto y el haz de radiación incidente. Para evitar este tipo de distorsión, se recomienda que el haz de radiación deberá estar dirigido en forma perpendicular al la pantalla fluorescente o película radiográfica; y a su ves, la pantalla deberá estar paralela con el objeto a radiografiar; lo anterior se puede apreciar en las siguientes figuras: Fuente de radiación

objeto

imagen

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Principios Geométricos, Continuación... Penumbra o Distorsión por Proyección.

Ya que la fuente de radiación no es puntual, en torno del perfil de la imagen de la pieza existirán zonas no definidas claramente que se conocen como “penumbra”. Estas zonas difusas se traslapan con las claramente definidas en la formación de la imagen.

Fuente de radiación

objeto penumbra

Al incrementar la distancia entre la fuente de radiación y el objeto, se ve que disminuye la zona difusa o penumbra. El origen de la penumbra o distorsión por proyección es debido a alguna de las siguientes causas: a) b) c) d)

El tamaño del punto focal de la fuente de radiación. La distancia entre la fuente de radiación y el objeto. La distancia entre el objeto y la película radiográfica. El espesor del objeto inspeccionado.

Por lo que, manteniendo constante algún factor y variando otros, se produce un efecto de aumento o disminución en la penumbra. Distorsión o Penumbra Geométrica.

Esta penumbra es una consecuencia de los factores geométricos involucrados y es directamente proporcional:   

al tamaño del punto focal de la fuente de radiación, al espesor del objeto a radiografiar y a la distancia del objeto a la película radiográfica.

e inversamente proporcional a: 

la distancia entre el objeto y la fuente de radiación. Continúa en la siguiente página...

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Principios Geométricos, Continuación... Distorsión o Penumbra Geométrica.

Esta relación se expresa matemáticamente de la siguiente forma:

Dop Ug = F --------Dfo

Continuación…

Donde: Ug F Dfo Dop

= = = =

Penumbra Geométrica. ( Ug = F d / D ) Tamaño del punto focal. Distancia fuente-objeto. Distancia objeto-pantalla.

Esquemáticamente se puede representar de la siguiente manera:

Punto focal ( F ) Fuente de radiación

Df o Película radiográfica

Do p

t

Penumbra geométrica ( Ug )

Penumbra geométrica ( Ug )

En la figura se observa que entre más cerca esté la discontinuidad de la película radiográfica, se disminuye la distorsión o penumbra geométrica, así como, si se reduce la distancia entre la pieza a inspeccionar y la película radiográfica. En general se dice que la penumbra geométrica mínima se obtiene cuando la fuente de radiación es pequeña (punto focal), la distancia entre la fuente de radiación y el objeto a radiografiar es relativamente grande y la separación entre el objeto y la pantalla es reducida. Continúa en la siguiente página... JLM/ abr_2018

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Principios Geométricos, Continuación... Distorsión o Penumbra Geométrica. Continuación…

Se ha determinado experimentalmente que distorsiones iguales o mayores a 0.5 mm (0.020”) de penumbra, son percibidas por el ojo humano como una línea fina, por lo que la mayoría de los documentos y normas toman como base este valor máximo permisible. Conociendo la penumbra geométrica máxima permisible, se puede calcular la distancia mínima a la cual se debe colocar la fuente de radiación para la inspección, considerando que la película radiográfica está en contacto con el objeto a radiografiar. Esta distancia se calcula empleando la siguiente fórmula: F x Dop Dfo = --------------Ug

Donde: Ug F Dfo Dop

= = = =

Penumbra geométrica. Tamaño del punto focal. Distancia fuente-objeto = espesor de pared. Distancia objeto-pantalla.

Distorsión por Radiación Dispersa.

Existen tres posibles causas de radiación dispersa y estas son:

Radiación Dispersa por el Objeto Radiografiado.

Cuando el haz de radiación incide sobre un objeto, una parte es absorbida, otra logra atravesarlo y otra parte es dispersada en diferentes direcciones.

1. Radiación Dispersa por el objeto radiografiado. 2. Radiación Dispersa por reflexión lateral. 3. Radiación Retrorreflejada.

Esta última radiación es de menor energía que el haz principal de radiación y, por lo tanto, tiene un menor poder de penetración en el material; pero si es registrada en la película radiográfica, lo que reduce en forma importante el contraste radiográfico de la imagen, demeritando la calidad radiográfica.

objeto a radiografiar radiación dispersa película

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Principios Geométricos, Continuación... Radiación Dispersa por Reflexión Lateral.

Al igual que la luz, la radiación también puede ser reflejada y difractada. Esto es común cuando se efectúan radiografías en donde existen paredes de concreto o partes metálicas cercanas a las piezas a inspeccionar.

objeto a radiografiar pantalla

Esta radiación también provoca una deformación de la imagen radiográfica. Radiación Es la radiación que después de atravesar el material e imprimir en la película Retrorreflejada. radiográfica o registrarse en la pantalla fluorescente, continúa su trayecto hasta que es reflejada ( rebotada ) por un material denso, como el concreto, el acero, etc., y que durante su nueva trayectoria regresa a la película radiográfica o pantalla reduciendo el contraste radiográfico de la imagen.

Pared posterior

Radiación retrorreflejada Muestra a inspeccionar película

Radiación primaria

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Principios Geométricos, Continuación... Radiación Retro reflejada. Continuación…

La radiación retro reflejada normalmente es absorbida por la pantalla intensificadora posterior; sin embargo, se recomienda efectuar pruebas de verificación para asegurar que los espesores de las pantallas intensificadoras que se colocaron son los adecuados. El artículo de la sección V del Código ASME indica en el inciso T-223 que, para determinar la radiación retro reflejada en una exposición de la película, se colocará en la parte posterior de cada porta-película o chasis, una letra “B” de plomo de ½” (13 mm) de altura y 1/16 “ de espesor. Y en el inciso T-284 dice que si una imagen clara de la letra “B” de plomo aparece sobre un fondo oscuro en la película radiográfica, la protección para la radiación retro reflejada es insuficiente y la radiografía deberá ser considerada inaceptable (rechazada). Y si se observa una imagen oscura de la letra “B” de plomo sobre un fondo claro no es causa de rechazo.

FIN

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B-II Introducción

PELÍCULA RADIOGRÁFICA

Un elemento de gran importancia en l radiografía industrial es el medio de registro de la imagen radiográfica; actualmente se cuenta con una gran variedad de medios de registro, tales como cinta de video, registro en película polaroid (instantánea), en papel fotográfico, digitalización de imágenes en CD’s (CD-R, CD-RW), etc. Aunque, hasta la fecha sigue siendo la película radiográfica el medio más empleado como registro permanente. El éxito de la inspección radiográfica, está en el empleo de una técnica adecuada y de la obtención de una alta calidad de la imagen, para permitir una correcta interpretación y posterior evaluación de las indicaciones encontradas en la pieza sometida a inspección. La CALIDAD de la imagen radiográfica está en función de: 1. 2. 3. 4.

Densidad Radiográfica. Contraste Radiográfico. Definición o Detalle. Sensibilidad Radiográfica.

Para poder hablar de cada uno de estos factores, es recomendable empezar por comprender como está constituida una película radiográfica, lo que nos llevará a cada uno de los conceptos de calidad. La Película Radiográfica.

La película radiográfica consiste de una hoja delgada de plástico o acetato transparente flexible, cubierta por uno o ambos lados con una emulsión-gelatina que contiene un compuesto de plata sensible a la radiación. Generalmente la emulsión está revestida en ambos lados de la base en capas cerca de 0.0005” de grueso. Una película radiográfica está compuesta de 5 ó 7 capas: (a) un soporte o base de triacetato de celulosa o poliéster, (b) una capa muy delgada llamada “sustrato” que asegura la adherencia --- (d) --- (b) --- (a) --- (c) Estructura de la película radiográfica

de la emulsión a la base, (c) una capa de emulsión compuesta principalmente de cristales de bromuro de plata dispersos, y (d) una capa exterior de gelatina endurecida, cuya función es proteger la emulsión de posibles daños mecánicos. Continúa en la siguiente página...

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Película Radiográfica, Continuación... La Película Radiográfica. Continuación…

La capa de emulsión, donde se va a formar la imagen en la radiografía, se trata de una finísima suspensión de micro cristales de halogenuros (cloruro, bromuro y ioduro) de plata en gelatina. La mezcla va extendida en finas capas sobre el soporte (espesor: 4 micras). Obsérvese los granos de bromuro de plata a 2,500 aumentos, en una emulsión de película. Poner la emulsión en ambos lados de la base duplica la cantidad de compuesto de plata sensible a la radiación, y aumenta así la velocidad. En el mismo tiempo, las capas de la emulsión bastante delgadas logran el revelado, fijado y secado en un tiempo razonablemente corto. Sin embargo, para algunas películas radiográficas en las cuales se requiere de una visibilidad más alta en cuanto al detalle o la definición, se tiene emulsión en solamente un lado de la base. Obsérvese una sección transversal de la emulsión sin procesar. Cuando los rayos X, los rayos gamma o la luz directa inciden en la película, ocurre un cambio en la estructura física de los granos del compuesto de plata sensible en la emulsión. Este cambio es de tal naturaleza que no puede ser detectado por métodos físicos ordinarios. Sin embargo, cuando la película expuesta es tratada con una solución química (llamado revelador), ocurre una reacción, causando la formación del negro, por la plata metálica. Es esta plata, suspendida en la gelatina en ambos lados de la base, que constituye la formación de la imagen. Debido a características especiales de la luz, la emulsión sensible debe ser diferente de ésas usadas en otros tipos de fotografía.

Ejemplos de película radiográfica industrial. Continúa en la siguiente página... JLM/ abr_2018

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Película Radiográfica, Continuación... La Película Radiográfica. Continuación…

Las características más importantes de una película radiográfica son: 

Velocidad de la película.



Tamaño de grano.



Gradiente o contraste radiográfico.

Estas características pueden determinarse en las curvas características o sensitométricas de la película. Al hablar de las propiedades de las películas, es conveniente aclarar el concepto de exposición en una película, ya que se puede referir a las condiciones requeridas para “exponer” la película radiográfica a la emisión de radiación, como son el tiempo, el kilovoltaje, amperaje, actividad de la fuente, etc. Exposición.- Es la cantidad de radiación que llega a cierta área de la película. (lo que se usará en este capítulo). Sabemos que la intensidad de la radiación se mide en “exposición” de la radiación en un cierto objeto por unidad de tiempo, esto es, Roentgen o miliroentgen por hora. Dado que

I=E/t;

entonces

E=Ixt

[ (mR/h) (h) = mR ]

Para la película radiográfica esta exposición significa la cantidad de energía que llega a una determinada zona de la propia película, la cual determinará la densidad radiográfica que se obtenga en ella. Los fabricantes de película industrial indican la cantidad de radiación (exposición) que se requiere en cada tipo de película para obtener una cierta densidad. Velocidad de la película.- Es la respuesta de la película en roentgens, que necesita para obtener una densidad dada. (también llamada sensibilidad o rapidez). Es un término relativo que se refiere únicamente a la comparación entre películas diferentes. Se dice que una película es “lenta” cuando requiere de una exposición prolongada, por lo que el tiempo de tanto es mayor; la película que requiere una breve exposición de exposición se denominará “rápida”, ya que el tiempo de exposición para obtener los roentgens adecuados será menor. La velocidad de la película radiográfica está determinada por el TAMAÑO DE GRANO de la emulsión, ya que si el grano es grande, es fácilmente ionizable por la radiación aun cuando toque un sólo punto; por lo que la exposición necesaria (tiempo) será menor. Continúa en la siguiente página... JLM/ abr_2018

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Película Radiográfica, Continuación... La Película Radiográfica. Continuación…

La sensibilidad de la película es inversamente proporcional a la exposición que se requiere para alcanzar cierta densidad. TAMAÑO DE GRANO

VELOCIDAD DE LA PELÍCULA

GRUESO

RÁPIDA

FINO

LENTA

Desde que la película virgen, dentro del chasis, recibe la imagen que le envían las pantallas, hasta que la imagen final está lista para examinarla en el negatoscopio, ha de sufrir un complejo proceso, inicialmente en el interior de la propia emulsión, seguido de otro de naturaleza química, llamado genéricamente procesado o revelado.

En esta figura se muestra la estructura de la emulsión en estado virgen (sin impresionar). Su aspecto, visto a un microscopio, es el de unos cristales de halogenuros de plata, de forma triangular a hexagonal y de tamaños muy heterogéneos, dispersos en la gelatina. Esta heterogeneidad confiere a las emulsiones su efecto contrastante y la posibilidad de dar una extensa gama de grises. Unos puntos interiores representan los centros de sensibilidad, procedentes de las “impurezas” de la gelatina transferidas durante una de las fases de la fabricación.

Cuando recibe la exposición, la radiación produce una alteración en los cristales que la han recibido, que consiste en la deposición de algunos átomos de plata sobre los centros de sensibilidad. Continúa en la siguiente página... JLM/ abr_2018

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Película Radiográfica, Continuación...

Continuación…

El Gradiente.- Es la pendiente en un punto dado de la curva característica y está relacionado con la calidad del contraste que puede proporcionar la película a una densidad y distancia determinadas. Por ejemplo, si tenemos dos tipos de película con pendientes diferentes, la de la pendiente más vertical, representará que con una pequeña variación del tiempo de exposición, se logrará un mayor contraste ya que la diferencia de densidades es mayor.

Densidad Radiográfica.

4.0

Densidad

La Película Radiográfica.

3.0

2.0

1.0

0 0

1.0 2.0 3.0 Log. de la Exp. Relativa

Cuando observamos una imagen radiográfica, ya se en una película radiográfica o en un monitor de computadora, vemos que la imagen está formada por áreas de diferente intensidad luminosa, dependiendo del ennegrecimiento local de la emulsión revelada o bien, de los granos en la pantalla fluoroscopia. La Densidad Radiográfica se define como: “El grado de obscurecimiento o ennegrecimiento que presenta una imagen radiográfica”. Y está en función de la relación logarítmica entre la luz incidente y la luz trasmitida. En una película radiográfica la densidad radiográfica la medida de la intensidad de la cantidad de luz trasmitida a través de la película, comparada con la luz incidente.

Io = Intensidad incidente

Película radiográfica It = Intensidad trasmitida Io = OPACIDAD ÓPTICA It

It = TRANSMITANCIA Io .

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Película Radiográfica, Continuación... Densidad Radiográfica. Continuación…

La siguiente fotografía muestra el equipo básico para medir la densidad radiográfica (densitómetro), que se basa en el principio de analizar la luz incidente y relacionarla con la luz transmitida a través de la película radiográfica. Este tipo de aparato de lectura digital mide la densidad de un valor de 0.00 hasta 9.99 H&D. La expresión matemática que define a la DENSIDAD es:

D

= log

I0 It

Si una película radiográfica trasmite íntegramente la luz incidente I0 = It , por lo tanto, la Opacidad = 1.

D

= log

100 100

= 0

Si una película radiográfica trasmite la mitad de la luz incidente, por lo tanto, la Opacidad = 2.

D •

= log

100 50

= 0.3 HD *

NOTA = No tiene unidades (es adimensional). H D ( por Hurter & Driffield ).

A continuación se presenta una tabla con la relación entre la transmitancia, opacidad y densidad radiográfica. ------------------------------------------Si una película tendrá una por lo tanto una trasmite: Opacidad de: Densidad de: ------------------------------------------1/1 = 1.0 1 log 1 = 0.0 1/2 = 0.5 2 log 2 = 0.3 1/4 = 0.25 4 log 4 = 0.6 1/10 = 0.10 10 log 10 = 1.0 1/100 = 0.01 100 log 100 = 2.0 1/1,000 = 0.001 1,000 log 1,000 = 3.0 1/10,000 = 0.0001 10,000 log 10,000 = 4.0 ------------------------------------------Continúa en la siguiente página... JLM/ abr_2018

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Película Radiográfica, Continuación... Es el método más común, conveniente e ilustrativo para representar la respuesta de una película radiográfica a la radiación, consiste en usar la curva característica (ver figura).

4.0 Hombr o

3.0

Densidad

La Curva Característica.

A estas curvas también se les conoce como curvas sensitométricas o curvas H&D (por haber sido Hurter y Driffield quienes las usaron por primera vez en 1880).

2.0 1.0

0 Pie

Expresa la relación entre el logaritmo de la exposición relativa (LER), representado en el eje de abscisas y la densidad resultante, representada en el eje de ordenadas.

0

1.0 2.0 3.0 Log. de la Exp. Relativa

En la curva característica, dos exposiciones cuya relación es constante, estarán siempre a la misma distancia en la escala de exposiciones, independientemente de sus valores absolutos. Dos exposiciones de las cuales una es el triple de la otra, siempre mantendrán una distancia de 0.48 en la escala logarítmica de exposición. ( log 3 = 0.4771 ). La forma de la curva característica de una película expuesta con rayos x o gamma, depende únicamente del tipo de película y no de la calidad de la radiación, kilovoltaje o isótopo empleado, ni de las características de dispersión del material. Es importante conocer las curvas características de cada marca comercial para poder realizar ajustes y cálculos.

En una escala logarítmica, dos exposiciones cuya relación es constante, estarán siempre a la misma distancia en una escala de exposiciones, independientemente de los valores absolutos. Así, dos exposiciones, de las cuales una es triple de la otra, siempre estarán a la misma distancia.

3.6 3.2 2.8

D E N S I D A D

Para la elaboración de las curvas características, las empresas fabricantes, someten una película particular a una serie de exposiciones conocidas y después se grafica la densidad contra el logaritmo de la exposición relativa.

2.4

2.0 1.6

1.2 0.8 0.4 0.0 0.3

0.6

0.9

1.2

1.5

1.8

2.1

2.4

LOGARITMO DE EXPOSICIÓN RELATIVA

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Película Radiográfica, Continuación... La Curva Característica. Continuación…

Analicemos el siguiente ejemplo de la aplicación y uso de las curvas características ó curvas sensitométricas: 4.0 3.5

D E N S I D A D

3.0 2.5

Película A

Película B

2.0 1.5

Δ = 2.12 – 1.75 Δ = 0.37 Antilog 0.37 = 2.344

1.0 0.5 0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

Logaritmo de la Exposición Relativa ( LER ) Ejemplo: Se efectuó una cierta toma radiográfica con una película (A) “rápida” con un tempo de exposición T1 = 1 min. y 30 seg.; si se desea tomar otra exposición, manteniendo todo constante, inclusive que se obtenga la misma densidad, pero cambiando únicamente el tipo de película (B) que en este caso corresponde a una película “lenta”, ¿cuál será el nuevo tiempo de exposición T2 ? Para efectuar el cálculo correspondiente, se analiza la gráfica y se determina que para una misma densidad (D = 1.5 H&D), la diferencia entre los LER’s de ambas películas es de ∆ = 0.37 , por lo que el antilogaritmo será de 2.344. Ahora bien, ya que se “pasó” de una película rápida a una más lenta ó de izquierda a derecha de la gráfica, este factor determinado deberá ser multiplicado por el tiempo de exposición original (T1) para obtener el nuevo tiempo de exposición que deberá emplearse. Por lo tanto, T1 = 1 min. y 30 seg., MULTIPLICADO por el factor 2.344 da como resultado que T2 = 3.516 = 3 min. y 31 seg. Continúa en la siguiente página... JLM/ abr_2018

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Película Radiográfica, Continuación... Selección de la Película.

De acuerdo a la norma ASTM E -1815, las películas radiográficas se clasifican en los siguientes grupos: ----------------------------------------------------CLASIFICACIÓN ASTM VELOCIDAD CONTRASTE TAMAÑO E 1815 / E 94-83 DE GRANO ----------------------------------------------------I 1 lenta muy alto muy fino II

2

media

alto

fino

III 3 alta medio grueso ----------------------------------------------------Ejemplo de películas Agfa-Gevaert:

Notas: (1) de acuerdo con ASTM E-1815. (2) de acuerdo con ISO 5579 (3) de acuerdo con BS 2600

Ejemplo de clasificación de película radiográfica KODAK: Película

Clasificación CEN

ISO

E-1815

ASTM

584-1

11699-1

DR50

Special

C1

GI

M100

Class 1

C2

GI

MX125

Class 1

C3

GII

T200

Class 1

C4

GII

AA400

Class 2

C5

GIII

Kodak

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Película Radiográfica, Continuación... Pantallas Intensificadoras.

Son láminas delgadas de metal o sustancia cristalina, fluorescentes a los rayos X y gamma, entre las que se coloca la película radiográfica y su empleo principal son: 

Filtrar la radiación incidente y atenuar (absorber) la radiación dispersa y de baja energía.



Intensificar la acción fotográfica de la radiación ionizante por la emisión de electrones libres, luz ultravioleta o luz visible (en el rango del azul, verde o violeta) que posteriormente imprimen la placa.



Reducir el tiempo de exposición a valores prácticos.

La función de las pantallas frontales es: •

Filtrar la radiación de baja energía.

•

Incrementar la acción ionizante de la radiación.

El espesor de la pantalla es de 0.005” para Iridio-192 y de 0.010” para Co-60. La función de las pantallas posteriores es: •

Reforzar la acción ionizante de la pantalla frontal

•

Absorber la radiación dispersa posterior.

El espesor de la pantalla es de 0.010” tanto para Iridio-192 y como para Co-60. Las pantallas intensificadoras reducen entre un 20 y un 40% el tiempo de exposición de la película sin pantallas. Para rayos X, el efecto de intensificación es más eficiente para potenciales por arriba de 150 kV; por debajo de 150 kV, el nivel de absorción es mayor que el nivel de intensificación. A voltajes bajos no se emplean pantallas intensificadoras. Las pantallas intensificadoras de plomo son las más ampliamente usadas y son las recomendadas por la mayoría de las normas y códigos. Tipos de Pantallas Intensificadoras.

Actualmente, en radiografía industrial se pueden emplear alguno de los tres tipos de pantallas intensificadoras: 

Metálicas: de plomo aleado, tántalo, de oro, de cobre y de uranio inactivo.



Fluorescentes: tungstanato de calcio, oxisulfuro de lantano y gadolinio, sulfato de estroncio y bario.



Fluoro metálicas: Fluorescentes + metálicas (de plomo). Continúa en la siguiente página...

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Película Radiográfica, Continuación... Contraste Radiográfico.

Al hablar de la relación que existe entre la curva característica de una película radiográfica y el contraste, se deben dar una serie de definiciones. El contraste radiográfico se define como: “ la diferencia de densidades entre dos áreas adyacentes de una imagen radiográfica.” O como la relación entre la intensidad luminosa de la imagen y la del fondo adyacente. Fundamentalmente, las imágenes de dos zonas cuya absorción de radiación X ó gamma es ligeramente distinta, puede distinguirse en una película radiográfica terminada, únicamente por el contraste radiográfico que existe entre ellas.

El contraste radiográfico depende principalmente de:

Contraste del Objeto.

Contraste del objeto Contraste de la película

Es la relación de las intensidades de radiación X ó gamma transmitidas en dos puntos seleccionados del mismo. En ocasiones este contraste se define como el logaritmo de la relación de intensidades trasmitidas en los dos puntos seleccionados del objeto. Los conceptos son equivalentes y el uso de uno u otro lo determinan la conveniencia. Depende de la naturaleza del objeto, de la calidad de la radiación utilizada, así como de la intensidad y distribución de la radiación dispersa; pero es independiente de las demás variables de exposición como son el tiempo, el miliamperaje y la distancia, lo mismo que de las características y del proceso de la película usada. Punto Focal Diafragma

Cuña escalonada

Bajo kilovoltaje Buen contraste

Alto kilovoltaje Poco contraste

Efecto del kilovoltaje en el contraste del objeto. Continúa en la siguiente página... JLM/ abr_2018

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Película Radiográfica, Continuación... Contraste Radiográfico. Continuación…

Diferencia de Espesores de la Muestra: Grande – tiende hacia el ALTO contraste Pequeño – tiende hacia el BAJO contraste

CONTRASTE

Calidad de la Radiación: Suave – tiende hacia el ALTO contraste Dura – tiende hacia el BAJO contraste

DEL OBJETO

Radiación Dispersa: Porción pequeña – tiende hacia el ALTO contraste Porción grande – tiende hacia el BAJO contraste

CONTRASTE RADIOGRÁFICO

Tipo de Película: Alto Gradiente prom. – tiende hacia el ALTO contraste Alto Gradiente prom. – tiende hacia el BAJO contraste

CONTRASTE

Grado de Revelado: Adecuado – tiende hacia el ALTO contraste Arriba o Abajo – tiende hacia el BAJO contraste

DE LA PELÍCULA

Densidad: Alta – tiende hacia el ALTO contraste Baja – tiende hacia el BAJO contraste

Efecto de los Cambios en las Variables sobre la Calidad de las Radiografías ( ASTM E–94 ) Continúa en la siguiente página... JLM/ abr_2018

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Radiografía Industrial

Película Radiográfica, Continuación... Contraste Radiográfico. Continuación…

Generalmente, el contraste del objeto se mejora empleando radiación de baja energía. Si se radiografía una muestra con espesor y densidad ( g/cm3 ) uniformes no existe un adecuado contraste del objeto.

Efecto de la calidad de radiación en el contraste (baja energía, buen contraste)

Contraste de la Película.

Está definido como la habilidad inherente de la película para mostrar una diferencia de densidades para un cambio dado en la exposición de la película. Todas las empresas que fabrican película radiográfica industrial, cuentan con diferentes tipos de película, que está en función de la velocidad de exposición que presentan cada una de ellas y del tamaño de grano. Este contraste depende del tipo de película radiográfica del proceso de revelado que recibe y del nivel de densidad observado. Para propósitos prácticos, es independiente de la calidad y de la distribución de la radiación que llega a las pantallas intensificadoras fluorescentes o a la película radiográfica (en exposición directa o con pantallas de plomo). Continúa en la siguiente página...

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Radiografía Industrial

Película Radiográfica, Continuación... Latitud.

La latitud es el rango de espesores que pueden ser adecuadamente registrados en una película radiográfica La latitud está estrechamente relacionada con el contraste pero en sentido opuesto; una radiografía con mayor contraste tiene una menor latitud.

Mayor Latitud

Exposición a 220 kV

Mejor Contraste

Exposición a 120 kV

En términos generales, la película de alto contraste es deseable en radiografía industrial, porque es necesaria para hacer que las estructuras poco nítidas sean visibles en la película radiográfica. En otras palabras, la capacidad de la película para amplificar el contraste de la pieza, bien vale el inconveniente de tener que ser muy preciso en la elección de las condiciones de exposición. La latitud se basa en el uso de una escala de densidades en particular. Si el intervalo de densidad puede aumentar (se pueden usar densidades más altas), se podrá aumentar la latitud sin reducir el contraste. La magnitud en la que se puede aumentar la latitud es limitada por uno de dos factores. En radiografía industrial, la película mantiene su contraste a densidades muy elevadas y normalmente el límite superior de densidad está determinado por la brillantez de los negatoscopios disponibles. Continúa en la siguiente página... JLM/ abr_2018

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Película Radiográfica, Continuación... Definición o Detalle.

Se define como la brusquedad del cambio de una densidad a otra. La definición se refiere a la agudeza en la delineación de los detalles en una imagen radiográfica, es decir, a la delineación de los contornos de las discontinuidades detectadas. Y básicamente está afectada por: 

Tamaño del punto focal.



Distancia de la fuente a la película radiográfica.



Tipo de pantalla intensificadora.



Tipo de película.

Estos factores ya fueron discutidos en tema de principios geométricos, y tiene mucha relación con lo visto para el concepto de “penumbra geométrica”, por lo que sólo se mostrarán algunos ejemplos de la definición.

En este ejemplo la radiografía “A” muestra un alto contraste pero muy pobre definición (se ve difusa).

A

En la radiografía “B” se observa un bajo contraste pero mejor definición o detalle en el contorno de la pieza inspeccionada.

B

Continúa en la siguiente página...

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Película Radiográfica, Continuación... Definición o Detalle. Continuación…

En estos otros ejemplos (tomados de una hoja de segueta), en la radiografía “C” muestra muy buena definición o detalle en el contorno de la pieza. En la radiografía “D” se observa una imagen borrosa, debido a una pobre definición o detalle. En esta última radiografía no hubo un adecuado contacto entre la pieza y la película.

Radiografía

C

Radiografía

D

Otro caso de borrosidad debida a una mala definición se muestra en estos ejemplos, donde en radiografía “E” presenta una imagen difusa por la penumbra causada al no estar en contacto la pieza con la película.

Radiografía

E

Radiografía

F

En la muestra “F” se aprecia una adecuada definición. Sensibilidad Radiográfica.

Es la capacidad de una imagen para definir claramente las discontinuidades que tienen una cierta dimensión establecida. La sensibilidad en una radiografía está en función de:

 

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Contraste radiográfico. Definición o detalle.

(en el capítulo de los ICI se verá más a detalle lo relacionado con la sensibilidad radiográfica).

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B-III INDICADORES DE CALIDAD DE IMAGEN Introducción

Para conocer la calidad de imagen alcanzada en una toma radiográfica es necesario expresarlo en un valor numérico, lo que se consigue mediante la utilización de los “indicadores de calidad de imagen” ó ICI (IQI) ó anteriormente llamados “penetrámetros”.

Indicadores de Calidad de Imagen

Los indicadores de calidad de imagen son accesorios que sirven para evaluar la calidad de la imagen radiográfica y por ende la técnica de inspección radiográfica empleada. Están hechos de un material “radiográficamente similar” al que se va a inspeccionar. Los indicadores de calidad de imagen ( ICI ó IQI ) son dispositivos que tienen las siguientes funciones:   

establecer un método común para determinar el valor mínimo de sensibilidad que se considera aceptable en una imagen radiográfica, indicar la sensibilidad obtenida e una película radiográfica, establecer la variación mínima de espesor de pared de material que se puede observar en la radiografía.

Al realizar la inspección, los indicadores de calidad de imagen se eligen normalmente de manera que el espesor de éstos represente aproximadamente el 2% del espesor de la parte a inspeccionar; y siempre que sea posible, se colocaran del lado de la fuente de radiación. Existen varias formas de ICI, entre los que destacan: 1. Indicadores de placa de espesor constante y orificios calibrados, llamados Indicadores de Calidad de Imagen Tipo Agujero (utilizado en USA). 2. Indicadores de alambre o hilos. Compuesto por 6 alambres de distinto diámetro contenidos en una bolsa de plástico. (en los países europeos). 3. Indicador de peldaños y orificios. (utilizado en Francia). 4. El modelo duplex de hilos, propuesto por el Reino Unido en adición a los tipos1 y 2; pero aun no es ampliamente usado.

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Indicadores de Calidad de Imagen, Continuación... Indicadores de Calidad de Imagen: Tipo Agujero

Son pequeñas placas metálicas (de acero, aluminio, magnesio, cobre, etc.) cuyo grosor es generalmente el 2% del material a radiografiar.

La norma ASTM E 1025

“Práctica estándar para el Diseño, Fabricación y Clasificación de Grupo de Materiales, para Indicadores de Calidad de Imagen Tipo Agujero, Usados en Radiografía”.

Grupo de materiales

Cada placa tiene tres agujeros taladrados de diámetros correspondientes a 1T, 2T y 4T; siendo T el espesor de la placa.

“Los materiales han sido designados en 8 grupos sobre sus características de absorción de la radiación: Los Grupo 03, 02 y 01 para los materiales ligeros y los Grupo del 1 al 5 para los materiales pesados”. ICI - Grupo 03 de Magnesio

Identificación de materiales mediante sistema de muesca

ICI - Grupo 02 de Aluminio ICI - Grupo 01 de Titanio ICI - Grupo 1 de Aceros al carbono e Inoxidables ICI - Grupo 2 de una aleación de AluminioBronce ICI - Grupo 3 de una aleación de Níquel Cromo-Hierro (Inconel) ICI - Grupo 4 de una aleación de NíquelCobre (70-30 Monel) ICI - Grupo 5 de una aleación de EstañoBronce Detalles de la muesca ángulo de 45º y profundidad de 1/16”.

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Indicadores de Calidad de Imagen, Continuación... Sensibilidad equivalente

Con base a los espesores y el número de orificios que se pueda observar en la imagen, existen seis niveles de calidad radiográfica con los cuales se define la sensibilidad que debe tener una radiografía. Sensibilidad

Nivel de

Espesor del IQI en %

Diámetro del

equivalente

calidad

del espesor del material

orificio perceptible

0.7

1 – 1T

1%

1T

1.0

1 – 2T

1%

2T

1.4

2 – 1T

2%

1T

2.0

2 – 2T

2%

2T

2.8

2 – 4T

2%

4T

4.0

4 – 2T

4%

2T

El nivel de sensibilidad radiográfico más común requerido es el de 2 – 2T. La sensibilidad equivalente es, un porcentaje equivalente de los espesores de los ICI, en los cuales 2T es el barreno más pequeño que se observa. Por ejemplo:

1 – 1T

es equivalente a

0.7 – 2T.

Para calcular el % de la sensibilidad equivalente: 100

 = ----- Indicadores de Calidad de Imagen: Tipo Alambre

T

*

 = Sensibilidad equivalente, en pulg.  = Espesor de material a radiografiar, en pulg. T = Espesor del Indicador de Calidad, en pulg. H = Diámetro de agujero esencial, en pulg.

H

----------2

Esta compuesto por 6 (ASTM-americano) ó 7 (ISO-DIN - europeos) alambres de distinto diámetro contenidos en una bolsa de plástico. Los alambres metálicos (de acero, aluminio, cobre, magnesio, etc.) son de diferente diámetro siguiendo una progresión geométrica.

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Indicadores de Calidad de Imagen, Continuación... La norma ASTM E 747

“Práctica estándar para el Diseño, Fabricación y Clasificación de Grupo de Materiales, para Indicadores de Calidad de Imagen Tipo Alambre, Usados en Radiografía”.

Grupo de materiales

“Los materiales han sido designados en 8 grupos sobre sus características de absorción de la radiación: Los Grupo 03, 02 y 01 para los materiales ligeros y los Grupo del 1 al 5 para los materiales pesados”. Al igual que los ICI tipo agujero, los ICI tipo alambre se clasifican en:

Diseño, diámetro e identificación de los alambres

- Grupo 03 de Magnesio - Grupo 02 de Aluminio - Grupo 01 de Titanio - Grupo 1 de Aceros al Carbono e Inoxidables - Grupo 2 de una aleación de Aluminio-Bronce - Grupo 3 de una aleación de Níquel Cromo-Hierro - Grupo 4 de una aleación de Níquel-Cobre (70-30) - Grupo 5 de una aleación de Estaño-Bronce

Sensibilidad equivalente

Al emplear este tipo de IQI (alambre), se debe observar el número de alambres que aparecen en la imagen radiográfica (película) y conociendo la progresión en la que varían los diámetros, se puede saber cuál es el alambre más fino que es visible. El valor de la SENSIBILIDAD se expresa en % y está definido por el factor D.E. (draht erkennbarkeit), que es la relación del alambre más fino que se puede observar entre el espesor total radiografiado y multiplicado por 100. diámetro del alambre más fino observado D. E. = - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - X 100 espesor total radiografiado Mediante esta sencilla fórmula es más fácil calcular la sensibilidad equivalente en una película radiográfica, si en ella también se incluye el espesor de la pieza que se está radiografiando. Continúa en la siguiente página...

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Indicadores de Calidad de Imagen, Continuación... La norma API – 1104

“Soldadura de Tubería de Línea e Instalaciones Relacionadas” (“Welding of Pipelines and Related Facilities”).

Selección de ICI’s.

La selección de los Indicadores de Calidad de Imagen tipo agujero, estará basado en el espesor de la pared de la tubería o la soldadura; el espesor máximo del ICI y su número de identificación, son mostrados en la tabla 5 para los ICI’s ASTM E-1025 y en la Tabla 6 para los ICI’s tipo API-1104.

Las imágenes radiográficas del contorno de los ICI´s tipo agujero, los números de identificación y el agujero esencial deberán aparecer claramente. El agujero esencial requerido para ambos tipos de ICI, esto es los ASTM E 1025 y los API1104 será el agujero “2T” NOTA: para los ICI tipo API-1104, el diámetro del agujero 2T no será menor de 1/16” = 0.0625” (1.6 mm) Continúa en la siguiente página...

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Radiografía Industrial

Indicadores de Calidad de Imagen, Continuación... La norma API – 1104 Selección de ICI’s. Continuación...

Para la selección de los Indicadores de Calidad de Imagen tipo alambre, estará basado en el espesor de la soldadura; el diámetro del alambre esencial que será usado, se muestra en la Tabla 7 para los ICI’s tipo alambre de la norma ASTM E-747. A opción del radiógrafo del contratista, un diámetro del ICI más pequeño puede ser usado, siempre y cuando se cumpla con los requisitos de sensibilidad radiográfica.

Deberán aparecer claramente visibles las imágenes radiográficas del número de identificación del material y el juego (“set”) al que pertenecen los ICI’s tipo alambre. La imagen del diámetro del alambre esencial aparecerá claramente a través del área de interés. Selección y colocación de los ICI. (ASME)

La selección del Indicador de Calidad de Imagen (ICI) se hará con base en el rango del espesor (nominal) a radiografiar de acuerdo a la tabla T-276; o dependiendo la norma a emplear, puede que se requiera del uso de un ICI que corresponda al 2% del espesor a radiografiar (calidad 2–2T).

Siempre que sea posible, los ICI’s deben colocarse en la zona de interés del lado de la fuente radiactiva (no sobre la película radiográfica). Continúa en la siguiente página... JLM/ abr_2018

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Indicadores de Calidad de Imagen, Continuación... Selección y colocación de los ICI. (ASME) Continuación...

Cuando por accesibilidad no pueda ser colocado así, se podrá colocar del lado de la película pero se deberá anteponer una letra “F” de plomo ( F = film ). Cuando esto ocurra se deberá comprobar mediante una prueba que la sensibilidad radiográfica requerida no es afectada. Cada radiografía deberá mostrar al menos un ICI, siempre y cuando no presente áreas cuya densidad varíe de – 15% a + 30% con respecto a la zona del indicador, en cuyo caso deberán usarse indicadores adicionales que correspondan al espesor de las áreas variantes. Por último, es importante decir que se deberán colocar marcas de localización para definir la zona de interés de la pieza inspeccionada. La identificación servirá para determinar los datos de la inspección. Las marcas y la identificación deben ser permanentes en la película y no deben intervenir con la zona de interés.

Tabla T-276

para la selección del ICI (ASME – Sección V, Artículo 2)

FIN

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B-IV Introducción

TÉCNICAS DE EXPOSICIÓN RADIOGRÁFICA

La forma de efectuar el “arreglo” de la colocación de la fuente de radiación, el objeto o pieza que vamos a inspeccionar y la película radiográfica se deben definir desde el principio, porque de ello dependerán las otras variables de la exposición. Para llevar a cabo la toma radiográfica debemos considerar varios factores como son:

Técnicas de exposición radiográfica



Tipo de pieza a inspeccionar (barra, tubería, placa, etc).



Espesor de pared a radiografiar.



Tipo de material y zona de interés (p, ej. soldadura).



Número de tomas radiográficas para cubrir con la totalidad de la inspección (por ejemplo en tubería).



Distancia mínima fuente-objeto y distancia objeto-película.

Las técnicas de exposición más usadas son: 

Pared sencilla, vista pared sencilla.



Doble pared, vista pared sencilla.

 

Doble pared, lectura en dos paredes. Exposición con película múltiple.

La selección de cada técnica de exposición dependerá de las características propias de cada pieza a inspeccionar y del tipo de discontinuidad que se desee detectar. Todas las técnicas pueden ser aplicables a soldaduras en tubería, placas, estructuras, piezas fundidas, forjadas, laminadas, extruídas, etc. Técnica de exposición de pared sencilla, vista de pared sencilla.

En esta técnica la radiación atraviesa una sola pared de la pieza, este espesor de pared puede ser uniforme o presentar variaciones, se aplica a piezas en las que se tiene acceso por los dos lados de una sola pared; tal es el caso de piezas de configuración regular, uniones de placas con soldadura y piezas o partes circulares cuyo diámetro permite colocar la fuente de radiación o la película radiográfica en su parte interior. Continúa en la siguiente página...

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Técnicas de exposición, Continuación... Técnicas de exposición de pared sencilla, vista de pared sencilla.

En el Artículo 2 de la Sección V del Código ASME, menciona que “siempre que sea práctico, se deberá usar para radiografiar una técnica de pared sencilla”, que consiste en que la radiación pasa a través de solamente una pared de la soldadura (material), la cuál es vista para aceptación en una radiografía. Asimismo, recomienda para tuberías los siguientes arreglos para la toma radiográfica. Arreglo de Exposición “ A ” La fuente de radiación está centrada a la tubería y se realiza en una sola toma para cubrir el 100% de la circunferencia.  Técnica de Exposición: Pared Sencilla.  Vista Radiográfica: Pared Sencilla.  Diámetro de la tubería: cualquiera.  Colocación del IQI: del lado fuente ó bien del lado película. Arreglo de Exposición “ B ” Arreglo donde la fuente de radiación no está centrada a la tubería y se deberán realizar un número de tomas suficientes para cubrir el 100% de la circunferencia.  Técnica de Exposición: Pared Sencilla.  Vista Radiográfica: Pared Sencilla.  Diámetro de la tubería: cualquiera.  Colocación del IQI: del lado fuente ó bien del lado película. Continúa en la siguiente página...

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Técnicas de exposición, Continuación... Técnicas de exposición de pared sencilla, vista de pared sencilla. Continuación...

Arreglo de Exposición “ C ” Arreglo donde la fuente de radiación está por fuera de la tubería y se deberán realizar un número de tomas suficientes para cubrir el 100% de la circunferencia.  Técnica de Exposición: Pared Sencilla.  Vista Radiográfica: Pared Sencilla.  Diámetro de la tubería: cualquiera.  Colocación del IQI: del lado fuente ó bien del lado película.

Técnicas de exposición de doble pared, vista de pared sencilla.

El Código ASME Secc. V, Art. 2, dice: “cuando no sea práctico usar una técnica de pared sencilla, una de las siguientes técnicas de doble pared será usada:” a) Vista Pared-Sencilla.- técnica en la cual la radiación pasa a través de dos paredes y solamente la soldadura (material) sobre el lado de la película es vista para aceptación en una radiografía. b) Vista Doble-Pared.- para materiales y soldaduras en componentes con diámetro nominal externo de 3½” (89mm) o menores, se usará una técnica en la cual la radiación pasa a través de dos paredes y la soldadura (material) en ambas paredes es vista para aceptación sobre la misma radiografía. Arreglo de Exposición “ D ” La fuente de radiación está ubicada por la parte exterior de la tubería y diametralmente opuesto se coloca la película radiográfica; realizar un número de tomas suficientes para cubrir al 100%.  Técnica de Exposición: Doble Pared.  Vista Radiográfica: Pared Sencilla.  Diámetro de la tubería: cualquiera.  Colocación del IQI: del lado fuente ó bien del lado película. Continúa en la siguiente página...

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Técnicas de exposición, Continuación... Técnicas de exposición de doble pared, vista de pared sencilla. Continuación...

Arreglo de Exposición “ E ” La fuente de radiación está ubicada por la parte exterior de la tubería y en opuesto se coloca la película radiográfica; similar al arreglo “D” pero la fuente radiactiva no se coloca sobre la soldadura.  Técnica de Exposición: Doble Pared.  Vista Radiográfica: Pared Sencilla.  Diámetro de la tubería: cualquiera.  Colocación del IQI: del lado fuente ó bien del lado película.

Nota del autor:

Técnicas de exposición de doble pared, vista de doble pared.

No obstante el código menciona que estas exposiciones están consideradas para “cualquier” diámetro de tubería, es importante considerar que no se puede aplicar físicamente para tubería con diámetros menores a 4” (100 mm), debido a que la fuente de radiación se encuentra muy cercana a la película radiográfica y se pueden presentar problemas con la penumbra geométrica.

Arreglo de Exposición “ F ” Arreglo para diámetros de tubería de 3.5” (89 mm) o menores, la fuente de radiación se ubica por la parte exterior y alejada de la tubería y en opuesto se coloca la película; fuente desplazada del plano de soldadura y en ángulo suficiente para separar las imágenes.  Técnica de Exposición: Doble Pared. (al menos dos exposiciones)  Vista Radiográfica: Doble Pared. (Toma en Ovalo o Elipse)  Diámetro de la tubería: 3.5” (89 mm) o menores.  Colocación del IQI: Únicamente de lado fuente. (no está permitido lado película) Continúa en la siguiente página...

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Técnicas de exposición, Continuación... Técnicas de exposición de doble pared, vista de doble pared. Continuación...

Arreglo de Exposición “ G ” Arreglo para diámetros de tubería de 3.5” (89 mm) o menores, la fuente de radiación está ubicada por la parte exterior y alejada de la tubería y en opuesto se coloca la película radiográfica; fuente en el plano de la soldadura para que las imágenes de las soldaduras estén superpuestas.  Técnica de Exposición: Doble Pared. (al menos tres exposiciones)  Vista Radiográfica: Doble Pared. (Superpuestas)  Diámetro de la tubería: 3.5” (89 mm) o menores.  Colocación del IQI: Únicamente de lado fuente. (no está permitido lado película)

Nota:

Para éstas dos técnicas de exposición el código recomienda que cuando se requiera una cobertura completa de la soldadura se deberán efectuar un mínimo de 2 exposiciones a cada 90º para la técnica de “ovalo” ( F ), y de un mínimo de tres exposiciones a cada 60º ó 120º para la técnica de “superpuesta” ( G ). Y que en cada película radiográfica deberá presentar al menos un ICI.

Continúa en la siguiente página...

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Técnicas de exposición, Continuación... Técnica de exposición con película múltiple

Consiste en usar varios tipos de películas de diferentes velocidades (en un mismo porta-películas), durante la exposición de una pieza determinada.

Fuente de radiación













Película A Pieza a inspeccionar

Película B

Esta técnica se emplea para obtener en dos o más películas la misma densidad de los diferentes espesores de una pieza en una sola exposición. Si no contamos con diferentes tipos de película, será necesario inspeccionar la pieza con dos o más exposiciones, cada una con un tiempo diferente que corresponda a los espesores radiografiados. Una variación de esta técnica se emplea para reducir el tiempo de exposición, cuando éstos son excesivos y consiste en emplear dos películas de la misma velocidad colocadas en el porta-películas, de tal manera que el tiempo de exposición se ve reducido a la mitad, lo que proporciona la densidad deseada en ambas películas (superpuestas), la norma indica que la densidad mínima para cada una de ellas será de 1.3 H&D, la evaluación de las radiografías también se deberá realizar con las películas superpuestas al hacer coincidir exactamente las imágenes, ya que si no se logra esto se presentará la deformación de la imagen por paralaje, con la consecuente pérdida de definición. FIN

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B-V PROCESO DE REVELADO Introducción

Es un proceso químico mediante el cual la imagen latente en una película radiográfica expuesta, se convierte en una imagen visual real; los granos de bromuro de plata ionizados se transforman en plata metálica dando una tonalidad gris a la emulsión (dependiendo de la cantidad de exposición recibida es la tonalidad oscura). Un buen proceso de revelado, resultará en una imagen adecuada que cumpla con los parámetros requeridos. Para obtener resultados adecuados es necesario seguir las instrucciones del fabricante de los productos químicos que se van a emplear. Uno de los puntos críticos durante la inspección radiográfica es el control del proceso de revelado, ya que variables como: la temperatura y la concentración de los químicos de las soluciones, así como el tiempo de permanencia de la película radiográfica en cada uno de las etapas del proceso, son de vital importancia para mantener la calidad, reproducibilidad y repetibilidad de las radiografías en forma constante.

El cuarto oscuro

El área donde se trabaja el procesado de la película se conoce como “cuarto oscuro” debido a las condiciones de iluminación que se deben seguir para la carga y descarga de película en el porta-película y en general el manejo y procesado de la película radiográfica. En todo cuarto oscuro comúnmente existen dos zonas importantes: el área seca, donde se realiza el manejo de la película radiográfica, antes de revelar y cuando ya se encuentra seca y lista para interpretar; y el área húmeda en donde se lleva a cabo el proceso de revelado.

Las paredes del cuarto oscuro pueden ser pintadas de cualquier color, preferentemente de colores claros para facilitar su limpieza y que a su vez sirva como reflejante de la luz de seguridad. Continúa en la siguiente página... JLM/ abr_2018

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Proceso de revelado, Continuación... El cuarto oscuro.

El área de trabajo deberá mantenerse perfectamente limpia y ordenada, ya que bajo condiciones de iluminación pobre no permite distinguir la falta de limpieza que puede ocasionar manchas en la película radiográfica, o para la localización de objetos dentro del cuarto. En cuanto a la ventilación, es un elemento importantísimo en el cuarto de revelado, ya que los químicos con que se trabaja pueden producir vapores que saturen la atmósfera que puede afectar, tanto a la película como al personal que labora dentro del cuarto.

Equipo para el cuarto oscuro

a) Luz de seguridad.- su función es proporcionar una iluminación tenue y adecuada que permita cierta visibilidad en el cuarto oscuro sin dañar la película radiográfica.

Continuación...

La luz usada debe ser de color rojo o color ámbar y debe tener una baja intensidad (lámpara incandescente de 25 watts). El número de filtro y el color deben ser lo recomendado por el fabricante de la película radiográfica. Es importante recordar que la emulsión de la película radiográfica es sensible a los colores verde y azul.

Lámparas de luz de seguridad con filtro ámbar. b) Tanque de revelado.- son tanques, donde se depositan los químicos para el revelado, enjuague, fijado y lavado de las películas radiográficas; estos deben ser de dimensiones tales que cubran totalmente las películas al momento del procesado. Los tanques que se emplean deben ser fabricados de un material que sea inerte al ataque ácido o alcalino de las soluciones que se emplean para el revelado, siendo el material más empleado el acero inoxidable 316 o de fibra de vidrio. Continúa en la siguiente página...

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Proceso de revelado, Continuación... Equipo para el cuarto oscuro. Continuación...

Tanques de revelado de acero inoxidable y de fibra de vidrio. Este tipo de tanques permiten hasta el revelado de 4 películas radiográficas de 3.5” X 17” simultaneamente. Es recomendable que los tanque estén sumergidos en un baño adiabático, a fin de mantener uniforme la temperatura de todas las soluciones de revelado. Este baño puede ser de agua corriente y emplearse al mismo tiempo para el lavado final. c) Mesa de carga.- es la mesa de trabajo donde se realizan las operaciones de carga y descarga de la película radiográfica dentro del porta-películas o chasis. La cubierta de la mesa debe ser fácil de limpiar e inerte a los químicos que se emplearán. Debe ser de suficiente tamaño que permita el manejo de diferentes tamaños de película que se emplearán. d) Cizalla.- se emplea en el área seca y sirve para cortar las películas radiográficas a las dimensiones requeridas en el porta-películas o chasis. Lo más recomendado es una cizalla tipo navaja corrediza, para evitar dañar la emulsión de las películas. En ocasiones es posible obtener una despuntadota para redondear los bordes de la película y evitar que se dañe o raye a las otras películas.

Cizalla tipo navaja corrediza

Despuntadora Continúa en la siguiente página...

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Proceso de revelado, Continuación... Equipo para el cuarto oscuro. Continuación...

e) Cronómetro.- debe ser visible con poca luz. Su función es medir los tiempos de revelado, enjuague y fijado. Es recomendable que este cronómetro sea similar al empleado en los laboratorios fotográficos, ya que tiene números perfectamente visibles en el cuarto oscuro, contando además con alarma sonora.

f) Termómetro.- se usa para medir la temperatura de los químicos. Es recomendable que el bulbo se encuentre protegido para evitar que se rompa y el mercurio contamine los químicos. La escala del termómetro debe ser fácilmente legible para temperaturas entre los 10 y 50 ºC Se pueden usar los termómetros que se venden en los acuarios y sirve para las peceras.

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Proceso de revelado, Continuación... Equipo para el cuarto oscuro Continuación...

g) Ganchos de revelado.- son dispositivos donde se monta las películas radiográficas para ser reveladas. Estos ganchos son de acero inoxidable y su limpieza es extremadamente importante, ya que puede contaminar la película radiográfica antes de revelarla, ocasionando manchas o marcas que pueden ser causa de rechazo durante la interpretación radiográfica, por falta de calidad en el revelado. Es conveniente tener un número suficiente de ganchos para diferentes tamaños de película, lo que ayuda a prevenir problemas durante el revelado.

h) Carretes para revelado.- en ellos se introduce la película radiográfica, quedando en forma de espiral o en rollo para su revelado, generalmente son de plástico o de acero inoxidable. Este tipo de accesorio es poco recomendado ya que puede ocasionar marcas de revelado (uñazos), o provocar rayado durante el procesado de la película radiográfica.

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Proceso de revelado, Continuación... Equipo para el cuarto oscuro Continuación...

Proceso de Revelado Manual

i) Calentador de químicos.- sirve para incrementar la temperatura de los químicos cuando éstos se encuentran por debajo de los 18 ºC, lo que provoca una serie de problemas sobre la emulsión de la película radiográfica. Cuando la temperatura es muy alta, más de 30 ºC, entonces lo que procede es enfriar los químicos colocando hielo en el baño adiabático, a fin de no incrementar volumen de agua en el revelador y el fijador y mantener similar la temperatura de ambos químicos.

Para hacer la imagen latente formada sobre una emulsión visible, la película radiográfica expuesta a la radiación debe procesarse en una serie de soluciones químicas. La primera solución se llama revelador y cambia las partículas expuestas de haluro de plata en plata metálica negra. En las zonas donde una cierta cantidad de radiación llego a la emulsión cuando se expuso la película habrá una concentración grande de plata metálica. En las partes donde poca radiación alcanzo la emulsión habrá pocos granos de plata metálica. Luego la película radiográfica se pasa por un baño de paro, que frena la acción del revelador cuando el revelado es completo. Otra solución química, llamada fijador, quita las partículas de plata sin exponer de la película para que únicamente queden las partículas de plata metálica. Finalmente, la película radiográfica se lava en la agua hasta que quede libre de residuos químicos. El resultado es una imagen negativa permanente en la que los valores tonales del objeto original se revierte: las áreas que tienen un mayor espesor en el objeto que se radiografía se registran con mayor claridad, y las áreas que tienen un menor espesor se registran como más oscuras. Continúa en la siguiente página...

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Proceso de revelado, Continuación... Baño Revelador.

Aunque el proceso de revelado se inicia cuando se introducen las películas radiográficas en el tanque de revelado, es importante seguir los siguientes pasos: En caso de tener los químicos preparados: 

Destapar las tinas y agitar las soluciones de revelador y fijador para igualar su temperatura y homogeneizar los químicos presentes.

Para esta operación se recomienda utilizar agitadores de madera o acero inoxidable; y usar separadamente agitadores para no contaminar las soluciones. 

Verificar la temperatura de las soluciones con un termómetro de precisión (enjuadar el termómetro antes de introducirlo en las soluciones, para evitar contaminación de los químicos). De ser posible ajustar la temperatura a 20°C.

•

Posteriormente, cargar la película en el gancho para revelado.

•

De acuerdo con las indicaciones del fabricante de la película y los químicos, colocar en el reloj o cronómetro, el tiempo requerido para el revelado de acuerdo con la temperatura de la solución.

El tiempo que se debe exponer la película radiográfica al revelador depende de la combinación de varios factores: las características sensitométricas de la misma, el tiempo de exposición, el tipo de revelador utilizado, la temperatura del revelador y el efecto que se desea obtener combinando todos estos factores. Continúa en la siguiente página... JLM/ abr_2018

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Proceso de revelado, Continuación... Baño Revelador.

Continuación...

El tiempo de revelado es una de las variables críticas más importantes en el proceso de revelado para obtener una buena calidad radiográfica. •

Introducir, sin hacer pausa, el gancho con la película en la solución del revelador.

El revelador reacciona químicamente con los haluros de plata expuestos a la radiación y crea plata metálica negra, este proceso es llamado reducción. La cantidad de radiación que incide sobre la emulsión determina la cantidad de plata metálica obtenida durante el revelado. Mientras más radiación haya incidido sobre la emulsión, más plata metálica se creará, asimismo mientras más tiempo de revelado se le da a la película radiográfica, los haluros de plata alterados por la radiación se transformarán cada vez más en plata metálica negra y así hasta que se transformen en plata los haluros apenas expuestos, generando así la gama de grises que nos permiten distinguir una imagen radiográfica, a esto se le llama densidad. El revelador elimina de la película radiográfica la primera capa protectora y hace que la gelatina se esponje permitiendo la entrada del revelador y actuar sobre los haluros de plata que se encuentran suspendidos en ella. •

Agitar, por unos cuantos segundos la película con objeto de evitar que se acumulen burbujas de aire en la superficie y repetir cada minuto.

Una mala práctica durante el paso de revelado manual es el introducir y volver a sacar las películas radiográficas de la solución (se le llama “torear” las películas) con el fin de conocer el avance del proceso; ya que al hacerlo se provoca una oxidación de la solución reveladora sobre la película radiográfica y adicionalmente no se mantiene constante la calidad del revelador. Continúa en la siguiente página...

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Proceso de revelado, Continuación... Baño Revelador. Continuación...

El tiempo de revelado debe ser controlado con un cronómetro y en función de la temperatura del baño, la película debe permanecer todo el tiempo bien cubierta por la solución y debe agitarse vigorosamente durante al menos el primer minuto del proceso. Debido a que la velocidad de la reacción química para reducir los haluros a plata metálica, depende no sólo de la cantidad de radiación recibida, sino también del tiempo y de la temperatura a la que se realice el revelado, puede afirmarse dentro de ciertos límites que a mayor tiempo y temperatura de revelado corresponde una mayor densidad. La siguiente gráfica muestra la variación del tiempo de revelado en función de la temperatura a la que se encuentra el químico.

8 7 6 5 4 3 2 1 0 20

22

24

26

28

30

32

TEMPERATURA ( ºC )

Existen numerosas y diferentes fórmulas para las soluciones de revelado, pero casi todas ellas poseen cuatro elementos principales: agente revelador, preservador, acelerador y retardador. El agente revelador debe ser un agente reductor el cual puede distinguir entre los granos expuestos y los no expuestos de la emulsión. El agente revelador en la solución de revelado reduce los granos de bromuro de plata expuestos, a placa metálica. Esta acción oxida simultáneamente el agente revelador. El sulfito sódico utilizado como conservador evita que la solución se oscurezca y manche la emulsión. El sulfito también protege al agente revelador de oxidarse por acción del oxígeno del aire. Se utiliza un álcali para producir el régimen de revelado deseado de forma que no cambie durante su uso. En muchos reveladores, particularmente los más activos, se añade una pequeña cantidad de bromuro potásico como retardador para reducir la formación de velo. 

Una vez transcurrido el tiempo de revelado, retirar el gancho escurriendo la solución.

En este momento la imagen latente se ha transformado en una imagen visible y ha aparecido en la película, sin embargo, el proceso de reducción continuará, por ello se requiere de los siguientes procesos para “fijar” esta imagen. Continúa en la siguiente página... JLM/ abr_2018

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Proceso de revelado, Continuación... Baño Ácido o Baño de Paro.

Después de ser completado el baño de revelado, la película se enjuaga en un baño ácido o baño de paro. Esto frena la acción química del revelador e impide que el proceso de revelado continúe indefinidamente, así como la contaminación de la siguiente solución. El baño de paro penetra en la gelatina y vuelve inactivo al revelador que aún se encuentra ahí. Los baños envasados de parada están disponibles, pero muchos fotógrafos preparan su propios usando una mezcla de agua y ácido acético glacial. 

Colocar la película en un baño detenedor o de enjuague ácido, agitando el gancho de 30-60 seg.

Si la película no es tratada con un baño ácido, deberá ser lavada inmediatamente después del revelado durante 23 minutos en agua corriente circulante. En esta etapa la gelatina es demasiado suave y puede dañarse durante su manipulación en el proceso de interpretación de las imágenes. Por lo que será necesario eliminar de la película radiográfica la plata no revelada para evitar que se oscurezca o se manche por la acción de la luz natural, así mismo se requiere el endurecimiento de la gelatina para permitir una manipulación adecuada de la película radiográfica. Baño Fijador.

El próximo paso en el procesamiento es poner la película en un baño fijador. Esta solución acuosa disuelve cualquier partícula subdesarrollada de bromuro de plata y deja solamente los granos desarrollados de plata metálica negra. A su vez endurece la gelatina. Un fijador usualmente usado es una solución de hiposulfito de sodio (tiosulfato de sodio) mezclado con agua. El agente fijador ocasiona que la película radiográfica pierda su aspecto lechoso quedando clara y traslucida, dejando únicamente la imagen negra producida por la plata metálica. A este paso se le conoce como aclarado de la imagen y sucede dentro de los primeros minutos del proceso de fijado de lamisca. Cuando el fijador no tiene la actividad adecuada o no actuó el tiempo necesario, al exponer la película a la luz, ésta tenderá a oscurecerse y perder definición o detalle en las imágenes producidas. Continúa en la siguiente página...

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Proceso de revelado, Continuación... Baño Fijador. Continuación...

El baño fijador, normalmente tiene agentes fijadores, conservadores, endurecedores de la gelatina, acidificadores y amortiguadores químicos. Este es otro de los pasos críticos en el proceso completo, un buen fijado ayudará a conservar más tiempo un negativo. 

Introducir la película radiográfica en el baño fijador.

Una regla práctica establece que la película radiográfica debe permanecer en el baño fijador un tiempo igual a dos veces el tiempo de revelado, o bien dos veces el tiempo de “aclarado”, que es cuando la opalescencia o aspecto “lechoso” a desaparecido, nunca menor de 3 o más de 5 min. Lo más recomendable es seguir la primera regla ya que el tiempo será constante. Lavado.

El último paso para remover los residuos de fijador y sales de plata de la emulsión es una combinación de enjuagues en agua corriente y baños en un agente aclarador de hipo. De no hacerlo, con el tiempo el negativo se irá decolorando y empañando perdiendo así la imagen sus propiedades originales. Durante el enjuague de la película radiográfica se debe cuidar que quede perfectamente lavada durante un tiempo que dependerá de la temperatura del agua. Temperatura ------------------5 a 10 ºC 10 a 25 ºC 26 a 30 ºC



Tiempo ------------30 min. 20 min. 15 min.

Quitar la película del fijador y dar un lavado completo, cuidar que no se junten los ganchos. Considerar el tiempo de permanencia.

Sin embargo se recomienda que la temperatura no sea mayor a 25 ºC, así como que la película permanezca más de 30 min. en el agua, ya que se puede dañar la gelatina al fracturarse o disolverse. Continúa en la siguiente página... JLM/ abr_2018

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Proceso de revelado, Continuación... Baño en Solución Humectante.

Una vez concluido el proceso de lavado es conveniente dejar la película radiográfica dentro del tanque con agua y de 5 a 10% de una solución detergente conocida como Photo-Flo que ayudará a que el agua se escurra de la película al momento de colgarla a secar. 

El enjuague final se dará con un agente humectante (KODAK PHOTO FLO), solución para un secado rápido y prevenir manchas de agua. Con un tiempo recomendado de 30 seg a 2 min.

Al retirar las películas radiográficas del humectante se deberán escurrir perfectamente para evitar mojar la cámara de secado. Secado.

El último paso del proceso de la película radiográfica es el secado, el cual debe hacerse preferentemente en una secadora, un secado no uniforme de la película producirá una deformación en el acetato. 

Colocar las películas en la estufa secadora a una temperatura no mayor de 40°C y aire circulante. Procurar que las películas estén separadas. Por un tiempo aproximado de 2 min. y como mínimo de 30 seg. Para evitar daños a la película, esta se deberá manejar tomándola siempre por las orillas y nunca tocar la imagen con nada, se deberán colgar en un lugar seco libre de paso de aire o polvo y manipularla hasta que se encuentre totalmente seca. Continúa en la siguiente página...

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Proceso de revelado, Continuación... Unidad Móvil

Unidad radiográfica con laboratorio radiográfico (cuarto oscuro) montado al chasis del vehículo.

En el interior del laboratorio, que normalmente va montado en el vehículo, se localiza a la izquierda el área seca, al fondo la tina de revelado y a la derecha la zona para almacenar los gachos y secado de películas. Proceso de Revelado Automático.

Cuando el volumen de películas radiográficas a revelar es muy alto, es conveniente utilizar un proceso automático en el cual el tiempo de revelado se reduce de 40 min. a 7 ó 14 min., que es comparativamente mucho más bajo que el tiempo usado en el proceso manual. En el proceso automático, las operaciones manuales que se efectúan sólo consisten en seleccionar las variables de revelado en la procesadora, tales como la velocidad y el tiempo de procesado, además de verificar los niveles de los líquidos e introducir y recibir las películas en proceso.

Equipos de revelado automático portátil o de mesa. Continúa en la siguiente página...

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Proceso de revelado, Continuación... Proceso de Revelado Automático. Continuación...

Los pasos del proceso de revelado automático son los mismos que en el revelado manual ( con excepción de la aplicación del humectante ). Sin embargo, los tiempos de revelado se pueden reducir debido a que los químicos son empleados (a propósito) a altas temperaturas de entre 29 a 35 ºC y el secado se realiza con aire a presión a temperaturas que van de los 45 a los 55 ºC. Debido a estas altas temperaturas, las soluciones presentan ciertas modificaciones, como la adición de compuestos curtientes tal como el sulfato sódico que evita que la emulsión pueda caer al expandirse por la alta temperatura. La velocidad de paso de las películas, puede variar dependiendo del modelo de la máquina entre los 23 y 175 cm /minuto. El tiempo de procesado puede seleccionarse entre 7 y 10 minutos. La capacidad de películas que pueden revelarse depende del tamaño de éstas y que puede ser entre 115, 156 ó hasta 456 películas radiográficas por hora, según el modelo de la máquina de revelado. Básicamente, en el interior de la máquina de revelado automático lo que ocurre es lo siguiente:

Inicio

o

o

o

o Secuencia del revelado automático de películas

Ventajas y Limitaciones.

Por un extremo se introduce la película, hasta que es sujetada por los rodillos de entrada. La película entra al tanque de revelado (develop) y lo recorre por completo gracias a los rodillos interiores en cada tanque Posteriormente, pasa a los siguientes baños en orden sucesivo, al fijador (fix) y luego al lavado (wash) Continúa por los rodillos hasta llegar a la sección de secado de las películas (film drying).

Las ventajas que presenta el procesado automático sobre el procesado manual son:

     

Mayor rapidez en el procesado. Economía que dependerá del volumen de películas reveladas. Uniformidad de revelado en las películas. Limpieza de las películas. Limpieza en el cuarto oscuro. Ahorro de espacio. Continúa en la siguiente página...

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Proceso de revelado, Continuación... Proceso de Revelado Automático. Continuación...

Sus limitaciones consisten en:       

Fallas en el sistema del control de la temperatura de los químicos. Atoramiento de las películas en los rodillos. Fallas en la bomba que alimenta revelador nuevo al sistema. Adhesión de las películas a los rodillos del secador. Mala operación de la bomba que alimenta el fijador ala sistema. Marcas de presión en las películas por desajustes de los rodillos. Requiere de energía eléctrica para su operación.

Los distintos pasos del proceso de revelado presentan bastantes momentos críticos, en los que se corre el riesgo de arruinar el trabajo u obtener imágenes defectuosas. No obstante, se pueden presentar mayor ventajas del método automático sobre el proceso manual, no se puede afirmar cual es el más adecuado. Cada uno ofrece posibilidades interesantes; aunque dentro del sistema manual, si bien son mayores los riesgos, hay más versatilidad y oportunidad de adecuarlo a requerimientos especiales. Por otra parte el sistema automatizado brinda la posibilidad de procesar gran cantidad de películas radiográficas en mucho menos tiempo del que ocupa la técnica manual. FIN

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