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Jan 20, 2024

SAM aumenta eletro

Por Mike Santora | 19 de maio de 2023 O SAM está sendo usado para avaliar a detecção física

Por Mike Santora | 19 de maio de 2023

O SAM está sendo usado para avaliar os elementos de detecção física para determinar se os componentes são sólidos antes de serem montados em sensores que serão usados ​​em aplicações críticas.

O teste de Microscopia Acústica de Varredura garante que os sensores ópticos e de campo petrolífero sejam construídos sem defeitos materiais essenciais.

Sensores eletromecânicos, como pressostatos, vazões e vacuostatos, compostos por partes elétricas e mecânicas, interagem e transmitem informações ou comandos a outros componentes de um sistema maior e mais complexo. Para manter todo o sistema funcionando com segurança, os produtores de sensores devem fabricar esses dispositivos para fornecer medições precisas. Tradicionalmente, no entanto, se houvesse um problema com um sensor, ele geralmente era encontrado quando o produto falhava em campo.

Agora, testes sofisticados como a Microscopia Acústica de Varredura (SAM) estão sendo usados ​​para avaliar os elementos de detecção física para determinar se os componentes são sólidos antes de serem montados em sensores que serão usados ​​em aplicações críticas.

O SAM é um método de teste ultrassônico não invasivo e não destrutivo. O teste já é o padrão da indústria para inspeção 100% de componentes semicondutores para identificar defeitos como vazios, rachaduras e delaminação de diferentes camadas em dispositivos microeletrônicos. Agora, o mesmo rigor de análise de falhas e testes de qualidade está sendo aplicado a metais e materiais especiais para detectar falhas subsuperficiais, descolamentos, rachaduras e outras irregularidades.

"Anteriormente, os fabricantes de sensores não tinham como testar a funcionalidade de um sensor até que ele estivesse em campo. Se desse resultados incorretos em um teste bom conhecido, eles o chamavam de falha. Eles não tinham metrologia para testar os elementos do sensor durante o processo de fabricação", disse Hari Polu, presidente da OKOS, fabricante de sistemas SAM e ultrassônicos não destrutivos (NDT) industriais com sede na Virgínia.

Sensores de Campo de Petróleo Por exemplo, o SAM pode ser usado para garantir a qualidade do sensor em equipamentos de perfuração de petróleo. Esses sensores são sensíveis a vibrações ou geram vibrações em uma frequência específica. Esses sensores fornecem atributos de metrologia das propriedades do fluido em tempo real.

Sensores eletromecânicos avançados são usados ​​em áreas críticas, como exploração de campos petrolíferos e processamento de produção, para coletar dados de pressão e amostras de fluidos do fundo de poços de alta pressão e alta temperatura. Os sensores estabelecem a retenção de fluidos usando a densidade e as propriedades elétricas do óleo, gás e água. As características da vibração podem ajudar a determinar a densidade da mistura de fluido do furo de poço.

"Se um fabricante está construindo sensores defeituosos e algo falha em qualquer ponto do processo upstream, isso é extremamente caro para uma aplicação de campo petrolífero", disse Polu.

Os fabricantes de equipamentos de perfuração de petróleo podem testar os cristais piezoelétricos dos sensores de diapasão com SAM para determinar se existem falhas antes do envio. Como as cerâmicas piezoelétricas são frágeis, componentes sensíveis podem apresentar trincas internas indetectáveis ​​à inspeção visual. Cerâmicas que apresentem trincas, mesmo que internas e invisíveis, devem ser descartadas para evitar falha prematura dos transdutores e conversores ultrassônicos nos quais estão montados e os prejuízos decorrentes de reparos e assistência técnica.

A microscopia acústica de varredura funciona direcionando o som focalizado de um transdutor em um pequeno ponto em um objeto alvo. O som que atinge o objeto é disperso, absorvido, refletido ou transmitido. Ao detectar a direção dos pulsos dispersos, bem como o "tempo de voo", a presença de um limite ou objeto pode ser determinada, bem como sua distância.

Para produzir uma imagem, as amostras são escaneadas ponto por ponto e linha por linha. Os modos de digitalização variam de visualizações de camada única a varreduras de bandeja e seções transversais. As varreduras multicamadas podem incluir até 50 camadas independentes. Informações específicas de profundidade podem ser extraídas e aplicadas para criar imagens bidimensionais e tridimensionais sem a necessidade de procedimentos de varredura tomográfica demorados e raios-X mais caros. As imagens são então analisadas para detectar e caracterizar falhas como rachaduras, inclusões e vazios.