Validação de um sistema de calibração de transdutores de ultra-som por auto-reciprocidade / Validation of an ultrasound transducer self-reciprocity calibration system

RESUMO

No método de calibração por auto-reciprocidade, a sensibilidade do transdutor é determinada a partir do conhecimento de parâmetros elétricos de excitação do transdutor (tensão e corrente), além de outras grandezas presentes no parâmetro geral de reciprocidade para ondas planas JP. O objetivo deste trabalho é validar um sistema de calibração por auto-reciprocidade, conforme a norma IEC 608661987. A validação foi realizada utilizando-se um padrão de referência calibrado no National Physical Laboratory (NPL) em conjunto com transdutores com freqüência central de 1,0 MHz e 2,25 MHz. Para a validação do sistema de calibração, a tensão de alimentação aplicada aos transdutores foi variada de 1 a 10 V, medidos pico a pico, na faixa de 0,80 a 1,32 MHz para o transdutor de 1,0 MHz e na faixa de 1,5 a 3,0 MHz para o transdutor de 2,25 MHz. Foram considerados válidos os pontos em freqüência cujos resultados da calibração tiveram incerteza devido à linearidade máxima menor do que 10% e incerteza combinada menor do que 9%. O sistema foi validado na faixa de 1,04 a 1,32 MHz (com base nos resultados do transdutor de 1,0 MHz) e na faixa 1,55 a 2,90 MHz (utilizando-se o transdutor de 2,25 MHz). Nas freqüências próximas à freqüência de ressonância, a incerteza combinada típica do transdutor de 1,0 MHz foi de cerca de 5%, e a do transdutor de 2,25 MHz em torno de 8%. A faixa reduzida do primeiro transdutor deu-se por restrições do sistema experimental utilizado, particularmente pelos dados de calibração do padrão de referência utilizado. O sistema se mostrou adequado e os resultados foram considerados dentro do padrão esperado.

ABSTRACT

According to the self-reciprocity calibration method, ultrasonic transducer sensitivity is depicted from the knowledge of electrical parameters of excitation (voltage and electric current), as well as other quantities expressed in the general reciprocity parameters for plane waves...