CETRE CENTRO DE TREINAMENTO

Apresentação em tema: "CETRE CENTRO DE TREINAMENTO"— Transcrição da apresentação:

1 CETRE CENTRO DE TREINAMENTO
ULTRA-SOM

2 ULTRA SOM 1 - OBJETIVO 2 - APLICAÇÃO
Método não destrutivo no qual o feixe sônico de alta frequência é efetivado no material a ser inspecionado com objetivo de detectar descontinuidades internas e superficiais 2 - APLICAÇÃO Detecção e avaliação de descontinuidades internas Detecção de descontinuidades superficiais Medição de espessuras Controle de corrosão Determinação de propriedades físicas, estrutura, tamanho de grão e constantes elásticas

3 VANTAGENS alta sensibilidade; laudo imediato
não requer cuidados quanto a segurança grandes espessuras não é uma limitação para o ensaio permite definir a profundidade e o tamanho da descontinuidade

4 LIMITAÇÕES requer grande conhecimento teórico e experiência por parte do inspetor; o registro permanente não é facilmente obtido faixas de espessuras muito finas, constituem uma dificuldade para a aplicação do método requer o preparo da superfície, e em alguns casos existe a necessidade de remover o reforço de solda

5 ONDAS ULTRA SÔNICAS Existem basicamente 4 tipos:
Ondas Longitudinais ou ondas de compressão: se propagam nos sólidos, líquidos e gases. É a onda de maior velocidade de propagação. Ondas Transversais, de corte ou de cizalhamento: se propagam somente nos sólidos. Sua velocidade é aproximadamente 50% da onda Longitudinal.

6 ONDAS ULTRA SÔNICAS Ondas Superficiais de Rayleigh e de Creeping: se propagam apenas nos sólidos, velocidade é aproximadamente 10% inferior a onda transversal. Ondas de Lamb: podem ser simétrica ou dilatacional ou assimétrica ou compressional. A velocidade é variável em função do ângulo no qual a onda entra na peça. No aço geralmente fica entre 2000 e 4000 m/s. É transmitida em espessuras finas (na grandeza um comprimento de onda)

7 ONDAS ULTRA SÔNICAS

8 ONDAS ULTRA SÔNICAS

9 ONDAS ULTRA SÔNICAS

10 PRINCÍPIOS FÍSICOS ONDAS
Amplitude A t - tempo   - Lambda: Comprimento da onda  DEFINIÇÃO: São vibrações mecânicas periódicas na matéria, que transporta energia sem transporte de matéria

11 FREQUÊNCIAS ULTRASÔNICAS
Abaixo 20 Hz - Infra-Som de 20 a Hz - Som (Ouvido humano) acima de Hz (20 KHz) - Ultra-Som FREQUÊNCIAS ULTRASÔNICAS Ultra-Som Industrial Faixa utilizada: de 0,5 a 25 MHz Freqüências mais utilizadas: 2, 4 e 5 MHz

12 ESPECTRO DE FREQÜÊNCIAS SONORAS

13 VELOCIDADE Definimos velocidade de propagação como sendo a distância percorrida pela onda na unidade de tempo (m/s) é uma característica do meio, sendo constante independente da freqüência

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15 PRINCÍPIOS FÍSICOS ONDAS
t - tempo

16 PRINCÍPIOS FÍSICOS ONDAS
t - tempo Uma onda Longitudinal, com freqüência de 2 MHz, no aço apresentará um comprimento de onda de:  = V / F   = 5920 / 2 x (metros)  = 2950 x ou 2,95 mm

17 IMPEDÂNCIA ACÚSTICA É definida como o produto da massa pela velocidade sônica do material e é utilizado no ensaio por Ultra-som para calcular as quantidades de energia refletida e transmitida quando ocorre a incidência de um feixe ultra-sônico em uma interface.

18 INCIDÊNCIA NORMAL

19 INCIDÊNCIA NORMAL A quantidade de energia refletida ou transmitida depende da diferença entre as impedâncias do meio 1 e meio 2; quanto maior a diferença menor a transmissão. Calcular a quantidade de energia refletida em uma interface água/aço. Sabendo-se que a impedância da água é 1,5 e do aço 46,5 x 106 Kg/m2s.

20 INCIDÊNCIA NORMAL

21 INCIDÊNCIA OBLÍQUA

22 INCIDÊNCIA OBLÍQUA 1º ÂNGULO CRÍTICO

23 INCIDÊNCIA OBLÍQUA 2º ÂNGULO CRÍTICO

24 CÁLCULOS UTILIZANDO-SE A LEI DE SNELL
Calcular o 1º e 2º ângulos crítico. Calcular qual o ângulo de um cabeçote de 60º no alumínio. vel. OL aço = 5920 m/s /// vel. OL acrílico = 1480 m/s vel. OT aço = 3230 m/s /// vel. OT alumínio = 3130 m/s

25 ATENUAÇÃO SÔNICA

26 ATENUAÇÃO SÔNICA

27 EFEITO PIEZO-ELÉTRICO
Compressão Eletrodos DEFINIÇÃO: É a propriedade de certos cristais de transformar energia elétrica em mecânica e vice - versa

28 TIPOS DE CRISTAIS Espessura do Cristal Quartzo (cristal natural)
Sulfato de Lítio (hidratado) Titanato de Bário (sintetizado) Metaniobato de Chumbo (sintetizado) Espessura do Cristal Frequência de ressonância e = V/2f Onde V = velocidade do US no cristal

29 CABEÇOTE NORMAL

30 CABEÇOTE DUPLO CRISTAL

31 CABEÇOTE ANGULAR

32 CAMPO PRÓXIMO

33 DIVERGÊNCIA

34 Espessura = Tempo do pulso sônico x Velocidade do som material
TRANSDUTOR S/E Espessura = Tempo do pulso sônico x Velocidade do som material 2

35 MEDIÇÃO DE ESPESSURAS para medição a quente deve ser efetuado correções a barreira acústica deve ficar perpendicular ao eixo longitudinal , no caso de medições em tubulações medição sobre camada de tinta somente com equipamentos especiais que possuem ajuste para efetuar a medição da espessura entre o primeiro e o segundo eco de fundo para aços inoxidáveis austenítico efetuar a análise de contaminantes (Cloro e Flúor) equipamentos que não possuem a correção do caminho em “V” (V patch), a calibração deverá ser efetuada no bloco padrão com uma espessura próxima da que será medida, com uma tolerância de ± 25%

36 ME -MÉTODO POR RESSONÂNCIA

37 ME -MÉTODO POR RESSONÂNCIA
Obs. Este método foi substituído pelo pulso-eco, que apresenta maior precisão Este método baseia-se no fato que uma onda elástica entra em ressonância quando a espessura da peça é igual a um número inteiro de meios comprimento de onda Utiliza-se um feixe contínuo e a freqüência é variada até que a peça entre em ressonância.O fenômeno repete-se nos diferentes harmônicos além da freqüência fundamental. Sabendo-se a velocidade no material e duas freqüências de ressonância seguidas (dois harmônicos), pode-se determinar a espessura através da equação demonstrada acima

38 BLOCO DE CALIBRAÇÃO - ME

39 Análise de Contaminantes TRINCAS DEVIDO A CORROSÃO SOB TENSÃO
MEDIÇÃO DE ESPESSURAS Análise de Contaminantes Aço Inoxidável Austenítico e Titânio Cloro + flúor Qual o Problema? TRINCAS DEVIDO A CORROSÃO SOB TENSÃO

40 Análise de Contaminantes
MEDIÇÃO DE ESPESSURAS Análise de Contaminantes

41 APARELHO DE ULTRA-SOM CONVENCIONAL Tela tipo A-Scan

42 TÉCNICA PULSO - ECO Tempo / Espessura Material de Teste

43 DESCONTINUIDADES LAMINARES
Transdutor Transdutor

44 MÉTODO POR TRANSPARÊNCIA

45 MÉTODO POR TRANSPARÊNCIA X PULSO ECO
Pulso Eco - permite avaliar a morfologia e localização da descontinuidade (tipo, profundidade e tamanho) Transparência - só é possível monitorar a existência de uma descontinuidade pelo comportamento do eco de fundo, não sendo possível localizar ou avaliar a descontinuidade. Para se manter a correta posição dos transdutores é necessário um sistema de varredura mecanizado.

46 TESTE POR IMERSÃO A - Eco da interface Água-peça
B - Eco da descontinuidade C - Eco de fundo da peça

47 TESTE POR IMERSÃO

48 A-SCAN

49 B-SCAN

50 C-SCAN

51 BLOCO PADRÃO V1

52 BLOCO PADRÃO V2

53 CALIBRAÇÃO DE ESCALAS

54 CALIBRAÇÃO DO INSTRUMENTO
Cabeçote Angular Bloco VI Feixe Sônico

55 DETERMINAÇÃO DA SAÍDA / ENTRADA DO FEIXE SÔNICO (INDEX)
Cabeçote Angular INDEX Feixe Sônico Saída do Feixe Bloco VI

56 RESOLUÇÃO CABEÇOTE NORMAL E SE

57 RESOLUÇÃO CABEÇOTE ANGULAR

58 VERIFICAÇÃO DO ÂNGULO DE INCIDÊNCIA
INDEX Saída/Entrada Feixe Sônico Cabeçote Angular Bloco VI Acrílico Feixe Sônico

59 TÉCNICA DOS 6 dB

60 OUTRAS TÉCNICA DE DIMENSIONAMENTO
TÉCNICA DOS 20 dB TÉCNICA DOS 12 dB TÉCNICA DA REGIÃO SÃ TÉCNICA DA COMPARAÇÃO DE AMPLITUDE TÉCNICA DA MÁXIMA AMPLITUDE TÉCNICA DA DIFRAÇÃO (TOFD)

61 CABEÇOTE ANGULAR TRIGONOMETRIA

62 CONVERSÃO DE MODO

63 NÍVEL DE REFERÊNCIA CABEÇOTE ANGULAR- FURO CILÍNDRICO

64 NÍVEL DE REFERÊNCIA CABEÇOTE ANGULAR- ENTALHE

65 NÍVEL DE REFERÊNCIA FURO CILÍNDRICO - CABEÇOTE NORMAL E SE

66 NÍVEL DE REFERÊNCIA CABEÇOTE NORMAL - FURO DE FUNDO PLANO

67 PERDAS POR TRANSFERÊNCIA