MEDIÇÃO DA VELOCIDADE DE- PROPAGAÇÃO DO ULTRA-SOM EM MATERIAIS COM ESPESSURAS DA ORDEM DE UM COMPRIMENTO DE ONDA
ULTRASOUND VELOCITY MEASUREMENT IN TIlIN LAYERS
Chang, P.H.; Machado, João Carlos
Cad. Eng. Bioméd., vol.08, n2, p.5-16, 1992
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Resumo
Uma nova técnica é apresentada para a medição da velocidade de ondas ultra-sônicas em materiais sólidos ou liquidos de espessuras muito finas (menor que um comprimento de onda). Esta nova técnica permite superar as dificuldades que geralmente se encontram na determinação de velocidades ultra-sônicas desses materiais utilizando os métodos tradicionais. Desenvolveu-se um sistema automatizado para detectar o atraso de fase que a onda de ultra-som sofre ao atravessar uma fina camada de material em uma freqüência especifica. Para isso, utilizam-se recursos computacionais e instrumentais, além de um circuito eletrônico dedicado. A comunicação entre o computador e os instrumentos é feita através da interface paralela GPIB (General Purpose Interface Bus). Experiências com amostras de epoxi e borrachas de silicone com espessuras de 0,70 mm e 0,55 mm, respectivamente, foram efetuadas e os resultados para o epoxi indicaram um coeficiente de variação amostraI igual a 0,5%, e acurácia de 4% quando comparados com aqueles de materiais equivalentes, com espessuras da ordem de 3 centimetros, medidos por métodos tradicionais.
Palavras-chave
Velocidade do ultra-som, medição da velocidade de fase, ultra-som
Abstract
This paper presents a novel technique for measuring ultrasonic velocity fn thin solid or liquid layers (less than one wavelength in thickness). This technique overcomes some difficulties that are generally present when tradi tional methods of uI trasonic veloci ty measurement are used. An automatic system which detects the phase of a wave passing through a thin layer at specific frequency was developed. The method requires computational and instrumentation faci lities, and a dedicated electronic circui t which are described. Communication between computer and instruments is performed by the GPIB (General Purpose Interface Bus). Experiments with samples of epoxy and RTV rubber with thickness of 0.7 mm and 0.55 mm, respectively, were carried out, and the results for epoxy showed a coeficient of variation of 0.5% and an accuracy of 4% when compared with measurement carried out by traditional methods, in samples of approximately three centimeters in thickness.
Keywords
Ultrasound velocity, phase velocity measurement, ultrasound