Apostila de Medição de Espessura de Parede-Ultrassom 2019

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<p>INTERVENÇÃO SUBAQUÁTICA</p><p>MEDIÇÃO DE ESPESSURA DE PAREDE</p><p>(ULTRASSOM)</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>2019</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>2</p><p>SUMÁRIO</p><p>1. Princípios básicos 03</p><p>2. Finalidade do ensaio 03</p><p>3. Campo de aplicação 03</p><p>4. O ultrassom e outros métodos 03</p><p>5. Aplicação específica do ultrassom 03</p><p>6. Vantagens do uso do ultrassom 04</p><p>7. Ondas 04</p><p>7.1 Conceito de ondas 04</p><p>7.2 Natureza das ondas 06</p><p>7.3 Tipos de ondas 07</p><p>7.4 Elementos de uma onda 08</p><p>7.5 Ondas sonoras 09</p><p>8. Propagação das ondas elásticas 10</p><p>8.1 Modo e formas de ondas 11</p><p>8.2 Interfaces e ondas planas 12</p><p>8.3 Incidência perpendicular em interfaces planas 12</p><p>8.4 Incidência oblíqua em interfaces planas 13</p><p>9. Atenuação sônica 15</p><p>9.1 Espalhamento 15</p><p>9.2 Absorção 15</p><p>10. Geração das ondas ultrassônicas 15</p><p>11. Construção do transdutor 17</p><p>11.1 Tipos de transdutores 17</p><p>Transdutor de cristal único 18</p><p>Transdutor de duplo cristal 19</p><p>Transdutor angular 20</p><p>12. Geometria do campo sônico 21</p><p>13. Métodos de exame por ultrassom 24</p><p>Técnica de Impulso-Eco ou Pulso-Eco 24</p><p>Técnica da Transparência 24</p><p>Técnica de Imersão 25</p><p>Método de tempo de trânsito 25</p><p>14. Funcionamento do medidor de espessura digital 26</p><p>15. Procedimento para medição de espessura (Cygnus) 27</p><p>Objetivo 27</p><p>Definição 27</p><p>Material, faixa de espessura, diâmetro e raio de curvatura 27</p><p>Aparelho 28</p><p>Características do cabeçote 28</p><p>Método de calibração 29</p><p>Teste do aparelho 31</p><p>Preparação da superfície 32</p><p>Acoplante 33</p><p>Descrição da execução do exame 33</p><p>Sistemática de registro dos resultados 35</p><p>Registro dos resultados 35</p><p>14. Referências bibliográficas 35</p><p>15. Anexo 37</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>3</p><p>MEDIÇÃO DE ESPESSURA DE PAREDE</p><p>1. Princípios básicos</p><p>O ensaio por ultrassom se baseia na propriedade de reflexão das ondas sonoras,</p><p>ao incidirem na superfície de separação de dois meios que possuem propriedades</p><p>acústicas diferentes (impedância acústica, densidade, granulometria, velocidade de som</p><p>, etc.).</p><p>2. Finalidade do ensaio</p><p>Utilização de ondas mecânicas com o objetivo de dimensionar os efeitos da</p><p>corrosão e/ou erosão sobre uma superfície metálica, verificando também as condições</p><p>da estrutura em relação ao projeto.</p><p>3. Campo de aplicação</p><p>Este exame é utilizado toda vez que for preenchida pelo menos uma das</p><p>seguintes condições:</p><p>- Na primeira inspeção programada para se obter as espessuras de referência e para se</p><p>verificar as condições de construção e montagem, quando não disponíveis antes da</p><p>instalação;</p><p>- Para avaliação e acompanhamento da corrosão alveolar como definida na Norma</p><p>ABNT NBR 16244 Inspeção Subaquática;</p><p>- Em locais em que, através da inspeção visual, for detectada abrasão com perda de</p><p>material;</p><p>- Em locais sujeitos a erosão interna.</p><p>4. O ultrassom e outros métodos de ensaios</p><p>O ultrassom é uma técnica de ensaio não destrutivo que vem sendo muito</p><p>utilizado, principalmente em instalações marítimas. Na maioria dos casos, os ensaios</p><p>são aplicados em aços-carbonos, em menor porcentagem em aços inoxidáveis.</p><p>Na inspeção submarina é muito utilizado para dimensionar a perda de espessura</p><p>de parede de uma superfície metálica, quando desgastada por um processo corrosivo ou</p><p>abrasão, complementando assim o relatório de inspeção visual.</p><p>5. Aplicação específica do ultrassom</p><p>Por ser a técnica ultrassônica um fenômeno basicamente mecânico, é</p><p>particularmente adaptável para determinação da integridade estrutural de materiais e</p><p>equipamentos do campo industrial e de engenharia. Suas principais aplicações são:</p><p>- Detecção de defeitos no material e em soldas de equipamentos e estruturas</p><p>industriais;</p><p>- Medições de espessura;</p><p>- Determinação de dureza e módulo de elasticidade;</p><p>- Estudo de estruturas metalográficas.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>4</p><p>6. Vantagens e desvantagens do uso do ultrassom</p><p>- Alta sensibilidade, permitindo detecção de pequenos defeitos;</p><p>- Grande poder de penetração, permitindo o exame de paredes de grande espessura;</p><p>- Possibilidade de determinação da posição e do tamanho dos defeitos com pequena</p><p>margem de erro;</p><p>- Rápida resposta, permitindo automatização do processo;</p><p>- Não necessita acesso a ambos os lados da superfície a ser inspecionada;</p><p>- Na inspeção de peças, o inspetor tem que ter bom conhecimento teórico e</p><p>experiência;</p><p>- Dificuldade na obtenção de registro permanente do ensaio;</p><p>- Componentes com pequena espessura dificultam a realização do teste, e</p><p>- A peça a ser ensaiada necessita de uma preparação prévia de sua superfície.</p><p>7. Ondas</p><p>7.1 – Conceito de onda</p><p>Onda é uma perturbação que se propaga em um meio. Considere duas pessoas</p><p>segurando as extremidades opostas de uma corda flexível. Uma pessoa sacode</p><p>bruscamente a corda para cima e, em seguida, para baixo, provocando neste ponto uma</p><p>perturbação. Este movimento brusco origina uma sinuosidade que se movimenta ao</p><p>longo da corda, no sentido da outra pessoa. A corda é um meio elástico que, sofrendo</p><p>uma modificação, tende a retornar à sua posição inicial. Assim, a pessoa, ao sacudir a</p><p>corda, provoca uma modificação nesta extremidade. Mas como esta tende a retornar à</p><p>sua posição inicial, a perturbação se afasta do ponto onde foi originada.</p><p>Neste exemplo, a perturbação denomina-se pulso e o movimento do pulso</p><p>constitui uma onda. A mão da pessoa, ao movimentar a extremidade, constitui a fonte e</p><p>a corda é o meio elástico onde a onda se propaga.</p><p>Um pedaço de cortiça flutuando na superfície da água não será transportado</p><p>durante a passagem da onda. Verifica-se que o pedaço de cortiça se movimenta para</p><p>cima e para baixo. O fato da cortiça se movimentar indica que a onda lhe cedeu energia.</p><p>Esta é uma característica fundamental de todas as ondas que ocorrem na natureza.</p><p>Uma onda transfere energia de um ponto a</p><p>outro, sem o transporte de matéria entre os pontos.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>5</p><p>Em relação à direção de propagação da energia nos meios materiais elásticos, as</p><p>ondas são classificadas em:</p><p>- Unidimensionais: quando se propagam numa só direção, como ondas em cordas;</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>6</p><p>- Bidimensionais: quando se propagam ao longo de um plano, como ondas na</p><p>superfície da água;</p><p>- Tridimensionais: quando se propagam em todas as direções, como as ondas</p><p>sonoras no ar atmosférico.</p><p>7.2 – Natureza das ondas</p><p>Quanto à sua natureza, as ondas se classificam em mecânicas e</p><p>eletromagnéticas.</p><p>Ondas mecânicas são aquelas originadas pela deformação de uma região de um</p><p>meio elástico e que, para se propagarem, necessitam de um meio material. Daí tiramos a</p><p>seguinte conclusão:</p><p>As ondas mecânicas não se propagam no vácuo.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>7</p><p>As ondas em cordas e na superfície da água são exemplos de ondas mecânicas.</p><p>Outro exemplo muito importante é a onda sonora que se propaga nos gases, líquidos e</p><p>sólidos.</p><p>Ondas eletromagnéticas são aquelas originadas por cargas elétricas oscilantes,</p><p>como, por exemplo, elétrons oscilando na antena transmissora de uma estação de rádio</p><p>ou TV. Elas não necessitam obrigatoriamente de um meio material para se propagarem.</p><p>A luz visível emitida por uma lanterna é um exemplo de onda eletromagnética.</p><p>Outros exemplos são as ondas de rádio, as microondas, os raios x e os raios .</p><p>7.3 – Tipos de ondas</p><p>Denominam-se ondas</p><p>transversais aquelas em que a direção de vibração da</p><p>onda é perpendicular à direção de propagação. Ondas que se propagam em uma corda e</p><p>ondas eletromagnéticas são exemplos de ondas transversais.</p><p>Onda transversal</p><p>Denominam-se ondas longitudinais aquelas em que a direção de vibração da</p><p>onda coincide com a direção de propagação. O som se propaga nos gases e nos líquidos</p><p>através de ondas longitudinais.</p><p>Onda longitudinal</p><p>As ondas eletromagnéticas propagam-se no</p><p>vácuo e nos meios materiais.</p><p>PROPAGAÇÃO</p><p>VIBRAÇÃO</p><p>ÁREAS DE COMPRESSÃO</p><p>PROPAGAÇÃO/DIREÇÃO</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>8</p><p>7.4 – Elementos de uma onda</p><p>Em ondas que se propagam na superfície de um lago, os pontos mais altos das</p><p>mesmas são denominados cristas e os pontos mais baixos vales. A distância entre duas</p><p>cristas adjacentes ou entre dois vales adjacentes permanece constante ao longo da corda,</p><p>constituindo o comprimento de onda, sendo representada pela letra grega  ( lambda ).</p><p>Cristas: são os pontos mais altos das ondas (A e C).</p><p>Vales: são os pontos mais baixos (B e D).</p><p>Comprimento de uma Onda (): é igual à distância entre duas cristas ou dois vales</p><p>consecutivos (AC ou BD).</p><p>Amplitude de uma onda ( a ) – expressa a quantidade de energia transportada pela</p><p>onda, medida em decibéis ( dB ).</p><p>Ciclo - movimento completo de um ponto qualquer da onda, saindo de sua posição</p><p>original e voltando a ela.</p><p>Frequência - é o número de vezes que determinado fenômeno se repete na unidade de</p><p>tempo. Usualmente é expressa em Hertz e um hertz é igual a 1 ciclo/s (1 ciclo/s =1</p><p>Hertz, 1.000 ciclos/s = 1 KiloHertz, 1.000.000 ciclos/s = 1 MegaHertz)</p><p>f = 1/T</p><p>f – frequência.</p><p>T – período: menor intervalo de tempo da repetição de um fenômeno.</p><p>V =  . f</p><p>V – Velocidade do som no meio.</p><p>- Comprimento da onda.</p><p>f – frequência.</p><p>A frequência de uma onda é sempre igual</p><p>à frequência da fonte que a emitiu.</p><p>A frequência é inversamente proporcional</p><p>ao comprimento da onda.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>9</p><p>7.5 – Ondas sonoras</p><p>O som é um tipo de energia mecânica que coloca as partículas do meio em</p><p>movimento. A propagação do som se dá através de movimentos periódicos das</p><p>partículas componentes da matéria. Podemos criar uma onda na coluna de ar situada</p><p>dentro de um tubo, pelo movimento periódico, para frente e para trás, de um êmbolo. As</p><p>moléculas de ar no tubo são alternadamente comprimidas e expandidas. O resultado é</p><p>uma onda longitudinal se propagando no ar do tubo.</p><p>As ondas longitudinais de pressão, que se propagam no ar ou em outros meios,</p><p>são denominadas ondas sonoras.</p><p>7.5.1- Faixas de frequência acústica</p><p>Um ouvido normal é excitado por ondas sonoras de frequências entre,</p><p>aproximadamente, 20Hz e 20.000Hz. Quando a frequência é menor que 20 Hz, as</p><p>ondas denominam-se infrassônicas e quando maior que 20.000 Hz, ultrassônicas. O</p><p>ultrassom é utilizado tanto no Ensaio por Ultrassom como na Medição de Espessura de</p><p>Parede porque o som em alta frequência tem um poder de penetração maior.</p><p>A velocidade de uma onda em um determinado</p><p>material é constante e independe da frequência;</p><p>depende apenas do material e do tipo de onda.</p><p>Êmbolo</p><p>Moléculas de ar comprimidas</p><p>As ondas sonoras têm origem mecânica, pois são</p><p>produzidas por deformações em um meio elástico.</p><p>Portanto, as ondas sonoras não se propagam no vácuo.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>10</p><p>Obs.: A frequência normalmente usada para testar peças de aço está entre 1 e 25 MHz.</p><p>7.5.2- Velocidade do som</p><p>Durante uma tempestade, o trovão é ouvido apenas vários segundos após se ver</p><p>o relâmpago. Quando ouvimos um avião a jato passar sobre nós e tentamos localizá-lo</p><p>olhando para direção do som, percebemos que a linha de visão cai a uma distância</p><p>considerável atrás do avião.</p><p>Estes fatos nos mostram que o som se propaga através do ar com uma</p><p>velocidade extremamente pequena, comparada com a velocidade da luz. A velocidade</p><p>do som no ar a 15 graus centígrados é de 340 m/s. Esta velocidade no ar e em outros</p><p>gases é relativamente pequena pelo fato das moléculas que se movimentam terem de</p><p>chocar-se umas com as outras a fim de propagar a onda longitudinal de pressão.</p><p>Nos líquidos e nos sólidos, onde as moléculas estão mais próximas uma das</p><p>outras e interagem mais intensamente, a velocidade do som é bem maior do que em um</p><p>gás. A 0 grau centígrado a velocidade do som na água do mar é 1450 m/s, enquanto que</p><p>no aço varia de 3245 a 5960 m/s (dependendo do tipo de onda).</p><p>8. Propagação de ondas sonoras</p><p>A propagação das ondas sonoras num determinado meio ocorre por intermédio</p><p>das oscilações das partículas que compõe esse material. Em um corpo elástico, essas</p><p>partículas individuais são mantidas na sua posição por intermédio das chamadas forças</p><p>elásticas. Quando uma pertubação atua sobre uma dessas partículas, ela se desloca da</p><p>sua posição de equilíbrio e oscila. Como ela está ligada às partículas vizinhas por</p><p>intermédio das forças elásticas, essa excitação é transmitida para as outras partículas. É</p><p>assim que o movimento se propaga através do sólido, constituindo uma onda elástica.</p><p>É importante resaltar que uma onda transfere energia de um ponto a outro, sem o</p><p>transporte de matéria entre os pontos, ou seja, cessado o movimento de oscilação, cada</p><p>partícula volta à sua posição de equilíbrio. Assim, o que se propaga através do corpo</p><p>elástico é apenas o estado de movimento.</p><p>Outro fator importante, é que a velocidade com que as ondas elásticas se</p><p>propagam em um dado material é constante e independe da frequência. A velocidade de</p><p>uma onda é uma constante que depende apenas do material e do tipo de onda.</p><p>Partículas de um sólido mantidas unidas pelas forças elásticas</p><p>Infrassônicas Ouvido Humano Ultrassônicas Não se Propaga no Ar</p><p>20Hz 20kHz 0,5MHz</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>11</p><p>8.1 Modo e formas de ondas</p><p>Como visto anteriormente, dependendo do tipo de excitação e do material,</p><p>diversos modos de ondas sônicas podem ocorrer:</p><p>Ondas longitudinais: o movimento oscilatório das partículas se dá no mesmo sentido</p><p>que a propagação da onda. Também é chamada de onda de compressão.</p><p>Ondas transversais: o movimento das partículas se dá na direção perpendicular à</p><p>direção de propagação da onda. A onda transversal é também denominada de onda de</p><p>cizalhamento, devido ao movimento relativo entre dois planos de partículas do</p><p>material, durante sua propagação. As ondas transversais praticamente não conseguem se</p><p>propagar em líquidos e gases, pois estes materiais opõem uma resistência muito</p><p>pequena ao cizalhamento.</p><p>Material</p><p>Ondas Longitudinais</p><p>velocidade (m/s)</p><p>Ondas Transversais</p><p>velocidade (m/s)</p><p>Ar 330 -</p><p>Alumínio 6300 3100</p><p>Cobre 4700 2300</p><p>Ouro 3200 1200</p><p>Aço 5900 3200</p><p>Aço inoxidável 5800 3100</p><p>Aço fundido 4800 2400</p><p>Água 1480 -</p><p>Prata 3600 1600</p><p>Exemplos de velocidades de propagação das ondas longitudinais e transversais</p><p>(Fonte: Ultrasonic Testing, Krautkramer)</p><p>Nos ensaios por ultrassom as ondas longitudinais e transversais são as mais</p><p>utilizadas, mas outros tipos de ondas elásticas também são utilizadas:</p><p>- Ondas superficiais ou ondas de rayleigh: são ondas que se propagam na superfície</p><p>dos sólidos. Tem pouca penetração (não maior que seu comprimento de onda). São</p><p>utilizadas na inspeção de camadas finas que recobrem outros materiais. Possuem</p><p>velocidade de propagação em torno</p><p>de 90% da velocidade de uma onda transversal. As</p><p>ondas superficiais que se propagam em movimento paralelo à superfície e transversal</p><p>em relação à direção de propagação são denominadas ondas de Love.</p><p>- Ondas de lamb: são utilizadas para ensaiar chapas planas na localização de</p><p>laminações. O comprimento de onda é próximo da espessura da chapa ensaiada. São</p><p>utilizadas na inspeção de chapas finas.</p><p>A velocidade da onda longitudinal é sempre superior à</p><p>velocidade da onda transversal, em qualquer material.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>12</p><p>8.2 Interfaces e ondas planas</p><p>As ondas longitudinais e transversais são ditas ondas planas, porque todas as</p><p>partículas situadas em um plano paralelo à superfície geradora encontram-se no mesmo</p><p>estado de movimento.</p><p>No estudo da propagação do som nos materiais devemos levar em consideração</p><p>vários fenômenos como reflexão, refração, conversão de modo e interferência, que</p><p>tornam esse contexto bastante complexo. Para facilitar o aprendizado, serão</p><p>apresentados modelos simples desses fenômenos que permitam uma fácil visualização</p><p>dos mesmos. Chamamos de interface o plano ou superfície que separa dois meios de</p><p>propriedades diferentes.</p><p>8.3 Incidência perpendicular em interface plana</p><p>Para iniciarmos esse estudo é importante definirmos uma propriedade que os</p><p>materiais possuem que é a chamada impedância acústica. A impedância acústica</p><p>exprime a quantidade de energia sônica que se reflete e se transmite para o meio.</p><p> =  . v</p><p>Onde: - é a impedância acústica</p><p> - é a massa específica do meio.</p><p>v – a velocidade do som no meio.</p><p>A quantidade de energia sônica que é transmitida e refletida pela interface entre</p><p>dois materiais diferentes é determinada pela impedância acústica dos dois materiais.</p><p>Caso as impedâncias acústicas sejam similares, não haverá reflexão. Quanto maior a</p><p>diferença entre elas, maior será a reflexão. Pode ser calculada utilizando as seguintes</p><p>fórmulas:</p><p>R = (Z2 – Z1)</p><p>2</p><p>/ (Z2 + Z1)</p><p>2</p><p>- Energia Refletida</p><p>T = 1- R - Energia Transmitida</p><p>Vamos ver agora como se comporta uma onda sônica incidindo</p><p>perpendicularmente em uma interface plana.</p><p>Onda sônica incidindo perpendicularmente em uma interface plana</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>13</p><p>8.4 Incidência oblíqua em interface plana</p><p>Quando uma onda sônica incide em uma interface formando um ângulo oblíquo</p><p>com a normal, podemos ter duas situações: ou a onda é transmitida (refratada) ou é</p><p>refletida.</p><p>Reflexão e refração de uma onda sônica com incidência oblíqua</p><p>A direção que essas ondas tomam, quer sejam refletidas ou refratadas, pode ser</p><p>calculada por uma lei chamada de Lei de Snell.</p><p>SEN1 = V1</p><p>SEN2 V2</p><p>Vamos imaginar a seguinte situação: uma onda sônica se propaga de um meio 1</p><p>onde a velocidade de propagação é de 1,5km/s e incide num meio 2 onde a velocidade</p><p>de propagação é de 6km/s. Sendo o ângulo de incidência igual a 10, calcule o ângulo</p><p>de refração do meio 2.</p><p>V2/ V1= 4. Para i = 10, SEN i = 0,17, assim:</p><p>SENr = 4 X 0,17 = 0,68  t = 43</p><p>Neste exemplo a onda transmitida se desloca com maior velocidade no meio 2,</p><p>possuindo portanto um ângulo de refração maior que o de incidência.</p><p>LEI DE SNELL</p><p>Maior velocidade do som no material</p><p>corresponde a um maior ângulo.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>14</p><p>Quando uma onda sônica incide e reflete no mesmo material com o mesmo tipo</p><p>de onda (longitudinal ou transversal), ela possuirá uma mesma velocidade e</p><p>consequentemente:</p><p>SEN  i / SEN  r = 1   i =  r</p><p>Isto quer dizer que o ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão.</p><p>Entretanto, existem casos em que a onda refletida pode ser de um tipo diferente da onda</p><p>incidente. Nessas situações, apesar da reflexão ocorrer num mesmo material, a onda</p><p>refletida tem velocidade diferente e, portanto, um ângulo diferente também.</p><p>A figura abaixo apresenta um resumo de todas as situações que podem ocorrer</p><p>quando uma onda sônica incide obliquamente sobre uma interface.</p><p>Reflexão, refração e conversão de modo</p><p>Conversão de Modo: ondas longitudinais podem</p><p>se transformar em transversais e vice-versa.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>15</p><p>9. Atenuação sônica</p><p>A perda de energia sônica durante a passagem do som em um material é</p><p>ocasionada principalmente pelos fenômenos da dispersão e absorção. Esses dois</p><p>fenômenos combinados acarretam o enfraquecimento do som, ao atravessar um</p><p>determinado material, ocasionando a chamada atenuação sônica.</p><p>9.1 Dispersão</p><p>A dispersão ocorre devido as reflexões que o som sofre ao passar por interfaces</p><p>existentes no interior da peça, geradas pelas heterogeneidades do material. Esse</p><p>fenômeno impede o retorno de grande parte do feixe sônico para equipamento de</p><p>ultrassom. Os fatores mais comuns que causam o espalhamento são:</p><p>- Acoplamento incorreto entre a peça e o cabeçote do equipamento;</p><p>- Peça possuindo a superfície muito irregular;</p><p>- Tamanho dos grãos que constituem o material;</p><p>- Presença de inclusões metálicas, poros, etc.</p><p>9.2 Absorção</p><p>A energia não pode ser criada ou destruída. O que podemos fazer é transformá-la</p><p>de um tipo de energia para outro. Quando o som atravessa um material, ele movimenta</p><p>as partículas do meio como já foi visto. Para as partículas se movimentarem parte da</p><p>excitação é transformada em energia cinética e depois dissipada na forma de calor. A</p><p>absorção é a transformação da energia sônica em calor. Esta aumenta com o</p><p>aumento da frequência (maior frequência menor penetração, menor frequência maior</p><p>penetração).</p><p>10. Geração das ondas ultrassônicas</p><p>Para que o som seja transmitido através de um material é necessário que as</p><p>partículas do meio sejam excitadas. Uma maneira bem simples de se fazer isso é</p><p>golpeando a peça com um martelo. Acontece que nesse tipo de vibração, o som se</p><p>propaga pela peça em todas as direções, como no caso de uma pedra que é lançada na</p><p>superfície de um lago, criando ondulações.</p><p>Na inspeção utilizando a técnica do ultrassom é necessário que som transmitido</p><p>para o interior da peça seja focado e direcionado. Isso é feito utilizando um</p><p>equipamento que possui um cristal que vibra quando submetido a um potencial elétrico.</p><p>Nesta forma de geração de ondas, o som se propaga tendo pouca divergência, sendo</p><p>assim mais adequado para realizar esse tipo de teste.</p><p>O mecanismo que transforma uma forma de</p><p>energia em outra é chamado de transdutor ou</p><p>cabeçote.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>16</p><p>No nosso caso específico, é utilizado dentro do transdutor um cristal de quartzo</p><p>que possui o chamado efeito piezelétrico.</p><p>Piezeletricidade – fenômeno observado em certos cristais anisotrópicos nos quais</p><p>deformações mecânicas provocam polarizações elétricas seguindo determinadas</p><p>direções.</p><p>Anisotropia - qualidade de certos cristais de reagir diferentemente segundo a direção de</p><p>propagação de um determinado fenômeno físico (propagação do som, luz, calor, etc.).</p><p>Em 1880, os irmãos Curie (Pierre e Jacques) constataram experimentalmente,</p><p>que determinados materiais cortados em formato de lâmina (como o cristal de quartzo),</p><p>quando submetidos a uma carga mecânica, produziam uma diferença de potencial que</p><p>podia ser detectada por um voltímetro como mostra a figura abaixo. Desta maneira o</p><p>cristal é capaz de converter um sinal mecânico em um sinal elétrico e quanto maior for a</p><p>pressão exercida maior será a voltagem produzida.</p><p>Jacques e Pierre</p><p>Curie</p><p>No ano seguinte, Gabriel Lippmann descobriu que</p><p>o inverso da observação dos irmãos Curie também era</p><p>verdadeiro. Quando é aplicada uma diferença de potencial</p><p>a um cristal de quartzo, o mesmo sofre uma deformação</p><p>proporcional à voltagem. Desta forma o cristal de quartzo é</p><p>também capaz de converter um sinal elétrico em um sinal</p><p>mecânico. Como os dois efeitos estão muito relacionados</p><p>entre si, normalmente nos referimos a ambos como efeito</p><p>piezelétrico.</p><p>Efeito Piezelétrico</p><p>Se aplicarmos a um cristal piezelétrico uma voltagem alternada</p><p>de uma certa frequência, o cristal irá vibrar com a mesma frequência.</p><p>Esta é a maneira pela qual as ondas ultrassônicas são geradas em um</p><p>transdutor.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>17</p><p>Existem vários materiais com propriedade piezelétrica e os mais utilizados são:</p><p>- Quartzo: pode ser natural (barato e resistente) ou construído artificialmente;</p><p>- Sulfato de Lítio: cristal construído artificialmente (bom receptor). É sensível a</p><p>temperatura e pouco resistente;</p><p>- Cerâmica polarizada: vários tipos são usados comumente como o titanato de bário</p><p>(bom emissor), metaniobato de chumbo, zirconato-titanato de chumbo (PTZ), etc.</p><p>11. Construção do transdutor</p><p>O transdutor ultrassônico é construído de maneira a produzir uma forma de onda</p><p>adequada para o tipo de teste a ser realizado. É formado pelo cristal, pelas conexões</p><p>elétricas e por uma carcaça de proteção. O interior desta carcaça é normalmente</p><p>preenchido por um material absorvente sônico que tem a finalidade de amortecer as</p><p>vibrações do cristal e evitar reflexões internas no transdutor. No transdutor o cristal é</p><p>envolvido por um material metálico que permite que um potencial elétrico seja aplicado</p><p>nele e retorne depois sendo detectado pelo mecanismo do equipamento.</p><p>Corte parcial de um cabeçote mostrando os componentes internos</p><p>Para garantir a passagem do feixe sônico</p><p>para o interior do material, torna-se indispensável a</p><p>utilização de um meio de transmissão entre a</p><p>superfície do transdutor e a superfície da peça.</p><p>Qualquer camada de ar entre o transdutor e a peça</p><p>irá provocar uma reflexão total do feixe sônico. Este</p><p>meio de transmissão é chamado de acoplante e</p><p>pode ser constituído de água, óleos, graxas e outros</p><p>materiais líquidos ou pastosos. Quanto mais rugosa</p><p>for a superfície da peça, mais viscoso deve ser o</p><p>acoplante para permitir uma transmissão com a</p><p>menor perda possível de feixe sônico incidente. A</p><p>quantidade de energia transmitida e refletida pode</p><p>ser determinada através das impedâncias acústicas</p><p>do transdutor, do acoplante e do material da peça.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>18</p><p>11.1 Tipos de transdutores</p><p> Transdutor normal ou reto</p><p>Neste tipo de cabeçote, o cristal é instalado num plano paralelo à superfície da</p><p>peça que vai ser ensaiada, fazendo com que o som penetre numa direção perpendicular</p><p>(normal) à mesma. Possui um único cristal que é utilizado para transmitir o feixe sônico</p><p>e recebe-lo de volta. No início do processo, o cristal produz um pulso de ondas</p><p>ultrassônicas e então, durante certo período, fica aguardando o retorno do sinal (eco).</p><p>Por esse motivo essa técnica de ensaio é chamada de “pulso-eco”. Normalmente, o</p><p>cristal é protegido do desgaste ocasionado pelo atrito com a peça, por uma fina</p><p>membrana de borracha ou camadas fixas de epóxi enriquecido com óxido de alumínio.</p><p>Transdutor normal</p><p>Os transdutores normais são geralmente circulares, com diâmetros de 5 a 24mm,</p><p>com frequência de 0,5; 1; 2; 2,5; 5 e 6 MHz.</p><p>Vantagens</p><p>- Possui boa resolução;</p><p>- É indicado para inspecionar chapas espessas (maiores do que 40 mm).</p><p>Limitações</p><p>- Pouca resolução próximo da superfície da peça;</p><p>- Não inspeciona chapas finas com boa resolução.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>19</p><p> Transdutor duplo-cristal ou SE</p><p>Este tipo de cabeçote é construído basicamente da mesma forma que o cabeçote</p><p>normal. No duplo cristal, ao contrário do anterior, um dos cristais transmite o som para</p><p>a peça (é o emissor) e o outro apenas recebe o som que retorna da peça (é o receptor),</p><p>estando dispostos em um plano paralelo ao da peça. Os dois trabalham em conjunto mas</p><p>não possuem ligação elétrica ou acústica. São isolados por um divisor sônico que</p><p>impede a passagem do sinal de um lado para o outro. Esse cabeçote é utilizado na</p><p>inspeção ou medição de materiais de espessura reduzida e também para detectar</p><p>descontinuidades próximas da superfície do material, onde transdutores retos e</p><p>angulares não apresentam uma resposta clara. É o transdutor mais utilizado e indicado</p><p>nas medições de espessura de parede.</p><p>Transdutor duplo-cristal</p><p>Vantagens</p><p>- Boa resolução na supercície da peça;</p><p>- Inspeciona peças finas.</p><p>Limitações</p><p>- Sapatas espessas reduzem a intensidade do sinal</p><p>- Alcance limitado;</p><p>- Usado normalmente para chapas finas (menores que 40 mm de espessura).</p><p>Os dois tipos de transdutores já apresentados introduzem ondas longitudinais no</p><p>material inspecionado e são, por este motivo, chamados de transdutores normais</p><p>(incidência perpendicular).</p><p>Todo transdutor gera ondas longitudinais.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>20</p><p> Transdutor angular</p><p>Neste tipo de transdutor o cristal é disposto em ângulo em relação ao plano da</p><p>peça que será examinada. O ângulo é obtido, interpondo entre o cristal piezelétrico e a</p><p>superfície uma cunha de plástico. A cunha pode ser fixa, estando englobada pela</p><p>carcaça ou pode ser trocada. Os cabeçotes angulares mais utilizados para a inspeção de</p><p>peças de aço são os de 35, 45, 60, 70 e 80 graus. Esses ângulos só são válidos na</p><p>inspeção de peças de aço. Para outros materiais, os novos ângulos podem ser calculados</p><p>pela Lei de Snell.</p><p>O cabeçote angular, gera uma onda longitudinal que atravessa uma cunha de</p><p>material plástico e incide sobre a superfície da peça com um ângulo diferente de 90.</p><p>Ocorrem, portanto, os fenômenos de reflexão, refração e conversão de modo</p><p>(longitudinal para transversal) já analisados. O transdutor angular é usado para</p><p>inspecionar soldas e para detecção de descontinuidades posicionadas</p><p>perpendicularmente à superfície da peça.</p><p>Transdutor angular</p><p>Comparação entre transdutores normais e angulares</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>21</p><p>12. Geometria do campo sônico</p><p>O cristal transmite às partículas da peça que está sendo ensaiada seu próprio</p><p>movimento com uma fase e uma amplitude idêntica em todos os pontos de sua</p><p>superfície.</p><p>Para melhor entendermos esses fenômenos, imaginemos a superfície do cristal</p><p>constituída de infinitos pontos oscilantes de maneira que cada ponto produz ondas</p><p>mecânicas. À semelhança de uma pedra que cai em um lago, cada ponto do cristal</p><p>piezelétrico produzirá ondas esféricas que se propagarão pelo meio.</p><p>Campo sônico próximo da face do cristal</p><p>Como podemos observar no desenho acima, existe uma interferência grande</p><p>entre as ondas que são geradas nos pontos representados na figura. A medida em que</p><p>essas ondas se afastam da origem, essas interferências vão atenuando e desaparecendo,</p><p>se transformando em uma só frente de ondas.</p><p>Essa região onde as interferências se manifestam é denominada de Campo</p><p>Próximo (N) ou Zona de Fresnel. A extensão do campo próximo depende do diâmetro</p><p>do cristal e do comprimento de onda () da vibração (cristal com diâmetro grande,</p><p>maior campo próximo). O campo próximo pode ser calculado pela seguinte fórmula:</p><p>Def = diâmetro efetivo do cristal. É a área</p><p>acusticamente efetiva do cristal, que</p><p>depende de sua forma geométrica. Nos cristais circulares, Def = 0,97 x diâmetro do</p><p>cristal. Para cristais retangular, Def = 0,97 x metade do comprimento do lado maior</p><p>do cristal.</p><p> = comprimento de onda.</p><p>f = frequência ultra-sônica.</p><p>v = velocidade de propagação do som que é igual a  x f.</p><p>Campo Próximo = D ef</p><p>2</p><p>/ 4. ou D ef</p><p>2</p><p>.f / 4.v</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>22</p><p>Exemplo: calcular o campo próximo de um cristal que tem 08 mm de diâmetro e que</p><p>trabalha numa frequência de 4MHz numa peça de aço onde a velocidade de propagação</p><p>do som é de 5.900m/s.</p><p>N = D ef</p><p>2</p><p>(mm) / 4. (mm) ou N = D ef</p><p>2</p><p>(mm).f (Hz) / 4.v (mm/s)</p><p>N = (8x0,97)</p><p>2</p><p>/ 4 x 1,475  N = 60,21/5,9</p><p>N = 10,2mm</p><p>A região do campo próximo se constitui em uma dificuldade para o inspetor na</p><p>avaliação ou detecção de pequenas descontinuidades (menores que o diâmetro do</p><p>transdutor) que estão situadas nesta região próxima do transdutor.</p><p>A próxima região do campo sônico é o campo longínquo (também chamado de</p><p>campo distante ou Zona de Fraunhofer), sendo a região do feixe sônico onde as</p><p>ondas começam a divergir e perder intensidade (diminuição da pressão sônica) a medida</p><p>em que se afastam do cristal. Nessa região qualquer descontinuidade compatível com o</p><p>comprimento de onda pode ser detectada.</p><p>Um cristal plano circular vibrando em contato com a superfície de um material,</p><p>transmite ondas longitudinais para o seu interior, apresentando um perfil aproximado</p><p>como o mostrado na figura abaixo:</p><p>Zonas de tansmissão do ultrassom</p><p>No campo sônico representado acima, podemos identificar, para fins didáticos,</p><p>as seguintes regiões:</p><p>1- campo próximo, que é a região onde pequenas descontinuidades são difíceis de</p><p>serem localizadas;</p><p>2- região onde descontinuidades maiores podem ser localizadas;</p><p>3- região onde qualquer descontinuidade com tamanho compatível com o</p><p>comprimento de onda pode ser detectada.</p><p>Campo Próximo Campo Distante</p><p>1 2 3</p><p>Campo Próximo Campo Distante</p><p>1 2 3</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>23</p><p>Divergência do campo sônico: é a perda de parte da intensidade da energia sônica ao</p><p>se afastar da fonte emissora das vibrações. A divergência do feixe sônico é</p><p>inversamente proporcional a frequência e ao diâmetro do cristal, ou seja, cristais com</p><p>maior diâmetro, menor divergência e cristais com menor diâmetro, maior divergência.</p><p>13. Métodos de exame por ultrassom</p><p>O ensaio por ultrassom pode ser realizado pelo contato direto entre o cabeçote e</p><p>a peça ou então por imersão, onde uma camada de água entre o cabeçote e o material a</p><p>ser ensaiado, além de funcionar como acoplante, faz com que o campo próximo do</p><p>cabeçote fique fora da peça ensaiada. Serão descritas agora as principais técnicas.</p><p> Técnica de Impulso-Eco ou Pulso-Eco</p><p>Nesta técnica o equipamento gera ondas ultrassônicas em intervalos regulares</p><p>que se propagam no material a ser inspecionado, até encontrar uma superfície refletora.</p><p>As ondas refletidas retornam ao transdutor que converte a energia mecânica em pulsos</p><p>elétricos que são processados e apresentados na tela do aparelho. Utiliza apenas um</p><p>transdutor que é responsável pela emissão e recepção das ondas ultrassônicas, sendo</p><p>acoplado em apenas um lado da peça ensaiada. Neste ensaio a descontinuidade é</p><p>localizada, dimensionada e verificada a sua profundidade.</p><p>Técnica do Pulso-Eco</p><p> Técnica da Transparência</p><p>Utiliza dois transdutores separados e acoplados nos lados da peça, um atuando</p><p>como emissor e o outro como receptor. Para que a técnica seja executada de forma</p><p>correta, é necessário que os dois transdutores sejam deslocados mantendo-se um</p><p>alinhamento perfeito. Um voltímetro acoplado à unidade receptora, acusará através da</p><p>queda da voltagem medida, a presença de uma descontinuidade entre os dois</p><p>transdutores. Entretanto, como não é medido o tempo de trânsito, não é possível</p><p>determinar a profundidade na qual encontra-se a descontinuidade, sua extensão ou</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>24</p><p>localização. É simplesmente um teste do tipo passa não passa podendo assim o inspetor</p><p>estabelecer critérios de aceitação do material fabricado. Este ensaio é aplicado a</p><p>chapas, barras fundidas ou forjadas, e em alguns situações em soldas. Este método é</p><p>mais utilizado nas inspeções automatizadas do que nas manuais.</p><p> Técnica de Imersão</p><p>Técnica que utiliza um transdutor de imersão à prova d'água, que está preso a um</p><p>dispositivo. O transdutor se movimenta tanto na distância em relação a peça quanto na</p><p>inclinação do feixe sônico que entra na superfície da peça. A peça a ser ensaiada é</p><p>imersa em um tanque com água, proporcionando assim, acoplamento sempre</p><p>homogêneo.</p><p>Cabeçote de imersão</p><p>Tempo de trânsito</p><p>Este método é utilizado na medição de espessura. Embora um instrumento</p><p>projetado para trabalhar no método de reflexão seja também adequado para medição de</p><p>espessura, seu manuseio exige a presença de um operador mais qualificado. Os</p><p>instrumentos de medição de espessura são de operação muito mais simples, exigindo</p><p>pouco treinamento. Os métodos enquadrados neste grupo utilizam a medida do tempo</p><p>de trânsito ou a medida da frequência de ressonância para determinação precisa da</p><p>espessura do material inspecionado.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>25</p><p>A medição do tempo de trânsito é a base de funcionamento de grande parte dos</p><p>instrumentos de medição de espessura. Sabendo-se o tempo e a velocidade do som no</p><p>material, a espessura pode ser facilmente determinada. Normalmente o valor da</p><p>espessura é lido diretamente em um mostrador de ponteiro ou em um mostrador digital.</p><p>S = espaço percorrido pelo som no material</p><p>V = velocidade de propagação do som no material</p><p>T = tempo para o som percorrer o material</p><p>Medidor de espessura de parede</p><p>14. Funcionamento do medidor de espessura digital</p><p>O aparelho utiliza uma técnica chamada de “pulso-eco”. Isto significa dizer que</p><p>o transdutor ao receber um sinal elétrico de certa frequência faz vibrar o cristal com a</p><p>mesma frequência e então emite, para o interior da peça, um pulso de ondas sônicas e</p><p>fica aguardando o retorno do feixe sônico (eco).</p><p>Quando o aparelho produz um potencial elétrico para o cristal, por intermédio de</p><p>um gerador de sinal, um processador de sinal dentro do equipamento começa a marcar o</p><p>tempo que a onda sônica leva para entrar e sair da peça (tempo de trânsito). Essa tomada</p><p>de tempo é interrompida quando o cristal recebe as ondas refletidas e transforma o sinal</p><p>mecânico em elétrico novamente.</p><p>S = VxT</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>26</p><p>É bom lembrar que na passagem do som através do material, ocorre uma perda</p><p>de pelo menos 87%, significando que apenas uma pequena parcela do feixe sônico</p><p>retorna para o transdutor. Por esse motivo, o sinal passa por um amplificador chegando</p><p>finalmente ao processador que interrompe a marcação de tempo. O equipamento então</p><p>calcula a espessura da peça multiplicando o tempo de trânsito (dividido por dois) pela</p><p>velocidade do som no material, mostrando esse resultado no display digital do medidor.</p><p>Funcionamento do medidor de espessura Cygnus</p><p>Display Digital</p><p>Amplificador</p><p>Tempo de Trânsito x Velocidade / 2</p><p>Processador de Sinal e Timer</p><p>Gerador de Sinal</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>27</p><p>15. Procedimento para medição de espessura (Cygnus)</p><p>Objetivo</p><p>A finalidade deste procedimento é apresentar as normas de conduta a serem</p><p>obedecidas durante o teste de medição de espessura, pelo método de ultrassom, em</p><p>instalações marítimas, abrangendo a região compreendida entre o leito marinho e o</p><p>limite superior da zona de transição.</p><p>Definição</p><p>Bloco padrão: Peça de material de composição, tratamento térmico, forma geométrica e</p><p>acabamento superficial especificados, por meio do qual o equipamento de ultrassom</p><p>pode ser verificado e calibrado para o ensaio de materiais similares quanto à propagação</p><p>do som. O bloco-padrão deve ser de material similar ao da peça a ser medida e sua</p><p>espessura deve estar numa tolerância de  0,05 mm da espessura nominal. O perfil de</p><p>rugosidade deve ser inferior a 1,6 m. Após sua fabricação, o bloco deve ter a sua</p><p>integridade verificada por meio de ensaio por ultrassom. Essa verificação tem como</p><p>finalidade garantir a inexistência de descontinuidades que possam comprometer a</p><p>eficácia das calibrações. O bloco-padrão deve possuir código de identificação marcado</p><p>de forma indelével e ser rastreável a um certificado de calibração emitido por</p><p>laboratório integrante da Rede Brasileira de Calibração (RBC). O período de validade</p><p>do certificado de calibração será determinado pelo inspetor Nível 3 da modalidade</p><p>devendo o mesmo ser verificado no final desse período, quanto às dimensões e ao perfil</p><p>de rugosidade.</p><p>Bloco padrão escalonado</p><p>Material, faixa de espessura, diâmetro e raio de curvatura</p><p>Materiais: aços carbonos e aços de baixa liga com teores de elementos de liga</p><p>até 6% e aços inoxídáveis da série 400.</p><p>Faixa de espessura: maior ou igual a 3,8 mm e até 99,9 mm.</p><p>Diâmetro: maior ou igual a 50,8 mm (2”), usando cabeçote de 13 mm de</p><p>diâmetro.</p><p>Raio de curvatura: maior ou igual 25,4 mm (1”), usando cabeçote de 13 mm de</p><p>diâmetro.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>28</p><p>Medidor de espessura de parede por ultrassom submarino</p><p>Aparelho, faixa de medição e profundidade máxima de utilização</p><p>Fabricante: Cygnus Instruments Limited.</p><p>Modelo: Cygnus 1-UW</p><p>Mostrador: digital LCD (escala em polegadas ou mm).</p><p>Faixa de Medição: 3,8 a 99,9 mm.</p><p>Profundidade máxima de trabalho: 300 metros.</p><p>Fonte de alimentação: bateria NiCd-6V-DC.</p><p>Precisão:  0,1 mm.</p><p>Temperatura de operação: de -10 C a +50 C.</p><p>Dimensões: 238 mm de comprimento X 85 mm de diâmetro.</p><p>Peso: 997 g (emerso).</p><p>Características do cabeçote</p><p>Fabricante: Cygnus Instruments Limited.</p><p>Modelo: Underwater Remote Probe (Pulso-Eco).</p><p>Faixa de medição: 3,8 a 99,9 mm.</p><p>Frequência: 2,25 MHz, podendo efetuar medições em materiais com velocidade do</p><p>som entre 1000 e 7000 m/s.</p><p>Diâmetro do cabeçote: 13 mm.</p><p>Tipo: fixo (monocristal).</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>29</p><p>Transdutor com extensor e sem extensor</p><p>Método de calibração</p><p>O aparelho vem calibrado de fábrica na velocidade apropriada para medir o aço</p><p>(velocidade de 5920 m/s), sendo verificado ou calibrado em um bloco-padrão de aço</p><p>carbono com espessura próxima àquela a ser medida. O aparelho é considerado</p><p>verificado ou calibrado para medir espessuras numa faixa de  25% da espessura do</p><p>bloco padrão escalonado.</p><p>ESPESSURA DO BLOCO</p><p>(mm)</p><p>FAIXA DE ESPESSURA</p><p>(mm)</p><p>5,0 3,8 A 6,2</p><p>8,0 6,0 A 10,0</p><p>13,0 9,8 A 16,2</p><p>21,0 15,7 A 26,2</p><p>34,0 25,5 A 42,5</p><p>55,0 41,3 A 68,7</p><p>80,0 60,0 A 99,9</p><p>O aparelho será considerado verificado ou calibrado se atingir uma precisão de</p><p>leitura no bloco-padrão conforme o estabelecido na tabela abaixo.</p><p>FAIXA DE ESPESSURA</p><p>(mm)</p><p>PRECISÃO DAS LEITURAS</p><p>(mm)</p><p>1,0 a 4,0  0,1</p><p>5,0 A 25,0  0,2</p><p>25,1 A 99,9  0,3</p><p>A verificação e a calibração devem ser efetuadas nas condições emersa e</p><p>submersa, antes e após a realização das medições. A verificação é feita em todos os</p><p>degraus do bloco escalonado</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>30</p><p>Quando a medida estiver fora da faixa aceitável, o ajuste de calibração pode ser</p><p>feito através de um parafuso de calibração (calibration trim screw) situado na parte</p><p>traseira do aparelho (modelos mais antigos).</p><p>A – Bateria</p><p>B – Cabo extensor da bateria</p><p>C – Chave de ajuste de calibração</p><p>Para se ter acesso ao mesmo, deve-se retirar a bateria e conectar o cabo extensor</p><p>de ligação da bateria ao aparelho. Usando-se a chave de ajuste ou uma chave de fenda</p><p>adequada, girar o parafuso de calibração no sentido horário ou anti-horário até obter a</p><p>leitura correta do bloco-padrão.</p><p>Nos equipamentos mais modernos, o ajuste de calibração é feito da seguinte</p><p>forma:</p><p>Parafuso de</p><p>calibração</p><p>Cabo extensor da bateria</p><p>Botão seletor</p><p>A</p><p>B</p><p>C</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>31</p><p>Visão da parte traseira do equipamento</p><p>Para se ter acesso ao botão seletor (set), retirar a bateria e conectar o cabo</p><p>extensor de ligação da bateria ao aparelho. Com o transdutor acoplado no degrau a ser</p><p>calibrado, apertar o botão seletor uma vez e aparecerá a palavra “CAL” (calibração) e a</p><p>espessura lida fica piscando.</p><p>Calibração do equipamento</p><p>Apertando os botões “+” ou “-“, calibrar o cygnus até obter a leitura correta da</p><p>espessura do degrau de acordo com a “Tabela 2”. Para confirmar a calibração, apertar o</p><p>botão seletor (set).</p><p>Teste do aparelho</p><p>Ao ligar o equipamento no botão “on/off”, aparecem os dígitos “8.8.8.8”</p><p>indicando que o equipamento executou o auto-teste e está ativado. Em seguida, aparece</p><p>brevemente a palavra “bAtt” indicando o teste de bateria. São exibidas na sequência, a</p><p>frequência do cabeçote e a velocidade do som em que o aparelho está calibrado (5920</p><p>m/s para medidas no aço); O equipamento está pronto para ser usado. O display</p><p>mostrará um ponto decimal e uma barra ficará piscando.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>32</p><p>Para desligar o cygnus avançar o botão on/off. A palavra “shutoff ”aparece no</p><p>display e logo depois o equipamento desliga. Se o equipamento não for utilizado por 10</p><p>minutos após a última medida, ele desliga automaticamente.</p><p>Quando a carga da bateria estiver baixa o aparelho mostra uma mensagem de</p><p>advertência: a palavra “bAtt” fica piscando uma vez cada 04 segundos. O equipamento</p><p>continuará fazendo as medições durante algum tempo. O tempo exato de duração</p><p>depende do tipo de bateria que se está utilizando. Quando a bateria chegar ao final da</p><p>sua carga, a palavra “bAtt” piscará por aproximadamente 05 segundos e o aparelho</p><p>desligará.</p><p>Carregador de bateria do Cygnus</p><p>Ao ligar o carregador à bateria o indicador de carga acende a luz vermelha. A</p><p>bateria leva em torno de duas horas para ficar totalmente carregada (acende a luz verde).</p><p>Preparação da superfície</p><p>As superfícies devem ser uniformes e isentas de materiais que interfiram no</p><p>ensaio, tais como tintas, revestimentos, incrustações, carepas soltas, rebarbas ou</p><p>qualquer outra interferência que possa afetar o resultado das medições.</p><p>Para limpeza devem ser utilizadas ferramentas convencionais como escovas de</p><p>aço, lixas e raspadeiras. Os pontos selecionados devem ser limpos no mínimo em um</p><p>diâmetro de 50 mm, não podendo permanecer nenhum resíduo que possa provocar</p><p>distorções nas medições.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>33</p><p>Mergulhador limpando a região a ser ensaiada</p><p>Acoplante</p><p>Nas medições realizadas fora da água, utilizar como acoplante óleo mineral,</p><p>vaselina líquida, carboxi-metil-celulose ou graxa de silicone. Para medições submersas</p><p>a própria água serve como acoplante.</p><p>Descrição da execução do exame</p><p>Ligar o aparelho e verificar o estado da bateria. Fazer a verificação do</p><p>equipamento no bloco-padrão com espessura próxima a ser medida. O aparelho é</p><p>considerado verificado ou calibrado para medir espessuras numa faixa de  25% da</p><p>espessura do padrão. Limpar a superfície a ser ensaiada. Cada ponto selecionado deve</p><p>ser objeto de 03 medições diferentes registrando-se a menor, desde que elas não difiram</p><p>entre si de mais de 0,5 mm.</p><p>Medição de espessura de parede</p><p>Caso ocorra diferença maior que 0,5 mm, deve ser verificada a calibração do</p><p>aparelho, repetindo-se as medições. Persistindo a discrepância, os três valores devem ser</p><p>registrados.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>34</p><p>No caso de superfícies irregulares devido à corrosão, onde o acoplamento não é</p><p>possível, devem-se adotar outros meios para realizar as medições, tais como: “pit-</p><p>gauge”, molde, paquímetro, etc.</p><p>Pit-gauge</p><p>Na inspeção de chapas, executar cinco medições em pontos diferentes da</p><p>superfície de cada chapa, sendo uma no centro e as demais obedecendo às posições 0, 3,</p><p>6 e 9h de acordo com os ponteiros do relógio, sublinhando o menor valor encontrado.</p><p>Em tubos, efetuar as medidas sobre quatro geratrizes do tubo (0°, 90°, 180° e 270°).</p><p>Efetuar três medidas em cada geratriz, sublinhando a de menor valor e ao final, informar</p><p>no relatório de registro de resultados o menor valor encontrado entre todas as medidas.</p><p>Para a medição de espessura em aços inoxidáveis, proceder à leitura normal</p><p>conforme já explicado anteriormente e multiplicar os resultados encontrados pelo fator</p><p>de conversão 0,956. Para esta opção, deverá ser utilizado um bloco padrão do mesmo</p><p>material a ser inspecionado, ou seja, aço inoxidável, para calibração do equipamento.</p><p>Sistemática de registro dos resultados</p><p>Todos os pontos inspecionados devem ser criteriosamente rastreáveis a um</p><p>sistema de identificação e rastreabilidade, adequado às necessidades do cliente.</p><p>A medição da espessura para acompanhar as taxas de corrosão em dutos sem</p><p>revestimento, pode ser executada nos mesmos pontos previamente selecionados para a</p><p>medição de potencial eletroquímico, de forma a maximizar o aproveitamento da mão de</p><p>obra.</p><p>Em dutos com revestimento, deve ser medida a espessura nos pontos onde o</p><p>revestimento estiver danificado e o metal aparente.</p><p>Os dutos rígidos com suspeita de erosão interna, quando revestidos, deverão ter</p><p>removidos os seus revestimentos para a medição de espessura, numa área estritamente</p><p>necessária à execução do ensaio. A decisão de remover o revestimento cabe ao fiscal da</p><p>obra.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>35</p><p>Registro dos resultados</p><p>Os resultados das medições devem ser</p><p>registrados em formulários adequados a cada tipo de</p><p>instalação.</p><p>16. Referências bibliográficas</p><p>- Andreucci, Ricardo. Ensaio por Ultrassom, ABENDI, Edição Junho de 2016.</p><p>- Barbosa, Ivan Lemos e Sérgio Omineli .Apostila de Espessura de Parede,</p><p>Superpesa, 1978.</p><p>- Cygnus 1 Underwater Ultrasonic Thickness Gauge – Operation Manual, Fev 2005.</p><p>- Krautkramer, "Ultrasonic Testing of Materials", Alemanha, second edition.</p><p>- Leite, Paulo G.P. Curso de Ensaios Não Destrutivos, Associação Brasileira de</p><p>Metais – ABM, 8</p><p>a</p><p>.Edição 1966.</p><p>- Nicolau, André L. - Apostila do Curso de Inspeção Submarina – Medição de</p><p>Espessura de Parede (Ultrassom) - Stena Marítima, 1993.</p><p>- Nicolau, André L. - Apostila do Curso de Inspeção Submarina - Medição de</p><p>Espessura de Parede (Ultrassom) - Marsat/Aquamarine, 1995.</p><p>- Nicolau, André L. - Apostila do Curso de Inspeção Submarina - Medição de</p><p>Espessura de Parede (Ultrassom) - Senai Cetec de Solda Orlando Barbosa, 1998.</p><p>- Ensaios Não Destrutivos em Juntas Soldadas. Senai DR-RJ, Cenatec de Soldagem,</p><p>Cetec de Solda Orlando Barbosa, 1998 - RJ.</p><p>Documentos Abendi, Petrobras e ABNT consultados:</p><p>N-1812 – Petrobras: Estruturas Oceânicas.</p><p>N-1487 – Petrobras: Inspeção Externa – Duto Submarino.</p><p>NA 003 – Abendi: Qualificação e Certificação de Pessoal em Ensaios Não Destrutivos</p><p>para o Setor Subaquático.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>36</p><p>PR-077 Abendi: Procedimento de End, Medição de Espessura - Subaquático.</p><p>ABNT NBR 8050: Ensaios não destrutivos – Ultrassom – Terminologia.</p><p>ABNT NBR 15549: Ensaios não destrutivos – Ultrassom – Verificação da aparelhagem</p><p>de medição de espessura de parede para inspeção subaquática</p><p>ABNT NBR 15824: Ensaios não destrutivos – Ultrassom – Medição de espessura.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>37</p><p>17. Anexo</p><p>OPERANDO O CYGNUS”</p><p>1- Ligando o equipamento</p><p>- mover para cima o interruptor liga/desliga;</p><p>- todos os dígitos iluminam “8.8.8.8” demonstrando que o autoteste foi executado e o</p><p>equipamento foi ativado;</p><p>- O equipamento mostra a seguir, a frequência do cabeçote e a velocidade de som em</p><p>que o aparelho está calibrado (2920 m/s para medidas no aço);</p><p>- O equipamento está pronto para uso. O mostrador digital exibirá um ponto decimal e</p><p>uma única barra fica piscando.</p><p>2- Desligando o equipamento</p><p>O equipamento pode ser desligado de duas formas:</p><p>Manualmente: mover para cima o interruptor liga/desliga, a mensagem “Shutoff”</p><p>aparece no mostrador e o equipamento desliga.</p><p>Automaticamente: o equipamento desliga se ficar inativo por mais de 10 minutos após</p><p>a última leitura realizada.</p><p>3- Duração e recarga da bateria</p><p>- Quando carregada, a bateria tem autonomia de 15 h de uso contínuo.</p><p>- Quando a carga da bateria estiver baixa o aparelho mostra uma mensagem de</p><p>advertência: a palavra “bAtt” fica piscando uma vez cada 04 segundos. O equipamento</p><p>continuará fazendo as medições durante algum tempo. O tempo exato de duração</p><p>depende do tipo de bateria que se está utilizando. Quando a bateria chegar ao final da</p><p>sua carga, a palavra “bAtt” piscará por aproximadamente 05 segundos e o aparelho</p><p>desligará.</p><p>- Ao ligar o carregador à bateria o indicador de carga acende a luz vermelha. A bateria</p><p>leva em torno de duas horas para ficar totalmente carregada (acende a luz verde).</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>38</p><p>4- Ajustando os dados do Cygnus</p><p>O cygnus pode ter seus dados ajustados manualmente pelo usuário. São eles: a</p><p>Frequência da Sonda, o Ganho da sonda, Unidade de Medida e a Resolução do</p><p>Equipamento. Nos equipamentos mais modernos só se ajustam a velocidade, a unidade</p><p>de medida e a resolução.</p><p>Os dados podem ser ajustados usando o Botão Seletor e o Interruptor</p><p>ON/OFF.</p><p>O Botão Seletor fica situado na face interna do corpo do aparelho.</p><p>Para se ter acesso ao Botão Seletor, retirar a bateria e conectar o cabo extensor</p><p>de ligação da bateria ao aparelho.</p><p>- Pressionando o Botão Seletor uma vez: o cygnus está agora no modo de Mudança de</p><p>Frequência da Sonda, e o display fica piscando e alternando entre a palavra "Prob" e</p><p>a frequência calibrada atualmente no equipamento. O aparelho pode ser calibrado nas</p><p>frequências de “2,2” (2,25 MHz), “3,5” (3,5 MHz) e “5,0” (5,0 MHz). Para mudar a</p><p>frequência, basta mover para cima o Interruptor ON/OFF. Feito o ajuste, basta apertar</p><p>de novo o Botão Seletor para que o equipamento finalize a calibração com o novo</p><p>valor.</p><p>Importante: O Cygnus já vem calibrado de fábrica com a frequência adequada</p><p>para a sonda utilizada (que é de 2,25MHz).</p><p>- Pressionando o Botão Seletor duas vezes:</p><p>o Cygnus está agora no modo de Mudança</p><p>de Ganho da Sonda e o display fica piscando e alternando entre a palavra “GAin” e o</p><p>valor calibrado atualmente. O equipamento pode ser calibrado entre 1 (baixa</p><p>sensibilidade) e 12 (alta sensibilidade). Para mudar o valor basta mover para cima o</p><p>Interruptor ON/OFF. Feito o ajuste, basta apertar de novo o Botão Seletor para que o</p><p>equipamento finalize a calibração com o novo valor.</p><p>O Ganho da Sonda é utilizado para reduzir ou aumentar a sensibilidade da sonda. O</p><p>aparelho deve ser sempre calibrado nos valores mais altos para que possa ter a máxima</p><p>sensibilidade nas medidas efetuadas. Importante: o Cygnus já vem calibrado de</p><p>fábrica com o Valor de Ganho adequado para a sonda utilizada.</p><p>- Pressionando o Botão Seletor três vezes: o Cygnus está agora no modo de Mudança</p><p>de Unidade de Medida e o display fica piscando e alternando entre a palavra “unit” e a</p><p>unidade calibrada atualmente (que pode ser EURO-metric, mm- ou inch-Imperial,</p><p>inch). Para mudar a unidade basta mover para cima o Interruptor ON/OFF. Feito o</p><p>ajuste, basta apertar de novo o Botão Seletor para que o equipamento finalize a</p><p>calibração com a nova unidade de medida.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>39</p><p>- Pressionando o Botão Seletor quatro vezes: o Cygnus está agora no modo de</p><p>Mudança de Resolução e o display fica piscando e alternando entre a palavra “rES” e</p><p>a resolução calibrada atualmente (que pode ser “HI”- High Resolution, 0,05mm ou</p><p>“LO” – Low Resolution, 0,1 mm). Para mudar o valor basta mover para cima o</p><p>Interruptor ON/OFF. Feito o ajuste, basta apertar de novo o Botão Seletor para que o</p><p>equipamento finalize a calibração com a nova unidade de medida.</p><p>Nas versões mais modernas do cygnus os dados que são ajustados manualmente</p><p>pelo usuário são: a Velocidade do Som, Unidade de Medida e a Resolução do</p><p>Equipamento.</p><p>Os dados podem ser ajustados usando o Botão Seletor e os Botões “+”e “-”. O Botão</p><p>Seletor fica situado na face interna do corpo do equipamento.</p><p>Para se ter acesso ao Botão Seletor, retirar a bateria e conectar o cabo extensor</p><p>de ligação da bateria ao aparelho.</p><p>- Pressionando o Botão Seletor uma vez: o cygnus fica no modo de Mudança de</p><p>Velocidade, e o display fica piscando e alternando entre a palavra "VEL" e a</p><p>velocidade calibrada atualmente no equipamento. O aparelho pode ser calibrado em</p><p>qualquer velocidade entre 1000 e 7000 m/s apertando-se os botões “+”e “-”. Para</p><p>confirmar a nova calibração, apertar o botão seletor.</p><p>Importante: O Cygnus já vem calibrado de fábrica com a velocidade adequada</p><p>para a medição de aço carbono (que é de 5920 m/s).</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>40</p><p>- Pressionando o Botão Seletor duas vezes: Cygnus está agora no modo de Mudança</p><p>de Unidade de Medida e o display fica piscando e alternando entre a palavra “unit” e a</p><p>unidade calibrada atualmente (que pode ser EURO-metric, mm- ou inch-Imperial,</p><p>inch). Para mudar a unidade basta apertar os botões “+” ou “-”. Feito o ajuste, basta</p><p>apertar de novo o Botão Seletor para que o equipamento finalize a calibração com a</p><p>nova unidade de medida.</p><p>- Pressionando o Botão Seletor três vezes: o Cygnus está agora no modo de Mudança</p><p>de Resolução e o display fica piscando e alternando entre a palavra “rES” e a</p><p>resolução calibrada atualmente (que pode ser “HI”- High Resolution, 0,05mm ou</p><p>“LO” – Low Resolution, 0,1 mm). Para mudar a unidade basta apertar os botões “+”</p><p>ou “-”. Feito o ajuste, basta apertar de novo o Botão Seletor para que o equipamento</p><p>finalize a calibração com a nova resolução.</p><p>5- Especificações do equipamento</p><p>MATERIAIS Velocidade do som entre 1000 e 7000 m/s</p><p>RANGE</p><p>Gama de medidas no Aço:</p><p>Sonda de 2.25 MHz: 3 mm até 250 mm</p><p>Sonda de 3.5 MHz: 2 mm até 150 mm</p><p>Sonda de 5 MHz : 1 mm até 50 mm</p><p>RESOLUÇÃO 0.1 mm ou 0.05 mm</p><p>PRECISÃO ± 0.1 mm ou ± 0.05 mm</p><p>SONDAS</p><p>2.25 MHz: 13mm</p><p>2.25MHz: 19mm</p><p>3.5MHz: 13mm</p><p>5MHz: 13mm</p><p>5MHz:6mm</p><p>BATERIA</p><p>Bateria completamente carregada: 15 horas de uso</p><p>contínuo.</p><p>TAMANHO 238mm x 85mm de diâmetro</p><p>PESO 977g</p><p>TEMPERATURA DE OPERAÇÃO Entre -10 e + 50 graus Celcius</p><p>PROFUNDIDADE MÁXIMA DE</p><p>OPERAÇÃO</p><p>300 metros</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>41</p><p>6- Uso da membrana de proteção do cristal</p><p>A membrana de poliuretano que cobre a face do cristal tem como funções</p><p>permitir um melhor acoplamento do cristal em superfícies ásperas e proteger sua face de</p><p>danos causados pelo atrito do cristal com a superfície do material. Sempre inspecionar a</p><p>membrana antes de utilizar o equipamento, fazendo a sua substituição, quando</p><p>necessário. Verificar também, se entre a membrana e a face do cristal existe acoplante.</p><p>Qualquer camada de ar nessa região causará a reflexão do feixe sônico.</p><p>7- Preparando o equipamento para imersão</p><p>Ante de usar o Cygnus, inspecionar os anéis de vedação, verificando se estão</p><p>corretamente lubrificados e se não existe impurezas ou deformações que possam afetar a</p><p>estanqueidade do equipamento.</p><p>Localização dos anéis de vedação</p><p>Ao conectar o Nariz Cone ao corpo do aparelho, utilizar apenas as mãos para</p><p>apertar o conjunto. Nunca usar a barra de torque. A mesma deve ser utilizada quando o</p><p>equipamento for desmontado após o mergulho.</p><p>8- Trabalhando com materiais diferentes</p><p>O equipamento de medição de espessura Cygnus vem calibrado de fábrica para</p><p>medir a espessura de qualquer material cuja a velocidade esteja entre 1000 e 7000 m/s.</p><p>Normalmente, já vem ajustado para medir a velocidade do aço, ou seja, 5920 m/s.</p><p>Intervenção Subaquática</p><p>Medição de Espessura de Parede - Ultrassom</p><p>André Luiz Nicolau</p><p>42</p><p>Quando se faz medições em outros materiais existem duas formas de se utilizar o</p><p>equipamento:</p><p>1- Ajustando a velocidade do som no equipamento, igual a da velocidade do material</p><p>que se quer medir (tem que estar entre 1000 e 7000 m/s);</p><p>2- Fazendo a medição normalmente, ou seja, com o equipamento calibrado para o aço e</p><p>depois aplicando o fator de correção.</p><p>Nas duas formas citadas acima, para que as medidas sejam confiáveis, o</p><p>equipamento deverá ser calibrado, ou seja, testado em bloco padrão de material similar</p><p>ao material a ser inspecionado.</p><p>T - Medida real da espessura do material.</p><p>t – Medida obtida no material.</p><p>Vmaterial – velocidade do som no material.</p><p>Vaço – velocidade do som no aço.</p><p>Fator de correção – velocidade do som do novo material dividida pela velocidade</p><p>do som no aço (5920m/s).</p><p>V material / Vaço = fator de correção</p><p>Ex.: Quero medir a espessura de uma chapa de aço inox. A velocidade do som no aço</p><p>inox é de 5660m/s. Usando o fator de correção:</p><p>5660/5920= 0,956 - fator de correção</p><p>É só multiplicar o valor medido por 0.956, ajustando assim o valor para o aço inox.</p><p>TABELA DE VELOCIDADES DE SOM</p><p>MATERIAL VELOCIDADE DO SOM FATOR DE</p><p>CORREÇÃO</p><p>Alumínio 6320 m/s 1.068</p><p>Epóxi 2500 m/s 0.422</p><p>Cobre 4700 m/s 0.794</p><p>Níquel 5630 m/s 0.951</p><p>Acrílico 2730 m/s 0.461</p><p>Nylon (Poliamida) 2620 m/s 0.443</p><p>Aço inox 5660 m/s 0.956</p><p>Monel 5400 m/s 0.912</p><p>Porcelana 5600 m/s 0.946</p><p>Magnésio 5770 m/s 0.975</p><p>T = t . Vmaterial / Vaço</p><p>Capa</p><p>Sumário</p><p>1. Princípios básicos</p><p>2. Finalidade do ensaio</p><p>3. Campo de aplicação</p><p>4. O ultrassom e outros métodos de ensaios</p><p>5. Aplicação específica do ultrassom</p><p>6. Vantagens e desvantagens do uso do ultrassom</p><p>7. Ondas</p><p>7.2 – Natureza das ondas</p><p>Ondas mecânicas</p><p>Ondas eletromagnéticas</p><p>7.1 – Conceito de onda</p><p>7.3 – Tipos de ondas</p><p>ondas transversais</p><p>ondas longitudinais</p><p>7.4 – Elementos de uma onda</p><p>7.5 – Ondas sonoras</p><p>7.5.1- Faixas de frequência acústica</p><p>7.5.2- Velocidade do som</p><p>8. Propagação de ondas sonoras</p><p>8.1 Modo e formas de ondas</p><p>Ondas longitudinais</p><p>Ondas transversais</p><p>Ondas superficiais</p><p>Ondas de lamb</p><p>8.2 Interfaces e ondas planas</p><p>8.3 Incidência perpendicular em interface plana</p><p>8.4 Incidência oblíqua em interface plana</p><p>9. Atenuação sônica</p><p>9.1 Dispersão</p><p>9.2 Absorção</p><p>10. Geração das ondas ultrassônicas</p><p>11. Construção do transdutor</p><p>11.1 Tipos de transdutores</p><p>Transdutor normal ou reto</p><p>Transdutor angular</p><p>Transdutor duplo-cristal ou SE</p><p>12. Geometria do campo sônico</p><p>Campo Próximo</p><p>Campo longínquo</p><p>Divergência do campo sônico</p><p>13. Métodos de exame por ultrassom</p><p>Técnica de Impulso-Eco ou Pulso-Eco</p><p>Técnica da Transparência</p><p>Técnica de Imersão</p><p>Tempo de trânsito</p><p>14. Funcionamento do medidor de espessura digital</p><p>15. Procedimento para medição de espessura (Cygnus)</p><p>Objetivo</p><p>Definição</p><p>Material, faixa de espessura, diâmetro e raio de curvatura</p><p>Características do cabeçote</p><p>Método de calibração</p><p>Teste do aparelho</p><p>Preparação da superfície</p><p>Acoplante</p><p>Descrição da execução do exame</p><p>Sistemática de registro dos resultados</p><p>Registro dos resultados</p><p>16. Referências bibliográficas</p><p>17. Anexo</p>