Equipamentos de testes ultrassônicos: componentes e princípios

O objetivo do equipamento ultrassônico utilizado na técnica pulso-eco é fazer com que a diferença entre “entrada de som” e “saída de som” seja tecnicamente mensurável para que possa ser avaliado. Seja um simples instrumento operado por bateria ou uma instalação de teste com avaliação e controle automáticos, os mesmos componentes são sempre utilizados.

3.1 Unidade de controle. Esta unidade determina a sequência do ciclo de testes 1. e. de quando transmitir e quando receber e avaliar.

3.2 Gerador de pulsos. Gera o pulso que induz a sonda a oscilar mecanicamente.

3.3 Sondas. A sonda transforma os pulsos elétricos em oscilações mecânicas (ultrassom) e vice-versa, converte as oscilações sonoras em elétricas. As sondas do transmissor e do receptor podem ser idênticas (operação com sonda única) ou separadas (operação TR, operação dupla).

3.4 Amplificador. O amplificador amplifica e filtra o sinal recebido e transformado pela sonda. O ganho pode ser linear ou logarítmico.

3.5 Avaliação. Às vezes isso já foi feito pela característica de ganho. Normalmente os sinais são classificados em sinais que são inferiores ou superiores a um nível limite. O instrumento que faz isso é conhecido como monitor.

3.6 Saída. Aqui o sinal recebido convertido e avaliado pode ser processado posteriormente de acordo com um programa pré-selecionado e pode ser impresso, exibido ou armazenado.

A Figura 5 mostra o layout básico do equipamento ultrassônico que converte o sinal de entrada, amplifica-o e depois o exibe na tela. Nas instalações automáticas, a tela é geralmente substituída por uma unidade mais adequada. A Figura 6 mostra o princípio de um circuito monitor para avaliação de indicações de acordo com suas amplitudes e tempos de trânsito. Um circuito de portão monitora um intervalo de tempo de trânsito específico. Se o amplificador fornecer um sinal dentro deste intervalo de tempo, o sinal pode, por exemplo, ser convertido novamente por um amplificador gravador e depois ser avaliado como analógico ou digital.

Em vez de um amplificador gravador, a saída SIM/NÃO do circuito de limite pode ser roteada por meio de um amplificador de interface que gera sinais usados para controlar o processo de teste. Ao testar, é muito importante observar a relação entre a frequência de repetição do pulso e os ciclos de teste (movimento da sonda e/ou amostra de teste etc.). Se esta relação de tempo não for considerada, resultaria em erros consideráveis, 1. e. ignorando os refletores no material e a contagem múltipla de refletores, na melhor saída de dados, embora todas as partes do sistema funcionem perfeitamente e os resultados sejam reproduzíveis. A documentação dos resultados dos testes é tão variada quanto o número de problemas de teste. Com instrumentos utilizados para testes manuais, é comum ter uma tela CRT ou LCD na qual a amplitude do sinal é exibida acima do tempo de trânsito na forma de um A-scan (fig. 6a). Uma exibição também é possível aqui por meio de um conjunto de diodos. Se, na tela, a localização do refletor for dada apenas por duas dimensões, então temos um Cscan. Tiras de impressão e plotagens adequadas ao C-scan também são frequentemente utilizadas como armazenamento de informações (fig. 7).