Resumão Curso Medição de Espessura

[pic 1]

“RESUMÃO CURSO MEDIÇÃO DE ESPESSURA” ONDA

É uma perturbação que se propaga em um meio. A perturbação é chamada de pulso e o movimento do pulso constitui a onda.

NATUREZA DA ONDA

Pode ser mecânica ou então eletromagnética. As mecânicas precisam de um meio material par se propagar (sólido, líquido e gasoso). Não se propagam no vácuo. Ex.: onda sonora, onda na superfície de um lago, ondas em uma corda, etc. As eletromagnéticas (cargas elétricas oscilantes) se propagam no vácuo e na matéria. Ex.: luz, ondas de rádio, raios x, etc.

ELEMENTOS DE UMA ONDA

Crista – são os pontos mais altos de uma onda.

Vale – são os pontos mais baixos de uma onda.

Comprimento de uma onda (λ) - é igual à distância entre duas cristas ou dois vales consecutivos.

Frequência de uma onda – é o número de ondas que passam por segundo por determinado ponto. É medida em Hertz (Hz, que é igual a ciclo/s). 1Hz = 1 ciclo/s, 1.000 Hz (ou 1kHz) =

1.000 ciclos/s (ou 1 quilociclos/s) e 1000.000 Hz (ou 1MHz) = 1000.000 ciclos/s (ou 1mega ciclo/s).

V = λ . f Variações: λ = V/f ∴ f = V/λ

V – Velocidade do som no meio.

λ- Comprimento da onda.

f – frequência.

“a frequência é inversamente proporcional ao comprimento de onda, se uma aumenta a outra diminui”

“a velocidade de uma onda é constante no mesmo material e não depende da frequência: depende do tipo de material (sólido, líquido e gás) e do tipo onda (se é transversal, longitudinal, etc.)”

FAIXAS DE FREQUÊNCIA ACÚSTICA

Faixa onde o som é escutado por nós – de 20Hz a 20kHz (ou 20 ciclos/s a 20 quilociclos/s ou 20 ciclos/s a 20.000ciclos/s). Abaixo de 20Hz, infrassom e acima de 20kHz, ultrassom. Acima de 0,5MHz o som não se propaga no ar. Faixa utilizada nos equipamentos de ultrassom-1 a 25 MHz. (Frequências baixas para inspecionar fundidos e a de 25MHz para a técnica da transparência).

TIPOS DE ONDA

Longitudinal ou compressão – as partículas do meio vibram na mesma direção de propagação da onda (ou paralelas), criando zonas de compressão e zonas de diluição. Se propagam nos sólidos, líquidos e gases.

Transversal ou cizalhante – as partículas do meio vibram na direção perpendicular (ou normal) ao de propagação da onda. Só se propagam nos sólidos.

Ondas de Rayleigh ou superficiais – se propagam na superfície dos sólidos. 10% mais lenta que as transversais. Profundidade de penetração não maior que seu comprimento de onda.

Ondas de Lamb – são ondas superficiais que se propagam com comprimento de onda próximo a espessura da chapa ensaiada. Inspeciona toda a espessura do material (chapas finas).

VELOCIDADE DE PROPAGAÇÃO DOS TIPOS DE ONDAS

“A velocidade da onda longitudinal é sempre superior à velocidade da onda transversal, em qualquer material” (quase duas vezes mais rápida). As ondas superficiais são aproximadamente 10% mais lentas que as ondas transversais.

Veloc. Longitudinal > Veloc. transversal > Veloc. Superficiais Onda de menor comprimento: onda superficial

IMPEDÂNCIA ACÚSTICA

“exprime a quantidade de energia sônica que se reflete e se transmite para o meio. Todo material tem sua impedância acústica própria”. Caso as impedâncias acústicas sejam similares, não haverá reflexão. Quanto maior a diferença entre elas, maior será a reflexão.

Ζ- é a impedância acústica.

ρ - é a densidade do meio.

v – a velocidade do som no meio.

---

Ζ = ρ . v

INTERFACE

“superfície de separação entre dois meios de propriedades diferentes (impedância acústica diferente)”

INCIDÊNCIA PERPENDICULAR E OBLÍQUA EM INTERFACE PLANA

“uma onda sônica ao incidir em uma interface que separa dois meios, podem ocorrer três fenômenos: reflexão (a onda bate e volta para o mesmo meio), refração (a onda passa pela interface e se propaga no novo meio) e conversão de modo (a onda reflete ou refrata mudando o tipo de onda-longitudinal para transversal).

Quando uma onda sônica incide em uma interface formando um ângulo oblíquo com a normal, podemos ter duas situações: ou a onda é transmitida (refratada) ou é refletida, formando com a normal um ângulo de incidência que vai ser igual ao ângulo de reflexão (porque a velocidade do som é a mesma no mesmo material) e se passa, forma o ângulo de refração. Os ângulos dependem da velocidade da onda sônica em cada meio. Velocidade maior, maior ângulo.

LEI DE SNELL

“ serve para calcular relações angulares, quando uma onda incide oblíqua em uma interface”

SENα1  =  V1        

Lei de Snell[pic 2]

---

SENα2        V2

ATENUAÇÃO SÔNICA

É a perda da energia sônica durante a passagem do som em um material. É ocasionada pela dispersão (reflexões que ocorrem no material devido às heterogeneidades que criam interfaces) e pela absorção (transformação da energia sônica em calor – quanto maior a frequência, menor a penetração e quanto menor a frequência, maior penetração). Maior atenuação maior frequência menor penetração, menor atenuação menor frequência maior penetração.

• atenuação FUNDIDO, DEPOIS LAMINADO E DEPOIS FORJADO

TRANSDUTOR OU CABEÇOTE

“dispositivo que transforma uma forma de energia em outra”