[pt] DESENVOLVIMENTO E AVALIAÇÃO DE UMA REDE DE CASAMENTO DE IMPEDÂNCIA SIMPLIFICADA AUTOMÁTICA PARA TRANSDUTORES ACÚSTICOS ELETROMAGNÉTICOS

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: JOAO PEDRO TORRES DE SOUSA ANDRADE
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] CASAMENTO DE IMPEDANCIA; [pt] TRANSDUTORES ACUSTICOS ELETROMAGNETICOS; [pt] ENSAIOS NAO DESTRUTIVOS; [pt] AUTOMACAO; [en] IMPEDANCE MATCHING; [en] ELECTROMAGNETIC ACOUSTIC TRANSDUCERS; [en] NONDESTRUCTIVE EVALUATION; [en] AUTOMATION
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=64202&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=64202&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.64202

[pt] Ondas ultrassônicas podem ser usadas para ensaios não destrutivos. Elas são geradas e adquiridas por transdutores. Transdutores acústicos eletromagnéticos (EMATs) possuem algumas vantagens em relação a transdutores tradicionais piezoelétricos, principalmente a capacidade de gerar ondas ultrassônicas sem necessidade de contato físico com o meio em teste. No entanto, sua principal desvantagem é a menor eficiência, que resulta em uma relação sinal-ruído mais baixa. Técnicas de casamento de impedância podem ser utilizadas para combater isso. A rede de casamento de impedância do tipo circuito L é comumente utilizada para garantir a transferência máxima de potência da eletrônica de excitação para o EMAT. Existem diversas variáveis que podem afetar a impedância de um EMAT além do próprio transdutor, como as propriedades e distância do material, a temperatura e a frequência de excitação. Portanto, para garantir a transferência máxima de potência, o circuito de casamento de impedância precisa ser reconfigurado e ter seus valores ajustados sempre que um dos fatores mencionados acima sofrer alteração. O processo de ajuste manual desta rede é trabalhoso e demorado, portanto, sua automação pode trazer grandes benefícios para o uso de transdutores EMAT. Esta dissertação propõe um circuito simplificado, com um único elemento, para casamento de impedância de EMATs. Os valores teóricos ideais para circuitos mono-elemento foram obtidos. Simulações confirmaram sua viabilidade em aumentar a eficiência do EMAT. Circuitos de casamento manual e automáticos foram projetados e construídas. Configurações experimentais foram elaboradas e postas em prática. Experimentos com dois transdutores EMATs distintos foram conduzidos utilizando várias frequências. O sistema automático foi capaz de determinar a melhor configuração para o circuito mono-elemento de casamento de impedância e forneceu um ganho de até 5,6 dB, similar à solução manual. A configuração automática foi mais de duas vezes mais rápida do que a manual.