Técnicas avanzadas

Filtro EMI

EMIUna solución fiable para el ruido EMI



Es común que los equipos de ultrasonidos se utilicen en ambientes ruidosos como fábricas o talleres. El Ruido Electromagnético Impulsivo (EMI) es de los más perjudiciales ya que puede aparecer dentro de la banda de frecuencias del transductor. Este hecho hace que sea indistinguible de las indicaciones generadas por los defectos y que no pueda filtrarse por medios convencionales (filtros lineales).

En inspecciones manuales, los operadores ignoran estos picos de ruido ya que aparecen de forma aleatoria en distintas posiciones del A-Scan con cada disparo. Sin embargo, en inspecciones automáticas y especialmente con barridos tipo C o D, el ruido impulsivo puede tanto enmascarar las indicaciones de menor amplitud (reducción del rango dinámico) como introducir indicaciones falsas (falsos positivos).

Todos los equipos desarrollados por DASEL incluyen un filtro eficiente de cancelación de ruido EMI a la entrada de la cadena de procesamiento digital. Su funcionamiento se basa en el hecho de que para un pequeño conjunto de adquisiciones consecutivas la posición de los picos de ruido será aleatoria en la duración del A-Scan, mientras que los ecos generados por defectos reales aparecerán siempre a la misma distancia. Mediante un filtro estadístico no lineal aplicado a 2 o 3 trazas consecutivas se consigue eliminar este tipo de ruido de forma robusta.

 

Fig. 1 – Principio de funcionamiento del filtro EMI


La arquitectura del filtro EMI se muestra en la figura 2. El proceso comienza con el filtro deshabilitado para guardar el primer A-Scan en una memoria FIFO. Una vez finalizado, los siguientes A-Scan se combinan con el resultado parcial del filtro y se guardan en la misma memoria. La implementación actual permite elegir el nº de señales a utilizar, pero se ha verificado que en la práctica casi no hay mejora en la relación señal a ruido para valores mayores a 3 o 4. Debido a que se trata de un filtro no lineal, existe además riesgo de perder información útil si se utiliza un número muy elevado de trazas.

 

Fig. 2. Arquitectura del filtro EMI

 

La cancelación del ruido EMI es especialmente efectiva para barridos tipo B, C y D. La figura 3 muestra un B-Scan obtenido sobre un bloque de aluminio con 5 taladros de fondo plano en un ambiente altamente ruidoso y con un transductor de 10 MHz. Los impulsos generados por el ruido EMI pueden dar lugar a falsas indicaciones si, por ejemplo, se utilizan puertas y alarmas por amplitud. La figura 3.b muestra el resultado del filtrado, en donde la mejora en la relación señal a ruido es evidente.

 

Fig. 3 – B-scan de un bloque de aluminio con 5 taladros de fondo plano. Arriba: filtro EMI deshabilitado, Abajo: filtro EMI habilitado. (Transductor 10 MHz).

 

Este filtro EMI está disponible en todos nuestros equipos de ultrasonido, incluyendo los mono-canales, multi-canales, TOFD y phased-array. Gracias a que está implementado en hardware opera en tiempo real con la mínima reducción posible en la PRF.

 

Más información en:

 - A Full Featured Ultrasound NDE System in a Standard FPGA

 

 

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