BR112019027217A2 - testes não destrutivos para produto tubular tendo um formato complexo - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se ao dispositivo automatizado para testes não destrutivos para a detecção de defeitos de um produto tubular complexo (3), compreendendo pelo menos um transdutor de ultrassom (5) disposto para emitir um feixe de ultrassom Em tendo uma orientação de emissão ¿ei(L; A), uma eletrônica de controle e processamento (6) configurada para definir pelo menos um parâmetro de explosão de ultrassom (Vi) como uma função da posição longitudinal (L) e/ou da posição circunferencial do meio de emissão de ultrassom, para, assim, detectar defeitos na parede do tubo, pelo menos um dito parâmetro sendo escolhido dentre a orientação de emissão explosão (¿ei(L; A)), o ganho (Gi(L; A)) ou a posição do filtro temporal (FTi(L; A)).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "TESTES

NÃO DESTRUTIVOS PARA PRODUTO TUBULAR TENDO UM FORMATO COMPLEXO".

[001] A presente invenção refere-se ao campo de testes não des- trutivos de produtos metalúrgicos, em particular produtos tubulares e mais particularmente produtos tubulares com variações nos diâmetros interno e/ou externo.

[002] Tubos de grande comprimento são amplamente usados em diferentes campos de aplicação. Pode-se mencionar, por exemplo, a geração de eletricidade, na qual são usados tubos conhecidos como "caldeiras", as indústrias de petróleo e gás, nas quais os tubos são usados para perfuração, extração e transporte (tubulações de linha) ou também para construção mecânica, seja na construção civil engenha- ria ou nos setores automotivo e aeronáutico.

[003] Para melhor entendimento da invenção, é descrito no con- texto de produtos geralmente tubulares, em particular tubos, como exemplos de produtos metalúrgicos. No entanto, a invenção pretende aplicar-se mais amplamente a perfis com variações geométricas das suas paredes ao longo do seu eixo principal.

[004] De acordo com um aspecto, a invenção também se aplica a perfis tubulares com variações de espessura em sua circunferência, por exemplo, tubos com uma estrutura oca com uma seção transversal quadrada ou retangular, denominada perfis SHS, ou também perfis de tubos de seção hexagonal, ou também tubos com seções transversais externas e hexagonais circulares ou também outros tipos de seção transversal resultantes de variações intencionais na espessura local do tubo.

[005] Como a maioria dos produtos metalúrgicos, os tubos po- dem apresentar defeitos ligados à sua fabricação, como inclusões de material no aço, rachaduras em uma superfície interna ou externa, ou também porosidades. Geralmente, qualquer heterogeneidade na ma- triz de aço é vista como uma imperfeição que pode ser prejudicial à resistência mecânica do tubo em serviço.

[006] Por esse motivo, os tubos metálicos são inspecionados após a sua produção, não apenas para detectar defeitos nos mesmos, mas também, se aplicável, para determinar informações úteis para avaliação do nível de risco desses defeitos, em particular o tamanho, profundidade, posição e tipo dos mesmos ou também a orientação dos mesmos e a conformidade desses tubos com os padrões internacio- nais.

[007] Em particular, são usadas técnicas de teste envolvendo on- das de ultrassom. Ondas de ultrassom são feitas para se propagar no tubo inspecionado e, dentre os ecos resultantes, são investigadas aquelas que não podem ser atribuídas à geometria do tubo. As inclu- sões ou instâncias de ausência de material constituem variações no meio de propagação de ondas e, consequentemente, geram ecos quando atingidas por ondas ultrassônicas. Essas variações podem ser vistas como imperfeições.

[008] A intensidade do eco produzido por uma imperfeição de- pende do ângulo em que a onda atinge a imperfeição. Para uma dire- ção de propagação da onda de ultrassom no tubo, são detectadas principalmente as imperfeições orientadas correspondentemente, isto é, perpendiculares à direção de propagação, com uma certa tolerân- cia, da ordem de alguns graus; a amplitude dessa tolerância geralmen- te está situada entre 2 graus e aproximadamente dez graus, de acordo com os dispositivos escolhidos.

[009] Uma imperfeição que retorna um eco com uma amplitude maior que um valor limite é classificada como um defeito. Geralmente, um valor de orientação é associado a esse defeito, que pode ser de- duzido da direção da inspeção, que é a direção transmitida à onda de ultrassom pelo sensor de ultrassom que emite a onda.

[0010] Esse valor limite é predefinido por amostragem. Convenci- onalmente, os entalhes de posicionamento (profundidade e orientação) são usados como defeitos de referência, ou defeitos padrão, com di- mensões conhecidas, mais frequentemente padronizadas, dispostas em um tubo de amostra.

[0011] Os diferentes tipos de defeitos que podem ser investigados com mais frequência durante o teste são os seguintes:

[0012] Defeitos da superfície: a. Defeitos longitudinais internos ou externos. Esses de- feitos geram, em resposta a uma explosão de ultrassom com uma di- reção substancialmente transversal (isto é, uma explosão situada substancialmente em um plano perpendicular ao eixo do tubo, ou seja, na seção transversal do tubo) um eco com uma amplitude maior que um limite predefinido. b. Defeitos transversais internos ou externos, também chamados de defeitos transversais. Esses defeitos geram, em respos- ta a uma explosão de ultrassom com uma direção geralmente longitu- dinal, isto é, uma explosão situada substancialmente dentro de um plano que contém o eixo do tubo, um eco tendo uma amplitude que excede outro limite predefinido. c. Defeitos oblíquos. Esses defeitos geram, em resposta a uma explosão de ultrassom em uma direção geralmente divergente em relação ao plano que contém o sensor e o eixo do tubo, um eco com uma amplitude que excede outro limite predefinido. Um defeito oblíquo gera, em resposta a uma explosão com uma orientação inter- mediária entre a orientação longitudinal e a transversal, um eco com uma amplitude que excede outro limite predefinido.

[0013] Defeitos dentro das paredes, geralmente chamados de "de- laminações". Esses defeitos geram, em resposta a uma explosão de ultrassom em uma direção geralmente radial, um eco com uma ampli- tude superior a um limite predefinido.

[0014] Na prática, as imperfeições não são puramente longitudi- nais ou transversais, mas retornam um eco mais ou menos significati- vo em uma ou outra dessas direções. A orientação de uma imperfei- ção pode ser considerada a orientação de sua maior área de reflexão.

[0015] A duração do teste depende principalmente do número de explosões realizadas, do tempo necessário para o trânsito de ida e vol- ta das ondas de ultrassom no tubo, o tempo de trânsito em qualquer interface de acoplamento entre o sensor e o aço e, em certa medida, o tempo de processamento para os sinais de retorno recebidos.

[0016] Para conciliar os imperativos associados às velocidades e segurança de produção, tornou-se comum limitar o número de explo- sões de ultrassom e, em cada tubo, apenas os defeitos com determi- nadas orientações específicas são investigados.

[0017] A limitação do número de explosões também permite limitar o processamento eletrônico de dados e, assim, limitar os custos do hardware necessário para o processamento de dados.

[0018] Existe uma variedade de sensores de ultrassom, geralmen- te diferenciados pela complexidade dos mesmos.

[0019] O primeiro tipo de transdutor é o transdutor de elemento único (ou transdutor de cristal único). Esse tipo de sensor possui uma direção de emissão de ondas de ultrassom fixada por construção. Para os fins de implementação da invenção, este sensor pode ser motoriza- do de modo a formar um sensor direcional capaz de emitir uma onda de ultrassom com uma orientação de emissão θe de escolha, isto é, possibilitando alterar a orientação de emissão θe.

[0020] Um segundo tipo de transdutor é o transdutor de ultrassom conhecido como transdutor de matriz faseada ou matriz de matriz con- trolada sequencialmente, também conhecido como transdutor linear de vários elementos. Este tipo de transdutor compreende uma pluralidade de elementos transdutores eletroacústicos, na forma de elementos pi- ezoelétricos, distribuídos sobre uma face ativa do transdutor, em uma direção principal. Por exemplo, esses elementos piezoelétricos podem ser colocados de modo a serem alinhados entre si e formar o que às vezes é conhecido como "transdutor do tipo bastão". Os transdutores distribuídos dessa maneira são conhecidos como "transdutores unidi- mensionais". Os elementos do transdutor são ativados simultaneamen- te ou com intervalos de tempo, sequencialmente, de acordo com uma lei temporal, de modo a combinar as ondas de ultrassom assim produ- zidas para formar um feixe de onda desviado, opcionalmente focado (ponto focal antes do sensor), o que torna é possível inspecionar um tubo em relação à existência de defeitos orientados na direção corres- pondente.

[0021] Também é conhecido um dispositivo de teste usando ondas de ultrassom, compreendendo um transdutor do tipo de matriz em fase unidimensional, cujos transdutores elementares são distribuídos ao redor do tubo a ser inspecionado. Esse dispositivo permite detectar defeitos longitudinais e delaminações, mas apenas em um segmento reduzido do tubo. Os sensores de matriz em fase unidimensional são os mais usados habitualmente, pois são mais econômicos para imple- mentar e permitem uma inspeção mais rápida.

[0022] Um dispositivo para testar produtos metalúrgicos também é conhecido a partir do documento WO2014/096700, compreendendo um transdutor de ultrassom com uma pluralidade de transdutores ele- mentares (29) que podem ser operados independentemente um do outro e distribuídos em um padrão bidimensional. Esse tipo de trans- dutor permite detectar defeitos com qualquer inclinação, usando um único sensor, possibilitando, em particular, orientar uma explosão sem nenhuma restrição de orientação em relação à direção principal do sensor.

[0023] Também são conhecidos sensores EMAT, capazes de ge- rar ondas ultrassônicas por meios eletromagnéticos. Esses sensores geralmente permitem evitar o recurso a um meio de acoplamento entre o sensor e o elemento a ser inspecionado.

[0024] Uma instalação de teste não destrutivo para produtos meta- lúrgicos também é conhecida a partir do documento WO 2003/50527, na qual é usado um sensor do tipo de matriz em fases unidimensional. Cada elemento do transdutor é ativado uma vez e, em seguida, um circuito de processamento analisa a resposta geral do tubo a essa úni- ca emissão, conhecida na técnica como "explosão". Com base em uma explosão realizada na direção transversal do tubo, é possível de- terminar a presença não apenas de defeitos posicionados perpendicu- larmente a essa direção, mas também de defeitos com uma inclinação em relação a essa direção perpendicular compreendida entre mais e menos 10°.

[0025] No restante do presente texto, um transdutor de ultrassom pode igualmente ser denotado pelos termos "sensor", ou "sonda" ou "transdutor", bem conhecido por um especialista na técnica.

[0026] Na prática, em um banco de ensaio de um produto tubular, três transdutores são frequentemente usados: dois transdutores dedi- cados à detecção de defeitos orientados longitudinalmente, que possi- bilitam a realização de testes nos dois sentidos da viagem ou com uma inclinação em relação a esta direção longitudinal compreendia entre mais ou menos 20° e um terceiro sensor para detectar os defeitos ori- entados transversalmente em relação ao produto tubular. Um quarto sensor é comumente usados para verificar a presença de delamina- ções e medir a espessura da parede do produto tubular. É possível ter um quinto sensor dedicado à detecção de defeitos transversais, além do terceiro sensor acima mencionado, a fim de realizar a detecção nas duas direções do curso longitudinal de um produto tubular.

[0027] Um dispositivo de teste de ultrassom também é conhecido no FR 3000212, capaz de inspecionar um produto metalúrgico, detec- tando defeitos com alguma orientação. O dispositivo em questão usa um único sensor, ativado um número limitado de vezes, o que possibi- lita manter uma boa taxa de inspeção.

[0028] De acordo com certas implementações conhecidas, os sen- sores são fixos e um movimento helicoidal é transmitido ao tubo.

[0029] De acordo com outras implementações conhecidas, os sensores ou sondas de ultrassom são acionados rotativamente a uma velocidade de vários milhares de revoluções por minuto, em torno de um tubo que avança a uma velocidade linear que pode atingir até aproximadamente 1 metro por segundo.

[0030] Em outras implementações conhecidas, por exemplo na FR 2796153, é usado um sensor constituído por uma multiplicidade de elementos transdutores de ultrassom ao redor do tubo. Os componen- tes eletrônicos permitem que a origem do feixe de ultrassom gire em torno do tubo, alternando os grupos de elementos ativados e, conse- quentemente, substituindo a rotação mecânica acima descrita dos sensores por uma varredura eletrônica.

[0031] Esses três tipos de instalações, todos bem conhecidos por um especialista na técnica, são conhecidos respectivamente como ins- talações de "cabeça rotativa", instalações de "tubo rotativo" e instala- ções com uma multiplicidade de elementos sensores circundantes. No caso de sensores que operam por varredura eletrônica, a rotação rela- tiva do tubo/sensores é virtual. Como aqui usado, a expressão "movi- mento de rotação/translação relativo entre o tubo e a disposição dos transdutores" cobre o caso em que a rotação relativa é virtual.

[0032] Hoje, todas essas técnicas são usadas em produtos tubula- res com uma seção transversal conhecida como constante. Por "pro-

duto tubular com seção transversal constante" entende-se os produtos tubulares cuja espessura é constante, ou pelo menos cuja espessura possui um valor nominal constante e permite uma pequena variação dimensional inerente aos processos de produção desses tubos, varia- ções não intencionais; variações que se desenvolvem dentro dos valo- res de tolerância definidos pelas normas. Por exemplo, as tolerâncias dimensionais dos tubos API são da ordem de aproximadamente - 12,5% a + 12,5% da espessura nominal nos diâmetros e espessuras nominais mais usuais.

[0033] No entanto, as técnicas para a produção de produtos tubu- lares se desenvolveram recentemente e agora possibilitam a obtenção de tubos de aço, opcionalmente de grande comprimento e diâmetro, com formas complexas, ou seja, variações intencionais de espessura e/ou variações intencionais no interior diâmetros e/ou diâmetros exter- nos dos mesmos, resultando em variações superiores às tolerâncias, como as mencionadas acima, de -12,5% a + 10% de espessura nomi- nal, de acordo com o padrão API.

[0034] Agora, os dispositivos de ultrassom que testam a presença de defeitos em produtos tubulares não são adequados para detectar defeitos em produtos tubulares com essas formas complexas. Em par- ticular, os dispositivos automatizados de teste de ultrassom para testar produtos tubulares após a sua produção a uma taxa industrial são par- ticularmente inadequados para a inspeção de produtos tubulares com formas complexas.

[0035] Assim, é necessária uma melhor detecção de quaisquer defeitos dentro destes produtos tubulares com formas complexas.

[0036] O requerente desenvolveu técnicas de testes não destruti- vos para produtos tubulares de aço, opcionalmente de grande com- primento, ou seja, geralmente até 20 metros, e grande diâmetro, ou seja, diâmetros de até 30 polegadas, ou seja, até aproximadamente 77 cm; tendo formas complexas, isto é, tendo variações nos diâmetros externos e/ou internos. Por exemplo, variações dimensionais podem ser produzidas pelo espessamento do tubo. Estes valores de compri- mento e diâmetro não são limitativos dos campos de aplicação da pre- sente invenção.

[0037] Estes tubos podem apresentar diferentes tipologias de segmentos: - um segmento de espessura constante e diâmetros exter- nos e internos constantes, - um segmento com um diâmetro interno constante e um diâmetro externo variando longitudinalmente, resultando em um au- mento ou uma redução na espessura da parede do tubo, - um segmento com um diâmetro externo constante e um diâmetro interno variando longitudinalmente, resultando em um au- mento ou uma redução na espessura da parede do tubo, - um segmento com diâmetros externos e internos, cada um dos quais varia, com ou sem variação longitudinal na espessura do tubo.

[0038] As bancadas de teste automatizadas atuais são adequadas para a detecção de defeitos nos tubos com diâmetros externos e inter- nos invariáveis, ou seja, tubos com apenas um segmento de espessu- ra constante e diâmetros externos e internos constantes, mas o reque- rente observou que essas bancadas de teste conhecidas são não é adequado para testes completos de produtos tubulares que compre- endem segmentos de diferentes tipologias, cujos diâmetros externos e/ou internos variam ao longo do seu eixo. De fato, apenas um seg- mento principal com diâmetro externo e interno invariável pode ser tes- tado com uma bancada de teste automatizada do estado da técnica.

[0039] De fato, o requerente observou que a detecção de um de- feito pelo princípio de emissão e recebimento de um feixe de ultrassom se baseia em uma medição representativa do caminho de um feixe de ultrassom, em particular da parte do feixe de ultrassom incidente que atinge (retorna ao) sensor após ter sido refletido por um defeito. Esse caminho de explosão do ultrassom tem características significativas: a distância do caminho e a orientação da trajetória, a amplitude do feixe. Essas características são fixadas para cada tipo de defeito e cada mo- delo de produto tubular com uma seção transversal conhecida como constante. Por "modelo de tubo" entende-se geralmente um conjunto de dados, incluindo o diâmetro externo nominal, o diâmetro interno nominal ou a espessura nominal, o aço usado etc.

[0040] O requerente observou que, quando um produto tubular tem uma seção transversal que não é constante, ou seja, com seg- mentos com tipologias diferentes, como as divulgadas acima, a detec- ção por dispositivos conhecidos é ineficaz: o eco da explosão de ul- trassom medida no transdutor pode ter uma amplitude muito baixa pa- ra ser detectada ou que não é detectada.

[0041] O requerente observou que a variação na seção transversal de um produto tubular introduz incertezas e desvios no caminho de um feixe de ultrassom. Tornar-se-á evidente que a presente invenção compensará o efeito da variação na seção transversal de um produto tubular, a fim de permitir uma inspeção industrial otimizada, melhoran- do a detecção de defeitos em um produto tubular com uma seção transversal que não seja constante.

[0042] A presente invenção torna assim possível melhorar a capa- cidade de detecção de um defeito, apesar de uma variação na dimen- são e/ou forma das paredes de um produto tubular. É, portanto, indi- cado pelo termo "produto tubular complexo".

[0043] De acordo com um aspecto da invenção, o dispositivo e o método de acordo com a invenção fornecem uma solução adaptando os parâmetros das instruções de emissão de uma onda de ultrassom de um transdutor em função da localização do transdutor, em particu- lar a posição longitudinal do sensor, variando uma orientação de emis- são do transdutor ou também variando um ganho de emissão do transdutor.

[0044] De acordo com outro aspecto da invenção, o dispositivo e o método de acordo com a invenção fornecem uma solução adaptando os parâmetros de recebimento de um sinal de ultrassom em função da localização longitudinal do transdutor, por exemplo, o ganho de rece- bimento ou também a posição do uma janela de aquisição temporal do sinal de eco.

[0045] De acordo com ainda outro aspecto da invenção, o disposi- tivo e o método de acordo com a invenção fornecem uma solução adaptando os parâmetros de instrução de emissão de uma onda de ultrassom de um transdutor e/ou os parâmetros de recebimento de um sinal de ultrassom em função da circunferência localização do transdu- tor, como orientação de emissão, ganho de emissão ou recebimento ou também a posição de uma janela de aquisição temporal do sinal de eco.

[0046] As Figuras 1 e 2 mostram uma instalação convencional pa- ra testar produtos metalúrgicos, respectivamente em um lado frontal e lateral;

[0047] A Figura 3 ilustra um princípio de insonificação de uma pa- rede de tubo por um sensor de ultrassom;

[0048] A Figura 4 ilustra uma vista em corte esquemático de uma parede de um tubo com uma forma complexa com diâmetros externos e internos variáveis e ilustra uma explosão de um transdutor de ultras- som em um defeito transversal;

[0049] A Figura 5 ilustra um A-scan de uma explosão de ultrassom e o eco dela ao longo do tempo;

[0050] As Figuras 6a-c mostram uma seção transversal detalhada de um tubo de amostra com uma seção transversal variável fornecida com defeitos longitudinais e dois gráficos comparativos das respostas de explosões de ultrassom de um dispositivo do estado da técnica e de uma modalidade da invenção, de acordo com os aspectos de a re- lação sinal/ruído dos ecos do ultrassom e da amplitude dos ecos do ultrassom;

[0051] As Figuras 7a-e mostram uma seção transversal detalhada de um tubo de amostra com uma seção transversal variável fornecida com defeitos transversais e gráficos comparativos da qualidade das respostas das explosões de ultrassom em defeitos transversais entre um dispositivo do estado da arte e um dispositivo de acordo com uma modalidade da invenção, de acordo com os aspectos da razão si- nal/ruído dos ecos do ultrassom e da amplitude dos ecos do ultrassom, em duas direções de inspeção;

[0052] As Figuras 8a-c mostram uma seção transversal detalhada de um tubo de amostra com uma seção transversal variável fornecida com defeitos do tipo de fundo plano; bem como gráficos comparativos da qualidade das respostas do ultrassom em defeitos de fundo plano entre um dispositivo do estado da técnica e um dispositivo de acordo com uma modalidade da invenção, de acordo com os aspectos do si- nal para relação de ruído dos ecos do ultrassom e, em seguida, da amplitude dos ecos do ultrassom;

[0053] A Figura 9 representa um exemplo de implementação de uma modalidade da invenção em uma amostra fornecida com defeitos do tipo de entalhe longitudinal interno e o correspondente C-scan obti- do;

[0054] A Figura 10 representa, de maneira semelhante à Figura 9, outro exemplo de implementação de uma modalidade da invenção e os resultados correspondentes obtidos na detecção de defeitos trans- versais internos em uma direção de detecção;

[0055] A Figura 11 representa, de maneira semelhante à Figura 9, outro exemplo de implementação de uma modalidade da invenção e os resultados correspondentes obtidos na detecção de defeitos trans- versais internos em uma direção de detecção;

[0056] A Figura 12 é um fluxograma de uma rota de aquisição e uma parte da eletrônica de processamento de acordo com uma moda- lidade da invenção.

[0057] A Figura 13 é um fluxograma de uma rota de aquisição e uma parte da eletrônica de processamento de acordo com outra moda- lidade da invenção.

[0058] Os desenhos e os anexos compreendem elementos com caráter definido. Eles podem, portanto, servir não apenas para a des- crição da invenção, mas também para sua definição, se apropriado.

[0059] A invenção será descrita a seguir principalmente a partir do aspecto de uma variação nos parâmetros de inspeção em função da posição longitudinal do transdutor, correspondendo a uma modalidade preferida da invenção. No entanto, a invenção também se aplica a uma variação nos parâmetros de inspeção em função da posição cir- cunferencial do transdutor, em combinação ou não com uma variação nesses parâmetros em função da posição longitudinal do sensor.

[0060] A invenção se refere a um dispositivo automatizado para testes não destrutivos para a detecção de defeitos de um produto tu- bular complexo (3), compreendendo

[0061] pelo menos um transdutor de ultrassom (5) tendo uma po- sição definida por uma posição longitudinal (L) e uma posição circunfe- rencial (A) ao longo do produto tubular complexo (3) e disposta a emitir um feixe de ultrassom (Em) com uma orientação de emissão θei(L, A);

[0062] eletrônica de controle e processamento (6) compreendendo um circuito para ativar o sensor e receber sinais de retorno e a. pelo menos um estágio de amplificação (21, 31) com ganho (Gi(L; A)), b. um módulo de filtro temporal (24) configurado para aplicar um filtro temporal (FTi (L; A)) a um sinal de eco (Dv, Ds), e a eletrônica de controle e processamento (6) é configurada para de- finir pelo menos um parâmetro de explosão de ultrassom (Vi) em fun- ção da posição longitudinal (L) e/ou circunferencial (A) do transdutor de ultrassom, a fim de detectar defeitos no parede do tubo, sendo es- colhido pelo menos um parâmetro entre a orientação da emissão de explosão (θei(L; A)), o ganho (Gi(L; A)) ou a posição do filtro temporal (FTi(L; A)).

[0063] De acordo com um aspecto da invenção, a eletrônica de controle e processamento (6) pode ser configurada para definir pelo menos dois parâmetros de explosão de ultrassom (Vi) em função da posição circunferencial (A) de pelo menos um transdutor de ultrassom (5) de modo a detectar defeitos na parede do tubo, sendo escolhido pelo menos um parâmetro entre a orientação de emissão de explosão (θei(L; A)), o ganho (Gi(L; A)) ou a posição do filtro temporal (FTi(L; A)).

[0064] Alternativamente, a eletrônica de controle e processamento (6) pode ser configurada para definir pelo menos dois parâmetros de explosão do ultrassom (Vi) em função da posição longitudinal (L) do pelo menos um transdutor de ultrassom (5), de modo a detectar defei- tos no a parede do tubo, sendo escolhido pelo menos um parâmetro entre a orientação da emissão de explosão (θei(L; A)), o ganho (Gi(L; A)) ou a posição do filtro temporal (FTi(L; A)).

[0065] De acordo com um aspecto, a eletrônica de controle e pro- cessamento (6) é configurada para definir a orientação da emissão de explosão (θei(L; A)), o ganho (Gi(L; A)) e a posição do filtro temporal (FTi(L; A)) das explosões de ultrassom (Vi) em função da posição lon- gitudinal (L) de pelo menos um transdutor de ultrassom (5). A eletrôni-

ca de controle e processamento (6) pode, portanto, ser configurada para também definir pelo menos um parâmetro escolhido a partir da orientação de emissão de explosão (θei(L; A)), do ganho (Gi (L; A)) e da posição do tempo temporal. filtro (FTi(L; A)) de explosões de ultras- som (Vi) em função da posição circunferencial (A) de pelo menos um transdutor de ultrassom (5).

[0066] Além disso, o dispositivo pode compreender pelo menos um sensor de posição (7a) para determinar a posição longitudinal (L) de pelo menos um transdutor de ultrassom 5 relativamente em relação ao produto tubular complexo (3). Alternativamente, o dispositivo pode compreender pelo menos um sensor de posição (7a) para determinar a posição longitudinal (L) e a posição circunferencial (A) de pelo me- nos um transdutor de ultrassom 5 em relação ao produto tubular com- plexo (3).

[0067] Pelo menos um sensor de posição (7a) pode ser escolhido entre um codificador incremental, um codificador de rack, um codifica- dor linear, um codificador de fio de tração, um velocímetro a laser, uma roda codificadora ou uma roda codificadora incremental.

[0068] Alternativamente, o dispositivo pode compreender pelo me- nos um temporizador (7b) para determinar a posição longitudinal (L) e circunferencial (A) relativa do transdutor de ultrassom 5.

[0069] De acordo com outro aspecto, o pelo menos um estágio de amplificação (21, 31) pode ser um estágio de amplificação de emissão (21) tendo um ganho de emissão (Gei(L; A)) e os eletrônicos de con- trole e processamento (6) são configurados para variar o referido ga- nho de emissão (Gei(L; A)) em função da posição longitudinal (L) do transdutor de ultrassom (5).

[0070] Em uma variante, o pelo menos um estágio de amplificação (21, 31) pode ser um estágio de amplificação de recebimento (31) ten- do um ganho de recebimento (Gri(L; A)) e a eletrônica de controle e processamento (6) é configurada para variar o referido ganho de rece- bimento (Gri(L; A)) em função da posição longitudinal (L) do transdutor de ultrassom (5).

[0071] Em outra variante, o dispositivo pode compreender um es- tágio de amplificação de emissão (21) tendo um ganho de emis- são(Gei (L; A)) e um estágio de amplificação de recebimento (31) ten- do um ganho de recebimento (Gri (L; A)) e no qual a eletrônica de con- trole e processamento (6) está configurada para variar o ganho de emissão (Gri(L; A)) ou o ganho de recebimento (Gri (L; A)) em função da posição longitudinal (L) do transdutor de ultrassom (5).

[0072] De acordo com outro aspecto, a eletrônica de controle e processamento (6) pode compreender um módulo de memória para- métrica (MEMp) capaz de armazenar dados na forma de associação entre pelo menos uma posição longitudinal (L) de pelo menos um transdutor de ultrassom (5) e pelo menos um conjunto de dados cor- respondente aos parâmetros de orientação de emissão de explosão (θei(L; A)), ganho (Gi(L; A)) e/ou posição do filtro temporal (FTi(L; A)).

[0073] Assim, a eletrônica de controle e processamento (6) pode compreender um módulo de memória paramétrica (MEMp) capaz de armazenar dados na forma de associação entre pelo menos uma posi- ção circunferencial (A) de pelo menos um transdutor de ultrassom (5) e pelo menos um conjunto de dados correspondente aos parâmetros de orientação de emissão de explosão (θei(L; A)), ganho (Gi(L; A)) e/ou posição do filtro temporal (FTi(L; A)).

[0074] Além disso, a eletrônica de controle e processamento (6) pode compreender um módulo de memória paramétrica (MEMp) capaz de armazenar dados na forma de associação entre os acoplamentos de posição longitudinal e circunferencial (L; A) do transdutor de ultras- som 5 e pelo menos um conjunto de dados correspondendo aos pa- râmetros de orientação de emissão de explosão (θei(L; A)), ga-

nho(Gi(L; A)) e posição do filtro temporal (FTi(L; A)).

[0075] De acordo com um aspecto da invenção, o módulo de me- mória paramétrica (MEMp) pode compreender pelo menos um conjun- to de dados correspondente aos parâmetros de ganho (Gi(L; A)) na forma de ganho de recebimento (Gei(L; A)) e parâmetros de ganho de emissão (Gri(L; A)).

[0076] De acordo com outro aspecto da invenção, a eletrônica de controle e processamento (6) pode ser configurada para emitir várias explosões de ultrassom (Vi) para uma posição do transdutor de ultras- som (5), as explosões de ultrassom (Vi) tendo ângulos de emissão θej(L) compreendido entre um ângulo de orientação mínimo de posi- ção θemini(L) e um ângulo de orientação máxima de posição θemaxi(L).

[0077] Assim, a eletrônica de controle e processamento (6) pode ser disposta para realizar de 2 a 8 explosões de ultrassom (Vi) para uma posição de pelo menos um transdutor de ultrassom (5).

[0078] De acordo com um aspecto da invenção, o pelo menos um transdutor de ultrassom (5) pode ser um transdutor de ultrassom tipo haste.

[0079] De acordo com um aspecto da invenção, o pelo menos um transdutor de ultrassom (5) pode ser um sensor de matriz em fases.

[0080] A invenção refere-se também a um método automatizado para testar produtos tubulares com diâmetros externos ou internos va- riáveis, compreendendo as seguintes etapas: a. pelo menos um transdutor de ultrassom (5) está posi- cionado em uma primeira posição (P1), b. uma primeira explosão de ultrassom (Vi) é realizada emitindo um feixe de ultrassom (Em) com uma primeira orientação θei (P1) e uma primeira amplificação de emissão com um primeiro ganho de emissão Gei(P1), c. um eco retornado pelo produto tubular complexo (3) é recebido e o eco recebido é convertido em um sinal recebido no qual um primeiro ganho de recebimento Gri(P1) é aplicado, d. Uma parte do sinal é isolada em uma primeira janela temporal (FTi(P1)), e. Uma segunda explosão de ultrassom é realizada, re- petindo as etapas a a d em uma segunda posição (P2), com os parâ- metros da segunda explosão de ultrassom, compreendendo uma se- gunda orientação θei(P2), um segundo ganho de emissão Gei(P2), um segundo ganho de recebimento Gri(P2), uma segunda janela temporal (FTi(P2)), e pelo menos um dos segundos parâmetros de explosão de ultrassom da segunda orientação θei(P2), o segundo ganho de emis- são Gei(P2), o segundo ganho de recebimento Gri(P2), a segunda ja- nela temporal (FTi(P2)), é diferente da primeira orientação θei(P1), o primeiro ganho de emissão Gei(P1), o primeiro ganho de recebimento Gri(P1) ou a primeira janela temporal (FTi(P1)).

[0081] De acordo com um aspecto do método, a primeira posição (P1) compreende uma primeira posição longitudinal (L1) e uma primei- ra posição circunferencial (A1) e etapa e) é substituída pela etapa f) em que uma segunda explosão de ultrassom é realizada, repetindo as etapas a) a d) em uma segunda posição longitudinal (L2), com segun- dos parâmetros de explosão de ultrassom compreendendo uma se- gunda orientação θei(L2), um segundo ganho de emissão Gei(L2), um segundo ganho de recebimento Gri(L2), uma segunda janela temporal (FTi(L2)) e pelo menos um dos segundos parâmetros de explosão de ultrassom da segunda orientação θei(L2), o segundo ganho de emis- são Gei(L2), o segundo ganho de recebimento Gri(L2), a segunda ja-

nela temporal (FTi(L2)) é diferente da primeira orientação θei(P1), o primeiro ganho de emissão Gei(P1), o primeiro ganho de recebimento Gri(P1) ou a primeira janela temporal (FTi(P1)).

[0082] É entendido que quando a eletrônica é configurada para definir pelo menos um parâmetro de explosões de ultrassom Vi como uma função da posição longitudinal L do meio de emissão de ultras- som para, assim, detectar defeitos na parede do tubo, pelo menos um dito parâmetro sendo escolhido dentre a orientação de emissão explo- são θei(L), do ganho Gi(L) ou da posição do filtro temporal FTi(L); en- quanto a eletrônica é configurada para definir pelo menos um parâme- tro de explosões de ultrassom Vi em pelo menos uma primeira posição longitudinal L1 do meio de emissão de ultrassom para, assim, detectar defeitos na parede do tubo, pelo menos um dito parâmetro sendo es- colhido dentre a orientação de emissão explosão θei(L), do ganho Gi(L) ou da posição do filtro temporal FTi(L), e em que a eletrônica é ainda configurada para definir em pelo menos uma segunda posição longitudinal L2 pelo menos um parâmetro escolhido dentre a orienta- ção de emissão explosão θei(L), do ganho Gi(L) ou da posição do filtro temporal FTi(L) diferente do parâmetro ou dos parâmetros escolhidos em pelo menos uma dita primeira posição longitudinal L1.

[0083] A referência é feita às Figuras 1 e 2.

[0084] Uma instalação de teste de ondas de ultrassom compreen- de uma bancada de testes 1 que suporta um produto tubular complexo 3 com o eixo X a ser testado e um transdutor de ultrassom 5, posicio- nado próximo à superfície periférica do produto tubular complexo 3 e vinculado a uma eletrônica de controle e processamento 6 compreen- dendo um circuito eletrônico para ativar o sensor.

[0085] Um movimento helicoidal pode ser transmitido ao produto tubular complexo 3, de modo que o dispositivo de teste inspecione a totalidade do produto tubular complexo 3.

[0086] Em uma variante, um movimento rotacional pode ser transmitido ao produto tubular complexo 3 apenas em relação à ban- cada de testes 1, e o transdutor 5 desliza na direção longitudinal da bancada de testes 1, de forma síncrona em relação ao movimento da tubular complexa produto 3 ou sequencialmente. O transdutor 5 pode ser montado em um carro móvel em relação à bancada de testes 1. De acordo com outra variante, o transdutor 5 pode girar em torno do com- plexo produto tubular 3, enquanto o último é traduzido em relação à bancada de testes 1, síncrona ou sequencialmente. Geralmente, dois tipos de trajetórias de inspeção resultam disso: uma primeira trajetória conhecida como trajetória helicoidal, ou uma segunda trajetória conhe- cida como incremental, por segmentos unitários. A trajetória incremen- tal por segmentos permite que o sensor varra uma circunferência do produto tubular antes de avançar um incremento na direção longitudi- nal, a fim de executar uma nova varredura circunferencial. Esse tipo de trajetória pode ter a vantagem de simplificar a eletrônica e, por exem- plo, minimizar as alterações dos parâmetros de inspeção quando estas dependem da posição longitudinal do transdutor.

[0087] Essas trajetórias tornam possível testar todo o produto tu- bular complexo 3 usando um sensor com um alcance reduzido em re- lação à circunferência do produto tubular complexo 3. Como substitui- ção, pode-se prever um número maior de sensores, dispostos em um círculo ao redor do produto tubular complexo 3 e garantindo uma se- quência de explosão que garante cobertura quando o produto tubular complexo 3 desliza em relação ao transdutor 5.

[0088] Um meio de acoplamento, ou "acoplador" na técnica, pode ser intercalado entre o transdutor 5 e a superfície periférica do produto tubular complexo 3, por exemplo, na forma de gel ou água. Numa vari- ante, a instalação pode compreender um tanque cheio de água ou qualquer outro meio de acoplamento líquido, no qual o produto tubular complexo 3 e o transdutor 5 estão imersos. Em outra variante, a insta- lação pode compreender um dispositivo com um jato de água, o fluxo de água que constitui o meio de acoplamento.

[0089] A instalação destina-se a inspecionar o produto tubular complexo 3, a fim de verificar a existência de defeitos com orientações diferentes entre si. A direção da inspeção corresponde à orientação, dentro do complexo produto tubular 3, dos defeitos investigados.

[0090] Para possibilitar, nas respostas do produto tubular comple- xo 3, distinguir ecos resultantes de defeitos daqueles resultantes de imperfeições, a instalação do teste deve ser calibrada para cada uma das direções da inspeção.

[0091] Agora será feita referência à Figura 3, representando um produto tubular com uma seção transversal constante com o eixo X fornecido com um defeito transversal ou um defeito transversal interno Dti, bem como um transdutor de ultrassom 5 realizando uma explosão de ultrassom cujo feixe é refletido no o defeito interno transversal Dti e retorna ao transdutor 5.

[0092] As técnicas de detecção de corrente usam transdutores de ultrassom 5 posicionados perto de um produto tubular com uma seção transversal constante. Esses sensores são acoplados indiretamente ao tubo por meio de um acoplador líquido, geralmente água. O transdutor 5 tem uma direção principal substancialmente ortogonal ao eixo X do produto tubular complexo 3 e, portanto, à parede externa do produto tubular com uma seção transversal constante.

[0093] Geralmente, os pulsos de ultrassom se propagam dentro da espessura do produto tubular até a superfície interna da parede do re- ferido produto e executam uma pluralidade de trânsitos externos e de retorno entre a superfície interna e a superfície externa do produto tu- bular. Na ausência de um defeito, o feixe é refletido várias vezes den- tro do complexo produto tubular 3 e o coeficiente de absorção do metal contribui para amortecer a onda de ultrassom.

[0094] Para realizar uma explosão de ultrassom, o transdutor 5 é controlado de modo a emitir uma onda de ultrassom no acoplador, por exemplo água, índice de refração nwater, com um ângulo de incidência i, por exemplo de aproximadamente 17° em relação ao normal da in- terface água/aço no local em que a onda encontra a interface. Essa onda se propaga no acoplamento até a superfície do produto tubular, e uma onda refratada se propaga no material do produto tubular, por exemplo aço, com um índice de refração nsteel, em um ângulo de refra- ção r, por exemplo, aproximadamente 40°. A ligação entre o ângulo de incidência i e o ângulo de refração r é expressa pela lei de Snell- Descartes. sin (i)/Vwater = sin (r)/Vsteel com Vwater a velocidade da onda de ultrassom em água e Vsteel a velo- cidade da onda em aço.

[0095] Este ângulo de refração ou ângulo de insonificação de aproximadamente 40° no material do tubo é um ângulo muito eficaz para detectar defeitos internos ou externos situados na superfície in- terna e na superfície externa. De fato, um ângulo no defeito d de aproximadamente 40° geralmente permite garantir que uma onda de ultrassom refletida pelo defeito ou eco execute um caminho reverso para retornar ao sensor.

[0096] Entende-se que o caso representado na Figura 3 corres- ponde ao caso convencional de inspeção de um tubo com uma seção transversal constante e à detecção de um defeito transversal interno Dti. No entanto, quando o tubo a ser inspecionado compreende seg- mentos com diferentes dimensões e segmentos nos quais os diâme- tros interno e/ou externo do tubo variam, as superfícies interna e/ou externa podem apresentar inclinações e, portanto, é mais difícil obter o ângulo desejado sobre o defeito d, de modo que o eco da explosão do ultrassom retorne ao transdutor 5.

[0097] Isto é ilustrado na Figura 4, que representa uma vista em corte longitudinal de uma porção do produto tubular complexo 3 tendo uma seção transversal variável. O transdutor 5 é posicionado longitu- dinalmente ao longo do eixo X, de modo a emitir uma onda de ultras- som que penetra no complexo produto tubular 3 em um segmento no qual a inclinação da parede externa do tubo forma um ângulo diferente de zero  em relação ao eixo longitudinal X do produto tubular: este é um segmento no qual o diâmetro externo do tubo varia. Portanto, em vez de o feixe de ultrassom penetrar na parede do tubo, o normal para a superfície externa do tubo forma um ângulo suplementar . Portanto, esse ângulo  deve ser levado em consideração quando se deseja produzir um feixe de ultrassom que atenda a um defeito transversal interno Dti com um ângulo de 40° no defeito d.

[0098] A Figura 4 representa uma dificuldade adicional em que a onda de ultrassom encontra um defeito transversal interno Dti localiza- do em um segmento de produto tubular complexo 3 no qual a parede interna tem uma inclinação com um ângulo diferente de zero  em re- lação ao eixo longitudinal do tubo. Nesse caso, o ângulo do defeito d deve ser igual ao ângulo de refração r incrementado pelos respecti- vos ângulos de inclinação das paredes interna e externa  e . Por exemplo, é necessário adaptar a orientação de emissão e para ga- rantir que o ângulo d = r +  +  seja aproximadamente igual a 40° para garantir que a onda de explosão do ultrassom refletida pelos de- feitos transversais retorne para o transdutor 5.

[0099] No campo dos testes não destrutivos por ultrassom, a se- guinte terminologia é frequentemente usada: "scan" denota um conjunto de posições relativas do tu- bo/sensor, "incremento" denota o período de varredura (inversamente proporcional à frequência de recorrência ou frequência de explosões de ultrassom), "A-scan" indica o gráfico da tensão elétrica medida nos terminais de um transdutor de ultrassom, com o tempo de vôo no eixo x e uma representação da tensão elétrica, também chamada de ampli- tude de ultrassom, no eixo, "B-scan" denota uma imagem relacionada a um determina- do valor de incremento, com a varredura correspondente à ecografia no eixo x, o tempo de voo no eixo y e, em cada ponto, a amplitude convertida do ultrassom em escala de cinza ou em cores (varredura eletrônica para um sensor de matriz faseada, varredura mecânica para um sensor de elemento único), "Eco-dinâmico" geralmente denota o gráfico de uma curva que representa a amplitude máxima recebida em função da posição incremental do transdutor, por exemplo, o número de explosões quan- do há uma explosão por posição do transdutor, "C-scan" denota uma imagem com a posição equivalente em um espaço planar do ponto de ruptura da onda de ultrassom no eixo x e no eixo y, convertida em escala de cinza ou em cores, repre- sentando a amplitude máxima de ultrassom para essa explosão regis- trada no seletor temporal em questão do A-scan ("amplitude da ima- gem"). No caso de um tubo, um ponto no eixo x da varredura C cor- responde a uma posição no comprimento do tubo e um ponto no eixo y corresponde a uma posição na circunferência do tubo. a. No caso de um produto plano, um ponto no eixo x da digitalização C corresponde a uma posição no comprimento do produ- to plano e um ponto no eixo y corresponde a uma posição na largura do produto plano.

[00100] A Figura 5 representa esquematicamente o perfil de tempo dos sinais recebidos no retorno, conhecido como A-scan. Esse sinal compreende os pulsos Em do feixe emitido e os pulsos dos ecos rece- bidos no retorno. O sinal de varredura A pode compreender uma série de pulsos Em, seguidos pelos pulsos Int dos ecos da interface entre a água e a superfície externa do produto tubular, na presença de defei- tos na superfície interna do tubo e/ou na sua superfície externa, sinais de eco relacionados a defeitos na superfície interna Dv e sinais de eco relacionados a defeitos na superfície externa Ds. Na prática, a interfa- ce eco Int é preponderante sobre um eco Ds devido a um defeito na superfície externa do produto tubular e mascara esse eco Ds. É por isso que o eco Ds de um defeito na superfície externa é geralmente recebido na viga refletida pela superfície interna do produto tubular.

[00101] Na presença de um defeito na superfície interna do produto tubular, a intensidade máxima de um eco Dv é detectada se a intensi- dade do eco exceder um limite S1 em uma janela temporal Fe1.

[00102] Na presença de um defeito na superfície externa do produto tubular, a intensidade máxima de um eco Ds é detectada se a intensi- dade do eco exceder um limite S2 em uma janela temporal Fe2.

[00103] A curva ecodinâmica é, portanto, a representação da ampli- tude máxima do sinal recebido em uma janela de teste ao longo do tempo para cada explosão realizada. Em alternativa, é possível que a curva ecodinâmica seja uma representação da amplitude máxima do sinal recebido em função da posição longitudinal do tubo.

[00104] A Figura 5 ilustra o princípio de uma porta de detecção, cu- jo objetivo é selecionar uma parte dos sinais de eco, de modo a possi- velmente detectar uma imperfeição.

[00105] Cada canal eletrônico compreende um filtro temporal FT (por exemplo, um bloqueador de amostrador) vinculado ao elemento transdutor para isolar janelas temporais sucessivas, capazes de ter um eco relacionado a um defeito investigado (por exemplo, um defeito in- terno ou externo).

[00106] O dispositivo de acordo com a invenção pode compreender eletrônica com um módulo de filtro temporal 24 configurada para apli- car pelo menos um filtro temporal FTi (L; A) a fim de isolar, dentro de um período correspondente Tri (L; A), uma janela temporal Fei(L; A) em que ecoes Dv e/ou Ds representativos da presença de defeitos provavelmente estão presentes.

[00107] A posição temporal e a largura de uma janela Fei(L; A) de- pendem da velocidade de propagação dos ultrassons no metal e da velocidade de propagação na altura do acoplamento, por exemplo, a altura da água, o período de explosão Tr, o diâmetro externo e a es- pessura do tubo de metal.

[00108] De acordo com a invenção, as posições e larguras das ja- nelas temporais Fei (L; A) podem ser feitas dependentes da posição longitudinal (L) de um transdutor, ou da posição circunferencial (A) de um sensor ou da combinação (L; A) da posição longitudinal e da posi- ção circunferencial de um transdutor. De fato, como o tubo varia nos diâmetros externo e/ou interno, o caminho de uma onda de ultrassom pode ser diferente em função da posição longitudinal (L) do transdutor

5. Os principais parâmetros variáveis são, portanto: a distância percor- rida no acoplamento, a distância percorrida no aço do produto tubular, a distância das interfaces aço/acoplador ou aço/ar em relação ao transdutor 5, bem como as orientações do a interface surge relativa- mente em relação ao sensor. Por exemplo, em um primeiro segmento do tubo, o caminho pode ser mais curto que o caminho dessa onda em outro segmento do tubo no qual a espessura do tubo é aumentada. Portanto, é vantajoso ajustar a posição e a largura das janelas tempo- rais Fei (L) em função da posição do sensor, para evitar o uso de jane- las temporais amplas com alto consumo de recursos ou reduzir as fal- sas detecções. Da mesma forma, em um tubo com uma espessura variável ao longo da sua circunferência, o caminho da onda de ultras-

som será modificado por essa variação de espessura, bem como pela inclinação ou inclinações produzidas nas superfícies externa e interna.

[00109] De acordo com outro aspecto, o dispositivo de acordo com a invenção pode compreender um ou mais transdutores de ultrassom

5. Os transdutores de ultrassom 5 compreendem elementos transduto- res capazes de emitir ou receber ultrassom.

[00110] O dispositivo de acordo com a invenção pode compreender, para um transdutor de ultrassom 5, eletrônica de explosão (6), possibi- litando a realização de várias explosões para uma determinada posi- ção do transdutor 5. Os referidos componentes eletrônicos de explo- são podem compreender componentes comuns usados para cada ex- plosão realizada, e/ou componentes exclusivos reservados para cada uma das explosões executadas em uma determinada posição. Em ou- tras palavras, a eletrônica de explosão pode compreender um canal comum às diferentes explosões ou um canal dedicado para cada ex- plosão. Na descrição a seguir, será mencionado o canal de aquisição Vi associado ao número de explosão i, independentemente da estrutu- ra dos componentes eletrônicos usados. Assim, um canal comum po- de executar sucessivamente as n explosões dos canais Vi para a vari- ante de 1 a n ou pode haver n canais dedicados para executar as n explosões. Por exemplo, a eletrônica pode ser configurada para exe- cutar de uma a oito explosões por posição do transdutor 5. De prefe- rência de duas a seis explosões.

[00111] Preferencialmente, a capacidade de realizar várias explo- sões de ultrassom para uma dada posição do transdutor 5 torna possí- vel aplicar a essas explosões de ultrassom várias orientações de emissão ei(L; A) compreendidas entre um ângulo mínimo de emissão da posição θemini(L; A) e um ângulo máximo de emissão da posição θemaxi(L; A). A capacidade de realizar várias explosões de ultrassom para uma e a mesma posição do transdutor de ultrassom (5) com dife-

rentes orientações de emissão torna possível compensar as variações não intencionais no objeto a ser inspecionado. Isso será ilustrado nos exemplos.

[00112] Os canais de aquisição Vi são, portanto, configurados para executar uma série de explosões de ultrassom para uma determinada posição do transdutor 5.

[00113] A Figura 12 é um fluxograma da eletrônica de controle e processamento 6, associada por meio de um circuito eletrônico a um transdutor de ultrassom 5 para teste não destrutivo em um exemplo de instalação capaz de implementar a invenção.

[00114] O objetivo deste gráfico é mostrar melhor certas caracterís- ticas específicas da invenção; essa visão é consequentemente simpli- ficada e não é específica para um tipo específico de sensor, no entan- to, um especialista na técnica saberá como adaptar esse gráfico em função do tipo de sensor usado no dispositivo.

[00115] O canal Vi na Figura 12 compreende um gerador de pulsos 20 que controla a emissão dos elementos do transdutor.

[00116] O gerador de pulso 20 pode ser ligado a um estágio de am- plificação de emissão 21 cuja função é amplificar o sinal de pulso apli- cando um ganho de emissão Gei(L). Este estágio de amplificação 21 torna possível amplificar o sinal elétrico que gera a explosão do ultras- som.

[00117] Este estágio de amplificação 21 pode ser configurado para adaptar o ganho de emissão Gei(L) em função da posição do sensor, em particular da posição longitudinal L do sensor 5 e, por esse motivo, o estágio de amplificação 21 pode ser ligado a uma memória paramé- trica MEMp contendo valores de amplificação em relação a uma posi- ção longitudinal (L) do sensor 5.

[00118] O estágio de amplificação de emissão 21 pode ser ligado a um estágio direcional 22 configurado para aplicar uma orientação

ei(L) ao feixe de explosão de ultrassom. De preferência, este estágio aplica uma lei temporal de ativação dos transdutores unitários do sen- sor de ultrassom 5. Como alternativa, em particular quando o sensor 5 é do tipo de elemento único, esse estágio controla um módulo de ori- entação do sensor 5, por exemplo em a forma de uma placa de supor- te motorizada do sensor.

[00119] O estágio de amplificação de emissão 21 e o estágio direci- onal 22 são com relação aos elementos de emissão do transdutor E e são configurados para permitir que uma explosão de ultrassom seja enviada tendo uma potência correspondente ao ganho de emissão Gei(L) aplicado e uma direção correspondente à orientação de emis- são escolhida ei(L). O estágio direcional 22 pode ser conectado a uma memória paramétrica MEMp contendo valores de orientação com relação a uma posição longitudinal L do sensor 5.

[00120] Assim, o estágio de amplificação de emissão 21 e o estágio direcional 22 podem ser conectados ao módulo de memória paramétri- ca MEMp contendo os parâmetros de orientação ei(L) e ganho de emissão Gei(L) que são funções da posição longitudinal do sensor e do tipo de defeito a ser caracterizado.

[00121] O módulo de posicionamento 23 está configurado para en- viar ao módulo de memória paramétrica a posição do sensor na forma de uma posição longitudinal (L) e uma posição circunferencial (A). O módulo de posicionamento 23 compreende componentes eletrônicos de posicionamento e pelo menos um sensor de posição 7a (não mos- trado na Figura 12). O módulo de posicionamento 23 indica para o módulo de memória paramétrica MEMp quais são os valores dos pa- râmetros ativos no canal Vi para uma explosão destinada a detectar os defeitos de um determinado tipo em função da posição do sensor 5.

[00122] A Figura 13 representa o fluxograma da eletrônica de con- trole e processamento 6 da modalidade da invenção capaz de adaptar os parâmetros de explosão de ultrassom como uma função ambos da posição longitudinal L e da posição circunferencial A do sensor 5. Os estágios de amplificação de emissão 21 e recebimento 31 podem ser configurados para aplicar respectivamente um ganho de emissão Gei(L; A) ou recebimento Gri(L; A) como uma função da posição longi- tudinal L e da posição circunferencial A do sensor 5. Semelhantemen- te, o estágio direcional 22 é configurado para aplicar uma orientação ei(L; A) ao feixe de explosão de ultrassom, e o filtro temporal FTi(L, A) é configurado para aplicar uma janela temporal como uma função da posição circunferencial e longitudinal do sensor 5. Nesta modalidade, pelo menos um desses parâmetros varia como uma função da posição longitudinal L do sensor 5 e pelo menos um desses parâmetros varia como uma função da posição circunferencial A do sensor 5. A memó- ria paramétrica MEMp é, neste caso, adaptada para conter os parâme- tros adequados. Um módulo de posicionamento 23 é então configura- do para enviar o módulo de memória paramétrica à posição longitudi- nal (L) e circunferencial A do sensor.

[00123] A sensor de posição 7a pode ser um codificador incremen- tal, um codificador de rack, um codificador linear, um codificador de fio de tração, um velocímetro a laser, uma roda codificadora ou uma roda do codificador incremental.

[00124] Alternativamente, o módulo de posicionamento pode com- preender, em vez de um sensor de posição (7a), um temporizador de intervalo 7b. Essa alternativa é possível porque as bancadas de teste automatizadas são equipadas com meios para o movimento relativo do tubo em relação aos transdutores, possibilitando estabelecer uma tra- jetória relativa repetível, determinada ao longo do tempo. No entanto, o temporizador de intervalo 7b pode ser menos preciso que o sensor de posição 7a.

[00125] Como explicado anteriormente, em uma primeira variante, a posição do sensor 5 corresponde à posição longitudinal (L) do sensor

5. Em uma segunda variante, a posição do sensor 5 corresponde à posição longitudinal (L) e à circunferência posição (A) do sensor 5. O módulo de posicionamento 23 é então configurado para enviar ao mó- dulo de memória paramétrico a posição longitudinal (L) e a posição circunferencial (A) do sensor. Em uma terceira variante, a posição do sensor 5 corresponde à posição circunferencial A do sensor 5. O mó- dulo de posicionamento 23 é então configurado para enviar ao módulo de memória paramétrico a posição circunferencial (A) do sensor.

[00126] O transdutor de emissão Ei do sensor 5 pode emitir um fei- xe direcionado de ondas de ultrassom.

[00127] O canal Vi compreende um transdutor de recepção Ri, que pode ser o mesmo transdutor que o transdutor de emissão Ei ou outro transdutor. Um transdutor de recepção Ri pode receber qualquer eco ou eco dos sinais emitidos e convertê-los em um sinal elétrico corres- pondente. O transdutor de recepção Ri pode ser ligado a um estágio de amplificação de recepção 31, cuja função é amplificar o sinal elétri- co recebido pelo transdutor de recepção Ri.

[00128] O estágio de amplificação de recebimento 31 pode ser con- figurado para aplicar ao sinal recebido uma amplificação com um ga- nho de recebimento do canal Vi denotado Gri(L), que é escolhido em função da posição longitudinal (L) e/ou da posição circunferencial (A) do transdutor 5 e da natureza da imperfeição investigada. A capacida- de de modular o ganho desse estágio de amplificação de recebimento possibilita melhorar a detecção de defeitos, da mesma forma que a amplificação de emissão configurável. Quando este estágio é configu- rado com amplificação analógica, isso tem a vantagem de amplificar o sinal de recebimento, limitando em certa medida a amplificação do ruí- do de recebimento. Quando este estágio é configurado com amplifica- ção digital, isso torna possível amplificar o sinal de recebimento, mas tem a desvantagem de uma maior amplificação do ruído do que com a amplificação analógica.

[00129] Os transdutores de recebimento Ri também podem ser li- gados a um módulo de filtro temporal 24 configurado para aplicar um ou mais filtros temporais (FTi(L). Cada filtro temporal FTi(L) isola uma janela temporal na qual é provável que o eco da explosão do ultras- som A função de um filtro temporal FTi(L) é, portanto, selecionar a par- te do sinal de recebimento correspondente à janela temporal na qual é provável que um eco Dv, Ds de uma explosão de ultrassom desviada por um defeito típico retorne ao transdutores de recebimento R e poder processar especificamente o sinal durante um período de tempo esco- lhido, o que permite reduzir os recursos de memória e a capacidade de processamento dos eletrônicos, além de evitar medir um eco que pode não corresponder ao eco esperado de uma explosão de ultrassom rea- lizada com a finalidade de detectar um tipo de defeito, por exemplo, um eco secundário.

[00130] O módulo de filtro temporal 24 pode ser ligado ao módulo de memória paramétrica MEMp, que contém os parâmetros de posição dos filtros temporais em função da posição longitudinal do sensor (L) e do tipo de defeito a ser caracterizado e, opcionalmente, em uma vari- ante, da posição circunferencial (A) do sensor e da posição longitudi- nal (L).

[00131] A memória MEMp pode ser configurada para conter dados relativos às posições e larguras das janelas Fei (L) em função da posi- ção (L) do sensor. Correspondentemente, o módulo de filtro temporal 24 compreende filtros temporais FTi (L) configurados para modificar as posições e larguras das janelas temporais Fei (L) para cada canal de aquisição Vi.

[00132] Em uma primeira variante, as portas de detecção têm a mesma duração ou comprimento para um e o mesmo tipo de defeito. A variável representativa é então o momento de abrir a porta de detec- ção, ou a posição inicial da mesma, que geralmente é implementada na forma de um atraso em relação à explosão realizada.

[00133] Em uma segunda variante, a posição inicial e a posição fi- nal da porta de detecção são modificadas, podendo gerar portas de detecção de comprimento variável. Nesta variante, duas variáveis re- presentativas são usadas para configurar os valores FTi(L).

[00134] O módulo de filtro temporal 24 é seguido por um módulo de processamento 25, compreendendo um detector de limite que faz refe- rência à intensidade máxima do sinal recebido Ds, Dv. Este módulo de processamento 25 está ligado a uma memória de aquisição dos canais 26, a fim de registrar a intensidade máxima do eco de cada canal Vi.

[00135] Quando os canais Vi têm seus próprios componentes ele- trônicos, uma memória de aquisição dos canais 26 é ligada da mesma maneira aos canais analógicos do dispositivo, por exemplo, a memória 26 é ligada a cada um dos canais. V1 V2 V3,…V8.

[00136] Quando existe uma única eletrônica para várias explosões, o módulo 26 é configurado para armazenar a intensidade máxima do sinal recebido de cada canal Vi associado a uma explosão de ultras- som i.

[00137] A memória de aquisição dos canais 26 pode ser ligada a um módulo de cálculo 27 configurado para gerar curvas ecodinâmicas. O módulo de cálculo 27 também pode gerar varreduras A, varreduras B a partir do sinal recebido de maior intensidade entre as i explosões de ultrassom realizadas em uma determinada posição para um tipo escolhido de defeito, e esse módulo de cálculo 27 também pode gerar uma varredura C do produto tubular inspecionado.

[00138] A memória de aquisição dos canais 26 pode ser ligada a um comparador de limite 28. O comparador de limite 28 compara a intensidade máxima do sinal de eco recebido e o nível de limite de dis-

paro de alerta armazenado em uma memória de limite de alerta dedi- cada 29. Este comparador pode acionar a operação de um módulo de alerta do operador 30.

[00139] Em outra modalidade da invenção, a eletrônica 6 é configu- rada para definir pelo menos um parâmetro de explosão de ultrassom como uma função da posição longitudinal (L) e circunferencial (A) do meio de emissão de ultrassom para, assim, detectar defeitos na pare- de do tubo, pelo menos um dito parâmetro sendo escolhido dentre a orientação de emissão explosão θei(L; A), o ganho G(L; A) ou a posi- ção do filtro temporal FTi(L; A).

[00140] O requerente realizou várias séries de testes em amostras de produtos tubulares fornecidos com defeitos produzidos especifica- mente para determinar a qualidade da detecção desses defeitos.

[00141] Em um primeiro exemplo, o tubo de amostra (1) com o eixo (X) na Figura 6a tem vários segmentos 1a a 1e dispostos de modo que:

[00142] O segmento 1a compreende diâmetros constantes externos (Dext) e internos (Dint).

[00143] O segmento 1b compreende diâmetros externos não cons- tantes (Dext) e internos (Dint), o diâmetro externo (Dext) aumentando do segmento 1a para o segmento 1c e o diâmetro interno diminuindo na mesma direção.

[00144] O segmento 1c compreende um diâmetro externo aumen- tando do segmento 1b para o segmento 1d e o diâmetro interno é constante

[00145] O segmento 1d compreende um diâmetro externo e um di- âmetro interno ambos aumentando do segmento 1c para o segmento 1e

[00146] O segmento 1e compreende um diâmetro externo constan- te e um diâmetro interno aumentando a partir do segmento 1d

[00147] Entalhes longitudinais dli (identificados como dl1 a dl10) de 25 mm de comprimento foram produzidos no tubo de amostra na Figu- ra 6a. A profundidade dos entalhes é constante e a parede inferior dos entalhes é, portanto, substancialmente paralela à superfície na qual esses entalhes são produzidos, o que não é mostrado na Figura 6a.

[00148] O tubo na Figura 6a foi submetido a uma inspeção por um dispositivo automatizado de detecção de defeitos do estado da técni- ca, depois com um dispositivo de acordo com a invenção, a fim de medir as intensidades dos ecos de retorno de cada entalhe longitudinal dli. Neste dispositivo de acordo com a invenção, apenas o ângulo de emissão θe(L) foi variado em um canal de aquisição.

[00149] O resultado desse teste é mostrado nas Figuras 6b e 6c, que representam gráficos com o número do entalhe dli correspondente aos entalhes da Figura 6a no eixo x, e a relação sinal-ruído da Figura 6b e a amplitude perda em dB em relação ao entalhe de referência n° 5 da Figura 6c, no eixo y.

[00150] O gráfico 6b representa três curvas: a curva do limite que delimita uma relação sinal/ruído míni- ma de um entalhe escolhido a 12 dB, a curva das relações sinal/ruído registradas com um dispo- sitivo de última geração (Lex). a curva das relações sinal-ruído registradas com um dispo- sitivo de acordo com a invenção (Linv).

[00151] O gráfico 6c representa duas curvas: a curva de perda de amplitude em dB em relação ao ponto de referência n° 5 registado com um dispositivo do estado da arte (Lex), a curva de perda de amplitude em dB em relação ao ponto de referência n° 5 registrado com um dispositivo de acordo com a in- venção (Linv).

[00152] É evidente que os entalhes 5 e 10 são registrados no mes- mo nível pelo dispositivo do estado da técnica e por um dispositivo de acordo com a invenção, o que é usual, pois os entalhes 5 e 10 estão situados em um segmento do tubo tendo uma seção transversal cons- tante e a construção diferente dos dois dispositivos é inoperante neste segmento.

[00153] Por outro lado, os entalhes 2, 3, 6, 7 emitem ecos muito fracos no dispositivo do estado da técnica, com níveis abaixo do limite de capacidade de detecção, enquanto o dispositivo de acordo com a invenção permite obter ecos de um alto nível, superior a 23 dB em to- dos os casos.

[00154] Deste modo, deduz-se que o dispositivo do estado da téc- nica não detecta os entalhes 2, 3, 7 ou mesmo 6 no modo de inspeção de produção, enquanto o dispositivo de acordo com a invenção torna possível detectar esses entalhes.

[00155] A Figura 6c mostra a perda de amplitude entre um entalhe de referência, aqui dl5, e a intensidade dos ecos nos outros entalhes. O nível do sinal é fixado convencionalmente em 0dB no entalhe de re- ferência n° 5 (ou dl5). A menor intensidade recebida é inferior a 13dB com o dispositivo de acordo com a invenção, enquanto a discrepância atinge 35 dB ao longo de 3 defeitos com o dispositivo do estado da técnica.

[00156] O tubo de amostra na Figura 7a é fornecido com entalhes transversais dti (dt1 a dt18) em uma série de segmentos variados se- melhantes ao exemplo descrito acima. Recorde-se que os defeitos transversais podem ser detectados usando explosões tendo uma ori- entação escolhida em um plano longitudinal, como apresentado nas Figuras 3 e 4. Os defeitos transversais podem ser detectados em am- bas as direções longitudinais. As Figuras 7b, 7c, 7d, 7e mostram os valores da razão sinal-ruído e as amplitudes dos ecos medidos em uma primeira direção de inspeção e depois na segunda direção de inspeção, para um dispositivo do estado da arte e o dispositivo de acordo com a invenção usado no teste nas Figuras 6a-c, ou seja, ape- nas variando o ângulo de emissão θe(L) em um canal de aquisição.

[00157] É observado que para a inspeção em uma primeira direção nas Figuras 7b, 7c, há uma clara melhoria na amplitude de retorno medida em certos defeitos transversais, internos ou externos. Mais particularmente, com o dispositivo do estado da arte, os defeitos men- cionados Dt2, Dt3, Dt11, Dt15 e Dt16 são detectáveis em uma exten- são limitada ou podem não ser detectados, uma vez que a relação si- nal/ruído dos ecos recebidos é igual ou inferior a 12 dB.

[00158] Com o dispositivo de acordo com a invenção, todos esses defeitos são detectados. Além disso, o nível da relação sinal/ruído dos ecos recebidos é alto, superior a 20 dB, o que possibilita um eco dife- renciado corretamente do ruído de fundo. O dispositivo de acordo com a invenção também possibilita uma homogeneidade aprimorada entre as diferentes intensidades registradas dos ecos nos defeitos transver- sais internos, com uma diferença inferior a 12 dB entre o defeito Dt1 e o defeito Dt6. Essa diferença é inferior a 25 dB nos defeitos externos Dt10 e Dt12.

[00159] As Figuras 7b-e demonstram que um dispositivo de acordo com a invenção que varia o ângulo de orientação de uma explosão permite obter melhores resultados do que o dispositivo do estado da técnica, em particular no segmento de tubo cuja seção transversal tem um diâmetro externo que varia longitudinalmente. Na direção de de- tecção da Figura 2, a homogeneidade das intensidades registradas dos ecos é aprimorada tanto para os defeitos transversais internos quanto externos, com desvios inferiores a 12 dB na relação sinal/ruído, bem como nos defeitos transversais externos ou internos.

[00160] Será visto abaixo, com os exemplos nas Figuras 9 a 11,

que um dispositivo de acordo com a invenção também pode atingir um nível muito bom de homogeneidade, variando tanto a orientação de emissão θei(L) como o ganho Gi(L).

[00161] A Figura 7c mostra que ainda há uma perda de amplitude de ecos em certos defeitos que podem ser considerados significativos, e especialmente nos defeitos externos para os quais é lembrado que eles são detectados através do eco de um feixe de ultrassom refletindo na superfície interna do o produto tubular; portanto, o caminho é parti- cularmente longo e a atenuação do eco de retorno é mais sensível às variações nos diâmetros interno e externo. A atenuação ainda pode ser da ordem de 25 dB nos defeitos de 12 a 14. Essa resposta pode, portanto, ser melhorada ainda mais, que será divulgada a seguir em uma modalidade em que a eletrônica 6 está disposta a variar pelo me- nos dois parâmetros de explosão de ultrassom, conforme uma função da posição longitudinal (L) dos meios de emissão de ultrassom esco- lhidos a partir da orientação de emissão de explosão θei(L), do ganho Gi(L) ou da posição do filtro temporal FTi(L).

[00162] As Figuras 8a e 8b-c mostram, respectivamente, um tubo de amostra no qual foram produzidos 4 orifícios de fundo plano Tfpi, usados como defeitos padrão no que diz respeito à detecção de defei- tos na parede conhecidos como "delaminações" e as curvas compara- tivas de um dispositivo de o estado da técnica Lex e um dispositivo de acordo com a invenção Linv, tanto por uma medição da razão sinal- ruído (Figura 8b) quanto por uma medida da amplitude do sinal em dB (Figura 8c). A eletrônica do dispositivo está disposta a variar o parâ- metro de orientação de ruptura θei(L) e a posição do filtro temporal FTi(L) ao longo do eixo longitudinal, sem variar o ganho, de forma se- melhante aos ensaios realizados e divulgados no âmbito do Figuras 6 e 7.

[00163] Os furos de fundo plano Tfpi têm um diâmetro de 6 mm e uma profundidade igual à metade da espessura local da peça. Foi de- cidido produzir o fundo paralelo ao eixo do tubo, não com os fundos paralelos à parede interna do tubo.

[00164] A Figura 8b mostra uma melhoria de aproximadamente 5 dB na relação sinal/ruído em um segmento no qual o diâmetro externo varia longitudinalmente. A Figura 8c mostra uma melhoria de mais de 15 dB no nível de amplitude do sinal de retorno neste mesmo segmen- to. A variação apenas de um segmento do diâmetro interno parece não afetar a qualidade da medição no que diz respeito à detecção de furos de fundo plano.

[00165] Estes resultados mostram que um dispositivo de acordo com a invenção também permite melhorar a capacidade de detecção dos defeitos do tipo de delaminação, uma vez que as intensidades dos ecos de retorno são maiores para os furos de fundo plano Tfp3 e Tfp2.

[00166] Nenhuma diferença é observada nos orifícios de fundo pla- no Tfp1 e Tfp4, pois esses orifícios são produzidos em segmentos de tubo com diâmetro externo constante, e a inclinação da parede interna não afeta a medição, pois a explosão de ultrassom é direcionada para o fundo plano. A melhoria da situação decorre da escolha de orienta- ção da orientação de emissão θe(L) e da posição dos filtros temporais de detecção FTi(L) em função da posição longitudinal do sensor.

[00167] Outros tubos de amostra com diferentes espessuras e con- figurações de variação foram testados e apresentam resultados seme- lhantes, ou seja, mostrando uma melhora significativa na capacidade de detecção de defeitos de todos os tipos com um dispositivo de acor- do com a invenção em comparação com um dispositivo do estado da técnica.

[00168] A Figura 9 é composta pelas Figuras 9a, 9b, 9c e pretende mostrar um conjunto de teste completo com uma representação na Figura 9a de um perfil de produto tubular com diâmetros externos e internos variáveis, providos de três entalhes longitudinais internos de- notados A, B, C .

[00169] A Figura 9b representa um C-scan 95 obtido após a varre- dura da amostra tubular 93 por um dispositivo de acordo com uma modalidade da invenção, na qual os três parâmetros de explosão de ultrassom Vi variam em função da posição longitudinal do sensor de ultrassom 5.

[00170] Três zonas são aparentes no C-scan 95 na Figura 9b, cor- respondendo a três conjuntos de parâmetros de inspeção. Esses con- juntos de parâmetros são mostrados na Figura 9c. O gráfico 97 mostra os valores mínimo e máximo do ângulo de emissão θei(L) para cada zona, e deve ser entendido que todos os valores por incremento de 3° entre o valor mínimo e o valor máximo são inspecionados. Assim, na zona 1, o ângulo de emissão θei(L) varia entre 0° e 6°. São realizadas três explosões para cada posição de inspeção por meio de três canais eletrônicos com θe1([1])=0°; θe2([1])=3°; θe3([1])=6°. A notação [1] substitui todas as posições axial e circunferencial que o sensor 5 atin- ge na zona 1 para os propósitos da inspeção. Na zona 2, duas explo- sões são realizadas por posição a -6° e a -3°. Esses valores são os mesmos na zona 3. Com referência à detecção de entalhes longitudi- nais, um versado na técnica entende que a orientação do feixe de ul- trassom emitido no caso de inspeção de defeitos longitudinais com- preende um componente transversal substancialmente contido em uma cruz seção do tubo, e obtida por uma orientação mecânica do transdutor de ultrassom 5, com um "ângulo mecânico" θm escolhido a aproximadamente 17° em relação a um normal ao eixo do produto tu- bular que passa pelo ponto de encontro entre o feixe emitido e a su- perfície externa do produto tubular, bem como um componente longi- tudinal correspondente ao ângulo de emissão θe(L) obtido na modali- dade na Figura 9 pelo controle eletrônico de um transdutor de fases.

No caso desta inspeção, o ângulo mecânico θm é fixo enquanto o ân- gulo de emissão θe(L) varia em função da posição longitudinal L do transdutor 5.

[00171] O gráfico 98 mostra os valores de abertura e fechamento da janela temporal FTi(L) e, portanto, o posicionamento da porta de detecção para cada zona, dada em mm em água. Uma porta na zona 3 é retardada em relação a uma porta na zona 2, que é posterior a uma porta na zona 1. Isso permite levar em consideração um caminho mais longo da onda de ultrassom na zona 3, onde o entalhe longitudi- nal C é o mais distante do transdutor 5 em comparação com a zona 1, onde o entalhe longitudinal A está mais próximo do transdutor 5.

[00172] O ganho Gi(L) e a variação do mesmo em relação à posi- ção longitudinal do transdutor 5 são representados pelo gráfico 99. O ganho é aumentado em 1 dB nas zonas 2 e 3 em relação ao ganho usado na zona 1. Neste exemplo, é o ganho de recebimento Gri(L) que é modificado em função da posição longitudinal do transdutor 5.

[00173] O C-scan 95 obtido mostra que todos os entalhes longitudi- nais são detectados satisfatoriamente e que não há eco indesejado que dê origem a um defeito "fantasma". Além disso, a relação si- nal/ruído 96 é muito homogênea em relação aos três defeitos, a 13 ou 12 dB.

[00174] A Figura 10 é composta pelas Figuras 10a, 10b, 10c e mos- tra um exemplo do resultado obtido pela implementação da invenção na detecção de defeitos transversais internos, variando apenas o ga- nho do feixe de ultrassom. Aqui, a peça é inspecionada na direção 1, ou seja, digitalizando do defeito A para o defeito I.

[00175] A Figura 10a mostra uma seção transversal parcial de um perfil de produto tubular 103 provido de entalhes transversais 104 dis- tribuídos longitudinalmente sobre a superfície interna do produto tubu- lar 103 e referenciados pelas letras A a I. Cada entalhe tem um com-

primento de 10 mm.

[00176] A Figura 10b mostra o C-scan 105 resultante da inspeção do produto tubular 103 por um dispositivo de acordo com a invenção. Este C-scan permite identificar claramente cada entalhe A a I. O dis- positivo de acordo com a invenção tornou possível identificar todos esses entalhes. As zonas numeradas 1 a 8, correspondentes a uma divisão virtual do produto tubular ao longo do eixo longitudinal, são mostradas no C-scan 105 na Figura 10b. Essas zonas correspondem a conjuntos de parâmetros que compreendem a orientação de emis- são θje(L), o posicionamento dos portões de detecção FTi(L) e o ga- nho Gi(L). Em combinação com o C-scan 105, a relação sinal-ruído média (SNR) 106 medida em cada defeito detectado é mostrada.

[00177] A Figura 10c mostra os valores dos parâmetros para cada zona 1 a 8. Na estrutura do exemplo da Figura 10, a orientação de emissão é escolhida com os valores representados no gráfico 107, os valores mínimo e máximo são os mesmos para cada zona, ou seja, respectivamente, entre 34° e 43°. O dispositivo está configurado para produzir explosões a cada 3° entre os limites mínimo e máximo. Con- sequentemente, para cada posição de explosão, o dispositivo realizou 4 explosões no total com os seguintes ângulos: 34°, 37°, 40°, 43°. As orientações das explosões são assim invariáveis, independentemente do posicionamento longitudinal (L) do sensor 5 usado.

[00178] A Figura 10c também mostra o posicionamento das portas de detecção em 108. Os valores de posição dessas portas são dados em milímetros em água, que é o meio de acoplamento escolhido para o experimento. Estes valores são os mesmos em todas as zonas 1 a

8. As posições das portas de detecção são assim invariáveis, inde- pendentemente do posicionamento longitudinal (L) do sensor 5 usado.

[00179] A Figura 10c mostra, através do gráfico 109, para cada zo- na 1 a 8, os valores de ganho em dB adicionais ao ganho base para formar o ganho Gi(L). O ganho adicional é, por exemplo, 3 dB na zona 1, 7 dB na zona 3 e 10 dB na zona 7. O ganho Gi(L) é o mesmo para cada uma das 4 explosões de orientação diferente executadas em uma determinada posição longitudinal (L). Assim, na zona 1, para uma determinada posição, uma primeira explosão é realizada em um ângu- lo de emissão no aço de 34° e com um ganho adicional de 3 dB, uma segunda explosão é executada a 37° com um ganho adicional de 3 dB, um terço a 40° e 3 dB e uma quarta explosão a 43 e 4 dB.

[00180] O C-scan 105 na Figura 10b mostra que apenas a variação do ganho Gi (L) torna possível detectar todas as imperfeições e, as- sim, permite obter um primeiro resultado satisfatório. No entanto, o C- scan obtido possui uma relação sinal-ruído não homogênea que varia entre 18 e 25 dB de acordo com a zona. O C-scan mostra outros defei- tos, que correspondem a entalhes feitos no mesmo componente tubu- lar para outras experiências, por razões de economia.

[00181] A Figura 11 mostra um segundo teste realizado, com o mesmo produto tubular 104 fornecido com os entalhes A a I, sendo a inspeção realizada desta vez na direção 2, que é com uma varredura do defeito I em direção ao defeito A, com um dispositivo de acordo com o invenção na qual o conjunto de parâmetros é diferente daquele usado na estrutura das Figuras 10a-c, na medida em que usa uma va- riação dos três parâmetros ao longo do eixo longitudinal do produto tubular 103. O novo conjunto de parâmetros é representado na Figura 11c e os resultados correspondentes obtidos estão representados na Figura 11b.

[00182] O conjunto de parâmetros na Figura 11c é dividido ao longo do eixo longitudinal do produto tubular em 4 zonas numeradas de 1 a 4, isto é, metade do número de zonas mostradas anteriormente na Fi- gura 10a-c.

[00183] A Figura 11c mostra o desenvolvimento do ganho Gi (L), no gráfico 119, representando o ganho adicional aplicado em cada zona, em dB, em relação a um valor de ganho base que é escolhido como ganho de referência para a inspeção. O ganho adicional é, portanto, zero na zona 1, 2 dB na zona 2, 1 dB na zona 3 e 2 dB na zona 4. Neste exemplo, essas variações de ganho tornam possível compensar um caminho mais longo das ondas de ultrassom, ou por exemplo na zona 2 na Figura 11a-c, para compensar uma resposta mais fraca do entalhe transversal C que é inclinado e que, por esse motivo, pode re- fletir mais fracamente o sinal na direção do disparo.

[00184] A Figura 11c mostra em 118 que o posicionamento das por- tas de detecção FTi(L) é diferente de acordo com cada zona. Esse po- sicionamento é, por exemplo, entre 220 mm e 240 mm na água na zo- na 2 e está entre 240 mm e 270 mm na zona 4. Um portão de detec- ção na zona 4 não é posicionado apenas depois de uma porta na zona 2, mas também é mais largo que uma porta na zona 2.

[00185] A Figura 11 mostra em 117 as orientações de emissão das explosões para uma determinada posição, representando o valor má- ximo e o valor mínimo do ângulo de emissão do aço em graus por zo- na da zona 1 à zona 4 e realizando explosões nesses valores extre- mos e também por incremento de 3° entre os dois valores extremos, é diferente de acordo com as zonas. O número de explosões por zona também varia. De fato, na zona n° 1, existem duas explosões por posi- ção em ângulos de 37° e 40°; na zona n° 2, são realizadas 3 explo- sões por posição com ângulos de 55°, 58°, 61°; na zona n° 3, também existem 3 explosões a 40°, 43°, 46°; e finalmente na zona 4, são reali- zadas 4 explosões por posição em ângulos de 34°, 37°, 40°, 43°. O ângulo de emissão é maior na zona 2, como resultado da inclinação da parede interna do produto tubular nessa zona. O número de explosões é maior na zona 4, pois existem diferentes tipologias de variação de diâmetros nessa zona, mesmo que essas variações sejam de amplitu-

de menor do que na zona 2.

[00186] O C-scan 115 mostra na Figura 11b que todos os entalhes são de fato detectados, apesar do elemento tubular ser dividido em apenas 4 zonas. Portanto, não parece necessário criar tantas zonas que definem conjuntos de parâmetros quanto segmentos de tipologias diferentes ao longo do produto tubular. A intensidade do retorno sobre os defeitos é homogênea (a intensidade é representada pela cor ou escala de cinza na tomografia computadorizada). Assim, o nível de ruído é quase dividido em dois no entalhe G na Figura 11b em compa- ração com o nível de ruído no entalhe G na Figura 10b. Com pelo me- nos dois parâmetros ou três parâmetros variando de acordo com a po- sição longitudinal do sensor, escolhida a partir do ganho Gi(L), a orien- tação de emissão θei(L), o filtro temporal FTi(L), possibilita melhorar a qualidade da detecção de defeitos em produtos tubulares com seção transversal variável.

[00187] Além disso, o teste das Figuras 11a-c permite realizar a inspeção com 20% menos explosões do que no caso das Figuras 10a- c, mantendo uma boa capacidade de detecção dos defeitos com uma relação sinal/ruído satisfatória e uma boa homogeneidade das respos- tas.

[00188] Geralmente é necessário calibrar dispositivos de testes não destrutivos para definir um valor limite para a intensidade de retorno do eco para um determinado tipo de defeito e um determinado tipo de produto tubular. Ou seja, geralmente existe uma calibração para os defeitos do tipo de entalhe longitudinal, uma calibração para os defei- tos do tipo de entalhe transversal e uma calibração para os defeitos do tipo de furo plano, para cada tipo de produto tubular. Por exemplo, um primeiro tipo pode ser um tubo com um diâmetro externo de 250 mm e diâmetro interno de 200 mm, enquanto um segundo tipo pode ser um tubo com um diâmetro externo de 315 mm e diâmetro interno de 275 mm.

[00189] Convencionalmente, os entalhes de posicionamento (pro- fundidade e orientação) são usados como defeitos de referência, ou defeitos padrão, com dimensões conhecidas, mais frequentemente padronizadas, dispostas em um tubo de amostra.

[00190] Para limitar o número de explosões e limitar a capacidade de computação necessária para o dispositivo de acordo com a inven- ção, é preferível calibrar o referido dispositivo de modo a determinar os valores dos parâmetros escolhidos a partir da orientação de emissão θe(L), o ganho G(L) e/ou a posição de um filtro temporal FTi(L) para diferentes posições longitudinais do(s) sensor(es) de ultrassom.

[00191] Preferencialmente, a escolha será feita para posicionar de- feitos padrão em diferentes posições longitudinais, de modo a obter valores para os referidos parâmetros para cada tipologia de segmento do produto tubular complexo 3 a ser inspecionado, tendo uma seção transversal variável. Por outras palavras, pode ser realizada uma cali- bração para os diferentes segmentos do produto tubular complexo 3 com uma secção transversal variável. A calibração é realizada em um tubo de amostra semelhante aos produtos tubulares complexos a se- rem inspecionados. Assim, o tubo de amostra possui valores de diâ- metro e espessura semelhantes a um modelo de produto tubular a ser inspecionado, isto é, segmentos idênticos, com as mesmas formas complexas. Além disso, o tubo de amostra deve ser produzido a partir de um material idêntico ao do modelo, isto é, o mesmo tipo de aço e também ter os mesmos tratamentos térmicos, as mesmas condições de superfície.

[00192] O processo de calibração torna possível, com base em um tubo de amostra representativo de um determinado produto tubular, e para um tipo de defeito, associar a cada posição do sensor de ultras- som 5 os parâmetros que são a orientação de emissão θe(L), o ganho

G(L) e/ou a posição de um filtro temporal FTi(L). Esses parâmetros podem ser armazenados em uma tabela como a representada abaixo para parametrização em função da posição longitudinal (L) do sensor. Posição longitudinal Orientação θje(L) Ganho G(L) Portas de detecção FT(L) L1 θe(L1) G(L1) FT(L1) L2 θe(L2) G(L2) FT(L2) L3 θe(L3) G(L3) FT(L3) … … … … LX θe(LX) G(LX) FT(LX) … … … …

[00193] A referência é agora feita à Figura 12.

[00194] Um produto tubular complexo 3 com uma seção transversal variável obtida pelos processos industriais pode ter variações dimensi- onais em relação aos valores nominais desejados. Assim, do ponto de vista de um sensor, as paredes do produto tubular a serem inspecio- nadas podem ter inclinações reais das paredes ou posicionamentos reais das inclinações das paredes que são diferentes das inclinações e posições nominais. Como resultado, recorde-se que ter um valor único para parâmetros como a orientação de emissão θei(L), o ganho Gi(L) e/ou a posição de um filtro temporal FTi(L) nem sempre possibilita ter a melhor resposta a uma explosão de ultrassom para a detecção de um determinado defeito.

[00195] Assim, de acordo com uma modalidade da invenção, o dis- positivo compreende uma eletrônica de controle e processamento 6 capaz de realizar uma série de explosões de ultrassom através dos canais Vi para uma posição longitudinal (L) enquanto varia para cada canal Vi pelo menos um dos parâmetros escolhidos dentre a orienta- ção de emissão θje(L), o ganho Gi(L), e/ou a posição de um filtro tem- poral FTi(L) próximo a valores nominais dos parâmetros que são a ori- entação de emissão θe(L), o ganho G(L) e/ou a posição de um filtro temporal FT(L).

[00196] Por exemplo, para uma inspeção de um defeito transversal Dtex em uma dada posição longitudinal Pex, a orientação de emissão correspondente θe(Pex) pode ter sido determinada a 20° em água no plano longitudinal. Oito explosões de ultrassom podem ser realizadas com orientações de emissão θe de 16° a 23° na água por incremento de 1°. A eletrônica de controle e processamento 6 é, portanto, disposta para executar n sequências de explosão, por exemplo de 1 a 10 se- quências de explosão. Cada amplitude máxima de um eco correspon- dente é armazenada nas respectivas memórias de canal MemVi, esses valores são comparados por um módulo de comparação de canal "Comp de canal" que pode reter a amplitude máxima das amplitudes registradas em cada um dos canais Vi. Então, a amplitude máxima re- gistrada é comparada por um módulo de comparação de limiar vincu- lado a uma memória de limiar. O módulo de alerta emite um alerta se a amplitude máxima registrada nos diferentes canais exceder o limite indicado para esse tipo de defeito.

[00197] Na memória MEMp, a orientação de emissão θje(L) pode ser vantajosamente definida por um par de ângulos que podem ser o componente longitudinal e o componente transversal do ângulo de emissão (θNe(L); θSe(L))i que respectivamente representa o ângulo entre o sensor normal e o ultrassom e a projeção da explosão em um plano longitudinal, ou seja, um plano contendo o eixo do produto tubu- lar e o ângulo da explosão entre o sensor normal e o ultrassom e a projeção da explosão num plano transversal, isto é, um plano que con- tém uma seção transversal do produto tubular.

[00198] Por exemplo, dentro da estrutura da inspeção na Figura 9, o componente transversal do ângulo θSe(L) é igual ao ângulo mecânico θm do sensor e é fixado durante toda a inspeção, em um valor nor- malmente escolhido em 17°, enquanto o componente longitudinal do ângulo θNe (L) é variável de acordo com a posição longitudinal (L) com valores compreendidos entre -6° e 6°. Para uma inspeção de defeitos dos tipos de furos longitudinais ou de fundo plano, o ângulo mecânico θm do sensor é tipicamente escolhido em 0°.

[00199] Na prática, essa decomposição é adaptada ao tipo de sen- sor usado. Para um transdutor linear de vários elementos, o ângulo só pode ser modificado em um único plano. Um primeiro ângulo dos dois ângulos, longitudinal e transversal, é, portanto, mecânico, e o segundo desses dois ângulos é acionado eletronicamente. Para um transdutor de matriz com vários elementos, é possível acionar esses dois ângulos eletronicamente.

[00200] O ganho Gi(L) é um ganho a ser aplicado à posição (L). Mais frequentemente, o ganho é substancialmente idêntico para todos os canais. Pode ser vantajoso variar o ganho e, assim, definir vários ganhos por canal Gi(L) para cada canal, em particular a fim de melho- rar a capacidade de detecção de defeitos do tipo de delaminação. Isso também permite melhorar a homogeneidade da resposta em defeitos oblíquos e com explosões com orientações de emissão diferentes.

[00201] Numa modalidade preferida, o ganho G(L) é aplicado ao sinal correspondente à emissão da onda de ultrassom.

[00202] Em outra modalidade, o ganho G(L) é aplicado ao sinal cor- respondente à recebimento do eco de explosão de ultrassom. O ganho de recebimento G(L) é então designado Gr(L). É mais vantajoso modi- ficar o ganho de recebimento Gr(L) do que o ganho de emissão Ge(L), pois o último ganho pode ter a desvantagem de amplificar o ruído re- cebido e, portanto, ser a fonte de falsos positivos.

[00203] Em uma modalidade variante, o dispositivo compreende um ganho de emissão escolhido em função do canal Vi e denotado Gei(L).

[00204] Em outra modalidade variante, o dispositivo compreende um ganho de recebimento escolhido em função do canal Vi e denotado Gri(L).

[00205] Na memória MEMp, os dados representativos de uma porta de detecção FT(L) podem ser um par de dados indicando o início da porta de detecção temporal e o fim da porta de detecção temporal.

[00206] A memória MEMp também pode ser equipada com dados representativos de portas de detecção para cada canal Vi, designado FTi(L), na forma de várias séries de valores. De fato, para uma posi- ção longitudinal L, pode haver i explosões com orientações diferentes, e a posição dos portões de detecção pode precisar ser adaptada a partir de portões de detecção diferentes. Além disso, a variação no po- sicionamento dos portões de detecção permite compensar as diver- gências dimensionais nas espessuras de parede do produto tubular. No caso de um tubo mais grosso que o valor nominal desejado, o tem- po real de voo de uma onda de ultrassom é mais longo. Por conse- guinte, pode ser vantajoso proporcionar uma segunda porta de detec- ção posicionada sucessivamente no tempo para uma primeira porta de detecção.

[00207] Além disso, de acordo com uma modalidade, é possível ter dois grupos de canais Vi com valores correspondentes nos ângulos de emissão e ganhos aplicados, sendo os dois grupos diferenciados prin- cipalmente pela posição dos portões de detecção FTi(L), a fim de per- mitir a possível detecção de defeitos internos com o primeiro grupo de canais Vi e a detecção de defeitos externos com o segundo grupo de canais Vi. Posição Orientação θje(L) Ganho de Ganho de recebi- Portas de detec- longitudinal i = 1..n emissão Gei(L) mento Gri(L) ção FTi(L) L1..LX i = 1..n i = 1..n i = 1..n L1 θ1e(L1) = (θNe(L1); θSe(L1))1 Ge1(L1) Gr1(L1) FT1(L1)= FTSTART1(L1) FTSTOP1(L1) θie(L1) = (θNe(L1); θSe(L1))i Gei(L1) Gri(L1) FTi(L1)= FTSTARTi(L1) FTSTOPi(L1) θne(L1) = (θNe(L1); θSe(L1))n Gen(L1) Grn(L1) FTn(L1)= FTSTARTn(L1) FTSTOPn(L1)

Continuação L2 θ1e(L2) = (θNe(L2); θSe(L2))1 Ge1(L2) Gr1(L2) FT1(L2)= FTSTART1(L2) FTSTOP1(L2) θie(L2) = (θNe(L2); θSe(L2))i Gei(L2) Gri(L2) FTi(L1)= FTSTARTi(L2) FTSTOPi(L2) θne(L2) = (θNe(L2); θSe(L2))n Gen(L2) Grn(L2) FTn(L1)= FTSTARTn(L2) FTSTOPn(L2) … … … … … … … … … … LX θ1e(LX) = (θNe(LX); θSe(LX))1 Ge1(LX) Gr1(LX) FT1(LX)= FTSTART1(LX) FTSTOP1(LX) θie(LX) = (θNe(LX); θSe(LX))i Gei(LX) Gri(LX) FTi(LX)= FTSTARTi(LX) FTSTOPi(LX) θne(LX) = (θNe(LX); θSe(L1))n Gen(LX) Grn(LX) FTn(LX)= FTSTARTn(LX) FTSTOPn(LX)

[00208] Em uma modalidade de uma bancada de ensaios de acor- do com a invenção, adequado para inspecionar um produto tubular com um perfil que possui apenas variações intencionais de espessura na circunferência da mesma e, portanto, sem variação intencional na seção transversal do mesmo no comprimento do referido produto tubu- lar, ou por outras palavras, com uma espessura substancialmente in- variável ao longo de uma geratriz do produto tubular, o MEMp de me- mória pode ser organizado de forma semelhante à da modalidade pre- cedente, substituindo a variável L pela variável A.

[00209] Em outra modalidade de uma bancada de ensaios de acor- do com a invenção, adequado para inspecionar um produto tubular com variações intencionais de espessura, tanto ao longo do produto tubular quanto na circunferência do produto tubular, o MEMp de me- mória pode ser organizado de maneira semelhante à do modalidade detalhada precedente, substituindo a variável L pelo dístico de variá- veis (L; A).

[00210] A invenção refere-se ainda a um método de testes não des- trutivos para a detecção de defeitos em produtos tubulares tendo um formato complexo compreendendo as etapas de:

posicionar um transdutor de ultrassom 5 com relação a um produto tubular complexo 3 em uma primeira posição P1 com relação ao produto tubular complexo 3; para essa primeira posição P1, realizar pelo menos uma explosão de ultrassom com um feixe de ultrassom tendo pelo menos uma primeira orientação de emissão θje(L; A), um primeiro ganho de emissão Gei(P1), e receber um sinal de eco e aplicar a esse sinal de eco pelo menos um primeiro ganho de recebimento Gri(P1) e um pri- meiro filtro temporal FTi(P1) posicionar o transdutor de ultrassom em uma segunda po- sição P2 com relação ao produto tubular complexo 3; para essa segunda posição P2, realizar pelo menos uma segunda explosão de ultrassom com uma segunda orientação de emissão θje(P2), um segundo ganho de recebimento Gri(P2), ou um segundo ganho de emissão Gei(P2), um segundo filtro temporal FTi(P2); pelo menos um dentre a segunda orientação de emissão θje(P2), o segundo ganho de recebimento Gri(P2), o segundo ganho de emissão Gei(P2), o segundo filtro temporal FTi(P2) sendo respecti- vamente diferentes da primeira orientação de emissão θje(P1), do pri- meiro ganho de recebimento Gri(P1), ou do primeiro ganho de emissão Gei(P1) do primeiro filtro temporal FTi(P1).

[00211] Em uma modalidade deste método, a posição P1 é uma primeira posição longitudinal L1 do sensor de ultrassom 5 e a posição P2 é uma segunda posição longitudinal L2 do sensor de ultrassom 5.

[00212] Este método pode ser aplicado a um conjunto de posições longitudinais contíguas L, formando um segmento de inspeção. É en- tão possível formar um primeiro segmento de inspeção no qual o ul- trassom explode Vi terá os mesmos parâmetros das explosões for- mando um primeiro conjunto de parâmetros de explosão e é possível formar outro segmento de inspeção no qual as explosões de ultrassom terão outro conjunto dos parâmetros de explosão, sendo diferenciado do primeiro conjunto de parâmetros de explosão por pelo menos um dos parâmetros da orientação de emissão θje(L), do ganho de recebi- mento Gri(L), do ganho de emissão Gei(L), do filtro temporal FTi(L)

[00213] Deve ser entendido que, para uma posição longitudinal L, as explosões de ultrassom podem ser realizadas ao longo de substan- cialmente toda a circunferência do produto tubular, por exemplo, acima de 360° com uma explosão distribuída regularmente por incremento angular compreendido entre 1° e 15°, realizando explosões em locali- zações do transdutor de ultrassom 5 determinadas por uma posição longitudinal L e uma posição circunferencial A.

[00214] Numa segunda modalidade deste método, a posição P1 é uma primeira posição circunferencial A1 do sensor de ultrassom 5 e a posição P2 é uma segunda posição circunferencial A2 do sensor de ultrassom 5.

[00215] Em uma terceira modalidade deste método, a posição P1 é uma primeira posição longitudinal L1 e circunferencial A1 do sensor de ultrassom 5 e a posição P2 é uma segunda posição longitudinal L2 e A2 circunferencial do sensor de ultrassom 5.

[00216] Será entendido que é possível executar, para uma posição do transdutor de ultrassom 5 em uma determinada posição longitudinal L e circunferencial A, uma série de explosões de ultrassom variando entre cada explosão pelo menos um parâmetro da orientação de emis- são θje(L ; A), o ganho de recebimento Gri(L; A), o ganho de emissão Gei(L; A), o filtro temporal FTi(L; A). De preferência, a orientação de emissão θje(L) varia entre um valor mínimo θmine(L; A) e um valor máximo θmaxe(L; A). Isso torna possível melhorar a detecção de de- feitos, apesar das imperfeições geométricas não intencionais (ovalida- de, excentração) do produto tubular.

Claims (22)

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo automatizado para testes não destrutivos pa- ra a detecção de defeitos de um produto tubular complexo (3), com- preendendo: - pelo menos um transdutor de ultrassom (5) tendo uma po- sição definida por uma posição longitudinal (L) e uma posição circunfe- rencial (A) ao longo do produto tubular complexo (3) e disposta para emitir um feixe de ultrassom (Em) tendo uma orientação de emissão θei(L, A); - eletrônica de controle e processamento (6) compreenden- do um circuito para ativar o sensor e receber sinais de retorno e - pelo menos um estágio de amplificação (21, 31) com um ganho (Gi(L; A)), - um módulo de filtro temporal (24) configurado para aplicar um filtro temporal (FTi(L; A)) em um sinal de eco (Dv, Ds), caracterizado pelo fato de que a eletrônica de controle e processamento (6) é configurada para definir pelo menos um parâme- tro de explosão de ultrassom (Vi) como uma função da posição longi- tudinal (L) e/ou circunferencial (A) do transdutor de ultrassom para, assim, detectar os defeitos na parede do tubo, pelo menos um dito pa- râmetro sendo escolhido dentre a orientação de emissão explosão (θei(L; A)), o ganho (Gi(L; A)) ou a posição do filtro temporal (FTi(L; A)).

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracteri- zado pelo fato de que a eletrônica de controle e processamento (6) é configurada para definir pelo menos dois parâmetros de explosão de ultrassom (Vi) como uma função da posição circunferencial (A) de pelo menos um transdutor de ultrassom (5) para, assim, detectar defeitos na parede do tubo, pelo menos um dito parâmetro sendo escolhido dentre a orientação de emissão explosão (θei(L; A)), o ganho (Gi(L; A)) ou a posição do filtro temporal (FTi(L; A)).

3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracteri- zado pelo fato de que a eletrônica de controle e processamento (6) é configurada para definir pelo menos dois parâmetros de explosão de ultrassom (Vi) como uma função da posição longitudinal (L) de pelo menos um transdutor de ultrassom (5) para, assim, detectar defeitos na parede do tubo, pelo menos um dito parâmetro sendo escolhido dentre a orientação de emissão explosão (θei(L; A)), do ganho (Gi(L; A)) ou da posição do filtro temporal (FTi(L; A)).

4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 3, caracteri- zado pelo fato de que a eletrônica de controle e processamento (6) é configurada para definir a orientação de emissão explosão (θei(L; A)), o ganho (Gi(L; A)) e a posição do filtro temporal (FTi(L; A)) de explo- sões de ultrassom (Vi) como uma função da posição longitudinal (L) de pelo menos um transdutor de ultrassom (5).

5. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 3 a 4, caracterizado pelo fato de que a eletrônica de controle e processamento (6) é configurada para ainda definir pelo menos um parâmetro escolhido dentre a orientação de emissão explosão (θei(L; A)), o ganho (Gi(L; A)) e a posição do filtro temporal (FTi(L; A)) de ex- plosões de ultrassom (Vi) como uma função da posição circunferencial (A) de pelo menos um transdutor de ultrassom (5).

6. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos um sensor de posição (7a) para determinar a posição longitudinal (L) de pelo menos um transdutor de ultrassom 5 relativamente com relação ao produto tubular complexo (3).

7. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos um sensor de posição (7a) para determinar a posição longitudinal (L) e a posição circunferencial (A) de pelo menos um transdutor de ultrassom

5 relativamente com relação ao produto tubular complexo (3).

8. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, carac- terizado pelo fato de que pelo menos um sensor de posição (7a) é es- colhido de um codificador incremental, um codificador de rack, um co- dificador linear, um codificador de fio de tração, um velocímetro a la- ser, uma roda codificadora ou uma roda do codificador incremental.

9. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos um temporizador (7b) para determinar a posição longitudinal (L) e circunfe- rencial (A) relativa do transdutor de ultrassom 5.

10. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindi- cações precedentes, caracterizado pelo fato de que pelo menos um estágio de amplificação (21, 31) é um estágio de amplificação de emissão (21) tendo um ganho de emissão (Gei(L; A)) e a eletrônica de controle e processamento (6) é configurada para variar o dito ganho de emissão (Gei(L; A)) como uma função da posição longitudinal (L) do transdutor de ultrassom (5).

11. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindi- cações precedentes, caracterizado pelo fato de que pelo menos um estágio de amplificação (21, 31) é um estágio de recebimento de am- plificação (31) tendo um ganho de recebimento (Gri(L; A)) e a eletrôni- ca de controle e processamento (6) é configurada para variar o dito ganho de recebimento (Gri(L; A)) como uma função da posição longi- tudinal (L) do transdutor de ultrassom (5).

12. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindi- cações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que compreende um estágio de amplificação de emissão (21) tendo um ganho de emissão (Gei(L; A)) e um estágio de recebimento de amplificação (31) tendo um ganho de recebimento (Gri(L; A)) e em que a eletrônica de controle e proces- samento (6) é configurada para variar o ganho de emissão (Gri(L; A))

ou o ganho de recebimento (Gri(L; A)) como uma função da posição longitudinal (L) do transdutor de ultrassom (5).

13. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindi- cações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a eletrônica de controle e processamento (6) compreende um módulo de memória paramétrica (MEMp) capaz de armazenar dados na forma de associação entre pelo menos uma posição longitudinal (L) de pelo menos um transdutor de ultrassom (5) e pelo menos um conjunto de dados correspondente aos parâmetros de orientação de emissão da explosão (θei(L; A)), ganho (Gi(L; A)) e/ou posição do filtro temporal (FTi(L; A)).

14. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindi- cações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a eletrônica de controle e processamento (6) compreende um módulo de memória paramétrica (MEMp) capaz de armazenar dados na forma de associação entre pelo menos uma posição circunferencial (A) de pelo menos um transdutor de ultrassom (5) e pelo menos um conjunto de dados correspondente aos parâmetros de orientação de emissão da explosão (θei(L; A)), ga- nho (Gi(L; A)) e/ou posição do filtro temporal (FTi(L; A)).

15. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindi- cações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a eletrônica de controle e processamento (6) compreende um módulo de memória paramétrica (MEMp) capaz de armazenar dados na forma de associação entre acoplamentos da posição longitudinal e circunferencial (L; A) do trans- dutor de ultrassom 5 e pelo menos um conjunto de dados correspon- dente aos parâmetros de orientação de emissão da explosão (θei(L; A)), ganho (Gi(L; A)) e posição do filtro temporal (FTi(L; A)).

16. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindi- cações 13 a 15, caracterizado pelo fato de que o módulo de memória paramétrica (MEMp) compreende pelo menos um conjunto de dados correspondente aos parâmetros de ganho (Gi(L; A)) na forma de pa-

râmetros de ganho de recebimento (Gei(L; A)) e ganho de emissão (Gri(L; A)).

17. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindi- cações precedentes, caracterizado pelo fato de que a eletrônica de controle e processamento (6) é configurada para emitir várias explo- sões de ultrassom (Vi) para uma posição do transdutor de ultrassom (5), as explosões de ultrassom (Vi) tendo ângulos de emissão θej(L) compreendidos entre um ângulo de orientação mínima de posição θemini(L) e um ângulo de orientação máxima de posição θemaxi(L).

18. Dispositivo, de acordo com a reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de que a eletrônica de controle e processamen- to (6) está disposta para realizar de 2 a 8 explosões de ultrassom (Vi) para uma posição de pelo menos um transdutor de ultrassom (5).

19. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindi- cações precedentes, caracterizado pelo fato de que pelo menos um transdutor de ultrassom (5) é um transdutor de ultrassom do tipo has- te.

20. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindi- cações precedentes, caracterizado pelo fato de que pelo menos um transdutor de ultrassom (5) é um sensor de matriz em fases.

21. Método automatizado para testar produtos tubulares tendo diâmetros internos ou externos variáveis, em que a. pelo menos um transdutor de ultrassom (5) está posi- cionado em uma primeira posição (P1) b. uma primeira explosão de ultrassom (Vi) é realizada emitindo um feixe de ultrassom (Em) tendo uma primeira orientação θei (P1), e uma primeira amplificação de emissão com um primeiro ga- nho de emissão Gei(P1), c. um eco retornado pelo produto tubular complexo (3) é recebido e o eco recebido é convertido em um sinal recebido no qual um primeiro ganho de recebimento Gri(P1) é aplicado, d. Uma porção do sinal é isolado em uma primeira janela temporal (FTi(P1)), e. Uma segunda explosão de ultrassom é realizada, repe- tindo as etapas a a d em uma segunda posição (P2), com segundos parâmetros de explosão de ultrassom compreendendo uma segunda orientação θei(P2), um segundo ganho de emissão Gei(P2), um se- gundo ganho de recebimento Gri(P2), um segunda janela temporal (FTi(P2)), caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos segundos parâmetros de explosão de ultrassom da segunda orientação θei(P2), o segundo ganho de emis- são Gei(P2), o segundo ganho de recebimento Gri(P2), a segunda ja- nela temporal (FTi(P2)) é diferente da primeira orientação θei(P1), o primeiro ganho de emissão Gei(P1), o primeiro ganho de recebimento Gri(P1) ou a primeira janela temporal (FTi(P1)).

22. Método, de acordo com a reivindicação precedente, em que a primeira posição (P1) compreende uma primeira posição longi- tudinal (L1) e uma primeira posição circunferencial (A1) e etapa e) é substituída pela etapa f) em que uma segunda explosão de ultrassom é realizada, repetindo as etapas a) a d) em uma segunda posição lon- gitudinal (L2), com segundos parâmetros de explosão de ultrassom compreendendo uma segunda orientação θei(L2), um segundo ganho de emissão Gei(L2), um segundo ganho de recebimento Gri(L2), uma segunda janela temporal (FTi(L2)) caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos segundos parâmetros de explosão de ultrassom da segunda orientação θei(L2), o segundo ganho de emis- são Gei(L2), o segundo ganho de recebimento Gri(L2), a segunda ja- nela temporal (FTi(L2)) é diferente da primeira orientação θei(P1), o primeiro ganho de emissão Gei(P1), o primeiro ganho de recebimento Gri(P1) ou a primeira janela temporal (FTi(P1)).