O que é um medidor de espessura por ultrassom
Um medidor de espessura por ultrassom mede a espessura de parede de um material por um único lado. Uma sonda envia um pulso curto de som de alta frequência para dentro da superfície e o instrumento cronometra o eco que retorna da face oposta; como a velocidade do som no material é conhecida, esse tempo se converte em espessura. Não é preciso cortar nada, e a superfície interna nunca precisa ser alcançada.
É esse acesso por um só lado que torna o instrumento central no monitoramento de corrosão e de erosão. Em tubulações, vasos de pressão, tanques de armazenamento e cascos de navio, a parede afina por dentro enquanto por fora parece intacta. Um levantamento que mede a parede restante em uma malha de pontos e se repete ao longo do tempo transforma um processo invisível em uma tendência sobre a qual se pode agir antes de uma falha.
A medição vale apenas o que valem duas entradas: a velocidade do som do material e a qualidade do acoplamento entre sonda e superfície. Onde há revestimento sobre a superfície, onde o metal está corroído em cavidades ou foi retificado, ou onde a temperatura é alta, a leitura exige mais do que uma única passada de pulso-eco para ser significativa. Esta página trata dessas condições e do limite em relação aos demais métodos não destrutivos.
Como um medidor de espessura por ultrassom mede
O instrumento mede um tempo e o converte por meio de uma velocidade. Essa velocidade é uma propriedade do material e varia com a liga e com a temperatura, de modo que precisa ser tomada de uma tabela ou, melhor ainda, estabelecida sobre uma amostra do mesmo material e de espessura conhecida. Um medidor ajustado para aço vai reportar a espessura errada em alumínio ou em aço inoxidável, e não por uma margem pequena.
O acoplamento é a segunda dependência. O som nessas frequências não se propaga de forma útil pelo ar, de modo que um acoplante líquido ou em gel faz a ponte entre a sonda e a superfície. Uma superfície rugosa, com carepa ou curva exige um acoplante mais viscoso, e em uma superfície muito corroída em cavidades a sonda pode fazer ponte sobre a cavidade e devolver o eco da parede original, e não do fundo dela - que é a direção perigosa para o erro.
Existem dois modos de medição, destinados a problemas diferentes. O modo de eco único lê o primeiro eco que retorna e convém a uma superfície limpa. O modo eco a eco compara dois ecos sucessivos da parede de fundo, o que cancela o efeito de um revestimento ou de uma camada de tinta sobre a superfície. Onde o revestimento precisa permanecer no lugar, é o modo eco a eco que permite fazer a leitura, e isso cobra um preço na menor espessura que o instrumento consegue resolver.
Opções de configuração
Grande parte da especificação é definida por essas decisões, e não pela classe de exatidão. Cada uma restringe a seguinte, e por isso elas são resolvidas em ordem.
| Configuração | Opções a definir | O que isso decide de fato |
| Modo de medição | Eco único, e eco a eco para medir através de um revestimento | Se a tinta ou o revestimento precisam ser removidos antes da leitura, e a menor espessura que o instrumento consegue resolver. |
| Tipo de sonda | Sondas de contato, sondas de dois elementos, e sondas de linha de retardo ou de alta temperatura | Quais condições de superfície e qual faixa de temperatura o instrumento suporta. Uma sonda de dois elementos é a escolha usual quando a superfície é rugosa ou curva. |
| Frequência da sonda | A faixa de frequências disponível, escolhida em função do material e da espessura | O equilíbrio entre penetração e resolução. Uma frequência maior resolve melhor as seções finas; uma menor penetra mais fundo em material grosseiro ou atenuante. |
| Ajuste da velocidade do som | Uma tabela de materiais comuns, ou um valor estabelecido sobre uma peça de referência | Se a leitura está, ao menos, no lugar certo. É a maior fonte isolada de erro grosseiro em um levantamento. |
| Arranjo de calibração | Um degrau de referência embutido, ou um bloco separado de espessura conhecida | Se o instrumento pode ser conferido no ponto de uso, o que um procedimento de levantamento normalmente exige. |
| Modos de leitura | Captura de mínimo e um modo de varredura que acompanha a menor leitura encontrada sobre uma área | Se uma área corroída em cavidades pode ser encontrada e registrada. Uma única leitura pontual em superfície corroída não é um valor representativo. |
| Armazenamento e transferência de dados | Memória interna, registro por malha ou por ponto, e uma interface para transferir os dados | Se o levantamento produz um registro comparável com o anterior, e não um conjunto de números no papel. |
| Proteção contra o ambiente e temperatura | Grau de proteção e a temperatura de superfície que a sonda e o acoplante toleram | Se o instrumento pode ser usado em linha quente ou em condições úmidas sem esperar uma parada. |
Como escolher um medidor de espessura por ultrassom
| Fator | Por que isso decide a resposta | Como definir isso antes de cotar |
|---|
| Material e velocidade do som | A conversão depende dela, e um valor errado desloca o levantamento inteiro | Dê o nome do material e diga se existe uma peça de referência de espessura conhecida. |
| Faixa de espessura de parede a medir | Ela define a frequência da sonda e, no modo eco a eco, se a parede é grossa o bastante para ser lida através de um revestimento | Informe a menor e a maior espessura de parede restante esperadas. |
| Acesso e condição da superfície | O acesso por um só lado é a premissa, mas a superfície ainda precisa ser trabalhável | Descreva a superfície: revestida, pintada, corroída em cavidades, com carepa, corroída ou usinada. |
| Temperatura de superfície | Ela limita o tipo de sonda e o acoplante | Informe a temperatura de trabalho e diga se uma parada é possível. |
| Se o revestimento pode ser removido | Removê-lo custa tempo e pode ser inaceitável sobre uma superfície acabada | Declare se a tinta ou o revestimento precisam permanecer no lugar. |
| Resolução desejada diante da margem disponível | Uma margem de parede restante próxima da incerteza de medição exige um método mais fino | Diga que decisão os números vão orientar e o quão perto do limite os resultados tendem a cair. |
| Necessidade de registro | Um levantamento repetível exige pontos fixos de malha e leituras armazenadas | Declare se os resultados serão comparados com um levantamento anterior e em que formato. |
Se algum desses pontos ainda estiver em aberto, envie o que já se sabe. Um orçamento pode ser emitido a partir da descrição da aplicação e refinado quando as lacunas forem preenchidas.
As alternativas mais próximas
Estes são os tipos em que uma consulta sobre um medidor de espessura por ultrassom normalmente se resolve, e o ponto em que a escolha realmente se decide.
| Alternativa mais próxima | Diferença em relação a um medidor de espessura |
| Equipamentos de ensaio ultrassônico | Usa a mesma física para procurar defeitos internos - trincas, laminações, inclusões - e não para medir uma parede. Um medidor de espessura responde quanto material resta; um detector de descontinuidades responde se o material é íntegro. Quando um levantamento encontra uma área suspeita, o detector de descontinuidades é o passo seguinte. |
| Medidores de espessura de revestimento | Medem a camada sobre a superfície, que é o que uma especificação de tinta ou de revestimento metálico considera. Um medidor por ultrassom informa o metal abaixo dessa camada - e em alguns instrumentos as duas leituras são combinadas de propósito, para obter as duas respostas de um mesmo ponto. |
| Equipamentos de ensaio por correntes parasitas | Detecta defeitos superficiais e subsuperficiais em material condutivo e funciona bem em tubos e em geometrias complexas em que o ultrassom é desajeitado. Responde a descontinuidades, e não a espessura, de modo que complementa uma medição de parede em vez de substituí-la. |
| Equipamentos de inspeção por raios X | Gera imagem da estrutura interna e é o método que deixa registro em soldas e peças fundidas. É radiográfico, exige acesso pelos dois lados e controles de radiação, o que é outra ordem de custo e de preparação em relação a uma medição de parede. |
| Equipamentos de ensaio por partículas magnéticas | Revela trincas superficiais e subsuperficiais em material ferromagnético usando campo magnético e partículas de ferro. Encontra defeitos, e não afinamento, e se aplica apenas a material magnético. |
| Detectores de END | Um agrupamento que cobre os instrumentos usados para achar e dimensionar indicações nos métodos acima. Onde o requisito é um valor definido de espessura de parede, o instrumento é um medidor dedicado; um detector genérico serve para localizar defeitos. |
Em um levantamento de corrosão, as duas perguntas que não devem ser misturadas são quanta parede resta e se a parede restante é íntegra. O medidor de espessura responde à primeira, e a família de detecção de defeitos responde à segunda.
O que incluir na solicitação
A primeira resposta pode ser um orçamento, e não um conjunto de perguntas, se a consulta trouxer esses dados. Quando um valor não for conhecido, envie a descrição da função e confirmaremos o que ela implica.
- Material, e se existe uma peça de referência de espessura conhecida
- Espessura de parede restante mínima e máxima esperada
- Condição da superfície: revestida, pintada, corroída em cavidades, com carepa, corroída ou usinada
- Temperatura de superfície de trabalho, e se uma parada é possível
- Se o revestimento ou a tinta precisam permanecer no lugar
- Se o levantamento é um conjunto isolado de leituras ou uma malha repetível
- Se os dados precisam ser armazenados e exportados
- Necessidades de sonda e de acoplante para a superfície e a temperatura em questão
- Quantidade, porta de destino e data de entrega requerida
