Skip links

O Guia Definitivo do Ultrassom Phased Array

O ultrassom phased array é uma técnica avançada de inspeção não destrutiva (END) que utiliza múltiplos elementos de um transdutor para gerar e receber ondas ultrassônicas. Ao controlar individualmente o tempo de emissão e recepção dessas ondas, é possível manipular o feixe ultrassônico para criar imagens detalhadas da estrutura interna dos materiais.

Histórico e Evolução​

Desde sua introdução na década de 1950, o ultrassom phased array evoluiu significativamente. Originalmente desenvolvido para aplicações militares e aeroespaciais, hoje é amplamente utilizado em diversas indústrias, incluindo petróleo e gás, automotiva, e na área médica.

 

Importância na Indústria

A importância do ultrassom phased array na indústria é inegável. Sua capacidade de fornecer imagens precisas e detalhadas de falhas internas sem danificar os materiais inspecionados faz dele uma ferramenta indispensável para a garantia de qualidade e segurança em várias aplicações industriais.

Princípios do Ultrassom Phased Array

O funcionamento do ultrassom phased array baseia-se na emissão e recepção de ondas ultrassônicas através de múltiplos elementos transdutores. Cada um desses elementos pode ser controlado individualmente, permitindo a formação e a focalização do feixe ultrassônico em diferentes ângulos e profundidades.

Emissão e Recepção de Ondas Ultrassônicas

Os transdutores phased array são compostos por múltiplos elementos piezoelétricos. Quando uma corrente elétrica é aplicada a esses elementos, eles vibram e geram ondas ultrassônicas. Cada elemento pode ser ativado em tempos ligeiramente diferentes, criando um padrão de ondas que pode ser direcionado e focado com precisão.

Controle de Fase

O controle de fase é a chave para a operação dos sistemas phased array. Ao variar o tempo de disparo dos elementos individuais, o feixe ultrassônico pode ser direcionado em ângulos específicos. Este controle permite a varredura eletrônica do feixe sem a necessidade de mover fisicamente o transdutor, aumentando a velocidade e a flexibilidade das inspeções.

 

Focalização Dinâmica

Além do direcionamento do feixe, o ultrassom phased array também permite a focalização dinâmica. Isso significa que o foco do feixe pode ser ajustado eletronicamente para diferentes profundidades dentro do material, melhorando a resolução e a precisão das inspeções.

 
 

Processamento de Sinais

Os sinais refletidos são captados pelos mesmos elementos transdutores que os emitiram. Esses sinais são então digitalizados e processados para criar imagens detalhadas. O processamento de sinais envolve técnicas avançadas como a soma de aperturas sintéticas e a correção de aberrações, garantindo a qualidade das imagens geradas.

 

Física do Ultrassom

A física do ultrassom é fundamental para compreender como o ultrassom phased array opera e como ele pode ser utilizado para inspecionar materiais.

 
ondas ultrassom
inspeção manutenção equipamentos

Propriedades das Ondas Ultrassônicas

As ondas ultrassônicas são ondas mecânicas que se propagam através de materiais sólidos, líquidos e gasosos. Elas têm frequências acima do limite auditivo humano, geralmente entre 1 MHz e 20 MHz para aplicações industriais.

Reflexão e Transmissão

Quando as ondas ultrassônicas encontram uma interface entre dois materiais com diferentes impedâncias acústicas, parte da energia das ondas é refletida e parte é transmitida. A quantidade de energia refletida depende da diferença de impedância entre os dois materiais. Essa propriedade é explorada para detectar descontinuidades internas, como trincas e inclusões.

Atenuação e Dispersão

As ondas ultrassônicas sofrem atenuação à medida que se propagam através de um material. Isso significa que a amplitude das ondas diminui com a distância devido à absorção de energia pelo material e à dispersão das ondas. A atenuação é dependente da frequência, sendo maior para frequências mais altas.

 

Formação de Imagens Detalhadas

A análise das ondas refletidas permite a formação de imagens detalhadas do interior dos materiais. O ultrassom phased array utiliza algoritmos avançados de processamento de sinais para combinar os ecos refletidos de diferentes ângulos e profundidades, criando imagens bidimensionais e tridimensionais que revelam a estrutura interna e possíveis falhas.

 

Interação das Ondas Ultrassônicas com Materiais

A interação das ondas ultrassônicas com diferentes materiais é essencial para entender como o ultrassom phased array pode ser aplicado a diversas situações de inspeção.

 

Detecção de Falhas

As falhas internas em um material, como trincas, porosidades e inclusões, alteram a trajetória das ondas ultrassônicas. Essas alterações geram ecos distintos que podem ser captados e analisados para identificar e caracterizar as falhas.

Resolução e Penetração

A resolução das imagens obtidas pelo ultrassom phased array é determinada pela frequência das ondas ultrassônicas. Frequências mais altas proporcionam maior resolução, mas menor penetração, enquanto frequências mais baixas oferecem maior penetração, mas menor resolução. A escolha da frequência depende do tipo de material e da profundidade das inspeções necessárias.

Focalização e Direcionamento

A capacidade de focalizar e direcionar o feixe ultrassônico é uma das principais vantagens do phased array. Isso permite a inspeção de áreas específicas com alta precisão, ajustando o foco para diferentes profundidades e ângulos, o que é particularmente útil para inspecionar componentes complexos ou áreas de difícil acesso.

 

Conclusão

A compreensão dos princípios de funcionamento do ultrassom phased array e da física do ultrassom é fundamental para a aplicação eficaz dessa tecnologia em inspeções não destrutivas. A capacidade de controlar individualmente os elementos transdutores e de processar os sinais refletidos com alta precisão faz do ultrassom phased array uma ferramenta poderosa para garantir a integridade e a qualidade dos materiais em diversas indústrias.

Garanta a Integridade de Seus Ativos com a Brasil Inspect

Está pronto para transformar a inspeção e manutenção de seus equipamentos industriais em um pilar de sucesso e sustentabilidade para a sua empresa? A BrasilInspect.com está aqui para ser seu parceiro nessa jornada. Com uma equipe de especialistas e as tecnologias mais avançadas, oferecemos serviços personalizados que atendem às suas necessidades específicas. Não deixe para depois o que você pode otimizar hoje. Entre em contato conosco e descubra como podemos ajudar a elevar a eficiência, segurança e longevidade dos seus equipamentos industriais, garantindo que sua empresa não apenas atenda, mas exceda as expectativas do mercado.

  • Radiografia Industrial: Utiliza raios X ou gama para visualizar estruturas internas, identificando defeitos e irregularidades em componentes ou equipamentos.
  • Ultrassom Industrial: Emprega ondas sonoras de alta frequência para detectar falhas internas, sendo eficaz em uma ampla gama de materiais e estruturas.
  • Ensaios Não Destrutivos Tradicionais: Abrange técnicas como líquido penetrante, partículas magnéticas e ensaio visual, oferecendo soluções confiáveis para inspeção.
  • Ensaios Não Destrutivos Avançados: Para demandas mais complexas, disponibiliza ultrassom phased array, TOFD, entre outros, elevando o padrão de precisão das inspeções.
  • Serviços Integrados: Além dos ENDs, a empresa presta serviços complementares, incluindo calibração de válvulas e equipamentos, cumprindo com normas específicas como a NR-13.

Fale Com Nossos Consultores

Converse com especialistas dedicados para soluções personalizadas às suas necessidades industriais.

Como nos contratar

Contato

Entre em contato conosco por email, chat ou telefone ou preenchendo o formulário de contato em nosso site.
(19) 3884-9960
comercial@brasilinspect.com.br

Análise

Nossa equipe irá analisar suas necessidades e fornecer um orçamento personalizado

Inspeção

Agendaremos uma visita ao local para realizar a inspeção

Resultado

Após a conclusão da inspeção, você receberá um relatório detalhado com os resultados.

Siga a Brasil Inspect nas Redes Sociais

Quer receber conteúdo exclusivo do mercado de ENDs e inspeção? Cadastre-se.