tecnicas_de_inspecao

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Brasília-DF. 
Técnicas de inspeção
Elaboração
Wellington Paulo da Silva
Produção
Equipe Técnica de Avaliação, Revisão Linguística e Editoração
Sumário
APRESENTAÇÃO ................................................................................................................................. 4
ORGANIZAÇÃO DO CADERNO DE ESTUDOS E PESQUISA .................................................................... 5
INTRODUÇÃO.................................................................................................................................... 7
UNIDADE I
ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS ................................................................................................................... 9
CAPÍTULO 1
DEFINIÇÕES SOBRE ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS ....................................................................... 9
CAPÍTULO 2
PRINCIPAIS REQUISITOS PARA SE APLICAR O ENSAIO NÃO DESTRUTIVO .................................... 13
UNIDADE II
PARTÍCULA MAGNÉTICA ....................................................................................................................... 15
CAPÍTULO 1
DESCRIÇÃO DO MÉTODO ...................................................................................................... 15
CAPÍTULO 2
METODOLOGIA PARA MAGNETIZAÇÃO ................................................................................... 22
UNIDADE III
ULTRASSOM ......................................................................................................................................... 31
CAPÍTULO 1
PRINCÍPIOS BÁSICOS DO MÉTODO ......................................................................................... 31
CAPÍTULO 2
TIPOS E UTILIZAÇÕES DE TRANSDUTORES ................................................................................. 42
UNIDADE IV
LÍQUIDO PENETRANTE .......................................................................................................................... 60
CAPÍTULO 1
METODOLOGIA E APLICABILIDADE DO ENSAIO ....................................................................... 60
CAPÍTULO 2
REVELADORES E APLICAÇÕES ................................................................................................ 67
REFERÊNCIAS .................................................................................................................................. 79
4
Apresentação
Caro aluno,
A proposta editorial deste Caderno de Estudos e Pesquisa reúne elementos que se 
entendem necessários para o desenvolvimento do estudo com segurança e qualidade. 
Caracteriza-se pela atualidade, dinâmica e pertinência de seu conteúdo, bem como pela 
interatividade e modernidade de sua estrutura formal, adequadas à metodologia da 
Educação a Distância – EaD.
Pretende-se, com este material, levá-lo à reflexão e à compreensão da pluralidade 
dos conhecimentos a serem oferecidos, possibilitando-lhe ampliar conceitos 
específicos da área e atuar de forma competente e conscienciosa, como convém 
ao profissional que busca a formação continuada para vencer os desafios que a 
evolução científico-tecnológica impõe ao mundo contemporâneo.
Elaborou-se a presente publicação com a intenção de torná-la subsídio valioso, de modo 
a facilitar sua caminhada na trajetória a ser percorrida tanto na vida pessoal quanto na 
profissional. Utilize-a como instrumento para seu sucesso na carreira.
Conselho Editorial
5
Organização do Caderno de 
Estudos e Pesquisa
Para facilitar seu estudo, os conteúdos são organizados em unidades, subdivididas em 
capítulos, de forma didática, objetiva e coerente. Eles serão abordados por meio de textos 
básicos, com questões para reflexão, entre outros recursos editoriais que visam tornar 
sua leitura mais agradável. Ao final, serão indicadas, também, fontes de consulta para 
aprofundar seus estudos com leituras e pesquisas complementares.
A seguir, apresentamos uma breve descrição dos ícones utilizados na organização dos 
Cadernos de Estudos e Pesquisa.
Provocação
Textos que buscam instigar o aluno a refletir sobre determinado assunto antes 
mesmo de iniciar sua leitura ou após algum trecho pertinente para o autor 
conteudista.
Para refletir
Questões inseridas no decorrer do estudo a fim de que o aluno faça uma pausa e reflita 
sobre o conteúdo estudado ou temas que o ajudem em seu raciocínio. É importante 
que ele verifique seus conhecimentos, suas experiências e seus sentimentos. As 
reflexões são o ponto de partida para a construção de suas conclusões.
Sugestão de estudo complementar
Sugestões de leituras adicionais, filmes e sites para aprofundamento do estudo, 
discussões em fóruns ou encontros presenciais quando for o caso.
Atenção
Chamadas para alertar detalhes/tópicos importantes que contribuam para a 
síntese/conclusão do assunto abordado.
6
Saiba mais
Informações complementares para elucidar a construção das sínteses/conclusões 
sobre o assunto abordado.
Sintetizando
Trecho que busca resumir informações relevantes do conteúdo, facilitando o 
entendimento pelo aluno sobre trechos mais complexos.
Para (não) finalizar
Texto integrador, ao final do módulo, que motiva o aluno a continuar a aprendizagem 
ou estimula ponderações complementares sobre o módulo estudado.
7
Introdução
Os ensaios mecânicos, por apresentarem quase a totalidade de todos os processos 
para a fabricação de equipamentos, tornaram-se essenciais a toda e qualquer 
indústria.
Geralmente, para realizá-los, é necessário algum esforço mecânico como tração, 
compressão, torção entre outros.
No ramo industrial, os materiais ferrosos são os mais importantes e, por isso, ensaios 
que definam suas características são tão importantes.
Como vantagens na realização de ensaios podemos citar o controle de problemas, 
reduzção de custos, manutenção da qualidade, satisfação dos clientes, atender a 
normas vigentes entre outros.
Para se realizar um ensaio é necessário um corpo de prova, seja ele um material 
ou peça. Quando pensamos em ensaios, os ligamos diretamente a normas e 
procedimentos que devem ser seguidos a fim de se obter resultados satisfatórios 
com os ensaios em questão.
Podemos classificar os ensaios mecânicos em destrutivos e não destrutivos. Neste 
Caderno de Estudos explicaremos os ensaios de cunho não destrutivo em que a 
peça ou material em questão pode ser utilizado(a), passando para próximas etapas 
de sua confecção sem problemas, já que este tipo de ensaio não deixa nenhuma 
marca.
Objetivos
 » Apresentar o que são ensaios não destrutivos.
 » Mostrar ensaio por meio de particula magnética.
 » Conhecer ensaios por ultrassom. 
 » Analisar ensaios por líquido penetrante.
8
9
UNIDADE IENSAIOS NÃO 
DESTRUTIVOS
CAPÍTULO 1
Definições sobre ensaios não destrutivos
Este tipo de ensaio tem como finalidade realizar a medição, a fim de ser expor as 
propriedades referentes a um material, podendo o mesmo ser metálico ou não, em 
formato de produtos semiacabados, ou já em formatos de peças. 
É por meio desse tipo de ensaio que ocorre a possibilidade de se verificar alguma 
descontinuidade no material em estudo. Com isso, cria-se a garantia de que o 
material atingirá os objetivos ao qual será exposto (ZOLIN, 2011).
A aplicação e realização do ensaio não afeta a peça ou o material, portanto não 
prejudicam o funcionamento da peça. Alguns dos fatores que podemos citar do 
porquê utilizar esse tipo de ensaio são:
 » Verificação de possíveis diferenças quando se realiza a medição de 
dimensões, de formatos e também posições. 
 » Por meio do estudo da estrutura do componente é possível 
estabelecer a capacidade de se terminar propriedades ópticas, 
propriedades mecânicas, elétricas etc. 
De acordo com Andreucci (2013), ensaio é tido como influenciador dentro do 
controle da qualidade, especialmente quando pensamos na ISO 9001. 
Para que o ensaio seja realizado corretamente, os profissionais envolvidos 
precisam ser treinados, qualificados e certificados. Para tal,existem entidades 
nacionais como a Associação Brasileira de Ensaio não Destrutivo (Abendi) e 
entidades internacionais como a Sociedade Norte-Americana de Engenheiros 
Mecânicos. 
10
UNIDADE I │ ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS
Alguns fatores devem ser levados em consideração para se escolher um método a 
ser utilizado, conforme podemos verificar a seguir: 
 » qual o tipo do material; 
 » qual será a propriedade do material que será inspecionada; 
 » qual o custo para se realizar o ensaio; 
 » existe mão de obra especializada; 
 » existe instalação correta para realização do ensaio etc.
A escolha do método a ser aplicado resume-se a que capacidade ele tem de 
alcançar os objetivos esperados. Se mais de um método tiver esta capacidade, 
adota-se o que mais se adequa à inspeção, o que tem um tempo menor de 
preparação e resultado, levando em consideração sempre a interação com o 
menor custo possível (ZOLIN, 2011).
Pode-se classificar os métodos de avaliação não destrutiva em dois grupos: 
 » Inspeção da superfície: consiste em visualizar na superfície interna ou 
externa alguma protuberância, ou seja, uma descontinuidade. Estão 
presentes nesse grupo os ensaios de líquidos penetrantes e partículas 
magnéticas e também o ensaio visual. 
 » Inspeção volumétrica: consiste em verificar o interior dos materiais 
em estudo de descontinuidades. Estão presentes nesse grupo o ensaio 
radiográfico, ultrassom e termografia (ZOLIN, 2011).
No quadro a seguir, podemos visualizar as diferenças entre os métodos de ensaio.
Quadro 1. Diferenças entre os métodos de ensaio.
Métodos de ensaio
Variáveis Ultrassom Raio X
Correntes 
parasitas
Partículas 
magnéticas
Líquidos 
penetrantes
Capital Médio para alto Alta Baixa para média Médio Baixo
Tempo para os resultados Imediato Atraso Imediato Pequeno atraso Pequeno atraso
Efeito da geometria Importante Importante Importante Não tão importante Não tão importantes
Problemas de acesso Importante Importante Importante Importante Importantes
Tipos de defeito Internos Maioria Externos Externos Superficiais
Sensibilidade Alta Alta Baixa Baixa
Registros formais Caros Padrão Caros Não usual Não usual
Habilidade do operador Alta Alta Média Baixa Baixa
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ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS │ UNIDADE I
Métodos de ensaio
Variáveis Ultrassom Raio X
Correntes 
parasitas
Partículas 
magnéticas
Líquidos 
penetrantes
Treinamento dos operadores Importante Importante Importante Importante Importante
Necessidade de formação Alta Alta Alta para média Baixa Baixa
Portabilidade do equipamento Alta Baixa Alta para média Alta para média Alta
Dependência da composição 
do material
Muito baixo Bastante Muito Somente ferromagnéticos Pouca
Capacidade de automatização Boa Razoável Boa Pouca Pouca
Fonte: Zolin (2011).
Na figura 1 e 2 a seguir, podemos verificar como são detectadas as 
descontinuidades na superfície.
Figura 1. Descontinuidades que se formam nas superfícies e subsuperfícies e como detectá-las.
 
 
Eletromagnética 
Visual 
Ultrassom 
(Ondas Superficiais) 
Eletropotencial 
Resistividade 
Elétrica Partículas 
Magnéticas Líquidos permanentes 
Fonte: Zolin (2011).
Figura 2. Descontinuidades internas e seus diferentes métodos de detecção.
 
 
Raio Gama Raio X 
Ultrassom 
 Resistividade 
Elétrica 
 
Ondas 
transversais 
 
Ondas 
Longitudinais 
Filme Fluorescente 
Termografia 
Fonte: Zolin (2011).
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UNIDADE I │ ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS
Pode ser adotada a utilização do ensaio não destrutivo como complementar 
ao ensaio destrutivo. Com a aplicação dos ensaios, é possível conhecer as 
propriedades do material.
O ensaio não destrutivo (END) é eficaz quando pensamos em realizar uma 
observação, se há imperfeições tanto interna quanto externamente. Na figura 3 
e 4 a seguir, podemos visualizar um tipo de inspeção em tanque, cuja finalidade 
é a de armazenar combustível a uma dada pressão.
Figura 3. Andaimes sendo montados pela parte externa do tanque.
Fonte: https://www.utmaax.com.br/template/imagens/palavras-chave/inspecao-tanques-armazenamento-3.jpg. Acesso em: 
21 out. 2019.
Figura 4. Inspeção de cordão de solda por meio de aparelho de ultrassom.
Fonte: <https://static1.squarespace.com/static/590cd934e6f2e1fda3fb906e/t/5bc47d314192027cad80fc6c/1539776824681/
Ultrassom.jpg?format=500w>. Acesso em: 21 out. 2019. 
13
CAPÍTULO 2
Principais requisitos para se aplicar o 
ensaio não destrutivo
São principais requisitos para a aplicação de ensaios não destrutivos:
 » Selecionar que meio será adotado para a inspeção do material ou do 
produto como aplicação de radiação, som ou eletromagnético.
 » Se o ambiente a ser inspecionado refere-se a imperfeições ou algum tipo 
de alteração de suas propriedades.
 » Aplicação por intermédio de dispositivos que possuam sensibilidade à 
modificação que está no material.
 » Todo um conjunto de variáveis que apresente os dados, um colaborador 
que esteja treinado e capaz de exercer tal função, para que o ensaio seja 
realizado de forma eficaz.
Como principal fator, podemos levar em consideração em um ensaio não destrutivo, 
podendo colocar os dados detectados pelos colaboradores envolvidos: 
 » corrosões;
 » porosidades;
 » bolhas;
 » inclusões. 
Normalmente, temos que as imperfeições começam quando algum fator externo 
age sobe o material em questão e com isso no decorrer do tempo o problema 
pode aumentar, acarretando defeitos muito grandes que podem resultar em um 
material ou peça que ficará inutilizado.
Todo colaborador que esteja habilitado a realizar tais ensaios deve ser treinado 
e habilitado. 
Quando pensamos em executar tais ensaios, devemos ter em mente que para 
uma inspeção correta de um ensaio END deve-se levar em consideração a vida 
útil do material ou peça em estudo (ZOLIN, 2011).
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UNIDADE I │ ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS
Alguns ensaios END que são realizados em indústrias são: 
 » teste hidrostático;
 » estanqueidade;
 » ultrassom;
 » líquidos penetrantes;
 » raios x;
 » gamagrafia;
 » partículas magnéticas etc.
Algumas vezes, temos algumas limitações que são desvantagens como: precisão, 
imperfeições etc. Podemos, então, assumir que o uso de mais de um ensaio seja 
necessário. No quadro a seguir, pode ser verificado um comparativo entre as 
desvantagens, vantagens e o uso dos END.
Quadro 2. Comparativo entre ensaios não destrutivos.
Comparativo entre ensaios não destrutivos
Método Características Vantagens Limitações Exemplo de uso
Ultrassom
Mudança na impedância 
acústica causada por trincas, 
inclusões ou interfaces.
Podem penetrar em 
materiais espessos, 
excelente para detecção de 
trincas, de ser automatizados.
Normalmente requer o acoplamento 
ao material, contato com a superfície 
ou imersão tal como a água. 
Superfície deve ser lisa.
Inclusões, laminação, 
trincas, rechupes, 
poros, falta de fusão.
Radiografia
Mudanças na densidade por 
vazios, inclusões, materiais 
variados, localização de partes 
internas.
Podem ser usados para 
inspeção de uma gama 
de materiais e espessuras, 
versátil possui filmes para 
gravação das inspeções.
Segurança radiológica, requer 
precauções, detecção de 
trincas, podem ser difíceis 
perpendicularmente ao raio X.
Solda de penetração 
em tubos para 
inclusões e vazios 
internos.
Ensaio Visual
Superfícies características 
tais como trincas com 
cores, tensão em materiais 
transparentes, corrosão.
Muitas vezes conveniente, 
pode ser automatizado.
Só pode ser aplicado em superfícies 
por meio de abertura de superfície, 
ou material transparente.
Madeira, o metal para 
acabamento superficial 
e uniformidade.
Corrente 
Parasita
Mudança na condutividade 
elétrica causada por vários 
materiais, trincas, vazios ou 
inclusões.
Prontamente automatizado, 
custo moderado.
Limitado a materiais condutores 
de eletricidade, profundidade de 
penetração limitada.
Tubos de trocador de 
calor para a parede 
desbastes e trincas.
Líquido 
penetrante
Aberturas de superfície 
devido a trincas, porosidade, 
soldagensou dobras.
Barato, fácil uso, 
prontamente portátil, sensível 
para pequenas falhas 
superficiais.
As falhas devem estar abertas à 
superfície. Não é útil em materiais 
porosos ou superfícies rugosas.
Lâmina de turbina com 
trincas superficiais ou 
porosidade.
Partícula 
magnética
Fuga de fluxo magnético 
gerado pela superfície ou 
próximo a superfície, trincas, 
vazios, materiais com ou sem 
alterações de geometria.
Baratos ou com custo 
moderado, sensíveis a 
ambas as superfícies 
e defeitos. superficiais 
próximos.
Limitada a materiais ferromagnéticos, 
pode ser necessária a preparação 
de superfície e desmagnetização pós 
inspeção.
Rodas ferroviárias com 
trincas, grandes peças.
Fonte: Zolin (2011). 
15
UNIDADE IIPARTÍCULA 
MAGNÉTICA
CAPÍTULO 1
Descrição do método
O ensaio por partículas magnéticas ocorre por meio de uma visualização de onde 
está ocorrendo a imperfeição, seja ela superficial ou sub superficial, em materiais de 
natureza ferromagnética.
A utilização de tal pode ser em materiais acabados, semiacabados ou durante 
qualquer etapa do processo de fabricação.
Temos que tal processo ocorre quando um material ou peça é exposto a um campo 
magnético, se este tiver alguma imperfeição nas propriedades magnéticas do 
material em questão irá ocorrer uma fuga de fluxo magnético, com isso ocorre um 
aglomerante de partículas férricas no campo de fuga já que acontece uma atração 
dessas partículas por intermédio do campo magnético que se forma.
Quando ocorre esse aglomerante de partículas, estas formam um campo de fuga 
nítido, o qual indica eficazmente onde ocorre a imperfeição e qual seu real tamanho.
Magnetismo
É sabido de todos que um material que apresente as características ferromagnéticas 
quando aproximado a um material imã é atraído por este. 
Portanto, temos que o magnetismo nada mais é do que uma atração entre esses 
materiais. Essa formação pode ser do tipo repulsão ou atração. Com isso, pode-se 
classificar os imãs como:
 » Artificiais, que são feitos a partir de bases metálicas para tal finalidade.
 » Naturais, como sendo pedras imãs encontradas na natureza.
16
UNIDADE II │ PARTÍCULA MAGNÉTICA
A palavra magnetismo é originária da Turquia, onde o mineral, conhecido como 
magnetita, que se trata de um imã natural, foi descoberto. Na figura a seguir, 
podemos verificar como funciona um imã.
Figura 5. Funcionamento de um imã, seja ele natural ou artificial.
 
 
Campo magnético 
Imã permanente 
Fonte: Ferraresi (2011).
Polos magnéticos
Tratando-se de barra imantada, suas características são diferentes em pontos 
distintos, ocorre uma força de repulsão ou de atração na sua extremidade. 
Nessa extremidade em que acontece a atração, adotamos como sendo o polo 
magnético. 
Quando colocamos em um experimento duas barras imantadas próximas, sendo 
uma fixada e a outra livre, ocorre uma força de atração, e as barras se juntam se 
girarmos a barra em 180o e encostarmos a outra verificaremos ocorrerá a repulsão, 
com isso tiramos que existem duas espécies de polos. Um gera a atração e outro 
repulsão. Concluímos então que polos iguais repelem e polos diferentes atraem.
Campo magnético
Nada mais é do que uma modificação de certo local devido à presença de um 
imã. Quando nesse campo coloca-se, por exemplo, lima de ferro podem ser 
visualizadas as linhas de indução que se formam, elas têm como característica 
serem contínuas e formam o campo magnético.
Vetor indução magnética
Com o intuito de se determinar a ação do imã em específicos locais do campo 
magnético, nesse local adiciona-se um vetor que também é conhecido como 
vetor de indução, cuja simbologia é B.
17
PARTÍCULA MAGNÉTICA │ UNIDADE II
Temos que a medida da concentração das linhas de indução é dada em tesla (T) 
ou gauss (G). Caso as linhas de indução sejam paralelas entre si, podemos dizer 
que o vetor indução é constante em qualquer ponto daquela região em específico. 
O sistema internacional de unidades define que Tesla (T) nada mais é do que 
uma indução do tipo magnética uniforme que produz uma força constante de 
1N/m2 referente a um condutor do tipo retilíneo que fica localizado no vácuo e 
é percorrido por uma corrente invariável de 1 ampere, sendo perpendiculares 
as direções de indução magnética, força e corrente (FERRARESI, 2011).
Os campos magnéticos não acontecem somente quando tem imã. Foi em meados 
de 1820 que o renomado físico Hans Christian Oersted revelou a todos que 
uma corrente elétrica poderia passar por um fio condutor e produzir um campo 
magnético de intensidade igual a corrente elétrica aplicada.
Ele comprovou por meio do experimento que podemos visualizar na figura a seguir.
Figura 6. Experimento de Oersted.
 
 
Bateria 12V 
Ponta do compasso 
Fonte: Ferraresi (2011).
Se um material é exposto a um campo magnético de indução, este forma um 
campo magnético que é constituído por infinitos dipolos magnéticos que ficam 
alinhados na direção H. O que pode acarretar um magnetismo na superfície e 
interior do material. Esse campo magnético induzido recebe o nome de B.
A força magnetizante “H” pode ser medida em Oersted (Oe) ou Amperes/metro 
(A/m). Sendo que a relação entre “B” e “H” define uma característica do material 
magnetizado ao que denominamos de permeabilidade magnética do meio.
Tem-se, por definição e convenção, a intensidade de um campo magnético 
criado por uma corrente de 1A que caminha num condutor retilíneo de 
comprimento infinito e com área de seção transversal desprezível, em qualquer 
ponto de uma superfície cilíndrica de diretriz circular com 1m de circunferência 
e que tem como eixo o referido condutor.
18
UNIDADE II │ PARTÍCULA MAGNÉTICA
Fluxo magnético
De acordo com o sistema internacional de medidas, pode-se dizer que o 
Weber (Wb) é o fluxo magnético que atravessa uma superfície plana cuja 
área corresponde a 1 metro quadrado, perpendicular à direção de indução 
magnética homogênea de 1 tesla, logo podemos expressá-la como: 
1 Wb = 1 T.m2
Expressa o quanto o material pode ser magnetizado ou não. Trata-se de uma 
relação estabelecida entre duas grandezas, condutividade magnética do ar e 
condutividade magnética do material, exposto ao magnetismo externo e uma 
força de magnetização externa. Esse tipo de permeabilidade não é constante e se 
relaciona diretamente à força externa de magnetização. 
Materiais classificados de acordo com sua 
magnetização 
Podemos classificar os materiais em três distintos grupos, os quais são: 
 » diamagnéticos; 
 » paramagnéticos; 
 » ferromagnéticos. 
Diamagnéticos (µ<1) 
Trata-se de que pouco se repelem de um imã. Não sendo próprios para esse tipo de 
material os ensaios por meio de partículas magnéticas. Ex.: chumbo, zinco, prata 
entre outros. 
Paramagnéticos (µ=1) 
Trata-se de um tipo de material que pouco se atrai por um imã. Não sendo próprios 
para inspeção por partículas magnéticas. Ex.: alumínio, cromo, estanho, platina 
entre outros. 
Ferromagnéticos (µ>1) 
Trata-se de material muito atraído por um ímã. Sendo os mais indicados para a 
inspeção por partículas magnéticas. Ex.: quase todos os tipos de aço. 
19
PARTÍCULA MAGNÉTICA │ UNIDADE II
O magnetismo do material e a magnetização externa estão diretamente ligados 
à permeabilidade magnética de um material. Existem tabelas que nos trazem a 
condição de saturação magnética total de vários materiais, vendo essa saturação 
adquirida quando ocorre um aumento do campo magnetizante (H) e nenhuma 
alteração no magnetismo do material (B) (FERRARESI, 2011).
No vácuo, a permeabilidade fica em: µ = 4. x 10-7 T.m/A (MKSA), utilizada para 
calcular os campos magnéticos formados a partir de condutores elétricos.
Por meio da curva de Histerese, pode-se verificar a variação de B e H, conforme 
figuras 7 e 8 a seguir.
Figura 7. Curva de Histerese. 
 
 
B 
B 
H Hc 
Saturação 
Fonte: Santos (1999).
Figura 8. Intensidade do campo magnético de acordo com cada tipo de material.
 
 
2,0 
2,0 
2,0 
0,5 
0 
H 0 
Aço 
2,02,0 
2,0 
5000 10000 15000 
Fonte: Santos (1999).
20
UNIDADE II │ PARTÍCULA MAGNÉTICA
No quadro a seguir, podemos verificar para alguns materiais a variação de indução 
(B) e a forma magnetizante (H).
Quadro 3. Variação da Indução B com a Força magnetizante H de alguns materiais.
H B (Grauss)
Oersted Ferro Níquel Cobalto
20 15500 5100 1200
40 16200 5500 2800
60 16800 5700 4400
80 17300 5800 6000
100 17700 5900 6800
120 17900 6000 7500
Fonte: Santos (1999).
Retentividade
É a capacidade de um dado material segurar uma porção do campo magnético 
depois que a força magnetizante para. 
Força coercitiva 
É uma magnetização do tipo inversa, a qual é realizada no material anulando o 
magnetismo residual. 
Campo de fuga 
Quando ocorre o novo caminho das linhas de força que dão origem a novos polos 
ocasionando, assim, uma dispersão das linhas fluxo magnético que originam um 
campo de fuga. 
Na figura a seguir, podem ser verificadas as linhas de força perturbadas pela 
presença de uma descontinuidade e, assim, originando um campo de fuga. 
Figura 9. Material contendo uma trinca superficial, originando campo de fuga.
 
 
Campo de fuga 
Campo magnético 
Material Ferro magnético 
Fonte: Santos (1999).
21
PARTÍCULA MAGNÉTICA │ UNIDADE II
Quando realizamos o ensaio de partículas magnéticas, ao colocarmos um pó de 
ferro magnético onde ocorre o campo de fuga, ocorrerá 1 aglomerado de partículas, 
as partículas se unem no contorno do campo de fuga, já que ocorre um dipolo 
magnético. 
Portanto, o ensaio por partícula magnética é um detetive de campos de fuga, cujos 
são vistos em presença de acúmulo de partículas. 
Quando pensamos na prática de fuga, esta só ocorre quando a intensidade 
desse campo atingir adequados valores e as linhas de força serem 
perpendiculares ao plano de descontinuidade, pois caso não existam essas 
condições, não se acumulam nitidamente. 
O campo de fuga somente pode ser visto quando ocorre uma diferença 
nas características magnéticas do material. Dessa forma, todo tipo de 
descontinuidade como trinca, falta de fusão, escórias, porosidade entre outras 
tem características magnéticas bem diferentes do metal base, com isso o ensaio 
tem grande sensibilidade de detectá-lo (FERRARESI, 2011).
O tamanho da descontinuidade apresentada pelo material também interfere no 
campo de fuga, o que acarreta o ensaio por partículas magnéticas, sejam os mais 
indicados dos métodos superficiais até mais que o ensaio de líquido penetrante 
para materiais ferromagnéticos. 
22
CAPÍTULO 2
Metodologia para magnetização
Magnetização do tipo longitudinal 
Ocorre um campo magnético na longitudinal da peça. Essa magnetização 
longitudinal é tida por meio de indução de campo por bobinas ou eletroímãs, 
como podemos verificar na figura a seguir. 
Figura 10. Magnetização do tipo longitudinal por meio de bobina indutora.
 
 
Bobina indutora 
Corrente elétrica Corrente elétrica 
Campo magnético 
Fonte: Santos (1999).
Magnetização circular
Nesse tipo de magnetização, que pode ser realizada por meio de indução ou 
passagem de corrente elétrica através do material, as linhas de força que formam 
o campo magnético transitam pela peça em um circuito fechado, dando ponte 
muito utilizada para a detecção de descontinuidade longitudinal. 
Na seguinte figura, podemos verificar uma magnetização do tipo circular por 
meio de corrente elétrica por um condutor. 
23
PARTÍCULA MAGNÉTICA │ UNIDADE II
Figura 11. Magnetização circular por meio de corrente elétrica por condutor.
 
 
Condutor 
Campo magnético 
Fonte: Santos (1999).
Magnetização do tipo multidirecional 
Chamada também de vetorial ou combinada é uma técnica na qual se utiliza ao 
mesmo tempo dois ou mais campos magnéticos em um material ou uma peça, por 
meio do método longitudinal e outro por meio do método circular.
Nada mais é do que a combinação de duas técnicas que geram o vetor rotativo, 
possibilitando a visualização de descontinuidades em várias orientações do 
material ou da peça. Existem algumas normativas que indicam a utilização de 
corrente trifásica, retificadores de onda completa para a utilização desse tipo de 
técnica (FERRARESI, 2011).
São vantagens dessa técnica: 
 » redução do tempo de inspeção; 
 » redução de utilização de partículas magnéticas; 
 » menor probabilidade de erros ao inspecionar a peça, já que se observa 
ao mesmo tempo descontinuidades tanto na transversal quanto na 
longitudinal; 
 » ensaio mais rápido; 
 » produtividade maior. 
Portanto, realizar a magnetização simultânea reduz o tempo de execução 
aumentando a produção. 
24
UNIDADE II │ PARTÍCULA MAGNÉTICA
Porém, ressalta-se que existe um limite de ajuste da intensidade do campo 
magnético que é preciso a fim de se obter um resultado capaz de detectar as 
descontinuidades nas duas direções do material ou peça em estudo, tanto as 
longitudinais quanto as transversais (FERRARESI, 2011).
Esse tipo de ajuste é feito em peças ou materiais com defeitos conhecidos, 
a magnetização simultânea é mais eficaz em detectar descontinuidades de 
diferentes direções, afirma-se que uma desvantagem é o acréscimo de uma 
etapa do ensaio.
Um campo magnético só é formado quando ocorre a indução deste ou indução 
da corrente elétrica, ocorrendo quando o campo magnético que foi feito na 
peça é induzido de forma externa. Quando temos a passagem de corrente onde 
ocorre a magnetização, ou a peça em estudo integrante do circuito elétrico do 
equipamento de magnetização, ou seja, a corrente de magnetização passa pelo 
próprio material. 
É muito importante ter cautela na utilização desse tipo de técnica de 
magnetização por passagem de corrente, já que pode haver um espaço de um 
arco elétrico nos pontos de saída de corrente, queimadura no material nessa 
região quando pensamos em uma peça do tipo acabada e isso é inadmissível e 
também pode representar um risco de explosão de incêndio, caso no ambiente 
em questão tenha vapores ou gases do tipo inflamável (SANTOS, 1999).
Correntes elétricas utilizadas 
A fim de se inspecionar por meio de partículas magnéticas, as correntes elétricas 
mais usuais são: 
 » A corrente contínua: feita por intermédio de baterias, mas, atenção, pois 
não são usuais em processos industriais.
Figura 12. Corrente contínua.
 
 
 - 
V + 
Tempo 
Corrente Contínua 
Fonte: Santos (1999).
25
PARTÍCULA MAGNÉTICA │ UNIDADE II
 » Corrente alternada: utilizada para se descobrir descontinuidades 
superficiais em materiais ou peças por seu ciclo ser alternado. É 
capaz de realizar uma mobilidade maior das partículas, linhas de 
força com maior concentração superficial e com isso mais utilizadas 
para detecção de descontinuidades superficiais. Na figura a seguir, 
podemos verificar uma corrente alternada. 
Figura 13. Corrente alternada.
 
 
V+ 
Tempo 
- 
Corrente Alternada 
Fonte: Santos (1999).
 » Corrente alternada de meia onda: utilizada para verificar a 
descontinuidade subsuperficial, ou seja, há poucos milímetros de 
profundidade. 
Figura 14. Corrente alternada retificador de meia-onda.
 
 
Tempo 
V+ 
- 
Fonte: Santos (1999).
 » Corrente alternada retificada de onda completa: utilizada para 
verificar descontinuidades subsuperficiais. Sua utilização e algumas 
técnicas podem apresentar até 12mm de profundidade. Podemos 
verificar esse tipo de corrente na figura a seguir. 
26
UNIDADE II │ PARTÍCULA MAGNÉTICA
Figura 15. Corrente alternada retificada de onda completa.
 
 
V 
tempo 
+ 
- 
Fonte: Santos (1999).
Existem duas opções para se utilizar a corrente trifásica na forma retificada de 
meia-onda ou onda completa, sendo esta a que mais se parece com uma corrente 
contínua. 
Corrente alternada trifásica retificada de onda 
completa 
As correntes alternadas podem ser obtidas em forma monofásica ou trifásica, 
o que afeta momento do sistema de expressão a ser escolhido. 
Magnetização por passagem de corrente elétrica 
É o tipo de técnica em que a corrente circulapelo material por meio de contato 
direto ou eletrodos. 
Técnica dos eletrodos 
Técnica na qual se utilizam eletrodos conhecidos também como “Pontas”, os 
quais quando apoiados sobre a superfície do material possibilitam a passagem 
de corrente elétrica. O campo magnético que se forma é do tipo circular. Esse 
tipo de técnica é aplicado em soldas, peças brutas fundidas, caldeiraria entre 
outros. 
Inspeção por eletrodos 
A técnica acima de escada forma um campo magnético que depende da 
distância entre o eletrodo é a corrente elétrica que circula por eles normalmente 
27
PARTÍCULA MAGNÉTICA │ UNIDADE II
esses valores são tabelados e ficam disponíveis dentro das normas técnicas de 
expressão que são aplicadas ao produto ou material ensaiado (SANTOS, 1999).
São de 8 polegadas o máximo espaçamento que se pode dar entre o eletrodo. 
Espaçamentos menores podem ser usados quando existe uma limitação na 
geometria da área que está sendo ensaiada, sendo que 3 polegadas é o mínimo de 
espaçamento que se pode deixar entre os eletrodos. 
Na figura a seguir, podemos verificar um aparelho utilizado para a técnica de 
eletrodos, ele é portátil e permite atingir até 1500 amperes, sendo utilizada 
corrente contínua ou alternada.
Figura 16. Aparelho para ensaio de eletrodos.
Fonte: http://equipamentos.entran.com.br/wp-content/uploads/2016/09/hipots_mini.png. Acesso em: 21 out. 2019.
Técnica do contato direto 
Técnica de magnetização onde ocorre a passagem da corrente elétrica de uma 
extremidade a outra do material, sendo o campo magnético de formato circular. 
Pode ser utilizada em sistemas de inspeção semiautomático para ensaios com 
barras, parafusos, eixos e, principalmente, em indústria automobilística ou 
fábricas de produtos de pequeno porte. (SANTOS, 1999).
Figura 17. Técnica de inspeção por contato direto.
 
 
Peça 
Polos magnéticos 
Correntes elétricas 
Campo magnético 
circular 
Fonte: Santos (1999).
28
UNIDADE II │ PARTÍCULA MAGNÉTICA
Algumas outras limitações podem ser requeridas de acordo com o ensaio ou 
a especificação aplicável na expressão. Quando a peça não tem o formato 
redondo, a corrente elétrica aplicada pode ser determinada por meio do 
diâmetro maior da peça da seção perpendicular, o fluxo da corrente elétrica 
passa a ser obtido por limitações técnicas dos equipamentos utilizados, 
utiliza-se o padrão indicativo de campo magnético para a certificação de que 
foi satisfatória a máxima corrente elétrica aplicada (SANTOS, 1999).
Magnetização por indução de campo magnético 
Após o material ter sido inserido dentro de uma bobina solenoide, gera-se o 
campo longitudinal na peça. Essa bobina ou solenoide é constituída por um 
enrolado de fios que conduzem a corrente elétrica, seja ela alternada ou contínua, 
dando origem ao campo magnético, cuja intensidade depende diretamente da 
corrente que passa na bobina e também do número de voltas que o enrolamento 
da bobina tem (SANTOS, 1999).
Existe uma fórmula que estipula a razão entre o comprimento e o diâmetro da 
peça, vejamos: 
Ampere-volta = 35000/ (L/D) +2 (10%)
Onde: l = comprimento da peça
D = diâmetro da peça
Técnica do Ioque ou Yoke
Consiste na indução de um campo magnético formado por meio de um eletroímã 
em formato de U invertido que fica apoiado no material a ser ensaiado. Por meio 
do eletroímã circula a corrente elétrica contínua ou alternada. É formado, então, 
um campo magnético na peça paralelo à linha imaginária que une as duas pernas 
do Yoke, como podemos verificar na figura a seguir. 
Figura 18. Técnica de inspeção por meio de Yoke magnético.
 
 
Bobina 
Campo magnético 
longitudinal 
Solda 
Fonte: Santos (1999).
29
PARTÍCULA MAGNÉTICA │ UNIDADE II
A produção de campos magnéticos longitudinais ocorre por meio dos ioques, 
podendo ser de pernas articuláveis ou fixas. 
Ioques de pernas articuláveis 
Possuem uma série de posições de trabalho, garantindo assim um bom encaixe 
dos polos magnéticos. Não aquece os pontos de contato, pois utiliza corrente 
elétrica magnetizante que passa pelo enrolamento da bobina do ioque e não 
pela peça (SANTOS, 1999).
Algumas normas estipulam que o campo magnético formado na região de 
interesse de uma determinada área esteja entre 17 e 65 A/cm. Outros dados 
devem ser levados em consideração, como a capacidade mínima de levantamento 
de massa calibrada, a qual deve equivaler a 4,5 de aço, em um máximo entre 
polos quando for utilizada a corrente alternada de 18,1 kg. 
Figura 19. Magnetização utilizando ioke.
Fonte: https://portalmbinspecoes.files.wordpress.com/2007/12/83.jpg?w=468. Acesso em: 21 out. 2019.
Técnica de inspeção por condutor central
Nesse tipo de técnica um fio condutor ou um conjunto de cabos passa no 
seu centro. A corrente elétrica resulta em um campo magnético circular na 
superfície interna ou externa da peça. Dessa maneira, o tipo de peça que pode 
ser inspecionada utilizando esse tipo de técnica são as com geometria circular 
como porcas, anéis entre outras. 
30
UNIDADE II │ PARTÍCULA MAGNÉTICA
Em caso em que a peça tem um diâmetro muito grande ou condutor pode ser 
colocado na superfície interna da peça, sendo que as superfícies devem ser 
inspecionadas em incrementos como no contato direto a corrente elétrica 
de magnetização é determinada, considera apenas que um condutor passe 
internamente à peça, o campo magnético cresce de acordo com o número de 
cabos condutores centrais que passam na peça.
O uso do padrão indicat ivo de campo é sempre um requis i to 
recomendado para a cer t i f i cação da intens idade do campo magnét ico 
gerado (SANTOS, 1999) .
31
UNIDADE IIIULTRASSOM
CAPÍTULO 1
Princípios básicos do método
Sons de frequência muito baixa, ou até 20Hz, ou com frequências muito altas, ou 
seja, acima de 20kHz não são perceptíveis pelo aparelho auditivo humano. 
São esses princípios simples que constituem o fundamento do ensino ultrassônico 
de materiais. 
Temos no passado que ensaios de sinos ou eixos ferroviários eram realizados 
com testes por meio de martelo, em que o som produzido pela peça apresentava 
a presença de rachaduras ou trincas grosseiras devido ao som característico 
emitido. 
Uma onda sonora reflete a luz que incide num anteparo qualquer à vibração. 
Uma onda ultrassônica ao percorrer um meio elástico pode ser um metal, um 
plástico, concreto etc. Reflete da mesma forma ao emitir numa descontinuidade 
ou numa falha interna neste meio considerado. São detectadas localizando e 
interpretando as descontinuidades do material. 
Um ensaio por ultrassom nada mais é que um método não destrutivo com o 
objetivo de detectar defeito ou descontinuidade interna presente nos mais 
variados tipos ou formas de materiais.
Os defeitos vão desde microtrincas, dupla laminação, escórias duplas entre 
outros. Esse tipo de exame visa diminuir o grau de certeza na utilização de 
materiais ou peças de grande responsabilidade. 
Campo de aplicação 
Atualmente, para materiais não ferrosos é difícil de ser utilizado, já que requer 
procedimentos especiais. 
32
UNIDADE III │ ULTRASSOM
Limitações
Vantagens e limitações para sua aplicação: 
Esse tipo de método é bem sensível para detectar pequenas descontinuidades como: 
 » Trincas causadas por tratamento térmico, fissuras e outros que são 
difíceis de detectar por ensaio de radiação penetrante.
 » A expressão ocorre de forma rápida, já que os dados obtidos não 
precisam de processos intermediários. 
 » Não precisa de qualquer utensílio ou planos especiais de segurança 
para aplicação.
O estudo do tamanho e como está formada essa descontinuidade são 
fatores intrínsecos a esse tipo de exame, enquanto os demais exames não 
conseguem definir esses fatores. Exemplo, defeito apontado por um ensaio 
com a utilização de um filme radiográfico pode definir tamanho, porém a 
profundidade não é definida, sendo esse um dos fatores mais importantes 
para se realizar um reparo. 
Comparação a outros ensaios 
 » O inspetor deve ter grandeembasamento teórico e experiência. 
 » Não há facilidade para se obter o registro permanente desse tipo de 
ensaio. 
 » Uma grande dificuldade para a aplicação do ensaio são faixas com 
espessuras muito finas. 
 » Em alguns casos, é preciso fazer um reparo na superfície para sua 
aplicação, casos como solda é necessário remover o reforço da solda. 
 » É comum o inspetor ficar inseguro quanto à identificação do que foi 
detectado. 
Esse tipo de ensaio é concorrente direto dos ensaios radiográficos, pois 
estes são capazes de detectar descontinuidades internas. Porém, por meio da 
imagem radiográfica das descontinuidades torna-se mais confiável e fácil de ser 
interpretado se comparado a uma indicação mostrada na tela de um aparelho 
de ultrassom.
33
ULTRASSOM│ UNIDADE III
Diante do tipo de descontinuidade encontrada, alguns códigos de construção 
ressaltam que o ensaio radiográfico deve ser realizado antes do ultrassom. 
Nas figuras 20 e 21 a seguir, podemos verificar uma descontinuidade de uma 
solda em uma imagem radiográfica e como é visualizada na tela de um aparelho 
de ultrassom.
Figura 20. Descontinuidade de uma solda detectada via imagem radiográfica.
Fonte: https://docplayer.com.br/docs-images/71/65896282/images/26-0.jpg. Acesso em: 21 out. 2019.
Figura 21. Descontinuidade de uma solda detectada em uma tela do aparelho de ultrassom.
Fonte: https://yata.ostr.locaweb.com.br/2b077802dca4ba6c7e07bcfba04a511c46767cfe368da21dcd3b4ee3bcd085cf.
Vibrações mecânicas
Tipos de ondas
O teste ultrassônico é realizado por meio da utilização de ondas mecânicas ou 
ondas acústicas que são propagadas onde está ocorrendo a inspeção. 
34
UNIDADE III │ ULTRASSOM
Uma onda mecânica é composta por oscilações de partículas no meio em que 
está inserida. A energia acústica que transita entre o meio permite que as 
partículas que a compõem realizem o movimento de oscilação em torno da 
posição de equilíbrio, sendo sua amplitude de movimento menor conforme o 
tempo que a onda perde energia adquirida. 
Caso o meio em inspeção seja elástico, ou seja, suas partículas são rigidamente 
ligadas, vendo celular em qualquer direção com isso classificamos as ondas 
acústicas em quatro diferentes tipos. 
Ondas longitudinais ou de compressão 
Trata-se de onde as partículas oscilam na direção de propagação da onda, 
podendo ser transmitidas a sólidos e gases. 
Quando ocorre o primeiro plano de partícula vibrar e transferir essa energia 
cinética para o próximo plano, todos passam auxiliar e vibrar na mesma direção 
de propagação da onda com isso forma-se zonas diluídas. Sendo que a distância 
entre duas ondas de compressão determina o comprimento de uma onda. 
O método de propagação da onda longitudinal possui uma alta velocidade de 
propagação. 
Quadro 4. Velocidades de previsão de ondas de alguns materiais.
Material Velocidade m/s
Ar -
Alumínio 3100
Cobre 2300
Acrílico 1100
Alumínio 3100
Ouro 1200
Aço 3200
Aço inoxidável 3100
Aço fundido 2400
Nylon 1100
Óleo (SAE30) -
Água -
Prata 1600
Titânio 3100
Níquel 3000
Magnésio 3000
Fonte: Andreucci (2014).
35
ULTRASSOM│ UNIDADE III
Pelo fato de o movimento oscilatório da partícula da superfície ser complexo, 
a velocidade de propagação da onda superficial entre duas fases diferentes 
equivale a ser 10% menor do que uma onda transversal. 
A onda superficial que não possui um componente normal se propaga em 
movimento paralelo à superfície e transversal em relação à direção de 
propagação, sendo chamada de onda de Love, é aplicada a exames de finas 
camadas de materiais que recobrem outros tipos de materiais. 
Já para ondas superficiais que se propagam com comprimento de onda próximo 
à espessura da chapa ou do material ensaiado, a expressão não fica somente 
na superfície, mas em todo o material esse tipo de onda damos o nome de 
Lamb. Ela pode ser gerada a partir de uma onda longitudinal quem decide de 
acordo com o ângulo de inclinação em relação à chapa do material. 
Frequência
A classificação das ondas acústicas acontece por meio da frequência sendo 
medida em ciclos por segundo. Portanto, o número de ondas que passam por 
segundo pelos nossos ouvidos é como são classificadas e medidas as ondas 
acústicas. 
Caso tenhamos algum som com 280 Hz, significa que 280 ciclos ou ondas passam 
por nosso ouvido a cada segundo. Na figura 22 abaixo, podemos verificar as ondas 
de infrassom e ultrassom.
Figura 22. Campo de audibilidade das vibrações mecânicas.
 
 
20Hz 20Hz 
Fonte de som 
Infrassom Som Ultrassom 
Fonte: Andreucci (2014).
Por meio da figura 24, podemos verificar que o campo de audibilidade é conservado 
de 20kHz, a partir deste denomina-se ultrassônica. 
Propagação 
Existem inúmeras formas para o som se propagar. A velocidade nada mais é do 
que a distância que a onda ultrassônica percorre por unidade de tempo, sendo 
36
UNIDADE III │ ULTRASSOM
que a velocidade está ligada ao meio sendo sempre uma constante independente 
da frequência. 
Comprimento de onda 
Como exemplo, podemos citar o ato de jogar uma pedra no lago com águas 
calmas, instantaneamente cria-se uma pergunta: pela pedra, o que forma ondas 
superficiais circulares? Sendo a frequência o número de ondas que passam por um 
observador fixo, a velocidade pode ser imaginada e também podemos estabelecer 
o comprimento entre dois picos de ondas consecutivos, para esta medida damos o 
nome de comprimento de onda e é representado pela letra grega Lambda (λ).
Relações entre velocidade, comprimento de 
onda e frequência
Relação entre comprimento de onda, frequência e 
velocidade
Podemos estabelecer a seguinte relação entre esses três parâmetros: velocidade, 
frequência e comprimento de onda. 
V = λ.f
Onde: 
V = velocidade;
F = frequência;
λ = comprimento de onda. 
Desta equação podemos definir o comprimento de onda, já que a velocidade 
geralmente é conhecida, porém depende da fonte de emissão que também 
geralmente é dada.
Intensidade sonora 
Temos algumas definições importantes a serem apresentadas: Bell trata-se de 
uma grandeza que define o nível de intensidade sonora comparando entre dois 
sons distintos. Como podemos ver na expressão a seguir.
. . . log lN I S B
lo
=
37
ULTRASSOM│ UNIDADE III
Onde:
I e Io são duas intensidades sonoras (W/cm2).
Mas, temos que um decibel é igual a 1/10 do Bell, então temos que a expressão fica:
. . . 10 log lN I S dB
lo
=
Por fim, podemos, por meio da teoria de movimentos harmônicos, colocar que 
quantidade de vibração é proporcional ao quadrado, e com isso escrever a equação 
para forma de nível de amplitude sonora (NAS). 
. . . 20 log AN A S dB
Ao
=
A relação acima é uma comparação entre o sistema eletrônico que contém duas 
amplitudes de sinais emitidos e recebidos pelo transdutor ultrassônico.
Campo próximo 
Conhecido também como zona de fresnel, delimitando que o cristal piezoelétrico 
é o gerador de ondas ultrassônicas e seja formado por infinitos pontos de maneira 
que cada ponto produz ondas que se propagam no meio, como uma pedra que 
cai em uma água calma produzindo ondas circulares na superfície cada ponto se 
mantém da mesma forma e produz ondas esféricas no meio de propagação.
Campo Sônico próximo Cristal 
Esta região próxima ao cristal onde os fenômenos se manifestam denomina-se 
com uma extração N, está ligada ao diâmetro do cristal e do comprimento de 
onda da vibração podendo ser obtida pela seguinte equação:
2 2
ou
4 4v
Def Def fN N
λ
= =
Onde:
Def = diâmetro efetivo do cristal;
- cristais circulares Def = 0,97 x diâmetro do cristal.
- cristais retangulares, Def = 0,97 x metade do comprimento do lado;
38
UNIDADE III │ ULTRASSOM
maior do cristal;
f = frequência ultrassônica;
λ = comprimento de onda;
v = velocidade de propagação do som = λ x f.
Esse Campo próximo significa uma dificuldade para se avaliar ou verificar 
pequenas descontinuidades ou se discute melhores menores do que o transdutor 
que fica nessa região, temos que o inspetor deultrassom deve manter a 
atenção a este possível problema. 
Campo distante 
Nesse tipo de campo comparando a taxa de luz de uma lanterna, reduza a 
intensidade comparado ao inverso do quadrado da distância. Conforme o campo 
próximo, campo distante e o fenômeno da divergência o campo sônico pode ter a 
seguinte forma geral como podemos verificar na figura a seguir.
Figura 23. Classificação do tipo de zonas do campo sônico.
 
 
Campo próximo Campo distante 
 1 2 3 
Fonte: Andreucci (2014).
Classificação das zonas do campo Sônico
Conforme a figura acima, representado na região transdutor, descontinuidades 
estão difíceis de serem visualizadas, já na região 2 ocorrem descontinuidades um 
pouco maiores que podem ser visualizadas, e na região 3 as descontinuidades 
podem ser detectadas.
Atenuação sônica
Quando a onda percorre um material ela sofre alguns efeitos de dispersão e 
também de absorção que geram uma redução da energia desta. 
39
ULTRASSOM│ UNIDADE III
Esse tipo de pressão está ligada diretamente à interface natural da própria 
estrutura ou também seu processo de fabricação. 
Já o fenômeno de absorção acontece quando uma vibração acústica percorre 
um meio elástico. Então, a energia sai pela onda onde cada partícula do meio 
executa o movimento de oscilação transmitindo, assim, a vibração até as outras 
partículas do próprio meio.
Com isso, se somarmos o fenômeno de dispersão e de absorção temos uma 
atenuação sônica. Esse tipo de fenômeno pode ocorrer e ser observado na tela 
de um aparelho de ultrassom, no qual ocorrem vários fatores de reflexão de 
fundo que provêm de uma peça com superfície paralela. A altura do eco diminui 
conforme a distância percorrida pela onda.
Na figura 24, a seguir, podemos verificar como ocorre a absorção e a dispersão 
por meio de um aparelho de ultrassom.
Figura 24. Absorção e dispersão por meio de ultrassom.
 
 
1 2 
Estrutura fina 
Estrutura grosseira 
1 
2 
Fonte: Andreucci (2014).
Quadro 5. Exemplos de valores de atenuação.
Material Aço CrNi Atenuação sônica em (dB/mm)
Forjados 0,009 a 0,010
Laminados 0,018
Fundidos 0,040 a 0,080
Fonte: Andreucci (2014).
40
UNIDADE III │ ULTRASSOM
Esse fator pode até inviabilizar o ensaio. Como exemplo, podemos citar as soldas 
em aço inoxidável, as quais o controle de avaliação desta atenuação é a razão para 
justificar procedimentos de ensaios especiais. 
Avaliar de maneira certa essa terminação pode ser feita por meio do diagrama 
AVG ou DGS que veremos a seguir. 
Divergência do feixe sônico 
Responsável por perda de parte da intensidade de energia da onda sônica, fica em 
evidência quando ocorre o afastamento da fonte emissora das vibrações acústicas. 
Medimos esse fenômeno por meio do fator k na fórmula da divergência, na 
qual assumimos valores conforme verificamos no quadro a seguir. Quanto mais 
a borda do feixe sônico incide na descontinuidade em questão, menor será a 
amplitude do eco que estará relacionado ao fator K.
Quadro 6. Valores de k, de acordo com a intensidade sônica.
K % dB
0,37 71 -3,0
0,51 50 -6,0
0,70 25 -12,0
0,87 10 -20,0
0,93 6 -24,0
1,09 1 -40,0
1,22 0 0
Fonte: Andreucci (2014).
Efeito piezelétrico
Um determinado emissor vibrando certa frequência gera ondas ultrassônicas no 
material em estudo. O emissor nomeado transdutor, o cabeçote, pode ser de formato 
circular ou retangular. 
Se em uma lâmina ou placa aplicar-se coisas sobre esta, surge na superfície 
cargas elétricas, o contrário disto também é verídico, já se aplicar dois eletrodos 
sobre as faces opostas de uma placa de cristal piezoelétrica de forma que se 
possa carregar as faces eletricamente, a placa tem comportamento como se 
estivesse sob pressão e diminui a espessura. 
41
ULTRASSOM│ UNIDADE III
Portanto, o cristal piezelétrico tem o poder de transformar energia elétrica 
alternada em oscilações mecânicas e também de transformar a energia 
mecânica em energia elétrica.
Diferentes cristais 
Materiais piezelétricos são: quartzo, sulfato de lítio, metaniobato de chumbo, 
zirconato-titanato de chumbo, titanato de bário etc. 
A fim de uma boa inspeção ultrassônica, não somente a potência de emissão mas 
também a sensibilidade de recepção são fatores importantes na escolha do Cristal. 
A frequência ultrassônica de cristal está diretamente ligada à sua espessura, cerca 
de 1mm para 4 MHz e 2 mm para 2 MHz. 
42
CAPÍTULO 2
Tipos e utilizações de transdutores
Transdutor normal
Nada mais são do que cabeçotes monocristais geradores de ondas longitudinais do 
tipo normal até a superfície de acoplamento. 
São feitos de cristais piezelétricos que são acoplados a um bloco rígido 
denominado de amortecedor, sendo que sua parte livre é coberta por uma 
membrana de borracha ou resina especial. O amortecedor tem como função 
apoiar o cristal e também absorver as ondas emitidas pela face junto a ele. São 
três os tipos mais usuais de transdutores: 
 » normais; 
 » angulares; 
 » especiais. 
O transdutor gera um impulso ultrassônico que ultrapassa o material e reflete 
em sua interface produzindo o eco. Esse eco retorna ao transdutor por meio de 
um sinal elétrico. 
Devemos ter cautela e proteger a face de contato entre o transdutor e a peça, 
evitar desgastes mecânicos. Pode ser utilizada membrana de borracha fina 
enriquecida com óxido de alumínio. 
Normalmente, os transdutores circulares têm diâmetro variando entre 5 a 24 
mm, sendo com frequência entre 05 a 6 MHz, outros diâmetros e frequências 
também existem, porém são utilizados somente em aplicações especiais.
Transdutores angulares 
O cristal forma certo ângulo com a superfície de um material, sendo esse 
ângulo inserido em uma cunha de plástico entre o cristal piezelétrico e a 
superfície em estudo. Essa cunha pode ser fixa, onde é fixada pela carcaça ou 
intercambiável. 
43
ULTRASSOM│ UNIDADE III
A cunha de plástico tem como função amortecer o cristal piezelétrico após a 
emissão dos impulsos. Sendo que o cristal piezelétrico pode variar em dimensão 
que recebe ondas ou impulsos ultrassônicos que penetram na cunha na direção 
paralela de emissão e em sentido contrário.
Transdutores duplo-cristal 
Quando é necessário medir materiais com espessura menor ou quando é 
necessário definir descontinuidades logo abaixo de uma superfície, sua zona 
morta existente impede tal feito.
Nesse caso, o cristal piezelétrico em um pequeno espaço de tempo após emissão 
recebe uma resposta não tendo essas vibrações amortecidas de forma suficiente. 
É aqui que a utilização do transdutor duplo cristal trabalha perfeitamente, 
em ambos os cristais são incorporados, na mesma carcaça, separados por um 
material acústico isolante inclinado em relação à superfície de contato. Cada um 
desses cristais tem como função emitir ou somente receber sendo indiferente 
qual deles exerce tal função. 
Por meio de um cabo é conectado o aparelho de ultrassom, o qual é ajustado para 
dois cristais. Por haver essa inclinação nos transdutores duplos, não podem ser 
utilizados para qualquer distância ou profundidade, visto que possuem uma boa 
faixa de expressão que deve ser observada. 
Esse tipo de transdutor é o mais utilizado e em procedimento de medição de 
espessura por ultrassom.
Transdutor “PhasedArray”
São transdutores compostos por dezenas de pequenos cristais ligados a circuitos 
independentes, os quais são responsáveis pelo controle do tempo de excitação de 
outros cristais. 
Na figura 25, podemos visualizar o funcionamento de um transdutor do tipo 
PhasedArray.
44
UNIDADE III │ ULTRASSOM
Figura 25. Transdutor do tipo PhasedArray.
 
 
Cristais com sinal em fase 
Cristais com sinal defasado no tempo 
Frente de onda resultante 
Frente de onda resultante 
Fonte: Andreucci (2014).
Por meio desse tipo de transdutor é possível verificar a peça ou material de 
muitos ângulos, o que permite uma velocidade maior de inspeção. Por exemplo, 
podemos citar a inspeçãoem soldas, que conforme recomendado deve ser 
realizada pelo menos em dois ângulos diferentes.
Vantagens em se utilizar o transdutor PhasedArray:
 » variedade de pontos focais para um mesmo transdutor;
 » variedade de ângulos de incidência para um mesmo transdutor;
 » varredura do material de forma eletrônica do feixe sônico;
 » variedade dos modos de inspeção;
 » maior flexibilidade;
 » para inspeção de juntas complexas.
Impedância acústica, interface, acoplantes
Quando colocamos o transdutor sobre o material ou peça a ser ensaiada, 
forma-se entre os dois uma camada de ar, cuja finalidade é impedir que 
vibrações mecânicas aconteçam. 
Definimos impedância acústica como sendo o produto da densidade do meio 
pela velocidade de propagação neste meio, representando assim a quantidade 
de energia acústica que é transmitida ao meio. Conforme podemos observar na 
expressão a seguir:
Z = ρx V
45
ULTRASSOM│ UNIDADE III
Onde:
Z = impedância acústica;
ρ = densidade do meio;
V = velocidade do meio.
Normalmente, o cálculo das frações de energia que é transmitida e refletida por 
meio da interface dos materiais é expresso como sendo:
2
2 1
2
2 1
( Z ) 
( Z ) 
ZR
Z
−
=
−
 Energia refletida
T = 1 - R Energia Transmitida
Onde:
Z1 e Z2 = impedâncias dos dois meios que formam a interface.
Como exemplo, podemos citar uma interface de aço com água transmitindo apenas 
12%, em contrapartida, reflete 88% da energia ultrassônica. 
Logo, é importante utilizar líquidos para diminuir essa diferença e possibilitar 
que ocorra passagem das vibrações para o material ou a peça. Esse tipo de líquido 
é chamado de líquido acoplante e, de acordo com o acabamento superficial da 
peça, este é selecionado. 
Alguns fatores devem ser levados em consideração para a seleção eficaz de um 
líquido acoplante, sendo: o formato da peça, a dimensão da área de varredura, o 
tipo de material e a posição para inspeção. 
Quadro 7. Materiais acoplados mais utilizados.
Acoplante Densidade (g/cm3) Vel. da onda longa (m/s) Impedância acústica (g/cm2.s)
Óleo (SAE 30) 0,9 1700 1,5 x 10 x 102
Água 1,0 1480 1,48 x 102
Glicerina 1,26 1920 2,4 x 102
Carbox Metil Celulose 1,20 2300 2,76 x 102
Aço 7,8 5900 46 x 102
Ar ou gás 0,0013 330 0,00043 x 102
Aço inoxidável 7,8 5800 45,4 x 102
Alumínio 2,7 6300 17,1 x 102
Acrílico 1,18 2700 3,1 x 102
Cobre 8,9 4700 41,6 x 102
Borracha 1,1 1800 2 x 102
Titânio 4,5 6100 27,3 x 102
Magnésio 1,74 5800 10 x 102
Vidro 2,5 5700 14,2 x 102
Fonte: Andreucci (2014).
46
UNIDADE III │ ULTRASSOM
Diagrama AVG 
Também conhecido como DGS, esse tipo de diagrama tem como finalidade 
facilitar a inspeção de uma série de parâmetros dentro do ensaio ultrassônico 
referente ao material, qual o tamanho mínimo da descontinuidade, o feixe 
sônico entre outros. 
Por meio desse diagrama, podemos determinar a atenuação sônica do material, 
por este que é muito cobrado para se comparar o critério de qualidade requerido 
principalmente em forjados, nas maiorias das aplicações.
Como se determina o tamanho de um refletor no 
diagrama DGS 
A determinação do tamanho desta continuidade ocorre por meio do método do AVG, 
caso a descontinuidade seja menor que o diâmetro do transdutor. 
Ocorre que para se determinar o tamanho da continuidade é realizado um 
comparativo ao refletor equivalente no diagrama AVG, com as seguintes etapas, para 
isso vamos adotar um exemplo de transdutor normal B2S e uma peça forjada com 
superfície paralela de espessura de 250 MM que contém um pequeno refletor a uma 
profundidade de 200 mm a ser determinada: 
 » Deve ser realizado ajuste do eco de fundo a fim de que a altura esteja 
a 80% da altura da tela, em certa região da peça onde não tenha 
descontinuidades. 
 » O eco correspondente ao transdutor que está em cima da 
descontinuidade deve ser maximizado. 
 » Deve ser realizada a leitura em dB da diferença entre o fundo a 80% e 
o Eco da descontinuidade, utilizando o controle de ganho, a título de 
exemplo vamos considerar +14 dB:
 › realiza-se uma perpendicular na profundidade de 250mm até a curva 
do Eco de fundo no diagrama AVG do transdutor B2s; 
 › determinado este, na mesma perpendicular reduzir 14 DB e 
segue paralelo ao eixo de profundidade no caso o eixo X até 
encontrar com a perpendicular que equivale à profundidade da 
descontinuidade de 200 mm; 
47
ULTRASSOM│ UNIDADE III
 › nesse ponto de cruzamento, realiza-se a leitura da curva do refletor 
que estiver mais próxima. Deve-se levar o tamanho do refletor 
equivalente encontrado. 
A aplicação para esse tipo de diagrama é para realizar a inspeção de forjados e 
solda, é preciso o refletor de referência, o que é estabelecido pela Norma, o código 
para calibração do ensaio. Atualmente, vários aparelhos de ultrassom digitais 
possuem essas curvas já na memória, tendo como vantagem que não é necessário 
fabricar blocos de referência com furos e com isso reduzir os custos. 
Temos que a inspeção por ultrassom pode ser realizada por dois métodos distintos, os 
quais serão vistos a seguir. 
Técnica de pulso eco 
Nesse tipo de técnica somente um transdutor fica responsável pela emissão e 
recebimento das ondas ultrassônicas que se propagam na pesca. Aqui, o transdutor 
é acoplado somente em um lado da peça e assim pode se concluir a profundidade da 
descontinuidade, dimensões e a localização. 
Técnica de transparência 
Tipo de técnica que se realizam transdutores separados, na qual um transmite 
e outro recebe as ondas ultrassônicas. Nesse tipo de técnica se faz necessário o 
acoplamento dos tradutores nos dois lados da peça e de forma que estes estejam 
alinhados, não é possível determinar a posição de descontinuidade, extensão, 
nem mesmo sua localização, portanto utiliza-se sua localização na peça sendo 
somente um ensaio do tipo passa não passa. 
Esse tipo de técnica pode ser aplicado para chapas, juntas soldadas, barras, em que 
só se realiza o critério comparativo de avaliação do sinal recebido, ou seja, da altura 
do eco na tela.
Com a automatização crescente e robótica, sistemas digitais de ultrassom 
ganham espaço, e possibilitam que a inspeção de peças seja realizada de forma 
simples e rápida. 
48
UNIDADE III │ ULTRASSOM
Figura 26. Sistema automatizado de inspeção por transparência.
Fonte: https://www.bannerengineering.com/br/pt/solutions/part-quality-inspection.img.png. Acesso em: 21 out. 2019.
Podemos ter a técnica onde o transdutor é imerso em água em conjunto com a 
peça que produz um acoplamento sempre homogêneo.
Abaixo, na figura 27, podemos verificar um esquema de como ocorrem as 
indicações na utilização da técnica por imersão.
Figura 27. Esquema da técnica por imersão.
 
 
Água como acoplante Transdutor 
Tansdutores para imersão 
Mas, como ocorrem as indicações na tela do aparelho 
na técnica de imersão? Vejamos o ecograma a seguir. 
0 2 4 6 8 10 
Fonte: Andreucci (2014).
Verifica-se no ecograma acima que a escala é calibrada para termos o pulso inicial do 
transdutor. Já na marca 4 ocorre a primeira reflexão da superfície do material. 
49
ULTRASSOM│ UNIDADE III
Devido à água ter velocidade sônica quatro vezes menor que a do aço, este pulso 
aparecerá na marca de quatro vezes a espessura da coluna d’água. Já o segundo 
Eco de entrada aparece na marca 8 da escala. Após a primeira reflexão na tela, uma 
sequência de ecos dois, três e quatro correspondem ao eco do fundo da peça. 
Dispositivos 
O aparelho ultrassom tem como finalidade transmitir ao cristal piezoelétrico 
pulsos elétricos controlados que são transformados por este em ondas 
ultrassônicas. Na tela do aparelho são captados os sinais dos cristais em forma 
de pulso luminoso, denominados ecos, os quais podem estar regulados na 
amplitude, composição na tela graduada e com registro das descontinuidades 
encontradas no interior da peça. 
O dispositivo de ultrassom é um osciloscópio que mede o tempo de percurso do sol 
na festa por meio darelação: 
S = V x T
Onde: 
S = espaço percorrido; 
T = tempo; 
V = velocidade propagação na peça ou material. 
Esses aparelhos podem ser analógicos ou digitais, é aparelho simples que mede 
o tempo de percurso sônico no interior da peça por meio da espessura e registra 
no display o espaço percorrido, ou seja, a própria espessura. Funcionam com 
transdutores duplo cristais e possuem exatidão na ordem de décimos e centésimos, 
variando de acordo com modelos adotados. 
Figura 28. Medidor de espessura digital ultrassônico.
Fonte: https://www.manutencaoesuprimentos.com.br/wp-content/uploads/2018/05/sistema-medicao-tanques-combustiveis-
sonda-eletronica-10.jpg. Acesso em: 21 out. 2019.
50
UNIDADE III │ ULTRASSOM
Esses tipos de aparelhos são muito utilizados para realizar a medição de espessuras 
de chapas, tubos, corrosão em certos equipamentos entre outros. 
Para que seu funcionamento seja eficaz, faz-se necessária uma calibração, utilizando 
blocos com espessuras e material igual ao que vai ser inspecionado, ajustando 
corretamente a velocidade de propagação do som do aparelho.
Na figura a seguir, podemos visualizar o bloco para calibrar o equipamento. Deve 
ser realizada com no mínimo duas espessuras de blocos de acordo com a espessura 
medida. Então, o aparelho deve ser ajustado e, assim, consegue trabalhar em uma 
espessura correta.
Figura 29. Calibração do aparelho.
 
 
Fonte: Andreucci (2014).
Todo ajuste no aparelho deve ser realizado de acordo com as instruções, se o 
aparelho estiver calibrado corretamente sua variação estará entre 0,2mm.
De acordo com a norma ASTM E-797, temos uma padronização para se medir 
espessuras. Quando temos altas temperaturas para a medição recomenda-se que 
algumas correções referentes à temperatura da peça sejam realizadas. Sendo 
que o valor que mais se aproxima do real quando pensamos na espessura está 
diretamente ligado à seguinte expressão:
( ) .Emqx Vsa K TEr
Vsa
− D
=
Onde:
Er = espessura real (mm);
Emq = espessura da medida a quente (mm);
51
ULTRASSOM│ UNIDADE III
Vsa = velocidade do som no bloco à temperatura ambiente;
DT = diferença entre a temperatura da superfície do bloco e do material
inspecionado (º C);
K = constante de redução da velocidade em função do aumento da temperatura, 
igual a 1 m/s /ºC.
Quando o trabalho é feito em superfícies com altas temperaturas, o aparelho 
deve ser calibrado em um bloco distinto com as mesmas características da peça 
em questão. Muito importante frisar que o cristal no transdutor não tolera 
temperaturas muito altas, por essa razão as aferições devem ser realizadas de 
forma rápida com sequente resfriamento em água.
Outros erros que podem vir a surgir são: acoplamento difícil sobre a superfície e 
corrosões. Na figura 30 a seguir, podemos visualizar um esquema para aparelhos 
que realizam a leitura da espessura de forma digital.
Figura 30. Aparelhos que realizam a medição da espessura de forma digital.
 
 
Superfícies 
ideais 
Corrosão Falta de 
acoplamento 
Fonte: Andreucci (2014).
Os novos equipamentos têm à disposição memória, que é capaz de armazenar 
muitos dados referentes à espessura em medição, após isso estes podem ser 
impressos em forma de relatórios.
Para que esses tipos de equipamentos trabalhem de forma eficaz, faz-se 
necessária uma calibragem correta, a qual deve ser realizada utilizando blocos 
com faixas de espessuras próximas à peça que está em medição. 
52
UNIDADE III │ ULTRASSOM
Figura 31. Blocos de calibração sugeridos para medidores de espessuras.
 
 
10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 
25 25 
20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 
Bloco A Bloco B 
Fonte: Andreucci (2014).
No quadro a seguir, podemos observar a faixa de aplicação para os blocos que são 
utilizados para a calibração do aparelho.
Quadro 8. Faixa de aplicação dos blocos de calibração A e B.
Espessuras selecionadas do Bloco A (mm) Faixa de espessuras aplicáveis ou a serem medidas (mm)
2,0 a 4,0 1,80 a 4,20
4,0 a 6,0 3,80 a 6,20
6,0 a 8,0 5,80 a 8,20
8,0 a 10,0 7,80 a 10,20
Espessuras selecionadas do Bloco B (mm) Faixa de espessuras aplicáveis ou a serem medidas (mm)
5,0 a 10,0 4,8 a 10,20
10,0 a 15,0 9,8 a 15,20
15,0 a 20,0 14,8 a 20,20
20,0 a 25,0 19,8 a 25,2
25,0 a 30,0 24,8 a 30,2
Fonte: Andreucci (2014).
Na figura a seguir, podemos verificar como o instrumento de medição por meio 
de ultrassom produz um pulso por intermédio de um cristal. Esse pulso percorre 
a peça realizando a contagem do tempo que leva para atravessá-la.
53
ULTRASSOM│ UNIDADE III
Figura 32. Instrumento de medição por ultrassom, como o pulso se forma.
 
 
O aparelho de ultrassom produz um pulso 
por meio do cristal. Este se propaga pela 
peça. Inicia-se a contagem do tempo do 
percurso. Tempo 
 Cristal 
Descontinuidade 
(interface) 
Pulso ultrassônico 
indo em sentido da 
descontinuidade 
 
Distância (S) 
Fonte: Andreucci (2014).
Quando o pulso incide sobre uma interface, ou seja, na descontinuidade, gera 
uma reflexão da onda que imediatamente é detectada pelo cristal, o que gera 
um sinal elétrico que é interpretado e ao mesmo tempo amplificado, sendo 
representado pelo eco de reflexão na tela do equipamento de ultrassom. Esse 
posicionamento em tela é proporcional ao tempo que o sinal retorna, e também 
do caminho percorrido pelo som até a descontinuidade que a peça apresenta. 
Figura 33. Reflexão da onda em aparelho de ultrassom.
 
 
Eco da reflexão registrada 
na tela na marca 
equivalente à distância S. 
Ao incidir numa 
descontinuidade, em uma 
distância S, ocorre a 
reflexão da onda 
detectada pelo cristal. 
Reflexão da onda no 
sentido do cristal. 
Descontinuidade 
(interface). 
Tempo 
 
Origina-se um sinal 
elétrico que é 
interpretado, amplificado, 
representado pelo eco de 
reflexão, na tela do 
aparelho de ultrassom. 
S 
 
Fonte: Andreucci (2014).
54
UNIDADE III │ ULTRASSOM
É de suma importância ressaltar que o som que passa na espessura do metal 
reflete na interface do fundo e superfície deste, de maneira contínua, ou seja, 
no interior da peça esse som faz um movimento de zigzag continuamente, 
conforme podemos visualizar melhor na figura a seguir.
Figura 34. Movimentação do som emitido dentro da peça.
 
 
Reflexões múltiplas do 
ultrassom no interior da peça 
peça 
Cristal piezoelétrico 
Fonte: Andreucci (2014).
O mercado apresenta uma gama de equipamentos para medição por meio 
de ultrassom, com recursos que facilitam sua aplicação em diversas áreas 
na indústria. Todos os equipamentos mesmo sendo digitais ou analógicos 
apresentam algumas funções básicas que são comuns, conforme veremos a 
seguir:
Escolha da função
Entradas tipos BNC (aparelhos de procedência norte-americana) ou Lemo 
(aparelhos de procedência alemã), a fim de se utilizar transdutores de 
monocristais ou duplo-cristais.
Potência de emissão
Está ligada à oscilação do cristal ou do tamanho do sinal que é transmitido. 
Normalmente, os aparelhos têm níveis de potência que podem ser manipulados 
por meio de uma chave seletora que tem de 2 a 5 posições.
55
ULTRASSOM│ UNIDADE III
Ganho
Refere-se à amplitude que o sinal produz na tela. Todo tipo de equipamento de 
ultrassom apresenta um ajuste que varia do fino ao grosso, sua calibragem é 
realizada em dB, podendo ser realizada em um mesmo controle ou em controles 
separados.
Escala
De acordo com o que se necessita, as escalas em tela podem ser alteradas. Quando 
falamos de equipamentos digitais, temos essas alterações sendo realizadas 
automaticamente.
Velocidade de propagação
Quando ocorre a mudança na velocidade de propagação, o eco de reflexão que é 
resultante de uma das interfaces muda de posição na tela do osciloscópio, somente o 
eco original fica estagnado em sua posição original.
Por meio da equação: 
S= v x T
Onde:
S = espaço percorrido;
V= velocidade de propagação;
T= tempo.
Ajusta-se o aparelho de ultrassom a fim de se realizar a medição dos temposde 
percurso na peça ensaiada.
Cuidados na calibragem do equipamento
A calibragem exata de um aparelho é de suma importância para que os testes 
gerem resultados corretos. Algumas etapas devem ser seguidas quando se faz 
necessário recalibrar um equipamento de ultrassom, são elas:
 » Os transdutores forem trocados após alguma inspeção.
 » O equipamento for desligado.
56
UNIDADE III │ ULTRASSOM
 » O aparelho ficar mais de 90 minutos ligado.
 » Quando houver troca de operador.
Quando se verifica a linearidade do aparelho de ultrassom, por meio do controle 
de ganho, de acordo com o quadro a seguir, podemos verificar o recomendado, 
também levando em consideração o que mostra a tela do equipamento quando o 
diâmetro do furo é de 1,5 mm do bloco de calibração Tipo 1. Se a amplitude dos 
ecos não estiver dentro do esperado, conclui-se que o equipamento precisa de 
reajustes ou manutenção. 
Quadro 9. Linearidade vertical do aparelho ultrassom conforme a norma BS-4331.
Ganho (dB) Altura esperada do eco em relação à 
altura da tela (%)
Limites aceitáveis da altura do eco
+2 100 Não menor que 90%
0 80 -
-6 40 35% a 45%
-18 10 8% a 12%
-24 5 Deve ser visível acima da linha de base.
Fonte: Andreucci, 2014.
A linearidade também pode ser verificada por meio do Código ASME* Sec. V 
Art.4 ou 5. 
Nela, um transdutor deve ser usado em um bloco que tenha no mínimo dois furos, 
apresentando na tela do equipamento os ecos relativos à aplicação do seguinte 
quadro a seguir.
Quadro 10. Verificar a linearidade em amplitude adotando o Código ASME Sec V Art 4 e 5.
Ajuste da indicação de altura total 
da tela (%)
Ajuste do controle de ganho (dB) Limites aceitáveis da altura da 
menor indicação (%)
80 -6 32 a 48
80 -12 16 a 24
40 +6 64 a 96
20 +12 64 a 96
Fonte: Andreucci, 2014.
Outra forma é o transdutor ser colocado sobre o bloco de calibração com seu 
ponto de saída do feixe angular dirigido para os refletores cilíndricos do bloco, 
com isso realizam-se os ajustes da escala do equipamento de maneira a se obter 
ecos bem definidos dos furos de ½ e ¾ T.
57
ULTRASSOM│ UNIDADE III
Uma correção tanto do controle de ganho quanto do posicionamento do 
transdutor ocorre com o intuito de se ter na tela do equipamento dois ecos em 
uma relação de 2:1 quando pensamos em amplitude, sendo esta maior do que 
80% da tela.
Sem realizar uma alteração do transdutor, que minimize o controle de ganho 
em incrementos em torno de 10% ou então steps de 2 sendo que o maior eco 
fique a 20% de altura da tela o que gera um decréscimo na leitura da altura da 
menor indicação. Sendo que essa menor leitura deve estar em 50% de altura da 
maior indicação.
Transdutores angulares como proceder
As sapatas que são utilizadas nesse tipo de transdutor têm como função formar 
um ângulo de transmissão claro. Porém, a utilização contínua gera um desgaste 
nestas, o que afeta na performance do equipamento.
Esse problema também pode aparecer devido à pressão do dedo do operador 
incidir diretamente sobre as bordas, o que gera um desgaste irregular, alterando 
também o ângulo nominal.
Manuseio correto dos equipamentos
Deve-se ter cautela ao utilizar o equipamento. Temos que nos analógicos, 
quando a calibração ocorre, após se funciona o equipamento o mesmo possui 
um dispositivo que trava esta calibração, e somente após parar o equipamento 
e destravá-lo que se pode mexer nesta calibração. Já os digitais são acionados 
por teclas para se realizar a calibração, que pode ocorrer com aparelho ligado.
Baterias
Normalmente, tais equipamentos têm baterias recarregáveis, geralmente o tempo 
de recarga é o dobro do que o de utilização.
Como calibrar os blocos padrões
A calibração deve ser perfeita a fim de atender às especificações para as quais o 
equipamento será solicitado.
58
UNIDADE III │ ULTRASSOM
De acordo com os procedimentos estipulados, é possível realizar ajustes do 
ganho, de energia e supressor de ruídos. A calibração da escala nada mais é que 
utilizar blocos especiais, conhecidos como blocos padrões, que possuem todas 
as dimensões e também formas já calibradas conhecidas, o que permite um 
controle de velocidade e zeragem até que os ecos de reflexão pareçam em posições 
definidas nas telas dos equipamentos que correspondem ao caminho do som do 
bloco padrão. 
Bloco de calibração 
Temos dois tipos de blocos de calibração.
Tipo 1
Usado para a calibração de escalas em tela do equipamento, utilizando dimensões 
padrões, respeitando transdutor angular, quanto ao ponto de saída do feixe sônico 
e o ângulo de refração do transdutor. Normalmente, tolera-se + 2 graus. Podemos 
verificar um bloco de calibração na figura 35 a seguir.
Figura 35. Bloco de calibração com feixe de saída e ângulo do transdutor.
2 1 
Fonte: Andreucci, 2014.
Na figura acima o 1 refere-se ao ângulo do transdutor e o 2 refere-se ao feixe de saída.
59
ULTRASSOM│ UNIDADE III
Tipo 2 
Nesse bloco de calibração o transdutor é colocado angular em J sobre o bloco 
tipo 2, como característica uma sequência de repetição de eco de reflexão com 
raio de curvatura de 25 MM e 50 mm. 
Devemos ter atenção, pois os blocos do tipo B2 não podem ser confundidos com 
os antigos blocos V2 da Norma já extinta DIN 54122. 
60
UNIDADE IVLÍQUIDO 
PENETRANTE
CAPÍTULO 1
Metodologia e aplicabilidade do 
ensaio
É um tipo de ensaio especialmente pensado para detectar descontinuidades 
superficiais que estejam abertas na superfície da peça. 
Trata-se de um antigo que era utilizado pela indústria Ferroviária para 
inspecionar eixos, quando desenvolvido o método de líquido penetrante 
fluorescente o mesmo foi bem disseminado nos Estados Unidos e muito 
utilizado pela Indústria Aeronáutica. 
O ensaio além de detectar a descontinuidade superficial que esteja aberta na superfície 
da peça, como poros, pode ser aplicado a diversos tipos de materiais desde que estes 
não sejam porosos ou tenham superfície muito grossa. Pode ser utilizado em materiais 
como o alumínio, magnésio, aços inoxidáveis, cerâmica vitrificada, vidro e plástico. 
Neste ensaio líquido penetrante entra na abertura da descontinuidade, o excesso 
de líquido na superfície da peça e retira-se dentro da descontinuidade através 
de um revelador. A imagem então da descontinuidade fica desenhada sobre a 
superfície. O método pode ser resumido em seis etapas principais que são: 
 » A preparação da superfície: onde se realiza uma limpeza inicial, 
antes mesmo do ensaio a superfície da peça é limpa e seca não 
deixando resquícios de água óleo ou outro contaminante, excesso 
de ferrugem torna o ensaio ruim. 
 » Aplicação do penetrante: que normalmente tem coloração 
vermelha, forma um filme sobre a superfície e por ação de 
capilaridade penetra na descontinuidade, deve-se esperar certo 
tempo para que a penetração se complete. 
61
LÍQUIDO PENETRANTE │ UNIDADE IV
 » Remoção do penetrante da superfície com produtos adequados, os 
quais são apropriados ao líquido penetrante utilizado. A superfície da 
peça deve ficar sem nenhum resquício de líquido penetrante. 
 » Aplicação do filme de revelador de maneira uniforme sobre 
a superfície: este revelador geralmente é um pó fino branco que é 
aplicado seco ou em suspensão em algum líquido. Esse revelador 
precisa de um certo tempo para que o ensaio ocorra de forma eficaz. 
 » Avaliação após aplicação do revelador das indicações 
que são observadas: lembrando que toda essa expressão deve 
ser realizada adequadamente, caso o líquido penetrante seja 
fluorescente deve ser útil negra. 
 » Um relatório escrito deve ser realizado: normalmente 
detalhando todas as condições do ensaio. Essa etapa é complexa e 
demorada caso a peça tenha muitos defeitos. 
Deve ser realizada uma limpeza após o ensaio que é obrigatório já que todos os 
resíduos devem ser retirados do produto para não prejudicar a etapa posterior da 
utilização desta peça.
Vantagens na utilização do líquido penetrante 
Como vantagens desse tipo de ensaio podemos citar: