Visão global dos efeitos do feixe em rastreamentos setoriais lineares

Os aparelhos Phased Array permitem ao operador programar uma quantidade de parâmetros que afetam a forma do feixe sonoro, e, que por sua vez, afetam a resolução gráfica das imagens resultantes.

As imagens de rastreamento abaixo mostram o efeito do aumento da abertura virtual de uma sonda Phased Array ao pulsar elementos em grupos. Ao usar uma sonda de 64 elementos com pitch de 0,6 mm, os elementos são pulsados em grupos de 4, 8 e 16 enquanto a imagem dos orifícios laterais em um bloco de referência. A maior abertura (16 elementos) produz uma imagem que é muito mais nítida que a produzida pelas aberturas menores, ela também gera uma resposta da amplitude mais alta das aberturas alvo. Naturalmente, só é possível obter grandes aberturas com sondas que tenham uma grande quantidade de elementos, as quais, por sua vez, normalmente são mais caras e geralmente precisam de instrumentos mais dispendiosos para serem operadas.

Outra possibilidade na criação de um teste Phased Array é a quantidade de leis focais programadas ou de incrementos angulares em um rastreamento, que controlam de modo eficaz a quantidade de visualizações individuais utilizadas para gerar uma imagem. Uma quantidade maior de leis focais geralmente produz uma imagem mais detalhada, mas em detrimento da velocidade do rastreamento e do consumo de energia. Uma menor quantidade de leis focais significa que as imagens podem ser atualizadas mais rapidamente e o consumo de energia é menor, mas as imagens possuem menos detalhes.

Assim como a abertura e a quantidade de leis focais, o foco do feixe eletrônico (como descrito na seção 2.14) pode ter um efeito significativo na nitidez da imagem e na amplitude do reflexo de um alvo. Os rastreamentos abaixo exibem imagens (desfocadas — esquerda, focadas — direita) de 5 MHz de três aberturas laterais em um bloco de referência de aço.

Talvez a principal variável que afeta a resolução gráfica é a seleção da sonda. Sondas com frequências maiores oferecem uma resolução maior que as sondas com frequências mais baixas, porém as frequências mais baixas são vantajosas para inspeções que possuem longos trajetos sonoros e materiais atenuantes ou difusores, pois permitem uma penetração mais profunda. Os rastreamentos abaixo exibem uma série de aberturas laterais em um bloco de referência de aço com imagens de 5 MHz, sonda de 64 elementos (esquerda) e uma de 2 MHz e sonda de 16 elementos (direita), usando uma abertura de 16 elementos nos dois casos. A imagem de 5 MHz é significativamente mais nítida.

O teste com 5 MHz precisa de um nível alto de ganho, pois a atenuação de todos os materiais aumentam proporcionalmente em relação à frequência. No entanto, o ganho do sistema de aplicações Phased Array não é um fator limitante.

Continua no capítulo 4
4.0 Instrumentação de Phased Array >>