Apostila-de-AVG-DGS

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Autor 
 Milton Mentz 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sumário 
 
1. Introdução. 
 
2. Métodos para avaliação de indicações. 
 
 2.1. Determinação da posição de descontinuidades. 
 2.2. Avaliação do tamanho de descontinuidades. 
 
2.2.1. Análise da Ecodinânica. 
2.2.2. Análise da Amplitude do Eco. 
 
2.2.2.1. Métodos Diretos 
2.2.2.2. Métodos Indiretos 
 
 
3. Refletores de Comparação. Leis da distância e tamanho. 
 
3.1. Introdução. 
3.2. Parede oposta / eco de fundo 
3.3. Furo cilíndrico transversal 
3.4. Disco plano refletor 
3.5. Conclusões 
 
 
4. Método AVG. Diagramas AVG. Escalas AVG. 
 
4.1. Método AVG 
4.2. Diagrama AVG 
 
4.2.1. Diagrama AVG geral ou normalizado 
4.2.2. Diagramas AVG especiais 
 
4.3. Escalas AVG 
 
 
5. Utilização do diagrama AVG 
 
5.1. Registro pela altura de referência 
 
5.1.1. Ajustagem da sensibilidade 
 
5.1.1.1. Determinação do ganho primário 
5.1.1.2. Determinação das correções do ganho 
5.1.1.3. Determinação do ganho complementar 
 
 5.1.2. Avaliação das descontinuidades 
 
5.2. Registro pela curva de referência 
5.2.1. Introdução 
5.2.2. Transcrição da curva de referência 1
 
5.2.3. Ajuste da sensibilidade 
 
5.2.3.1. Determinação do ganho primário 
5.2.3.2. Determinação das correções do ganho 
5.2.3.3. Determinação do ganho complementar 
 
5.2.4. Avaliação das Descontinuidades 
 
 
6. Correções do ganho 
 
6.1. Correção do bloco 
6.2. Correção da transferência. Correção do acoplamento 
 
6.2.1. Introdução 
6.2.2. Determinação da correção da transferência 
6.2.3. Determinação da correção do acoplamento 
 
6.3. Correção da Atenuação Sônica 
 
6.3.1. Introdução 
6.3.2. Cálculo da correção da Atenuação 
 
6.3.2.1. Correção Individual 
6.3.2.2. Traçado da Curva de Atenuação 
6.3.2.3. Correção da curva de referência 
 
6.3.3. Influência na correção de Transferência 
6.3.4. Determinação do coeficiente de Atenuação Sônica α 
 
 
7. Exemplos de utilização do diagrama AVG 
 
7.1. Registro pela altura de referência (I) 
7.2. Registro pela altura de referência (II) 
7.3. Registro pela curva de referência. 
7.4. Correção por atenuação da curva de referência. 
 
 
8. Anexos: Fórmulas, diagramas, tabelas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2
 
1. Introdução 
 
 A técnica convencional de Ultra-som (pulso-eco / representação A) fornece-
nos basicamente duas informações: tempo consumido pelo som para atingir e 
retornar de um refletor e intensidade relativa do eco proveniente deste refletor. 
 A partir destas informações básicas, podemos concluir sobre outras duas: 
distância deste refletor ao transdutor de ultra-som e refletividade deste refletor. 
 Do ponto de vista de inspeção, conseguimos com estas informações, o 
seguinte: 
 
1) Constatar a existência de descontinuidades nos materiais, com boa 
confiabilidade; 
2) Determinar as coordenadas destas descontinuidades, com boa 
precisão; 
3) Analisar formato e tamanho das descontinuidades, com sérias 
restrições. 
 
 As limitações existentes para a avaliação do tamanho das descontinuidades 
detectadas residem no fato de que a informação que nos é fornecida, amplitude 
estática e/ou dinâmica do eco, é dependente da refletividade da 
descontinuidade. A refletividade de uma descontinuidade é função não apenas 
do tamanho, mas também da forma, posição, orientação, tipo de superfície e 
outras características desta descontinuidade. Assim sendo, é temerário senão 
impossível com as técnicas convencionais determinar-se com precisão o 
tamanho das descontinuidades detectadas. A maioria dos métodos 
empregados prefere determinar a refletividade relativa ou o que pode se 
chamar de “Refletor Equivalente” à descontinuidade avaliada. 
 Por “Refletor Equivalente” define-se o tamanho de um refletor teórico, ideal, 
que apresente a mesma refletividade que a descontinuidade detectada, nas 
mesmas condições de teste. Os critérios de aceitação mais coerentes com as 
limitações da inspeção por Ultra-som não fixam tamanhos máximos aceitáveis 
de defeitos, mas sim fixam a refletividade máxima aceitável ou o tamanho do 
Refletor Equivalente Máximo aceitável. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3
 
2. Método para Avaliação de Indicações. 
 
MÉTODOS PARA AVALIAÇÃO DE INDICAÇÕES 
 
 
 
 
 
 
ANÁLISE DE TEMPO 
DE TRÂNSITO 
 
 
MÉTODOS DIRETOS 
(Refletores Reais) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.1. Determinação da Posição de Descontinuidades. 
 
 A posição do eco na escala horizontal da tela do aparelho de Ultra-som 
é função do “tempo de Trânsito”, ou seja, o tempo necessário para o som viajar 
desde o transdutor até o refletor e retornar ao transdutor. 
 Conhecendo-se a velocidade do som no material sob inspeção, pode-se 
calibrar a escala horizontal diretamente em “Caminho Sônico” (S), ou seja, a 
distância entre o ponto de emissão do cabeçote e o refletor. Desta forma, a 
leitura da posição do eco na escala horizontal nos fornece diretamente a 
distância do refletor ao cabeçote. Conhecendo-se o ângulo do cabeçote 
utilizado e a posição do mesmo sobre a peça no caso de cabeçotes angulares, 
pode-se por triangulação determinar as coordenadas horizontais (a e q) e de 
profundidade (b), da descontinuidade detectada. 
 Ainda no caso de cabeçotes angulares, pode-se alternativamente 
calibrar a escala não em caminho sônico (S), mas em distância projetada (a), 
que corresponde à posição do refletor à frente do ponto de emissão do 
cabeçote, ou mesmo em distância projetada reduzida (a’), que corresponde à 
posição do refletor à frente da borda dianteira do cabeçote. Por último, pode-se 
ainda calibrar a escala em valores de profundidade (b), o que nos indica 
diretamente a que profundidade se encontra o refletor abaixo da superfície de 
inspeção. (Veja fig. 2.1.1.). 
 
 
 
 
 
 
AVALIAÇÃO DO 
TAMANHO 
DETERMINAÇÃO DA 
POSIÇÃO 
ANÁLISE DE 
ECODINÂMICA
ANÁLISE DA 
AMPLITUDE DO ECO 
-6dB 
-20dB 
MÉTODOS INDIRETOS 
(Leis da Acústica) 
CURVAS DE 
COMPARAÇÃO
CURVAS DE 
REFERÊNCIA 
BLOCOS DE 
COMPARAÇÃO 
MÉTODO AVG 
4
 
 
 
 
 
 
 X: índice do transdutor (distância do ponto de emissão à borda 
 dianteira) 
 α : ângulo do feixe central 
 s: caminho sônico, do ponto de emissão, ao refletor 
 a: distância projetada: a = s . sen α 
 a’: distância projetada reduzida: a’ = a – x 
 b: cateto oposto do triângulo sônico: b = s . cos α = a / tan α 
 t : profundidade do refletor: t = b se 0 < b ≤ d 
 t = 2d – b se d < b ≤ 2d 
 t = b – 2d se 2d < b ≤ 3d 
 
 A’: posição do transdutor (borda dianteira) em relação à linha de 
 referência (p. ex.: centro de solda). 
 A: posição do transdutor (ponto de emissão) em relação à 
 referência. 
 q: coordenada transversal do refletor em relação à referência. 
 
 q = A’ – a’ = A – a 
 
2.2. Avaliação do tamanho de descontinuidades 
 
 2.2.1. Análise da Ecodinâmica 
 
 Nos métodos para avaliação do tamanho de descontinuidades 
 através da análise da ecodinâmica, é considerada não a amplitude do sinal 
 obtido do refletor, mas sim o comportamento desta amplitude, bem como 
 do tempo de trânsito, quando deslocamos o transdutor a partir da posição 
 em que temos o sinal otimizado. 
 Avaliando-se a ‘’rapidez” com que cai o sinal, e conhecendo-se a 
α 
b t S
d 
A'
aq 
a'
x
superfície de 
inspeção 
superfície 
oposta refletor 
α 
A
Figura 2.1.1 - Triângulo Sônico
5
 
 geometria do feixe sônico empregado, pode-se auferir informações sobre o 
 comprimento ou mesmo a altura de descontinuidades. 
 
 
Figura 2.1 – Método da queda de 6dB – Chapa com dupla laminação. 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.2 – Método da queda de 6dB – Defeito em Solda 
 
 
 Entre os métodos mais empregados de análise da ecodinâmica, cita-se o 
método de “Queda de 6dB”, usualmente utilizado para a determinação de 
comprimentos de defeitos em Soldas e extensão de áreas de dupla-laminação.Também freqüentemente utilizado é o método de “Queda de 20 dB”, para 
a avaliação da altura e orientação de defeitos em uniões soldadas. 
 
 
 
x/m 
6
 
2.2.2 Análise da Amplitude do Eco. 
 
 Nos métodos para avaliação do tamanho de descontinuidades através 
da análise da “amplitude do eco” ou “altura do sinal na tela”, é feita uma 
comparação, direta ou indireta, entre o sinal obtido de descontinuidades reais, 
com o sinal obtido de refletores conhecidos. 
 
 2.2.2.1. Métodos Diretos. 
 
 Diz-se que o método é por comparação direta quando o sinal do 
defeito real é diretamente comparado na própria tela do aparelho, com o 
sinal obtido de um refletor conhecido introduzido na própria peça sob 
inspeção ou em blocos de comparação de características semelhante 
(material e dimensões) às da peça sob inspeção. 
 Um exemplo de método é o método proposto pelo Código 
ASME-Seção V, em que as descontinuidades a serem avaliadas têm 
seus sinais comparados com uma linha de comparação (linha de 
referência) traçada na própria tela do aparelho. Esta linha é determinada 
pela amplitude dos ecos obtidos ultrassonando-se a diversas distâncias 
um furo cilíndrico padronizado (refletor de comparação), usinado em um 
bloco de comparação (bloco de referência) de mesmo material da peça 
a inspecionar. 
 A principal restrição a este método é a necessidade de um bloco 
de comparação para cada material e faixa de espessura a serem 
examinados, o que restringe a praticidade e versatilidade do ensaio 
ultra-sônico. 
 
 
 2.2.2.2. Métodos Indiretos. 
 
 Nos métodos indiretos de análise da amplitude do eco as 
comparações de amplitudes são feitas baseando-se em leis acústicas, 
que permitem relacionar entre si o sinal das descontinuidades a analisar, 
o sinal do refletor utilizado para a calibração da sensibilidade do ensaio 
e o sinal que obteríamos do refletor ideal adotado como critério de 
aceitação. 
 As leis acústicas empregadas avaliam a influência do tipo de 
refletor, tamanho de refletor, caminho sônico até o refletor e atenuação 
sônica do material sob inspeção. Assim, é possível estabelecer-se um 
tipo e tamanho de defeito como limite de aceitação, ajustar-se o 
equipamento utilizando-se outro tipo e tamanho de refletor de calibração, 
usinado em um bloco de ajustagem cujo material não necessita ser o 
mesmo do material a inspecionar. 
 O principal método indireto utilizado é o método AVG (DGS), 
que emprega diagramas que correlaciona tamanhos de refletores do tipo 
disco plano, com a amplitude relativa obtida a diversas distâncias, em 
um material ideal com atenuação sônica nula. 
 A grande vantagem deste método reside justamente na sua 
versatilidade, dispensando o uso de uma infinidade de blocos de 
comparação. Também a alta reprodutibilidade de resultados é um dos 
aspectos positivos do método. 
7
 
 
 
3. Refletores de Comparação. Leis da distância e tamanho. 
 
 3.1. Introdução 
 
 A ajustagem da sensibilidade de teste em aparelhos de ultra-som é 
normalmente feita usando-se como referência o sinal obtido de refletores 
padrão, os assim chamados refletores de comparação. 
 Os refletores de comparação mais utilizados são a parede oposta, o furo 
cilíndrico transversal e o disco plano refletor. 
 Cada um destes refletores apresenta um comportamento diverso em 
termos de refletividade e influência do caminho sônico e tamanho do refletor. A 
relação entre a variação no caminho sônico ou tamanho do refletor e a 
correspondente alteração no eco de resposta é definida por leis acústicas 
simples. 
 
 3.2. Parede Oposta / Eco de fundo 
 
 Como parede oposta, é definido um refletor plano, perpendicular ao 
feixe sônico e maior do que o diâmetro do feixe sônico. 
 A altura do eco de fundo proveniente da parede oposta diminui no 
campo remoto inversamente proporcional ao aumento de distância da parede 
ao transdutor. Em representação logarítmica, tem-se uma queda de 6dB a cada 
duplicação do caminho sônico. 
 
 
 
 
 
 
Figura 3.1. – Lei da distância para o eco de fundo – representação linear. 
 
 
 
 
 
 
 
H2
H1
S1 
S2 = 
H (%) 
S 
N 
8
 
 
Figura 3.2. – Lei da distância para o eco de fundo – representação logarítmica. 
 
a) Relação de Amplitudes: H2 = S1 
 H1 = S2 
 
S2 = 2 S1 → → H2 = 0,5 H1 ; ∆H = -6dB 
 
 
b) Variação no Ganho: ∆V { dB } = 20 log S2 
 S1 
 
 ∆V 
 » S2 = S1 . 10 20 
 
 No caso de transdutores angulares, quando se usa a superfície curva dos 
blocos V1 ou V2 como parede oposta para fins de ajuste da sensibilidade, 
devem ser consideradas as correções necessárias no ganho, conforme 
apresentado no item 6.1.. 
 
3.3. Furo Cilíndrico Transversal – FCT 
 
 Como refletor de comparação pode também ser utilizado um furo cilíndrico, 
usinado paralelamente à superfície de acoplamento do transdutor, situando-se 
pois transversalmente ao feixe sônico. 
 O comprimento do furo deve ser maior do que o diâmetro do feixe sônico, 
sendo definido por: 
 
 C ≥ 2 . S . λ {mm}, onde : C : comprimento do furo em mm. 
 D S : caminho sônico em mm. 
 λ : comprimento de onda em mm. 
 D : diâmetro do cristal em mm. 
 
O diâmetro mínimo do furo deve satisfazer: 
 
C ≥ 1,5 λ {mm} 
 
O caminho sônico até o furo cilíndrico, para efeito de ajuste de sensibilidade, 
deve satisfazer: 
 
Sρ > 0,7 N {mm} 
H 
(dB) 
S1 S2 = 2 S1 
log S 
 N 
9
 
 
A altura do eco proveniente de um furo cilíndrico transversal varia em função 
da distância e do diâmetro do furo, conforme as relações abaixo: 
a) Relações de amplitude: 
 
 a.1) H2 = S1 1,5 = S1 . S1 
 H1 S2 S2 S2 
 
S2 = 2 S1 → → → H2 = 0,35 H1 ; ∆H = -9 dB 
 
Tem – se uma queda de 9 dB a cada duplicação do caminho sônico 
 
 a.2) H2 = D2 0,5 = D2 
 H1 D1 D1 
 
 
D 2 = 2 D1 → → → H 2 = 1,4 H1 ; ∆H = + 3 dB 
 
Tem – se um aumento de 3 dB a cada duplicação do diâmetro do furo. 
 
b) Variação no Ganho: 
 
 b.1.) ∆V { dB } = 30 log S2 
 S1 
 
 ∆V 
 » S2 = S1 . 10 30 
 
 b.2.) ∆V { dB } = 10 log D1 
 D2 
 
 - ∆V 
 » D2 = D1 . 10 10 
 
 
 
 
Figura 3.3.1 – Leis da Distância e do Ø para furo cilíndrico – representação 
linear 
 
 
 
H 
(%) 
S 
H2 
H1 
D2 
D1 
= √ 
10 
 
 
 
 
Figura 3.3.2 – Leis da Distância e do Ø para furo cilíndrico – representação 
logarítmica. 
 
 Quando se utilizar um furo cilíndrico transversal como refletor de 
ajustagem para o método AVG, é necessário determinar-se qual o diâmetro do 
disco plano refletor equivalente. Através da expressão abaixo, calcula-se qual o 
diâmetro do disco plano refletor (Ddpr), que nas mesmas condições de 
caminho sônico (s) e comprimento de onda (λ), apresenta a mesma 
refletividade que um furo cilíndrico transversal de diâmetro Dfc. 
 
 
 Ddpr = 4 0,2 . λ 2 . Dfc . S {mm} 
 
 
 A mesma correlação pode ser obtidados diagramas abaixo para as 
freqüências de 2 e 4 Mhz em aço, com ondas transversais. 
 
 
 
 
Figura 3.3.3 – Correlação entre Furo Cilíndrico Transversal e Disco plano 
refletor, em aço, com ondas transversais. (f = 2 e 4 Mhz) 
3.4. Disco plano refletor – DPR 
H 
(dB) 
S1 S2 = 2 S1 
log S 
 N 
- 9 dB 
11 
 
 
 Como disco plano refletor define-se um refletor ideal, de formato circular, 
plano e transversal ao feixe sônico, refletindo ao transdutor 100% da energia 
sonora incidente sobre si. (Fig. 3.4.1.) 
 Construtivamente, obtém-se um disco plano refletor pela usinagem de um 
furo cilíndrico de fundo chato, alinhado com a direção de propagação do feixe 
sônico. No caso de transdutores angulares, isto é, de difícil obtenção, 
preferindo-se fazer o ajuste de sensibilidade em um furo cilíndrico transversal e 
calculando-se o disco plano refletor equivalente nas mesmas condições. 
 A altura do eco proveniente de um disco plano refletor apresenta uma 
queda de 12 dB a cada duplicação do caminho sônico e um aumento de 12 dB 
a cada duplicação do diâmetro do refletor. É portanto o refletor mais sensível a 
variações de diâmetro e distância, sendo por isto o mais apropriado para a 
função de descrever a refletividade de descontinuidades naturais. 
 As relações que descrevem o comportamento do disco plano refletor são: 
 
a) Relações de Amplitude: 
 
 a.1.) H2 = S1 2 S2 = 2 S1 -------- H2 = 0,25 H1 ; 
 H1 S2 
 ∆H = -12 dB 
 
 a.2.) H2 = D2 2 D2 = 2 D1 --------- H2 = 4 H1 
 H1 D1 
 ∆H = +12 dB 
 
b) Variações no Ganho: 
 ∆V 
 b.1.) ∆V {dB} = 40 log S2 » S2 = S1 * 10 40 
 S1 
 -∆V 
 b.2.) ∆V {dB} = 40 log D1 » D2 = D1 * 10 40 
 D2 
 
 
Figura 3.4.1. – Disco plano refletor. 
Eixo do Feixe 
Sônico 
Reflexão Total 
Disco Plano 
Refletor Feixe Sônico 
12 
 
 
 
Figura 3.4.2 – Leis da Distância e do Ø para disco plano refletor. 
Representação linear. 
 
 
 
 
Figura 3.4.3 – Leis da Distância e do Ø para disco plano refletor; 
Representação Logarítmica. 
 
 
3.5 Conclusões. 
 
 O refletor padrão de mais fácil obtenção prática é o furo cilíndrico 
transversal. 
 O refletor mais sensível a variação de tamanho e distância é o disco plano 
refletor. 
 É possível determinar-se a equivalência entre um furo cilíndrico transversal 
e um disco plano refletor, mas esta não é constante e sim função do caminho 
sônico e comprimento de onda utilizado. 
 A dependência entre variação de caminho sônico e amplitude de eco para 
os diversos tipos de refletores é apresentada na Fig. 3.5.1. 
 Um resumo das leis da acústica utilizada é apresentado na Fig. 3.5.2. 
 
H 
(dB) 
S 
- 12 dB
S1 S2 = 2 S1 
log S 
 N 
Diagrama 
AVG 
H 
(dB) 
13 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3.5.1 – Dependência entre variações de caminho sônico S2 variação 
de amplitude de eco {db}. S1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
dB 
30 
20 
10 
0 
1 2 3 4 5
S2 
S1 
14 
 
 
 
Figura 3.5.2 – Leis de distância e tamanho de refletores ideais no campo 
remoto. 
 
 
4. Método AVG / Diagrama AVG / Escalas AVG. 
 
 4.1. Método AVG. 
 
 O método AVG para avaliação do tamanho de descontinuidades visa 
determinar qual o tamanho do disco plano refletor equivalente, em termos 
de refletividade, à descontinuidades detectada. 
 A amplitude do eco obtido da descontinuidade a avaliar é expressa em 
termos de Ø DPR ou em termos de excesso de amplitude, em dB, em 
relação ao critério de aceitação pré-estabelecido. 
 A comparação do sinal obtido é feita com o auxílio de diagramas que 
correlacionam a distância e tamanho de discos planos refletores com a 
variação de ganho e com o eco de fundo de uma parede oposta. 
 
 A = Abstand = distância = distance = D 
 V = Verstärkung = amplificação, ganho = gain = G 
 G = Grösse = tamanho = size = S 
 
15 
 
 4.2. Diagrama AVG. 
 
 O diagrama AVG (Fig. 4.1 e 4.2.) apresenta no eixo das abscissas o 
caminho sônico desde o transdutor até o refletor e no eixo das ordenadas a 
variação relativa no ganho. Cada uma das curvas apresenta a refletividade 
relativa de discos planos refletores de diversos diâmetros. Também a curva 
referente ao eco de fundo (∞) é apresentada no diagrama. 
 As curvas traçadas consideram um meio de propagação ideal, 
com atenuação sônica (α) nula. Para o caso de materiais com elevada 
atenuação sônica, isto pode ser considerado através da introdução de 
correções apropriadas (veja item 6.3.). 
 É importante salientar que o ganho apresentado no eixo das 
ordenadas é relativo, e não tem nenhuma relação direta imediata, com o 
ganho lido no potenciômetro do aparelho de ultra-som. 
 Existem basicamente dois tipos de diagramas AVG: 
 - Diagrama AVG geral ou normalizado 
 - Diagramas AVG especiais 
 
 4.2.1. Diagrama AVG geral ou normalizado (Fig. 4.1.) 
 
 No diagrama AVG geral o tamanho do refletor G é apresentado 
em relação ao diâmetro efetivo do cristal do transdutor, através da 
relação: 
 
G = Ddpr 
 Deff 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
16 
 
 
Figura 4.1 – Diagramas AVG Normalizado (geral) 
17 
 
 
 Também o caminho sônico (S) é apresentado em relação ao campo 
próximo N, através da relação A = S . O caminho sônico a considerar é o 
 N 
caminho sônico total, desde o cristal até o refletor incluindo inclusive o trecho 
na cunha de acrílico nos transdutores angulares. A diferença de velocidade 
deve ser considerada, através da fórmula: 
 
 Stotal = S1 . C1 + S2 {mm}, onde: 
 C2 
 
Stotal = caminho sônico total para o cálculo de A = S {mm} 
 N 
 
S1 = caminho sônico real na cunha de acrílico {mm} 
C1 = velocidade do som na cunha de acrílico {m/s} 
C2 = velocidade do som no material a inspecionar {m/s} 
S2 = caminho sônico no material a inspecionar {mm} 
 
 
 O campo próximo N é calculado por: 
 
N = D2ef = D2ef . f {mm} , onde: 
 4 λ 4 C 
 
Def = diâmetro efetivo do cristal {mm} 
λ = comprimento de onda {mm} 
f = freqüência do transdutor {Mhz} ou {Hz} 
C = velocidade do som no material {Km/s} ou {mm/s} 
 
 O diagrama AVG assim elaborado torna-se válido para qualquer tipo de 
transdutor, normal ou angular, grande ou pequeno, de qualquer freqüência e 
para qualquer material a inspecionar. 
 O uso do diagrama AVG geral é extremamente trabalhoso e só se recorre 
a ele na ausência de um diagrama AVG especial ou quando se inspeciona 
outro material que não aço. 
 
 
 4.2.2 Diagramas AVG especiais (Fig. 4.2.) 
 
 Os diagramas AVG especiais são elaborados especificamente 
para um determinado transdutor e em geral para o aço. 
 A distância apresentada no eixo das abscissas é diretamente o 
caminho sônico (S) no material ou eventualmente a distância projetada 
reduzida (a’). 
 
 
 
 
 
 
18 
 
 
V (dB) 
Figura 4.2. – Diagrama AVG especial 
19 
 
 As diversas curvas correspondem diretamente a diâmetros de discos 
planos refletores. 
 Alguns diagramas especiais apresentam ainda qual a correção do 
bloco de calibração (∆VK) a ser adotada. 
 A atenuação sônica considerada contínua sendo nula, permanecendo 
a necessidade de correção em materiais de atenuação sônica elevada ( α ≥ 
40 dB/m ). 
 
 
 4.3. Escalas AVG (Figura 4.3 e 4.4.). 
 
 O método AVG pode também ser aplicado através da utilização de 
escalas gravadas em lâminas de acrílico a serem justapostasem frente à 
tela do aparelho de ultra-som. Estas escalas contêm entre outras 
informações, diversas curvas de referência através das quais é feita a 
avaliação das descontinuidades detectadas. 
 Outras informações normalmente contidas são: 
 - marcações para a ajustagem da escala de distâncias, normalmente 
 em distância projetada reduzida (a’) no caso de transdutores 
 angulares. 
 - ponto de ajustagem para determinação do ganho primário (Gp). 
 - curva do eco de fundo para determinação da correção do 
 acoplamento (∆VA). 
 - ganho complementar (∆V) para determinação do ganho de varredura 
 (Gr) para diversos limites de registro. 
 
 É importante salientar que ao contrário dos diagramas AVG, na 
maioria das escalas AVG está considerada uma atenuação sônica média, 
indicada na própria escala. 
 
 
 
Figura 4.3 – Escala AVG 
 
 1 – Marcações para ajustagem da escala, em distâncias projetada 
20 
 
 reduzida; 
 2- Ponto de ajustagem para o ganho primário; 
 
 3 –Curva do eco de fundo no bloco V1 para determinação de ∆VA 
 4 – Curva do eco de fundo na peça 
 5 – Curvas de referência para Ø DPR de 0,7 a 0,9 mm; 
 6 – Ganho complementar (∆V) na margem da escada. 
 
 
 
Figura 4.4. – Escala AVG. 
 
 1 – Marcações para ajustagem da escala, em a’. 
 2 – Ponto de ajustagem para o ganho primário. 
 3 – Curva do eco de fundo do bloco V1 e da peça, para determinação de 
 ∆VA. 
 4 – Curvas de referência para diversas distâncias. 
 5 – Ganho complementar para diversos limites d registro. 
 
5. Utilização do diagrama AVG. 
 
 5.1. Registro pela “ Altura de referência “. 
 
 5.1.1. Ajustagem da sensibilidade. 
 
 GR = Gp + ∆Vk + ∆Vt + ∆V 
 
5.1.1.1. Determinação do ganho primário Gp. 
 
 O ganho primário Gp é o ganho lido no aparelho, 
 necessário para colocar em determinada altura da tela (p.ex. 40%) 
 o eco otimizado proveniente do refletor de ajustagem. 
21 
 
 Na amplitude escolhida (p.ex. 40%), que será a “Altura 
 de Referência”. 
 No diagrama AVG determina-se o Ponto de Ajustagem. 
 Este é obtido pelo cruzamento da linha vertical correspondente ao 
 caminho sônico até o refletor de ajustagem com a curva 
 correspondente ao refletor de ajustagem adotado. No caso de eco 
 de fundo ou eco do semi-arco do V1 ou V2 , esta curva é a curva 
 de eco de fundo (∞). 
 Por este ponto no diagrama AVG traça-se uma linha 
 horizontal, que será a Altura de Ajustagem. 
 
5.1.1.2. Determinação das correções do ganho (∆VK e ∆VT). 
Ver 
 itens 6.1. e 6.2. 
 
5.1.1.3. Determinação do Ganho Complementar (∆V) 
 
 A Altura de Ajustagem marcada no diagrama AVG como 
 descrito em 5.1.1.1. é obtida através do Refletor de Ajustagem 
 adotado, que não é necessariamente o limite de registro 
 especificado. Este depende da especificação adotada, sendo em 
 geral função da espessura inspecionada. 
 No método AVG o limite de registro é geralmente 
 especificado como sendo um determinado diâmetro de Disco 
 Plano Refletor (DPR). Para compensar a diferente refletividade 
 entre o refletor de ajustagem utilizado e o limite de registro 
 especificado, é necessário introduzir-se uma correção chamada 
 de Ganho Complementar determinar como segue. 
 Inicialmente determina-se o ponto de referência no 
 diagrama AVG. Este é obtido no cruzamento da curva de 
 referência, correspondente ao diâmetro do DPR especificado 
 como limite de registro, com a vertical correspondente ao máximo 
 caminho sônico, durante a inspeção. O máximo caminho sônico é 
 em geral o “Pulo” inteiro ou eventualmente o próprio valor da tela 
 toda. 
 Pelo ponto de referência assim determinado, traça-se 
 uma horizontal, que será a altura de referência no digrama AVG. 
 A diferença de amplitude entre a altura de ajustagem, 
 anteriormente traçada e a altura de referência agora determinada, 
 será o Ganho Complementar, a ser adicionado ou eventualmente 
 subtraído ao Ganho primário. 
 
 5.1.2 Avaliação das Descontinuidades. 
 
 Todas as indicações que alcançarem a altura de referência na tela 
 do aparelho deverão ser analisados. 
 Como o ganho complementar foi determinado para o máximo 
 caminho sônico possível, isto significa que para caminhos sônicos 
 menores, estaremos sendo excessivamente rigorosos. É necessário 
 pois determinar se as indicações que alcançam e/ou ultrapassam a 
 altura de referência efetivamente alcançam a curva de referência (limite 
22 
 
 de registro). 
 Para tanto, inicialmente lemos no aparelho qual o ganho Gf 
 necessário para trazer a indicação da descontinuidade à altura de 
 referência e qual o caminho sônico “9” até a descontinuidade. 
 Calculamos a diferença ∆Vf = Gf – Gr, entre o ganho da 
 descontinuidade e o ganho de varredura. Este valor será negativo e 
 será lançado no diagrama AVG, na posição do caminho sônico “S” até a 
 descontinuidade, a partir da altura de referência para cima (superou a 
 altura de referência). 
 Se o ponto assim obtido exceder a curva de referência 
 especificada (limite de registro), a descontinuidade deverá ser 
 registrada. Em caso contrário, não será necessário seu registro, embora 
 tenha alcançado a altura de referência mas não a curva de referência. 
 
 5.2 Registro pela Curva de Referência. 
 
 5.2.1 Introdução. 
 
 Nesta técnica, a curva de referência que corresponde ao limite de 
 registro no diagrama AVG é transcrita para a tela do aparelho. Esta 
 técnica tem a vantagem de permitir a imediata avaliação da refletividade 
 da descontinuidade. Caso o sinal ultrapasse a curva de referência na 
 tela, trata-se de uma descontinuidade a ser registrada. O excesso de 
 amplitude pode ser rapidamente determinada, simplesmente anotando- 
 se quantos dBs são necessários, para reduzir-se o ganho para que o 
 sinal da indicação caia até a curva de referência na tela. 
 
 5.2.2 Transcrição da Curva de Referência. 
 
 Inicialmente divide-se a tela do aparelho em “n” intervalos (sugere- 
 se um mínimo de 5 intervalos) determinando-se “n” caminhos sônicos 
 (S1 a Sn). 
 Para cada um dos “n” caminhos sônicos determina-se no 
 diagrama AVG o ponto de intersecção com a curva de referência (limite 
 de registro). Recomenda-se que um dos pontos escolhidos coincida com 
 o ponto de inflexão da curva de referência. Este será o ponto de 
 referência e determinará a alturade referência, que será a horizontal por 
 ele traçada no diagrama AVG. 
 A partir da altura de referência, são determinadas para cada um 
 dos pontos escolhidos, as diferenças de amplitude em dB até a curva de 
 referência. 
 Na tela do aparelho assinala-se inicialmente o ponto de 
 referência, a 80% de altura da tela (pode-se adotar outra altura). Para os 
 outros pontos escolhidos, determina-se a altura na tela do aparelho a 
 partir da diferença em dB em relação à altura de referência (80% na tela 
 do aparelho), conforme obtido do diagrama AVG. 
 Estas alturas são calculadas através da fórmula: 
 
 -∆Vn 
 Hn = H1 . 10 20 onde: 
 
23 
 
 H1 = altura escolhida para o ponto de referência na tela, p.ex. 
 80% 
 Hn = altura na tela para os demais pontos escolhidos. 
 ∆Vn = diferença de amplitude no diagrama AVG, em dB, entre a 
 altura de referência e a curva de referência, para cada um 
 dos pontos escolhidos. 
 
 Para diminuir-se o trabalho de cálculos pode-se escolher 
 convenientemente os pontos de tal forma que as diferenças de 
 amplitude em relação à altura de referência sejam valores como 2, 6 ou 
 12 dB. 
 Pela união dos pontos assim determinados, obtém-se a curva 
 de referência transcrita para a tela do aparelho. 
 
 5.2.3. Ajuste da sensibilidade. 
 
 Gr = Gp + ∆Vk + ∆Vt + ∆V 
 
 5.2.3.1. Determinação do Ganho Primário – Gp 
 
 O ganho primário Gp é o ganho lido no aparelho, 
 necessário para colocar na altura de referência (p.ex. 80% ATT) o 
 eco otimizado proveniente do refletor de ajustagem. 
 No diagrama AVG determinar-se o ponto de ajustagem. 
 Este é obtido no cruzamento da vertical correspondente ao 
 caminho sônico até o refletor de ajustagem com a curva 
 correspondente ao refletor de ajustagem adotado. 
 Por este ponto no diagrama AVG traça-se uma linha 
 horizontal, que será a altura de ajustagem. 
 
 5.2.3.2. Determinação das Correções do ganho (∆Vk e ∆Vt) 
 Ver itens 6.1. e 6.2. 
 
 5.2.3.3. Determinação do Ganho Complementar (∆V). 
 
 O ganho complementar ∆V é determinado pela diferença 
 de amplitude entre a altura de ajustagem e a altura de referência, 
 conforme já descrito em 5.1.1.3. 
 A altura de ajustagem é determinada pelo ponto de 
 ajustagem, conforme item 5.2.3.1. . 
 A altura de referência é determinada pelo ponto de 
 referência, que é o ponto de inflexão da curva de referência, 
 conforme item 5.2.2 . 
 
 5.2.4. Avaliação das Descontinuidades. 
 
 Todas as indicações cujo sinal alcançar ou superar a curva de 
 referência deverão ser registradas. O excesso de amplitude é dado pela 
 redução no ganho em dB para trazer o sinal da indicação até a curva de 
 referência. 
6. Correção do Ganho. 
24 
 
 
6.1 Correção do Bloco de Calibração (∆Vk). 
 
 A determinação do Ganho primário (Gp), quando se utilizam transdutores 
 angulares é feita normalmente nos blocos V1 e V2. Como refletor utiliza-se 
 as superfícies curvas destes blocos (100 mm no V1 e 25mm no V2). 
 A refletividade destas superfícies não corresponde exatamente à de uma 
 parede aposta (eco de fundo), tanto por causa da curvatura da superfície de 
 reflexão quanto por causa da espessura dos blocos, que influência as 
 bordas do feixe sônico, alterando a altura do eco obtido. 
 A conseqüência destas distorções é que o ganho necessário para levar o 
 eco obtido destas superfícies à altura desejada deve ser corrigido quando 
 se utilizam os diagramas AVG, onde a curva “∞” corresponde ao eco de 
 fundo de uma superfície plana e infinita. 
 O valor da correção ∆Vk a ser adotado é função do bloco de calibração 
e 
 do transdutor utilizados e pode ser obtido da tabela a baixo. 
 
 
 
 
 
Tabela 6.1. Correção do Bloco de Calibração (∆Vk) 
Transdutor 
Bloco de Calibração 
25 
 
 6.2. Correção da Transferência (∆Vt) / Correção do Acoplamento (∆VA). 
 
 6.2.1. Introdução. 
 
 Como a ajustagem da sensibilidade no método AVG não é feita 
 diretamente sobre a peça, mas sim em blocos de ajustagem ou mesmo 
 nos blocos de calibração V1 ou V2, é necessário corrigir a diferença que 
 uma eventual variação nas condições de acoplamento possa introduzir 
 na calibração da sensibilidade. 
 Na realidade, ao determinar-se a perda por transferência, deveria 
 se eliminar a influência que as diferentes atenuações sônicas da peça 
 sob inspeção e do bloco de ajustagem também introduzem. Na prática, 
 em geral engloba-se esta variação devido à atenuação sônica junto com 
 a variação do acoplamento. 
 Apenas nos casos em que a atenuação sônica do material sob 
 inspeção é muito elevada (α > 40 db/m ) é que se avalia separadamente 
 a influência da atenuação. Nestes casos, a correção da transferência 
 (∆Vt) passa a ser tão somente a correção do acoplamento (∆VA). 
 
 ∆Vt = ∆VA + ∆Vα 
 ∆VA = ∆Vt - ∆Vα 
 
 6.2.2. Determinação da Correção da Transferência. 
 
 O valor da correção da transferência é feita comparando-se as 
 amplitudes dos sinais obtidos na emissão-recepção com 2 transdutores 
 separados dispostos em transmissão em V (eventualmente W) através 
 respectivamente do bloco de ajustagem e da peça sob inspeção. 
 (Fig. 6.2.1.) 
 A diferença entre os ganhos Gt1 e Gt2 necessários para manter 
 os sinais obtidos com a transmissão em V e uma mesma altura na tela 
 é devida a três fatores: 
 
a) variação nas condições de acoplamento (∆VA). 
b) variação na atenuação sônica (∆Vα). 
c) Variação no caminho sônico (S1 e S2), causando uma diferença de 
amplitude por divergência do feixe sônico (∆Vs). 
 
 Enquanto os dois primeiros fatores são em geral agrupados, 
 constituindo-se na perda por transferência (∆Vt), o terceiro fator deve 
 ter sua influência eliminada. Isto pode ser feito subtraindo-se da 
 diferença encontrada entre Gt1 e Gt2, o valor de Vs. Este é determinado 
 no próprio AVG para a variação no caminho sônico de S1 para S2, 
 considerando-se a curva do eco de fundo. (Fig. 6.2.2.) 
 
 ∆Vt = Gt2 - Gt1 - ∆Vs 
 
 S1 → V1 
 no diagrama AVG 
 S2 → V2 
 ∆Vs = V2 – V1 
 
26 
 
 6.2.3. Determinação da Correção do Acoplamento. 
 
 Nos casos em que a influência da atenuação sônica for 
 corrigida separadamente, devemos desconsiderá-la na perda por 
 transferência, determinando a pura correção do acoplamento (∆VA). 
 
 ∆VA = ∆VT- ∆Vα = Gt2 - Gt1 - ∆Vs - ∆Vα 
 
 ∆Vα = 2 ( S2 α2 - S1 α1 ), onde : 
 
 S2 = caminho sônico na temperatura na transmissão em V (ou W) 
 na peça sob inspeção. 
 α2 = coeficiente de atenuação sônica do material sob inspeção. 
 S1 = caminho sônico na transmissão em V no bloco de 
 ajustagem. 
 α1 = coeficiente de atenuação sônica do material do bloco de 
 ajustagem. 
 
 
 Bloco de ajuste Peça sob Inspeção 
 
 
 
 
 
 S1 S2 
 
 S1 = d1 Gt1 = ...dB S2 = d2 Gt2 = ...dB 
 cos α cos α 
 
Vt = Gt2 - Gt1 - Vs (dB) 
 
Figura 6.2.1. – Determinação da Perda por Transferência 
 
 
 
 
 
 
d2
 
d1
 
27 
 
 
 
 
Vs = V2 - V1 (dB) 
 
Figura 6.2.2. – Determinação da Perda por divergência. 
 
 6.3. Correção da Atenuação Sônica (∆Vα). 
 
 6.3.1. Introdução. 
 
 Os diagramas AVG apresentam o comportamento de refletores 
 de diversos tamanhos, em diversas distâncias, obedecendo a lei da 
 acústica. Não consideram contudo a influência que outros fatores, 
 como por exemplo a atenuação sônica, podem causar na amplitude do 
 sinal obtido. Os diagramas AVG são elaborado para uma situação 
 teórica em que o coeficiente de atenuação sônica α (dB/m) seja nulo. 
 Na maioria dos casos, a influência da atenuação sônica do 
 material pode ser englobada na correção da transferência, que avalia 
 simultaneamente a variação no acoplamento e na atenuação do 
 material. 
 ∆Vt = ∆VA + ∆Vα 
 
 Na realidade, como a atenuação sônica é função da distância 
 percorrida pelo som, a correção assim introduzida não é válida para 
 toda a faixa de calibração do aparelho, mas apenas para a distância 
 em que foi determinada a perda por transferência. 
 Assim, para a inspeção de materiais onde α > 40 dB/m, 
 recomenda-se considerar independentemente a perda por atenuação 
 corrigindo a curva de referência continuamente ao longo da distância 
 percorrida. 
 
 
 6.3.2. Cálculo da Correção da Atenuação. 
 
 O valor da correção a ser introduzida por causa da atenuação 
 sônica é função do caminho sônico e pode ser calculado para cada 
 ponto por: 
S1 S2
28 
 
 
 ∆Vα = 2 (S2α2 - S1α1), onde : 
 
 S2 : caminho sônico na peça sob inspeção. 
 α2 : coeficiente de atenuação sônica do material sob inspeção. 
 S1 : caminho sônico até o refletor de ajustagem. 
 α1 : coeficiente de atenuação sônica do bloco de ajustagem. 
 
 Sabendo-se calcular ∆Vα para qualquer ponto da faixa de 
 calibração, pode-se introduzir a correção devido à atenuação sônica, 
 de 3 maneiras: 
 
 6.3.2.1. Correção Individual. 
 
 Para cada indicação avaliada, calcula-se ∆Vα e 
 acrescenta-se ao ganho no aparelho, para então analisar se foi 
 atingido a linha de referência ou não. 
 Este procedimento só é aconselhável quando o número 
 de descontinuidades é pequeno. 
 
 6.3.2.2. Traçado da Curva de Atenuação. 
 
 Calcula-se o valor de ∆Vα para vários pontos e traça-se 
 curva da atenuação sobre o diagrama AVG, o que permite, para 
 qualquer caminho sônico, rapidamente determinar qual o valor 
 de ∆Vα a ser considerado. Ver Fig. 6.3.1. . 
 
 6.3.2.3. Correção da Curva de Referência. 
 
 A maneira inicialmente mais trabalhosa, mas mais 
 simples de se trabalhar, é corrigir a curva de referência traçada 
 na tela do aparelho. Assim pode-se visualizar instantaneamente 
 se uma indicação alcançou o limite de registro ou não, sem 
 necessidade de cálculos adicionais durante a inspeção. 
 ( Fig. 6.3.2.). 
 A correção da curva de referência é feita calculando-se, 
 para cada um dos pontos escolhidos para o traçado da curva, o 
 valor de ∆Vα, através da fórmula: 
 
∆Vα = 2 ( S2α2 - S1α1 ). 
 
 
 Os valores de ∆Vα assim obtidos são transformados em 
 Variação de altura na tela, através da relação: 
 -∆Vα 
 H2 = H1 . 10 20 , onde: 
 
 H1 = altura do ponto na curva, antes da correção. 
 H2 = altura do ponto na curva, após a correção. 
 
29 
 
 
 
Construção: ∆Vα = 2(S2α2 – S1α1) [dB] 
 
Figura 6.3.1. – Traçado da Curva de Atenuação 
 
 
 
 
Figura 6.3.2. – Correção da Curva de Referência. 
 
 
 6.3.3. Influência na Correção da Transferência. 
 
 É importante lembrar que quando se considera 
independentemente a influência da atenuação sônica do material 
sob inspeção, deve-se adotar também a correção do acoplamento 
Curva da 
Atenuação 
Curva Original 
 
Curva Corrigida 
30 
 
ao invés da correção da transferência. Isto porque a correção da 
transferência engloba também uma parcela devido 
à Atenuação, que deve então ser desconsiderada. 
 
 ∆Vt = ∆VA + ∆Vα 
 ∆VA = ∆Vt - ∆Vα 
 
 
 6.3.4. Determinação do Coeficiente de Atenuação Sônica (α). 
 
 Sempre que houver grande diferença entre os 
coeficientes de atenuação sônica do bloco de ajustagem e do 
material sob inspeção, estes devem ser determinados, para que 
possa ser introduzida a devida correção. 
 O coeficiente de atenuação sônica α, pode ser 
facilmente determinado a partir da variação necessária no ganho, 
para manter à mesma altura os sinais provenientes 
respectivamente de uma transmissão em V e em W através do 
material. 
 
 
 
 
Figura 6.3.4.1. – Determinação de ∆H = G2 - G1 , onde: 
 
 S1 : caminho sônico para a transmissão em V. 
 S2 : caminho sônico para a transmissão em W. 
 G1 : ganho para a transmissão em V. 
 G2 : ganho para a transmissão em W 
 
 A alteração ∆H necessária no ganho para manter o sinal à 
 mesma altura, é devida a dois fatores: 
 
 a) perda por divergência do feixe sônico (∆Vs) devido à 
 alteração no caminho sônico. 
 b) perda por atenuação sônica devido ao material. 
 
 A influência da perda por divergência deve ser subtraída, 
 ficando-se apenas com a parcela devida à atenuação. A perda 
 por divergência pode ser determinada no próprio diagrama AVG, 
 com o auxílio da curva do ecode fundo, e os caminhos S1 e S2. 
 
 
 
1 
 2 
S1 S2 
G1 G2 
BS 
31 
 
 
Fig. 6.3.4.2. – Determinação de ∆Vs = V2 - V1 
 
 
 S1 -------- V1 
 ∆Vs = V2 - V1 
 S2 -------- V2 
 
 Assim, a parcela devido à atenuação sônica vale: 
 
 ∆Vα = ∆H - ∆Vs = G2 - G1 - ∆Vs 
 e o coeficiente de atenuação sônica obtém-se referenciando 
 com a variação no caminho sônico: 
 
 α = ∆Vs = G2 - G1 - ∆Vs 
 2 (S2 - S1) 2 (S2 - S1) 
 
7. Exemplos de Utilização dos Diagramas AVG. 
 
 7.1. Exemplo 1: Registro pela Altura de Referência (I). 
 
 7.1.1. Dados da Inspeção. 
 
 Técnica da Avaliação: AVG – Altura de Referência 
 Espessura da Chapa : d = 40mm 
 Cabeçote : Angular, miniatura 
 Ângulo : 60º 
 Freqüência : 4 Mhz 
 Técnica de Inspeção : Pulso-eco em pulo inteiro. 
 Limite de Registro : Ø 2 mm DPR ( conforme HP 5/3 ) 
 Refletor de Ajustagem : 25 mm do V2 
 
 
 7.1.2. Ajuste da Escala Horizontal (distância) 
 
 Caminho Sônico Máximo : Smáx = 2 d = 2 . 40 = 160mm 
 cosα cos 60º 
 
 Calibração da tela : 200 mm em caminho sônico. 
 
 7.1.3. Ajuste da Sensibilidade 
 
32 
 
 7.1.3.1. Ganho Primário 
 
 O sinal do refletor de ajustagem (25mm do V2) é elevado 
 à altura de referência (p.ex..: 40% ATT) e o ganho no aparelho 
 anotado: 
 
 Gp = 10dB (p.ex.) 
 Sp = 25mm 
 
 7.1.3.2. Correção do bloco de calibração (∆Vk). 
 
 Este valor é obtido da tabela, com os dados abaixo: 
 
 Tipo de Cabeçote : miniatura 
 Freqüência : 4 Mhz 
 Ângulo : 60º 
 Bloco de Calibração : V2 , 25mm 
 Correção especificada : ∆Vk = 0 dB 
 
 
 7.1.3.3. Correção da Transferência. (∆Vt) 
 
 
 ∆Vt = Gt2 - Gt1 - ∆Vs Gt2 = 19dB S2 = 80mm 
 
 
 
 
 
 ∆Vs = 3 dB, obtidos do diagrama AVG, com S2 = 80mm 
 
 S1 = 50mm. 
 
 ∆Vt = 19 – 12 – 3 = 4 dB 
 
 
 7.1.3.4. Ganho Complementar. 
 
 O ganho complementar é determinado no diagrama AVG 
 pela diferença entre a altura de ajustagem e a altura de 
 referência. 
 A altura de ajustagem (2dB) é dada por ponto de 
 ajustagem, cruzamento da curva de eco de fundo (V2, 25 mm) 
 com o caminho sônico de ajustagem. ( Sp = 25mm.) 
 A altura de referência (38 dB) é dada pelo ponto de 
 referência, cruzamento da curva de referência (limite de registro 
 = 2 mm DPR) com o caminho sônico máximo (Smáx = 160mm). 
 Assim, o ganho complementar vale: 
 ∆V = 38 – 2 = 36dB 
25
 
V1 60º 40
 
Peça 60º 
33 
 
 
 7.1.3.5. Ganho de Inspeção 
 
 Gr = Gp + ∆Vk + ∆Vt + ∆V 
 Gr = 10 + 0 + 4 + 36 = 50 dB 
 
 
 7.1.4. Avaliação das Descontinuidades. 
 
 7.1.4.1. Descontinuidade nº 1 
 
 Sf1 = 50 mm (caminho sônico até a descontinuidade) 
 Gf1 = 36 dB (ganho para levar o sinal da descontinuidade 
 até a altura de referência). 
 
 ∆Vf = Gf1 - Gr = 36 – 50 = -14 dB 
 
 Na posição correspondente a 50 mm de caminho sônico, 
 lançamos 14 dB a partir da altura de referência, (38dB) 
 alcançando 24 dB e ainda 2 dB abaixo da curva de referência 
 neste ponto. Portanto, esta descontinuidade não é registrável. 
 
 7.1.4.2. Descontinuidade nº 2. 
 
 SF2 = 70 mm (caminho sônico até a descontinuidade). 
 
 GF2 = 34 dB (ganho para levar o sinal da 
 descontinuidade até a altura de referência). 
 
 ∆Vf = GF2 - Gr = 34 – 50 = - 16 dB 
 
 Na posição correspondente a 70 mm de caminho sônico, 
 lançamos 16 dB a partir da altura de referência (38 dB), 
 alcançando 22 dB. Com isto excedemos em 4 dB a curva de 
 referência, sendo a descontinuidade portanto registrável. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
34 
 
 
 
 
 
S [m] 
V [dB] 
35 
 
7.2. Exemplo 2: Registro pela Altura de Referência (II). 
 
 7.2.1. Dados da Inspeção: 
 
 Técnica de Avaliação : AVG – Altura de referência 
 Espessura da Chapa : d = 265mm 
 Transdutor : Angular, 20 x 22 mm 
 Ângulo : 45º 
 Freqüência : 2 MHz 
 Técnica da Inspeção : Pulso-eco, em meio pulo 
 Limite de Registro : Ø 3 mm DPR (conforme HP 5/3) 
 Refletor de Ajustagem : Furo cilíndrico Ø 5mm no próprio peso. 
 Posição do Refletor : a 70 mm de profundidade 
 
 7.2.2. Ajuste da Escala Horizontal (caminho sônico). 
 
 Caminho sônico máximo. Smáx = d = 265 = 375 mm 
 cos α cos 45º 
 Calibração da tela : 500 mm em caminho sônico 
 
 7.2.3. Ajuste da Sensibilidade. 
 
 7.2.3.1. Ganho primário 
 
 O sinal do refletor de ajustagem (Ø 5mm, FC) é elevado 
 à altura de referência (p.ex. 40% ATT) e o ganho no aparelho 
 anotado. 
 Gp = 30 dB (por exemplo) 
 Sp = 100 mm (S = b = 70 ≈ 100 mm) 
 cos α cos 45º 
 
 7.2.3.2. Correção do Bloco de Calibração (∆Vk). 
 
 Não é aplicável, uma vez que a ajustagem foi feita em 
 furo cilíndrico na própria peça. 
 
 7.2.3.3. Correção de Transferência (∆Vt). 
 
 Não é aplicável, uma vez que a ajustagem foi feita na 
 própria peça. 
 
 
 7.2.3.4. Ganho Complementar. 
 
 O ganho complementar é determinado no diagrama AVG 
 pela diferença entre a altura de ajustagem e a altura de 
 referência.A altura de ajustagem é dada pelo ponto de ajustagem, 
 cruzamento da curva referente ao refletor de ajustagem com a 
 vertical relativa ao caminho sônico até o mesmo. (Sp = 100mm). 
 Como o refletor de ajustagem foi um furo cilíndrico e as diversas 
36 
 
 curvas do diagrama AVG são para discos planos refletores 
 (DPR), precisamos primeiro determinar qual o diâmetro 
 equivalente de DPR que na distância de 100 mm apresenta a 
 mesma refletividade que um FC de Ø 5 mm. 
 Para tanto, valemo-nos do diagrama aplicável ao 
 cabeçote de freqüência f = 2 Mhz, ou calculamos o DPR 
 equivalente através da fórmula; 
 
 Ø DPR = 4 0,2 λ2 . Dfc . S , onde: 
 
 λ = C = 3200 . 103mm/s ≈ 1,6 mm 
 F 2 . 106 s-1 
 
 Dfc = 5 mm 
 S = 100 mm 
 
 → Ø DFR = 4 0,2 * 1,62 * 5 * 100 ≈ 4 mm 
 
 Portanto, o ponto de ajustagem, no diagrama AVG será 
 definido por Ø DPR = 4 mm e S = 100 mm, sendo a altura de 
 ajustagem 22 dB. 
 A altura de referência (42 dB) é dada pelo ponto de 
 referência, definido no diagrama AVG por Ø DPR = 3 mm (limite 
 de registro) e pelo caminho sônico máximo Smáx. = 375 mm. 
 Assim, o ganho complementar vale: 
 ∆V = 42 – 22 = 20 dB 
 
 
 7.2.3.5. Ganho de Inspeção. 
 
 Gr = Gp + ∆Vk + ∆Vt + ∆V 
 Gr = 30 + 0 + 0 + 20 = 50 dB 
 
 
37 
 
 V [dB] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
38 
 
 7.2.3.6. Avaliação das Descontinuidades. 
 
 Segue o mesmo princípio apresentado no exemplo 1. 
 
 7.3. Exemplo 3 – Registro pela curva de referência. 
 
 
 7.3.1. Dados da Inspeção. 
 
 Técnica de Avaliação : AVG – Curva de referência 
 Espessura da Chapa : 15 mm 
 Transdutor : Angular, miniatura 
 Ângulo : 45º 
 Freqüência : 4 Mhz 
 Técnica de Inspeção : Pulso-eco, em pulo e meio 
 Limite de Registro : Ø 1 mm, DPR 
 Refletor de Ajustagem : 25 mm do V2 
 
 7.3.2. Ajuste da Escala Horizontal (caminho sônico). 
 
 Caminho sônico máximo : Smáx = 3d = 3 . 15 ≈ 64 mm 
 cos α cos 45º 
 Calibração da tela : 100mm em caminho sônico 
 
 7.3.3. Transcrição da Curva de Referência. 
 
 No diagrama AVG selecionado em função do tipo de transdutor 
 utilizado, assinalamos a curva de referência correspondente ao limite 
 de registro especificado (no caso, Ø 1mm DPR). 
 No ponto de inflexão da curva de referência assinalamos o Ponto 
 de Referência e traçamos a altura de referência (no caso, 28 dB). O 
 caminho sônico até o ponto de referência é 25mm e nesta distância 
 marcamos o ponto de referência na tela do aparelho, a 80% ATT. 
 A seguir dividimos o intervalo de calibração da tela (0 – 100mm) 
 em pontos convenientes para o traçado da curva de referência. 
 Sugere-se escolher pontos para os quais a diferença de 
 amplitude em relação à altura de referência sejam valores inteiros 
 como 2, 6, 8, 12, 14 dB. 
 Aconselha-se também a construção de uma tabela a 
 determinação da altura dos diversos pontos na tela do aparelho. 
 Nesta tabela são lançados, para cada ponto escolhido, a 
 diferença de amplitude obtida no diagrama AVG e a correspondente 
 redução da altura na tela da curva de referência, com uso da fórmula 
 -∆V 
 H2 = H1 .10 20 
 
 
 
 
 
 
39 
 
S (mm) V (dB) AV (dB) Redução de altura a (%) A.T. (%) 
15 30 2 80 64 
25 28 0 100 80 (ponto de referência) 
35 30 2 80 64 
45 32 4 64 50 
63 36 8 40 32 
75 38 10 32 25 
85 40 12 25 20 
100 42 14 20 16 
 
 
 Os pontos assim determinados são transcritos para a tela do aparelho, 
permitindo o traçado da curva de referência. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 7.3.4. Ajuste da Sensibilidade. 
 
 7.3.4.1. Ganho primário 
 
 O sinal de refletor de ajustagem (25mm do V2) é elevado 
 à altura de referência (80% ATT) e o ganho no aparelho anotado. 
 
 Gp = 10 dB (p. ex.) 
 Sp = 25 mm 
 
 7.3.4.2. Correção do bloco de calibração (∆Vk). 
 
 Este valor é obtido de tabela, com os dados abaixo: 
 Transdutor : angular, miniatura, 45º, 4 Mhz 
 Bloco de Calibração : V2, arco de 25 mm 
 Correção especificada : ∆Vk = - 2dB 
 
 7.3.4.3. Correção de Transferência (∆Vt). 
 
 ∆Vt = Gt2 – Gt1 - ∆Vs 
 
0 100mm CS, 45º 
40 
 
 
 Gt1 = 10 dB S1 = 35mm 
 
 Gt2 = 14 dB S2 = 42mm 
 
 ∆Vs = 0dB, obtido do diagrama AVG, com S2=42mm e S1=35mm 
 » ∆Vt = 14 – 10 – 0 = 4 dB 
 
 
 7.3.4.4. Ganho Complementar (∆V). 
 
 O ganho complementar é determinado no diagrama AVG 
 pela diferença entre a altura de ajustagem e a altura de 
 referência. 
 A altura de ajustagem (2dB) é dada pelo ponto de 
 ajustagem, cruzamento da curva de eco de fundo (V2, 25mm), 
 com o caminho sônico de ajustagem (Sp = 25mm). 
 A altura de referência (28 dB) é dada pelo ponto de 
 referência (ponto de inflexão da curva de referência). 
 Assim, o ganho complementar vale: 
 
 ∆V = 28 – 2 = 26 dB 
 
 
 
25
 V1 45º 
15
 
Peça 
45º 
41 
 
7.3.4.5. Ganho de inspeção (Gr). 
 
 Gr = Gp + ∆VK + ∆Vt + ∆v 
 Gr = 10 + (-2) +4 +26 = 38dB 
 
 
 7.3.5. Avaliação das Descontinuidades. 
 
 7.3.5.1 Descontinuidades nº 1. 
 
 Sf1 = 35mm (caminho sônico até a descontinuidade) 
 Gf1 = 32 dB (ganho para levar o sinal da descontinuidade 
 até a curva de referência) 
 ∆Vf = Gf1 – Gr = 32 – 38 = -6 dB (diferença de ganho) 
 ∆Hf = - ∆Vf = +6 dB (excesso de amplitude) 
 Refletor equivalente: Ø 1,5mm DPR (6 dB acima de Ø1,0mm DPR no diagrama AVG) 
 
 
 7.4. Exemplo 4 : Correção por Atenuação da Curva de Referência. 
 
 7.4.1. Dados da Inspeção : idem exemplo 3 
 dB 
 Coeficiente de atenuação da peça : α2 = 40 m 
 dB 
 Coeficiente de atenuação dos blocos V1 e V2 : α1 = 20 m 
 
 7.4.2. Ajuste da Escala Horizontal: idem exemplo 3 
 
 7.4.3. Transcrição da Curva de Referência : idem exemplo 3. 
 
 7.4.4. Correção da Curva de Referência devido à Atenuação. 
 
 Para os pontos anteriormente selecionados para o traçado da 
 curva de referência, devem ser calculadas as parcelas de ∆Vα e 
 corrigidas as alturas anteriormente definidas. 
 
 ∆Vα = 2 ( S2α2 – S1α1 ) , onde: 
 
 S2 = caminho sônico na peça sob inspeção 
 α2 = coeficiente de atenuação sônica do material sob inspeção 
 S1 = caminho sônico até o refletor de ajustagem (V2, 25mm) 
 α1 = coeficiente de atenuação sônica do bloco de ajustagem (V2) 
 
 ∆Vα = 2 S2α2 – 2 S1α1 = ∆Vα2 - ∆Vα1 
 
 dB dB 
 ∆Vα = 2 . S2 . 0,04 mm 2 . 25mm . 0,02 mm 
 
 ∆Vα = 0,08 . S2 - 1 dB 
 
42 
 
 A parcela 2S1α1 = 1 dB corresponde à perda por atenuação 
 sônica verificada no bloco V2, 25mm, quando da determinação do 
 ganho primário. Como esta parcela já havia portanto sido 
 involuntariamente considerada quando do ajuste da sensibilidade, ela 
 deve agora ser descontada ao considerarmos a perda real devido à 
 atenuação do material sob inspeção. 
 
 
 
Caminho 
Sônico 
Curva de referência 
(sem correção) 
Curva de Referência 
(corrigida) Curvas Auxiliares 
S (mm) ∆V (dB) A.T.(%) ∆V α (dB) 
A.T. 
corri. (%) ∆V * (dB) A.T. (%) 
15 2 64 0,2 62 - - 
25 0 80 1,0 71 - - 
35 2 64 1,8 52 - - 
45 4 50 2,6 37 - - 
63 8 32 4,0 20 +2 80 
75 10 25 5,0 14 +2 56 
85 12 20 5,8 10 +2 40 
100 14 16 7,0 7 +2 28 
 
 
 
 7.4.5. Ajuste da Sensibilidade. 
 
 7.4.5.1. Ganho primário: idem exemplo 3 
 
 Gp = 10 dB 
 
 7.4.5.2. Correção do Bloco de Calibração: 
 idem exemplo 3. 
 
 ∆Vk = - 2 dB 
Curva Auxiliar (+12dB)
Curva sem Correção
Curva sem Correção
43 
 
 
 7.4.5.3. Correção da Transferência / Correção do Acoplamento. 
 
 A correção da transferência conforme determinada 
no exemplo 3 (∆Vt = 4 dB), incluía também a influência da 
atenuação sônica, tanto do bloco V1 quanto da peça. Como a 
atenuação sônica foi agora considerada independentemente, 
através da correção da curva de referência, devemos ao invés 
da correção de transferência, adotar a pura correção do 
acoplamento, eliminando a influência da atenuação sônica. 
 
 Gt1 = 10 dB S1 = 35mm 
 
 
 Gt2 = 14 dB S2 = 42mm 
 
 ∆Vt = Gt2 – Gt1 - ∆Vs 
 ∆Vt = ∆Va + ∆Vα 
 
 » ∆Va = Gt2 – Gt1 - ∆Vs - ∆Vα 
 
 ∆Vα = 2 (S2α2 – S1α1) 
 
 » ∆Va = Gt2 – Gt1 - ∆Vs - 2 (S2α2 – S1α1) 
 
 Gt2 – Gt1 = 14 dB – 10 dB = 4 dB 
 
 ∆Vs = 0 dB (obtido do diagrama AVG para S2 = 42mm e 
 S1 = 35mm) 
 dB 
 ∆Vα = 2 (42mm . 0,04 mm – 35mm . 0,02mmdB/mm) 
 ≈ 2 dB 
 
 » ∆Va = 4 dB – 0 dB – 2 dB = 2 dB 
 
 7.4.5.4. Ganho Complementar (idem exemplo 3) 
 
 ∆V = 26 dB 
 
 7.4.5.5. Ganho de Inspeção (Gr) 
 
 Gr = Gp + ∆Vk + ∆Va + ∆V + ∆V* 
 Gr(I) = 10 + (-2) + 2 + 26 = 36 dB (curva corrigida) 
 Gr(II) = 10 + (-2) + 2 + 26 + 12 = 48 dB (curva auxiliar) 
 
15
 
Peça 
45º 
25
 V1 45º 
44 
 
 
8. Anexos : Fórmulas, diagramas, tabelas. 
 
1. Notação para Amplitude dos Ecos 
 
 
 
 
 
 
2. Leis da Distância e Tamanho de Refletores, no campo remoto. 
 
 
 
45 
 
 
3. Refletores de Ajustagem: Fórmula e diagramas para determinação do Ø de disco plano refletor, equivalente a furo cilíndrico 
transversal. 
 
 
46 
 
 
4. Correção do Bloco de Calibração (∆Vk) 
 
 
 
 
5. Determinação do coeficiente de Atenuação Sônica (α) 
 
 
Transdutor 
P 
MHz Tipo 
α 
º 
∆V 
dB 
 
Bloco de Calibração 
 
WPK 
 
 
20 x 
22mm 
 
MWPK 
 
8 x 
9mm 
 
MWPK 
 
8 x 
9mm 
 
 
4 
 
 
2 
 
 
2 
47 
 
 
6. Ajuste da Sensibilidade – Correções – Avaliação 
 
 
48 
 
 
 
49 
 
 
50 
 
 
 
 V [dB] 
51 
 
 
 
V [dB] 
52 
 
 
53 
 
 
 
 
ADENDA
 
 5.3 – Utilização das Escalas AVG 
 
5.3.1 – Introdução 
 
O procedimento para utilização das escalas AVG depende do tipo 
de transdutor utilizado e varia de fabricante para fabricante. 
As instruções para utilização das escalas geralmente 
acompanham o conjunto de escalas que se adquire. 
Sendo impossível apresentar todos os procedimentos em-
pregados com todos os tipos existentes de escala, explanaremos em 
detalhes um dos modelos mais utilizados, que é a escala AVG para 
transdutores angulares de 4 MHz do fabricante Krautkrãmer (fig. 5.1). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 - Designação da escala (MAD 4444). 
2 - Transdutor para o qual se aplica a escala (MWB 45N4). 
3 - Atenuação sônica considerada para o material sob inspeção (60 dB/m). 
4 - Indicação do bloco de calibração e do refletor a ser utilizado para a 
calibração da escala de distâncias (Bloco V2/Raio 25 mm). 
5 - Marcações dos pontos onde devem coincidir os ecos provenientes do bloco 
de calibração da escala de distâncias. 
6 - Escala de distâncias, em distância projetada reduzida (200 mm). 
7 - Ponto de ajustagem para o ganho primário e indicação do refletor de 
ajustagem, no caso o raio de 25 mm do bloco V2 (R2). 
8 - Curva traço e ponto (K1) para transmissão em V no bloco VI, para 
determinação da correção do acoplamento (∆VA). 
9 - Curvas tracejadas (TL), para transmissão na peça, para determinação da 
correção do acoplamento (∆VA). 
10 - Tabela do ganho complementar (∆V) a ser utilizado, em função do limite 
de registro adotado (ø) e da curva na tela que se utiliza para a avaliação (I, II, 
III ou IV). 
11 - Curvas contínuas I, II, III e IV para avaliação da refletividade de 
descontinuidades. 
12 - Curvas tracejadas auxiliares, espaçadas de 2 em 2 dB. 
5.3.2 – Seleção da Escala a Utilizar (1). 
 
 
A escala AVG a ser utilizada deve ser determinada em função 
do transdutor a ser empregado (2) e da escala de distâncias em que se 
vai trabalhar (6). 
 
5.3.3 – Calibração da Escala de Distâncias. 
 
No caso de transdutores angulares, a calibração é feita em 
distância projetada reduzida (a’). Para facilitar esta calibração, a própria 
escala indica os pontos onde deverão coincidir os ecos provenientes do 
bloco de calibração, no caso o V2, quando se obtém o 10 eco do raio de 25 
mm (4 e 5). 
 
5.3.4 – Determinação do Ganho Primário Gp. 
 
O ganho primário Gp é o ganho lido no aparelho quando se 
eleva o eco proveniente do refletor de ajustagem, no caso o raio de 25 mm 
do bloco V2, até o ponto indicado na escala AVG (7). 
 
5.3.5 – Determinação da Correção do Acoplamento (∆VA). 
 
A correçãodo acoplamento é feita comparando-se variação no 
ganho necessária para manter-se a altura do eco, quando se faz uma 
transmissão em V no bloco de ajustagem e posteriormente na peça a ser 
inspecionada. 
Como além das condições de acoplamento, também variações na 
atenuação sônica e no caminho sônico percorrido influem na altura dos ecos, 
as escalas AVG apresentam curvas que levam em consideração e eliminam a 
influência destes outros fatores. 
Inicialmente lê-se o ganho necessário para elevar-se o eco 
proveniente da transmissão em V no bloco VI, até a linha correspondente (traço 
e ponto K1), na escala AVG. 
Posteriormente leva-se o eco proveniente da transmissão em V 
na peça sob inspeção até a linha tracejada (9). A diferença para mais ou 
para menos no ganho lido no aparelho, é o valor da correção do 
acoplamento ∆VA. 
Em função do caminho sônico necessário para a transmissão em 
V na peça, utiliza-se uma das 3 linhas tracejadas existentes na tela (TL, TL + 
 
12 ou TL + 24), descontando-se respectivamente 12 dB ou 24 dB no ganho 
lido no aparelho lido no aparelho no caso de uso das 2 últimas. 
 
5.3.6 – Determinação do Ganho Complementar (∆V). 
O ganho complementar ∆V a ser utilizado depende do diâmetro do 
disco plano refletor utilizado como ,limite de registro e da posição da indicação 
na tela do aparelho (curvas I, II, III ou IV). 
O valor de A V é obtido na tabela 10 da própria escala. Em geral as 
curvas I, II, III e IV estão separadas de 12 em 12 dB. 
 
5.3.7 – Avaliação das Descontinuidades. 
Todas as indicações cujos sinais alcançarem ou superarem a curva 
de referência deverão ser registrado. O excesso de amplitude é dado pela 
redução no ganho em dB para trazer o sinal da indicação até a curva de 
referência. 
 
5.3.8 – Particularidade de Algumas Escalas AVG. 
5.3.8.1. – Escalas AVG para transdutores de 2 MHz. 
Como a influência da variação da atenuação sônica é menor em 
freqüências mais baixas, as escalas AVG para transdutores de 2 MHz 
apresentam uma única linha para a transmissão em V tanto no bloco VI quanto 
na peça, para a determinação de ∆VA. 
5.3.8.2. – Escalas AVG para transdutores normais (0º). 
 
Nas escalas AVG para transdutores normais(Oº) a escala de distâncias não 
pode evidentemente ser calibrada em.distância projetada reduzida (a’), sendo 
feita em caminho sônico (s). 
Além disto, quando se utilizam cabeçotes normais, usualmente 
consegue-se obter eco de fundo na própria peça, o que permite que se faça 
a ajustagem do ganho primário na própria peça, eliminando-se a neces-
sidade de correção do acoplamento. Assim sendo, ao invés de apresentar 
curvas para a transmissão em V no bloco V1 e na peça, e ponto para 
ajustagem do ganho primário no bloco V2 ou V1, as escalas AVG 
apresentam tão somente curvas tracejadas para o eco de fundo, com 
indicação do correspondente ganho complementar. 
 
 
1 - Designação da escala. 
2 - Transdutores aplicáveis. 
3 - Escala de distâncias em caminho sônico (s). 
4 - Curvas do eco de fundo, para ajustagem do ganho primário_(Gp). 
5 - Curvas de limites de registro ou refletores equivalentes. 
 
5.3.8.3 – Escalas AVG antigas e outros modelos. 
Algumas escalas AVG, bem como as escalas AVG antigas para 
transdutores angulares da Krautkrãme, não apresentam tabela para o ganho 
complementar em função do limite de, registro adotado, para uso em conjunto 
com as curvas I, II, III e IV. 
Ao invés disto, as próprias curvas são designadas com o diâmetro 
do refletor equivalente para a amplitude do sinal que se obtém na tela. 
Nestes casos a avaliação da descontinuidade é feita de outra forma. 
Ao invés de se dizer que o sinal da descontinuidade excedeu ou não o limite de 
registro em tantos dB, diz-se que a descontinuidade detectada tem uma 
refletividade equivalente a tantos mm. 
Evidentemente uma forma de avaliação pode ser transformada 
na outra através da aplicação das leis da acústica, requerendo alguns 
cálculos.