Referência de Raio em Placa Plana e Elemento Circular Ultrassônico
Calcule a geometria ideal do raio da primeira perna e do salto completo em uma placa plana paralela, o comprimento de onda para uma velocidade de onda calibrada fornecida pelo usuário e uma referência de campo próximo de elemento circular separada.
Entradas controladas
Resultados de referência
Equações e unidades
Primeira perna: s₁ = t / cos β; x₁ = t tan β
Duas pernas / um pulo completo: s₂ = 2t / cos β; x₂ = 2t tan β
Comprimento de onda: λ = c / f
Campo próximo exato de elemento circular: N₀ = (D² − λ²) / (4λ)
Aproximação de grande abertura: N₀ ≈ D² / (4λ) = D²f / (4c)
- β é o ângulo refratado na peça de ensaio, medido a partir da normal à superfície. As fórmulas não calculam a refração a partir de um ângulo de incidência do cunha.
- t, s, x, D, λ e N₀ estão em milímetros. c é inserido em m/s e f em MHz; λ(mm) = c / [1000 f(MHz)].
- Os tempos de trânsito exibidos incluem apenas a propagação na peça de ensaio: tempo(µs) = 1000 × caminho(mm) / c(m/s). Cunha, linha de atraso, acoplante e tempo zero do instrumento são excluídos.
- A equação exata do elemento circular é avaliada apenas para D/λ > 1. A referência da Olympus imprime a aproximação com D/λ > 10; a planilha relata se essa condição é atendida sem tratá-la como um veredito de seleção de sonda.
- Para uma cunha de feixe angular ou sonda retangular, o campo próximo efetivo também depende dos ângulos de incidência/refração, comprimento do elemento, caminho da cunha, velocidades e um fator de correção. Esta planilha deliberadamente não adivinha essas entradas.
Exclusões do modelo
| Item excluído | Por que o resultado simples é insuficiente | Controle necessário |
|---|---|---|
| Tabela de velocidade do material | A velocidade depende do modo de onda, composição, estrutura e condição; um valor genérico não calibra a distância. | Verifique a velocidade/zero com a configuração real e um bloco de referência aplicável ou caminho conhecido. |
| Geometria da cunha e ponto de índice | O trânsito da cunha, ângulo de incidência, ponto de índice do feixe e temperatura afetam o caminho e o ângulo reais do conjunto. | Calibre o conjunto sonda/cunha e verifique o ângulo refratado. |
| Peça de ensaio curva | A trigonometria de placa plana torna-se imprecisa e o ângulo de reflexão muda. | Use a correção de superfície curva validada para a geometria interna/externa real. |
| Largura do feixe, focalização e cobertura | Um raio da linha central não descreve o campo sonoro ou a cobertura de varredura. | Use o modelo da sonda, o procedimento e a verificação de cobertura. |
| Detecção, caracterização e dimensionamento | Orientação do refletor, resposta, atenuação, espalhamento, acoplamento, largura de banda, sensibilidade e relação sinal-ruído não são calculados. | Use refletores de referência calibrados e a técnica de detecção/dimensionamento aplicável. |
| Aceitação | A geometria sozinha não contém nível de ensaio, nível de avaliação ou critério de aceitação. | Aplique o procedimento do produto/código/contrato e suas regras de aceitação atuais. |
Evidência e status da norma
Explica que os cálculos padrão de posição de feixe angular assumem uma peça de ensaio plana e usam velocidade calibrada, ângulo refratado, espessura e ponto de índice do feixe; a curvatura requer relações diferentes.
Documento oficial do fabricanteApresenta N₀ = (D² − λ²)/(4λ), a aproximação D²f/(4v) com D/λ > 10, e equações separadas de campo próximo efetivo para sondas de disco ou retangulares em cunhas.
PDF oficial do fabricanteAfirma que a calibração de velocidade/zero é necessária quando um novo material de ensaio ou transdutor é usado e que a calibração de referência é específica para o procedimento de ensaio.
Tutorial oficial do fabricanteO cartão oficial da ISO afirma que as condições específicas da aplicação pertencem a normas de produto, especificações, códigos, contratos ou procedimentos escritos, e que a ISO 16810 não especifica extensão/planejamento de varredura ou critérios de aceitação.
Registro oficial ISOO cartão oficial limita seu escopo principal à UT manual especificada de juntas metálicas soldadas por fusão e afirma as condições de material/temperatura/nível de ensaio. Esta planilha não afirma implementar esse procedimento.
Registro oficial ISOFontes acessadas em 16 de julho de 2026. Nenhuma cláusula de norma fechada, nível de ensaio ou tabela de aceitação é reproduzida ou inferida.
Perguntas de interpretação
O valor a ser inserido é o “ângulo da sonda”?
Insira o ângulo de refração verificado na peça de ensaio, medido a partir da normal à superfície. Um ângulo de incidência do cunha não é intercambiável com ele; a refração depende das velocidades e da lei de Snell.
O caminho de duas pernas significa distância até um único refletor?
Não. É o caminho ideal da linha central desde a superfície de entrada até a parede paralela oposta e de volta à superfície de entrada após uma reflexão especular. Um refletor pode ocorrer em qualquer ponto de uma perna e deve ser localizado com base no caminho do som calibrado e nas informações da perna.
O N₀ calculado é válido para minha sonda de feixe angular?
Não como um campo próximo efetivo do conjunto. O N₀ exibido é uma referência separada de elemento circular direto. Uma sonda de cunha/ângulo requer dados adicionais de geometria e correção explicitamente omitidos aqui.
λ/2 é a descontinuidade mínima que será detectada?
Esta planilha não faz tal afirmação. A detecção e o dimensionamento dependem do campo sonoro completo, tipo e orientação do refletor, atenuação/espalhamento, acoplamento, largura de banda, sensibilidade, relação sinal-ruído, calibração e o procedimento aplicável.
Revisão: 16 de julho de 2026. Classificação do resultado: referência de geometria/acústica não normativa apenas.
