ObtenÃÃo de radiografia industrial digital de alta resoluÃÃo utilizando radiaÃÃo sincroton e imaging plate

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2004

RESUMO

InspeÃÃo radiolÃgica para avaliaÃÃo da integridade estrutural de equipamentos possui uma tradiÃÃo de mais de 100 anos, e à predominantemente baseada na combinaÃÃo de uma fonte radioativa e um filme. No decorrer dos anos, filmes especiais tÃm sido desenvolvidos para realizaÃÃo de ensaios nÃo-destrutivos industriais, os quais permitem inspecionar com alto contraste e resoluÃÃo espacial. Atualmente, filmes para raios-X industrial sÃo capazes de apontar falhas inferiores a 12 ?m, e podem ser expostos à radiaÃÃo por um tempo relativamente longo, por exemplo, atà atingir a densidade Ãptica 5 e ainda permanecer na faixa linear. Com o avanÃo da tecnologia de microeletrÃnica e do conhecimento sobre o mecanismo de luminescÃncia em cristais, detetores inovativos, denominados de detetores digitais, tÃm sido desenvolvidos para radiografia industrial, tais tecno logias conhecidas como Imaging Plate e Flat Panel, os quais surgiram na dÃcada de 80 e no final de 90, respectivamente. O progresso da tecnologia de detetores digitais tem sido acelerado em funÃÃo do desenvolvimento da tecnologia de computadores, que tÃm se tornado mais velozes e mais baratos. A combinaÃÃo das tecnologias de detetores digitais e computadores permite estabelecer mÃtodos inteligentes de inspeÃÃo na indÃstria. Ademais, esta nova radiologia industrial digital tambÃm possibilita novas aplicaÃÃes, que sÃo inacessÃveis com a radiografia tradicional. No capÃtulo 3, componentes de chumbo de uma bateria automotiva, rejeitada devido a falha elÃtrica no processo de controle de qualidade da empresa, foram radiografados com um sistema de gamagrafia industrial utilizando uma fonte de IrÃdio-192 com 1,5Ci de atividade e um detetor digital Imaging Plate. A distÃncia entre a fonte e o filme foi determinada e mantida em torno de 60 cm para obter excelente nitidez e resoluÃÃo devido ao tamanho da fonte, minimizando assim o fenÃmeno de penumbra em funÃÃo dos parÃmetros geomÃtricos. Devido à alta sensibilidade do filme Imaging Plate, o tempo de exposiÃÃo foi de 300s. Como resultado de anÃlise das imagens de radiografia digital, mesmo sem realizar um processamento das imagens, as imagens radiogrÃficas indicam que a causa da falha elÃtrica deve ser pela alta densidade de bolhas de ar incorporadas no processo de fabricaÃÃo da bateria, aumentando assim a resistÃncia elÃtrica da bateria. Ademais, para avaliar qualitativamente as imagens obtidas com uma fonte de alta energia e um detetor de alta sensibilidade Imaging Plate atravÃs do sistema de gamagrafia, outros dois componentes distintos da bateria automotiva foram radiografados: isoladores de vidro para linhas de transmissÃo e uma tubulaÃÃo de aÃo com revestimento tÃrmico. Os resultados destes componentes sÃo apresentados e discutidos, com enfoque na tÃcnica de radiografia computadorizada (Imaging Plate). No capÃtulo 4, à abordada a confecÃÃo de uma Ãptica de raios-X para produÃÃo de feixes paralelos utilizando um monocromador assimÃtrico fabricado a partir de um cristal de quartzo sintÃtico de alta qualidade, facilidades do LNLS/CNPq- LaboratÃrio Nacional de Luz SÃncrotron e testes radiogrÃficos digitais com Imaging Plate. O monocromador foi fabricado e testado no Departamento de Engenharia MecÃnica da UFPE. Basicamente, o feixe de raios-X na estaÃÃo experimental XRD-1 do LNLS/CNPq à focalizado com secÃÃes da ordem de 1 mm2. A importante funÃÃo do monocromador assimÃtrico foi de alargar e produzir um feixe de raios-X altamente paralelo e monocromÃtico, o que elimina o efeito de penumbra, possibilitando obter imagens radiogrÃficas de alta resoluÃÃo. Em funÃÃo da energia crÃtica do anel do LNLS estar em torno de 8 keV, os testes de radiografia no presente trabalho limitaram-se a objetos de baixa absorÃÃo. Como resultado, um besouro foi selecionado por possuir uma estrutura interna altamente complexa e radiografado. Detalhes do besouro foram revelados com feixe monocromÃtico, paralelo e utilizando o Imaging Plate. No capÃtulo 5, sÃo apresentados os resultados iniciais de aplicaÃÃo de mÃtodos de processamento das imagens digitais sobre as imagens radiogrÃficas industriais digitais obtidas. Foram utilizados softwares comerciais, tais como: VixWin 2000 da empresa Gendex, o Corel Photopaint 10 e o Adobe Photoshop 7. Como resultado, atravÃs da utilizaÃÃo de um software de processamento de imagens, pode-se destacar ou realÃar aspectos importantes que dificultam a interpretaÃÃo em imagens originais. AlÃm disto, tambÃm à possÃvel extrair informaÃÃes sob o aspecto dimensional da amostra radiografada, tais como espessura das paredes de uma tubulaÃÃo e tamanho de defeitos nos dispositivos ensaiados. Neste trabalho, discutimos a aplicaÃÃo de gamagrafia industrial digital aliada com o detetor Imaging Plate para avaliar o interior dos isoladores de vidro Ãntegro e quebrado de linhas de transmissÃo de alta tensÃo, componentes de bateria e tubulaÃÃes com defeitos internos. Ademais, imagens digitais obtidas com um feixe paralelo de raios-X de radiaÃÃo sÃncrotron possibilitam obter imagens radiogrÃficas de excelente qualidade e em fraÃÃo de minutos. O detetor Imaging Plate (IP), embora ainda nÃo apresente a resoluÃÃo comparÃvel a um filme de raios-X industrial de alta resoluÃÃo, mas apresentam muitas vantagens, tais como: sua maior linearidade de resposta devido a maior faixa dinÃmica, maior sensibilidade permitindo a utilizaÃÃo de fontes de menor atividade, o fato de serem reutilizÃveis e o envio das imagens digitalizadas por meio de network. Os resultados apresentados no presente trabalho de mestrado mostram que imagens radiogrÃficas industriais de excelente qualidade de componentes industriais podem ser obtidas com o Imaging Plate, mesmo utilizando uma fonte de radiaÃÃo convencional e de baixÃssima atividade

ASSUNTO(S)

engenharia mecanica mecÃnica - industria radiaÃÃo sincroton e imaging plate radiografia industrial digital

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