Questão de Física

Além de aplicações já bastante comuns na Medicina, as técnicas de ultrassonografia também são muito utilizadas na indústria, para inspeção de soldas, por exemplo. São utilizados transdutores de quartzo que, em contato com o material, emitem “ultrassons” que devem se propagar no interior do material do componente e retornar ao transdutor quando refletirem sobre os limites geométricos da peça ou sobre algum tipo de defeito. Uma parte muito importante do processo é a transmissão de energia da onda entre transdutor e o material. Entretanto, além da absorção da energia da onda pelo meio material, ao atravessar uma interface, a onda transmitida perde energia. Por esse motivo, entre o transdutor e o material a ser inspecionado acrescenta-se um terceiro meio cuja função é melhorar o acoplamento entre os dois elementos e diminuir a perda de energia da onda transmitida. Um método comum por muito tempo foi a técnica de imersão. Coloca-se a peça dentro da água e também um transdutor à prova d’água, um pouco afastado do objeto. A figura abaixo mostra, esquematicamente, o método de imersão. A peça testada apresenta uma falha devido a uma bolha de ar.

Sabendo que a perda de energia da onda transmitida, devido ao acoplamento entre a água e o quartzo, vale 66,0%, entre a água e o aço vale 88,0%, e entre o aço e o ar vale 99,96%, a quantidade de energia que será efetivamente utilizada pelo transdutor para produzir a imagem da falha será, aproximadamente, de