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Distância de Salto (Ultrassom Angular)

Calcula a distância de salto do ensaio por ultrassom com cabeçote angular, S = 2 × e × tan(θ), a distância na superfície entre o ponto de entrada do feixe e o ponto em que ele volta a essa mesma superfície depois de refletir no fundo. É ela que define a faixa de varredura do inspetor: para cobrir toda a espessura de uma solda de topo, o cabeçote precisa varrer entre meio salto (e × tan θ, quando o feixe chega ao fundo) e um salto inteiro. Ângulos maiores alongam o salto e afastam o cabeçote do cordão, o que ajuda quando o reforço da solda não pode ser removido, mas também alonga o percurso sônico e aumenta a atenuação. Informe a espessura da peça e o ângulo de refração do cabeçote.

Espessura da peça e (mm) Ângulo de refração θ (graus)

Resultado

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Distância de salto do cabeçote angular no ultrassom

Antes de encostar o cabeçote na chapa, o inspetor precisa saber até onde limpar a superfície e onde parar de recuar. A distância de salto responde às duas coisas: é a distância, medida na superfície, entre o ponto de entrada do feixe e o ponto em que ele volta a essa mesma face depois de refletir no fundo. Como o reforço da solda quase nunca pode ser removido, a varredura acontece afastada do cordão, na segunda perna do feixe, e a faixa de varredura sai justamente dessa conta.

S = 2 × e × tan(θ), com θ medido a partir da normal à superfície. Metade disso, e × tan(θ), é o meio salto, onde o feixe toca o fundo. Com 25 mm de espessura e cabeçote de 60°, a tangente vale 1,7321: meio salto em 43,30 mm e salto inteiro em 86,60 mm. A checagem de campo é o cabeçote de 45°, que desenha um V de ângulo reto com os dois catetos iguais à espessura — o salto tem de valer exatamente duas espessuras, e 25 mm devolvem 50,00 mm. Trocar para 70° leva o salto a 137,37 mm, quase o triplo do de 45°.

O ângulo da conta é o refratado dentro do material, não o número gravado na sapata. Os 45, 60 e 70 nominais valem para onda cisalhante em aço-carbono; em inoxidável austenítico, Inconel ou alumínio o ângulo real muda e precisa ser levantado em bloco padrão, e ele ainda deriva com o desgaste da sapata e com a temperatura. A distância sai do ponto de saída do feixe, não da frente do cabeçote. A geometria supõe fundo plano e paralelo, e a tela aceita qualquer ângulo abaixo de 90°: 89° devolve 2864,50 mm, certo na aritmética e inútil na prática.

Perguntas frequentes

Meio salto ou salto inteiro para marcar a faixa de varredura?

Os dois. Varrendo entre o meio salto e o salto inteiro, a segunda perna cobre a espessura inteira: com os padrões, uma faixa de 43,30 mm a 86,60 mm contados do ponto de saída do feixe. Sobre isso acrescente metade da largura do cordão, porque a conta parte da linha de centro da solda, e a distância entre o ponto de saída e a frente da sapata, para saber até onde a superfície precisa estar limpa e livre de respingo.

Por que o cabeçote de 45° dá exatamente duas espessuras?

Porque a tangente de 45° vale 1, e o feixe desenha um V de ângulo reto cujos dois catetos valem a espessura da peça. Com 25 mm o salto é 50,00 mm, e essa identidade é a maneira mais rápida de conferir a conta de cabeça, no campo, sem calculadora. A tela mostra 50,00 porque arredonda em duas casas: o valor cru sai como 49,999999999999993, resíduo do cálculo da tangente em ponto flutuante, sem efeito prático nenhum.

A conta vale para tubo?

Para chapa e para tubo varrido no sentido axial, sim, porque o fundo continua plano em relação ao feixe. Para varredura circunferencial em superfície curva a geometria muda, e os códigos trazem cartas corrigidas de curvatura quando a razão entre diâmetro e espessura cai abaixo de mais ou menos dez. A página trata a peça como chapa plana de faces paralelas: não tem campo de diâmetro nem de sentido de varredura, e não desenha o croqui.

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