Detector digital de descontinuidades por ultrassom

Um detector de descontinuidades por ultrassom é usado onde a descontinuidade que interessa está dentro do material e nenhum método de superfície chega até ela. O som é enviado para dentro da peça, o que retorna é cronometrado, e uma descontinuidade antes da face de fundo anuncia a si mesma como um eco mais cedo, em uma amplitude que diz alguma coisa sobre o seu tamanho.

O instrumento é só metade dessa medição. Quais ecos aparecem, e o que eles significam, depende da sonda que enviou o som e da calibração que dá ao retorno um significado absoluto, e as duas são acordadas para cada trabalho, e não compradas prontas.

O que é o instrumento

Um corpo com um display, uma sonda e uma calibração. O corpo gera o pulso, cronometra o retorno, aplica o ganho e mostra o sinal; a sonda transforma eletricidade em som e o som de volta em eletricidade; a calibração, refletoras de tamanho conhecido ou as características próprias da sonda, é o que converte uma amplitude em um número comparável com um nível de aceitação.

Os quatro modelos desta linha diferem por esses eixos, e não por espécie. Os quatro compartilham 500 grupos de canais de inspeção, telas coloridas com seleção de idioma e conexão USB ao computador, com o software fornecido em um pen drive. O que os separa é a frequência de amostragem, que vai de 150 MHz a 800 MHz, a faixa de varredura e se os traços ficam no instrumento ou em um disco removível.

A leitura dos ecos

O instrumento cronometra o intervalo entre o pulso transmitido e cada eco que retorna e converte esse tempo em distância usando a velocidade sonora do material. É por isso que a velocidade precisa ser ajustada corretamente, e é por isso que a divergência do próprio material sobre a faixa de velocidade do KUT350 importa: para aço o valor é da ordem de 5920 m/s em modo longitudinal, e o mesmo retardo vira uma distância diferente em alumínio ou em aço inoxidável austenítico.

O tamanho é inferido, e não medido. A amplitude de um eco depende do tamanho do refletor, da sua orientação e da distância a que ele está, de modo que uma amplitude sozinha diz muito pouco. O instrumento traça uma curva de referência, DAC nesta linha, registrando ecos de refletoras conhecidas em várias profundidades, e todo eco seguinte é comparado com essa curva. O que se informa é, portanto, um tamanho equivalente a um limiar declarado, que é a forma em que a norma de aceitação está escrita.

As sondas e por que elas não estão na ficha técnica

O material especifica os instrumentos com detalhe, e não especifica as sondas em nada. A lista de embalagem do KUT350 nomeia uma sonda reta e uma sonda angular sem informar frequência, tamanho de cristal ou ângulo, e nenhuma especificação de sonda aparece em outro lugar do documento.

Isso não é uma omissão pequena, porque a sonda decide o que pode ser encontrado. Uma sonda reta envia som ao longo do seu eixo e encontra laminações e descontinuidades paralelas à superfície; uma sonda angular refrata o feixe para dentro do material e é em torno dela que a inspeção de solda é montada, porque as descontinuidades que interessam em uma solda normalmente ficam em ângulo com a superfície. A frequência troca penetração por resolução, e o tamanho do cristal troca largura de feixe por energia. Adquirir o instrumento sem fechar as sondas deixa indefinida a capacidade real do conjunto, de modo que as sondas pertencem à consulta, junto com o instrumento.

Os modelos, e onde eles diferem

O KUT350 é o modelo de entrada, com tela sensível ao toque, amostragem de 150 MHz e faixa de varredura até 10000 mm. O KY880S tem a faixa de varredura mais curta, 6000 mm, e é descrito para a maior parte do trabalho industrial de rotina. O KY990S passa a um formato vertical com tela colorida, armazenamento em pen drive e temperatura de operação mais ampla. O KY9901PLUS acrescenta a maior taxa de amostragem, a faixa de varredura mais longa, os valores de linearidade mais apertados e duas funções que os demais não têm, correção de superfície e medição da altura da trinca, que é o que faz dele o modelo para caracterizar uma descontinuidade, e não apenas localizá-la.

Limites de medição e critérios de seleção

O KUT350 carrega quatro divergências que o material declara abertamente, e as quatro estão mantidas aqui, em vez de resolvidas. A velocidade sonora aparece em três faixas diferentes entre o cartão e a tabela de detalhes da mesma página. A linearidade vertical é dada como 2 % no cartão e 3 % na tabela. As dimensões gerais diferem por um milímetro. E o display mínimo de 15 mm em aço se contrapõe à capacidade declarada de 3 mm para peça fina, sem conciliação entre as duas.

O material também traz as suas próprias ressalvas: a tabela de detalhes declara que os seus parâmetros são apenas de referência, e a lista de embalagem declara que o seu conteúdo está sujeito a ajuste. As duas são lidas como instruções, e os valores afetados por elas ficam registrados como informação necessária, em vez de figurar como especificação.

Os limites que pertencem ao método também merecem ser ditos. O som precisa entrar no material, de modo que a superfície tem de ser lisa o bastante, e um acoplante precisa preencher a folga entre a sonda e a peça. O feixe tem largura e campo próximo, de modo que uma descontinuidade menor que o feixe é dimensionada pelo feixe, e uma descontinuidade muito perto da superfície fica onde o feixe ainda não se formou. Material de grão grosseiro e material austenítico espalham o feixe e elevam o piso de ruído. Tudo isso molda o que pode ser afirmado para um dado trabalho, e tudo isso é acordado no procedimento de inspeção, e não descoberto no instrumento.

Pedido

Os itens que definem a resposta são o material e a qualidade; a descontinuidade procurada e onde na seção ela fica; a faixa de espessura da seção e um desenho da junta; a norma de aceitação e o nível de aceitação; a condição da superfície no momento da inspeção; se traços armazenados e um relatório escrito são necessários, o que decide entre os modelos com armazenamento removível e os que não têm isso; e as sondas, que não são especificadas no material e precisam ser acordadas à parte, inclusive os ângulos que a norma pede. Se a norma ainda não está definida, envie o desenho da junta e as condições de trabalho, porque uma proposta pode ser montada sobre eles e ajustada quando os critérios de aceitação estiverem fechados. Quantidade, porta de destino e data de entrega necessária completam a consulta.