Telecurso 2000 - Ensaios de Materiais - 21 Ultra som

[Música] atenção vai começar agora uma Teleaula de ensaios de materiais do curso profissionalizante este módulo tem um total de 25 aulas hoje Você vai assistir a Teleaula número 21 Bons [Música] estudos [Música] Silva eu tô adorando esses ensaios não destrutivos ó eu me lembro que nós começamos com os ensaios visuais depois estudamos os ensaios com líquidos penetrantes depois os ensaios com partículas magnéticas agora tem uma coisa que eu não tô entendendo esses ensaios servem para detectar descontinuidades na superfície da peça ou próximas à superfície não certo ag como é que a gente faz para ter

que tá uma descontinuidade que esteja no meio da peça dentro da peça aí a gente usa o som Ué não entendi olha aqui o som cai é um recurso eficiente para detectar descontinuidades em qualquer ponto da peça Além disso ele é muito usado para examinar todo tipo de material sendo usado para os ensaios não destrutivos em praticamente todo tipo de peça tá eu usei essas peças aqui para produzir esse som Mas isso foi só um exemp na realidade o som que se usa para fazer o ensaio é um som especial tão especial que o ouvido

humano não consegue captar hoje você vai aprender o que é o som e como ele se propaga vai aprender o que é o ultrassom e como ele é gerado e Como cristais são usados nos ensaios por ultrassom eu aposto que você também tá curioso para conhecer esse ensaio e entender direitinho o ultrassom Então é só ficar esperto porque a nossa Teleaula já está começando a primeira coisa que a gente tem que fazer para entender o que é o ensaio por ultrassom é saber o que é ultrassom e a primeira coisa que a gente tem que

fazer para entender o que é ultrassom é saber o que é som bom o som se origina pela vibração de um material e essa vibração se propaga na forma de onda mas o que é onda onda onda é uma perturbação temporária efetuada no meio físico essa perturbação se propaga através desse mesmo meio meio difícil essa definição não é mas é só trocar os nomes que a coisa fica mais fácil Olha só vamos dizer que a água desse Lago é o nosso meio físico e vamos causar uma perturbação nesse meio Viu só perturbação causada pela pedra

se espalhou em ondas para outros pontos do Lago entendeu o nosso meio físico que a água sofreu uma perturbação causada pela pedra e essa perturbação se espalhou para outros pontos do Lago agora dá só uma olhada nisso aqui escuta só é a perturbação causada pela pedra na garrafa se propaga através do ar também e essa propagação ela acontece na forma de ondas não pela água como no exemplo do Lago Mas pelo ar até alcançar os meus ouvidos aí eu escuto o ruído agora dá sal uma olhada nessa rolha aqui viu só A rolha sobe e

desce mas ela não sai do lugar isso porque as ondas apenas transmitem energia elas não transportam matéria o que acontece é o seguinte a onda passa e movimenta o objeto isto é ele ganha movimento sobe e desce voltando ao mesmo lugar isso acontece porque a onda transfere energia de um ponto a outro sem que ocorra transporte de matéria agora pra gente entender melhor a propagação das ondas e do Som a gente precisa conhecer os elementos de uma tá bom e que elementos são esses cai toda a onda é formada por cristas e ves além disso

a gente pode medir a frequência a amplitude da onda e a velocidade de propagação da onda Ah pensei que fosse um pouco mais complicado é mas não é não caio esse barbante aqui por exemplo veja quando eu balanço eu provoco ondas ao longo do corpo dele aqui tá vendo pois muito bem vamos imaginar que eu tenho pontos no corpo do do Barbante vamos lá é só pensar um pouco vamos pensar um pouco deixe-me ver vamos imaginar que eu tenho um barbante que está preso por um dos lados e alguém está balançando a outra ponta criando

ondas sucessivas os pontos ao longo do Barbante sobem e descem periodicamente realizando ciclos Olha aí um ciclo é o movimento completo de um ponto Qualquer da onda saindo de sua posição original e retornando depois a ela ah e aí estão a crista bem no alto da Onda e o vale no fundo e a distância entre a posição de Equilíbrio e o fundo do Vale ou o topo da Crista recebe o nome de amplitude já sei se a ponta do Barbante for balançada com movimentos mais amplos a amplitude da onda também será maior os vales mais

Fundos e as cristas mais altas Agora ficou mais claro Silva Mas você falou também de eu vi o que é frequência C Você viu que um ciclo é um movimento completo de um ponto Qualquer da onda pois muito bem eu fiz uma marca vermelhinha aqui no barbante para ficar mais fácil de entender Olha só quando a onda passa pelo ponto ele se desloca de um lado para outro pois bem isso daqui é um ciclo agora a frequência de uma onda é dada pelo número de ciclos em função do tempo é mas ainda não tá muito

claro né mas eu garanto que agora vai ficar D uma olhada aqui a frequência pela relação entre o número de ciclos e a unidade de tempo que a gente estiver usando Vamos admitir que essa unidade de tempo seja o segundo aí nós temos o número de ciclos por segundo e olha aqui nesse exemplo nós temos uma onda com frequência igual a um ciclo por segundo ou seja o nosso pontinho do Barbante leva um segundo para ir de um lado para o outro e voltar à sua posição original portanto a frequência dessa onda que é de

um ciclo por segundo é igual a 1 hz que é a unidade usada para medir a frequência das ondas ok Você se lembra que eu falei sobre a velocidade de propagação lembro Claro muito bem por acaso você reparou naqueles filmes de velho os que o caubói colocava o ouvido no trilho para saber se o temp tava vindo ou não é reparei Tá mas o que que isso tem a ver com a propagação tem que o som se propague em ondas mecânicas e as ondas mecânicas precisam de um meio material para se propagar como a gente

já viu pois muito bem dependendo do Meio material o som se propaga mais rapidamente os rapidamente quanto mais compacto for o meio material maior será a velocidade de propagação ah Saquei os bandidos colocavam ouvido no trilho porque o som se propaga mais rapidamente no aço que é mais compacto do que no ar bom se você ainda se lembra essa aula é sobre ultrassom e se você já aprendeu O que é som e como ele se propaga acho que está na hora de você ficar sabendo o que é [Música] ultrassom esse som que você acabou de

não ouvir é o ultrassom é isso mesmo porque o ultrassom tem as mesmas características que o som que a gente ouve ele se propaga na forma de ondas mecânicas ele tem ciclo tem crista tem Vale de onda etc só que a gente não escuta porque os nossos ouvidos só captam sons com frequências entre 20 hz e 20.000 hz os sons que T frequência abaixo de 20 hz são chamados infrassons e os que têm frequências acima de 20.000 hz são chamados ultrassons que são exatamente os sons que a gente usa nos ensaios industriais Olha só esse

apito é usado no treinamento para cães e ele emite ultrassons ou seja sons com frequências superiores a 20.000 hz é claro que nos ensaios industriais a gente usa equipamentos diferentes a gente usa cristais pieo [Música] elétricos os cristais peso elétricos São materiais Como O sulfato de lítio o titanato de bário e o quartzo que tê a propriedade de gerar uma diferença de potencial entre suas superfícies quando submetidos a uma compressão e vice-versa gerar uma variação Dimensional quando submetidos a uma diferença de potencial quando uma corrente elétrica alternada de alta frequência atravessa o cristal ele vibra

na mesma frequência da corrente essa vibração gera o ultrassom no sentido inverso acontece coisa parecida quando ondas de ultrassom atingem o cristal ele passa a vibrar na mesma frequência dessas ondas e transforma essa vibração em corrente elétrica essa corrente elétrica vai ter a mesma frequência das ondas de ultrassom que o cristal recebeu interessante mesmo essa história de ultrassom hein Edgar é eu também acho viu ne mas eu fico pensando como é que essas coisas funcionam pra né ultrassom Cristal P elétrico como é que funciona na prática na hora do ensaio eles são usados com ajuda

de um dispositivo chamado transdutor nos ensaios por ultrassom os cristais piie elétricos são usados em dispositivos chamados de transdutores também chamados simplesmente de cabeçotes durante o ensaio o transdutor é acoplado à peça a ser examinada além do Cristal piie elétrico o tem um amortecedor mecânico que elimina vibrações indesejáveis no Cristal uma Face protetora que são in geral películas de plástico que fazem o contato com a peça elementos elétricos que ligam o cristal à fonte de energia e uma carcaça que acomoda todo o conjunto do transdutor existem vários tipos de transdutores quanto ao ângulo de emissão

ou recepção do ultrassom o transdutor normal emite recebe o ultrassom perpendicularmente à sua superfície já o transdutor angular emite e recebe o ultrassom em ângulo em relação à sua superfície existem transdutores que usam apenas um cristal peso elétrico sendo que para um tipo de transdutor o cristal pode apenas emitir ou receber ultrassom sendo necessários dois para operação um receptor e um outro emissor em outro tipo esse único Cristal pode fazer as duas coisas esse são os chamados transdutores monocristais e existem transdutores que usam dois cristais ao mesmo tempo um fazendo a emissão do ultrassom e

o outro se encarregando do recebimento do ultrassom são os chamados transdutores de duplo Cristal acima de 2.000 hz nós temos os ultrassons que são usados nos ensaios não é Caio é isso aí e depois aquela história dos Cristais os ultrassons são gerados por cristais que vibram com a passagem da corrente elétrica esses cristais são usados em dispositiv chamados de transdutores e esses dispositivos São acoplados à superfície das peças que vão ser ensaiadas tá vendo quanta coisa você aprendeu Tá bom mas eu ainda não entendi como é que é feito o ensaio calma cai que você

vai entender você já vai ver mas antes você tem que ficar conhecendo uma coisa muito importante são os acopantes olha eles aqui é o seguinte Caio como você mesmo acabou de falar os cristais que geram o ultrassom ficam dentro de um dispositivo chamado de transdutor certo pois bem é esse transdutor que é acoplado a uma peça Pois então para que o ensaio saia perfeito o contato entre o transdutor e a peça tem que ser perfeito para que o som não sofra reflexão e se disperse e oou a água ou a graxa ou a glicerina ou

o óleo ajudam nesse contato eles são usados separadamente existem outros acopantes mas esses são os mais comuns Pois então agora sim nós podemos dar uma olhada no [Música] Olha aí o nosso ensaio por ultrassom Esse é um ensaio de ultrassom por contato direto ele recebe esse nome porque o acoplante é colocado em pequena quantidade entre o transdutor e a peça esse outro é o ensaio por imersão a peça e o cabeçote são mergulhados num líquido que pode ser água mesmo tá bom mas como é que ult detecta as descontinuidades Ô Caio quando o ultrassom atravessa

uma peça e encontra uma descontinuidade parte dele é refletida de volta como uma luz que é refletida no espelho pois bem a intensidade dessa reflexão é captada pelo transdutor indicando a descontinuidade na próxima Teleaula tem mais e aí a gente vai ver como isso acontece por hora vamos à revisão e atenção liga aí que é hora da revisão na Teleaula de hoje você aprendeu O que é som e que ele se propaga através de uma onda mecânica você aprendeu também que as ondas mecânicas têm frequências diferentes e que nossos ouvidos captam sons em apenas uma

faixa de frequência finalmente você conheceu os cristais pieo elétricos e os transdutores que são dispositivos usados nos ensaios por ultrassom conheceu também os acop Plants que tem por função fazer a ligação entre o transdutor e a peça para evitar interferências na próxima Teleaula a gente vai estudar direitinho como o ultrassom detecta as descontinuidades nas peças Não perca e consulte o seu livro ele contém coisas muito importantes sobre o que você aprendeu hoje até [Música] lá [Música] [Música] [Música] [Música] D [Música] Telecurso 2000 um programa de Educação do sistema Fiesp e da fundação Roberto Marinho