Desenvolvimento de transdutores de ultra-som aplicados a ensaios não destrutivos

• Processo: 09/09850-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2009
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2011
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Medidas Elétricas, Magnéticas e Eletrônicas, Instrumentação
• Pesquisador responsável: Flávio Buiochi
• Beneficiário: Flávio Buiochi
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Pizoeletricidade Ensaios não destrutivos Ultrassom Transdutores Acústica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Arrays | Ensaios não destrutivos | Modelagem | Propagação de ondas acústicas | Transdutores Piezelétricos | ultra-som | Ultra-som, ensaios não destrutivos

Resumo

Este projeto de pesquisa visa estudar e desenvolver transdutores monoelemento e multielementos (arrays), baseados fundamentalmente em materiais piezelétricos e também em materiais piezocompósitos, com freqüências entre 0,5 e 5MHz, para aplicações em ensaios não destrutivos por ultra-som. Serão implementadas metodologias computacionais que tratam basicamente da modelagem do transdutor, da simulação da propagação de ondas acústicas em meios fluidos e sólidos, da interação de ondas com interfaces e defeitos e da recepção por transdutores operando em modo pulso-eco. Buscam-se novos métodos de desenvolvimento de transdutores monoelemento e de transdutores arrays para acoplamento em sólido e água (1 a 5MHz), assim como transdutores para acoplamento em ar (0,5 a 2MHz). Os requisitos básicos são: a geração de um pulso ultra-sônico curto e a recepção dos sinais acústicos com alta sensibilidade. Para atingir esses requisitos é necessário fazer um bom casamento de impedâncias acústicas entre a cerâmica piezelétrica/ piezocompósito e o meio externo. O desempenho dos protótipos será avaliado pela medição experimental das características de cada transdutor e comparação com os resultados dos modelos. Além disso, os transdutores construídos serão testados em ensaios não destrutivos por ultra-som quanto à capacidade de detectar defeitos em corpos-de-prova. Serão também realizadas comparações entre os resultados teóricos e experimentais (imagens por ultra-som, em modo-B, obtidas por técnicas de processamento de sinais). (AU)