BR112013005348B1 - Dispositivo de inspeção de tira metálica em movimento e utilização do dispositivo - Google Patents
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Abstract
dispositivo de inspeção de cinta metálica em passagem. a presente invenção refere-se a um dispositivo de inspeçãode cinta metálica em passagem compreendendo: - um primeiro transdutor acústico eletromagnético (emat) (2), incluindo um emissor de ondas ultrassonoras, as ditas ondas sendo emitidas em incidência, a partir do emissor para uma primeira borda de uma face da cinta, o emissor estando sem contato com a cinta; - um segundo tansdutor acústico eletromagnético (emat) (3a) incluindo um receptor de ondas ultrassonoras, as ditas ondas sendo recebidas por emergência a partir de uma segunda zona da face de cinta para o receptor, o receptor estando sem contato com a cinta; - uma unidade de tratamento acoplada ao segundo transdutor acústico eletromagnético (emat), a fim de liberar pelo menos um critério de inspeção aos meios de pelo menos uma assinatura das ondas ultrassonoras medidas no segundo transdutor acústico eletromagnético (emat), caracterizado pelo fato de que a zona ser dispostas sobre a cinta, de tal forma que um caminho de ondas entre a primeira borda da cinta e essa zona ser alinhado em uma direção linear e principalmente transversal à passagem da cinta.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para DISPOSITIVO DE INSPEÇÃO DE TIRA MÉTALICA EM MOVIMENTO E UTILIZAÇÃO DO DISPOSITIVO.
[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de inspeção de tiras metálicas em movimento.
[002] A invenção se refere a uma inspeção sem contato de produtos metalúrgicos em movimento, particularmente à detecção de defeitos internos em tiras de aço, por utilização de ondas ultrassônicas.
[003] A utilização das ondas ultrassônicas para a inspeção de defeitos internos de estruturas de um aço é conhecida do técnico. Numerosas variantes se referem ao tipo de ondas, sua frequência, sua incidência permitem fornecer soluções adaptadas a numerosos casos de detecção de defeitos que apresentam localizações, orientações, e dimensões particulares.
[004] Na maioria dos casos, a inspeção se refere às estruturas fixas e é realizado por deslocamento manual ou mecanizado de transdutores, isto é, de pelo menos um receptor de ondas ultrassônicas sobre pelo menos uma superfície dessa estrutura.
[005] Os transdutores são capazes de gerar e de detectar as ondas ultrassônicas, utilizando mais frequentemente os princípios da piez-eletricidade.
[006] Em regra geral, a transferência das ondas ultrassônicas entre o transdutor e a estrutura é assegurada através de um meio intermediário de acoplamento homogêneo, mais frequentemente aquoso, isento de partículas e de bolhas de ar, de espessura constante e de viscosidade adaptada.
[007] A inspeção de objetos que se movem como uma tira ou uma placa metálica em movimento apresenta problemas específicos essencialmente ligados à velocidade dessa passagem.
[008] Um desses problemas é a manutenção de um acoplamento
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2/14 eficaz entre o transdutor e a superfície do objeto móvel. É mais ou menos resolvido pela transferência das ondas entre transdutor e superfície no meio de uma coluna ou de colchão de acoplamento aquoso como a água ou o óleo, ou a gordura, ou um gel, essas colunas ou colchões são renovados de maneira constante por um meio de circulação ou de fornecimento de acoplamento. A manutenção do meio de acoplamento é um obstáculo constrangedor importante mal adaptado à utilização de grandes velocidades de deslocamento relativo transdutor e uma superfície a inspecionar.
[009] Um outro problema se refere ainda ao modo de exploração do objeto, ou pelo menos de sua superfície. Com efeito, uma exploração a 100% da superfície de uma tira ou de uma placa metálica é muito dificilmente realizável com ondas ultrassônicas que se propagam, segundo uma direção substancialmente perpendicular a essa superfície. Para isto, é preciso que o transdutor se desloque segundo a largura da tira (transversalmente à direção de passagem de tira) e a velocidade de passagem da tira seja bem lenta, para permitir uma exploração a 100%, segundo um trajeto em zigue-zague resultante dos movimentos combinados da tira de do transdutor, sabendo-se, além disso, que a velocidade de deslocamento desse transdutor é limitada pela necessidade de manter um meio de acoplamento. O exercício é, portanto, muito complexo e não adaptado para grandes velocidades de passagem de tira.
[0010] A patente EP 0885 389 B1 descreve um dispositivo utilizado para a detecção de defeitos de uma tira metálica em movimento por utilização de ondas ultrassônicas de Lamb. Nesse dispositivo, um transdutor piezo-elétrico apto a gerar ondas de Lamb é alojado em uma roda precedida de um sistema de distribuição de fluído de acoplamento. A utilização das ondas de Lamb permite, com efeito, resolver o problema de exploração da tira, por esse tipo de onda específico
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3/14 está a se propagar paralelamente a superfície da tira. Um feixe de ondas ultrassônicas pode, portanto, se propagar por toda a largura da tira, a partir de um transdutor fixo posicionado sobre uma das bordas laterais da tira em movimento. Esse tipo de ondas permite, portanto, velocidades de passagem de tira muito mais elevadas, já que a exploração é realizada sobre a toda a largura da tira e que o transdutor permanece fixo, a exploração não se fazendo mais segundo um trajeto em zigue-zague.
[0011] Todavia, o sistema de exploração por contato do transdutor com a tira não resolve de maneira satisfatória a manutenção do meio de acoplamento à grande velocidade de deslocamento relativo transdutor / superfície a inspecionar.
[0012] Enfim, um outro problema importante é aquele do reconhecimento e da avaliação dos defeitos detectados. Tratando-se de uma inspeção de uma tira metálica em movimento no decorrer de seu processo de transformação, por exemplo, uma transformação por laminação, é impossível parar essa tira durante um tempo de análise dos defeitos detectados sem perturbar consideravelmente o processo de transformação.
[0013] A US 5 866 820 apresenta um dispositivo de inspeção da tira metálica em movimento compreendendo:
- um primeiro transdutor também denominado na sequência EMAT (= electromagnetic acoustic transducer) incluindo um emissor de ondas ultrassônicas, as ditas ondas sendo emitidas em incidência, a partir do emissor para uma primeira área facial da tira nas proximidades do meio transversal de tira, o emissor estando sem contato com a tira,
[0014] - um segundo EMAT incluindo um receptor de ondas ultrassônicas, as ditas ondas sendo recebidas por emersão, a partir de uma segunda área da superfície de tira para o receptor, o receptor estando
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4/14 sem contato com a tira, essa segunda área sendo justaposta à primeira área segundo a direção de passagem de tira e permitindo uma medição de tipo ecográfico entre os dois EMAT, - uma unidade de processamento acoplada ao segundo EMAT, a fim de liberar pelo menos um critério de inspeção por meio de uma assinatura é ecográfica das ondas ultrassônicas mediçãos no segundo EMAT.
[0015] Esse dispositivo permite, portanto, uma medição ecográfica (por reflexão de ondas sobre um defeito) sobre uma semilargura de tira. Desdobrando o dispositivo transversal à direção de passagem, é assim possível realizar uma inspeção da largura completa da tira. Esse último modo de realização requer assim dois pares de transdutores ou EMAT, cada um dos pares sendo previsto para uma inspeção de uma das semilarguras de tira.
[0016] Uma finalidade da presente invenção é de encontrar uma solução para os problemas pré-citados, em particular aqueles apresentados por uma inspeção de tira em movimento por meio de ondas ultrassônicas, para à qual a passagem da tira pode atingir velocidades importantes, tais como superiores ao m/s. Nessa linhagem, a invenção visa a se livrar de qualquer obrigação de contato constrangedor entre um transdutor e a tira.
[0017] A invenção deve também fornecer uma solução de inspeção simples (por exemplo, limitando o número de transdutores para uma inspeção de largura completa de tira) e eficaz de produtos metalúrgicos em movimento, particularmente de detecção de defeitos internos ou superficiais em tiras de aço, adaptável a uma utilização flexível e extensa de ondas ultrassônicas, tais como as ondas de Lamb, de Raylegh ou SH (Shear Horizontal waves) geradas e detectadas sem esforço de contato com o produto metalúrgico.
[0018] A partir de um dispositivo de inspeção de tira metálica em movimento compreendendo:
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- um primeiro transdutor (2) também denominado na sequência EMAT(=electromagnetic acoustic transducer), incluindo um emissor de ondas ultrassônicas, as ditas ondas sendo emitidas em incidência, a partir do emissor em direção a uma primeira borda da superfície da tira, o emissor estando em contato com a tira;
- um segundo EMAT (3a) incluindo um receptor de ondas ultrassônicas, as ditas ondas sendo recebidas por emersão, a partir de uma área da superfície de tira em direção ao receptor, o receptor sem contato com a tira;
- uma unidade de processamento acoplada ao segundo EMAT, a fim de liberar pelo menos um critério de inspeção aos meios de pelo menos uma assinatura das ondas ultrassônicas mediçãos no segundo EMAT,
[0019] o dispositivo se caracteriza pelo fato de a área ser disposta sobre a tira, de tal forma que, um caminho de ondas entre a primeira borda da tira e essa área é principalmente monodirecional, isto é, alinhado sobre pelo menos uma direção linear e principalmente transversal à passagem da tira.
[0020] Dessa maneira, uma inspeção de uma largura desejada até uma largura completa da tira é flexivelmente possível, assim como permanece em todos os casos de figuras simples, pois é realizada com o auxílio unicamente de dois transdutores, ambos sem nenhum contato com a tira. A inspeção é também vantajosamente instantânea (sem zigue-zague), sabendo-se que a velocidade das ondas ultrassônicas entre os dois transdutores é bem superior àquela da passagem da tira.
[0021] Em particular, segundo um modo de realização preferencial do dispositivo, de acordo com a invenção, o mais afastado da primeira borda de tira, a área é disposta em uma borda de tira principalmente transversalmente oposta à primeira borda da tira. Dessa maneira, uma
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6/14 inspeção da largura completa da tira é possível, com o auxílio unicamente de dois transdutores ou EMATs. Inversamente a US 5 866 820, duas semilarguras alinhadas sob uma única transversal de tira são, portanto, mensuráveis e assim mais fácil de inspecionar e também listar uma única linha (= uma largura transversal da tira) de dados que duas partes de linhas defasadas de dados de inspeção, tais como impostas por US 5 866 820.
[0022] Assim, vantajosamente o primeiro e o segundo EMAT podem apresentar um desvio ajustável, igual ou superior a uma semilargura de tira.
[0023] Um modo preferido de realização do dispositivo de inspeção prever um terceiro EMAT incluindo um receptor de ondas ultrassônicas transmitidas em emersão, a partir de uma superfície da primeira borda da tira para o receptor, o receptor estando sem contato com a tira, a unidade de processamento é assim também acoplada ao terceiro EMAT, a fim de liberar pelo menos um segundo critério de inspeção aos meios de pelo menos duas assinaturas das ondas ultrassônicas das quais pelo menos a assinatura oriunda de uma medição pelo segundo EMAT e uma assinatura oriunda de uma medição pelo terceiro EMAT.
[0024] Dessa forma, é assim possível obter uma assinatura por ecografia de ondas (entre o 1° e o 3° EMAT) complementar à assinatura por transmissão de ondas (entre o 1° e 2° EMAT). A detecção por inspeção de um defeito de tira é assim aumentada e o defeito pode ser reconhecido por dois critérios complementares que tendem a eliminar qualquer equívoco potencial quanto sua determinação. Com efeito, uma única assinatura, por exemplo, por meio de uma medição ecográfica pode provir de um artefato do dispositivo de passagem da tira ou do dispositivo mesmo de inspeção, assim sem relação com o defeito intrínseco de tira. Fornecendo uma redundância de assinaturas, esses
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7/14 artefatos são assim mais facilmente afastados e tornam o dispositivo de inspeção mais robusto contra qualquer erro de inspeção.
[0025] Idealmente, os três EMAT são dispostas nos topos de um triângulo dos quais um dos lados (entre o 1° e o 2° EMAT) é paralelo a uma transversal à direção de passagem da tira. O 3° EMAT é colocado sobre a mesma borda de tira que o 1° EMAT e pouco defasado do1° EMAT, segundo a direção de passagem de tira. O afastamento entre o 1° e o 3° EMAT é definido de forma a se obter uma triangulação ideal para mediçãos ecográficas desejadas.
[0026] Para fins de adaptação a um certo formato de tira com fins de detecção mais local de defeito ou de minimização de áreas ditas de sombra ultrassonoras da inspeção, de acordo com a invenção, pelo menos um dos três EMAT pode ser previsto móvel, segundo uma direção principalmente transversal à passagem da tira, idealmente em modo de sujeição a um formato ou/e uma largura de tira que permite evitar intervenções perigosas nas proximidades da tira em movimento. [0027] O dispositivo, de acordo com a invenção, prevê também que uma distância sem contato entre cada EMAT e a superfície da tira é mantida seja constante ou senão é liberado por um meio de medição instantânea, até mesmo os dois em caso, por exemplo, de flutuações menores de uma espessura de tira ou de mudança de uma tira a uma outra.
[0028] Enfim, um dispositivo, de acordo com a invenção, pode também prever que pelo menos um caminho de ondas entre a primeira borda da tira e a área é disposto em uma parte de passagem de tira que apresenta pelo menos um valor superior a um limite mínimo em tração da tira. Esse critério de qualidade assegura que flutuações da distância sem contato entre a tira e os EMAT permaneçam sob uma tolerância aceitável, a fim de não confundir um defeito com essa flutuação, quando de uma inspeção.
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8/14
[0029] O dispositivo, de acordo com a invenção, prevê que a unidade de processamento compreenda:
- um módulo de controle de relação sinal-ruído de sinal e/ou de sinais de medição das ondas ultrassônicas coletadas no segundo e/ou no terceiro EMAT;
- um módulo de detecção de anomalias de propagação de ondas ultrassônicas;
- um meio de identificação tipológica de áreas de tira que apresentam anomalias de propagação em relação a defeitos de referência armazenados em uma base de dados;
- um meio de identificação geográfica de áreas de tira apresentando anomalias de propagação em relação a uma origem longitudinal e uma origem transversal da tira em movimento;
- um meio de identificação da gravidade dos defeitos identificados, segundo pelo menos um limite de criticidade levando-se em consideração pelo menos um dos critérios de identificação geográfica e tipológica.
[0030] O dispositivo, de acordo com a invenção, pode compreender um módulo de comando de parâmetros de geração de ondas emitidas pelo primeiro EMAT apto a ser colocado sob um modo autocalibratório executando uma série de envios de ondas destinados a serem colocados sob análise pela unidade de processamento após recebimento dessa série pelo segundo e/ou pelo terceiro EMAT. Esse modo autocalibratório pode, todavia, ser substituído ou ser um modo de calibragem afinada de um banco de dados de calibragem já pré-definidos por um parâmetro em tempo real de uma tira conhecida em movimento.
[0031] Enfim, um outro modo de realização do dispositivo, de acordo com a invenção, compreende:
- pelo menos, um quarto EMAT incluindo um emissor de
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9/14 ondas similar àquele do primeiro EMAT sendo disposto nas proximidades da área em relação com o segundo EMAT;
- o primeiro e o quarto EMAT (de tipo emissor) são ativáveis sequencialmente ou mesmo simultaneamente sob modos livres de interferência, esses modos sendo mensuráveis sequencialmente ou mesmo simultaneamente pelo segundo e pelo terceiro EMAT (de tipo receptor).
[0032] Através desse viés, defeitos de tira podem ser inspecionados, a partir de cada borda da tira, portanto, a inspeção se mostra mais exata. Com efeito, se, a partir de uma das bordas de tira, isto é, sobre a base de um dos EMAT de tipo emissor, uma ou as assinaturas dos dois EMAT de tipo receptor associados não satisfazem um critério de inspeção requerido, duas outras assinaturas estarão disponíveis a partir de outra borda de tira, isto é, sobre a base do outro EMAT do tipo emissor e dos mesmos EMAT de tipo receptor. Essas quatro assinaturas (duas por transmissão de ondas e duas por ecografia) podem ser obtidas simultaneamente (e para uma mesma linha ou largura da tira em movimento), pois vantajosamente os dois EMAT de tipo receptor podem emitir trens de ultrassonoras, por exemplo, a frequências diferentes que são também cada uma simultaneamente desmodulada, sem interferência, pelos dois EMAT de tipo receptor. Para isso e preferencialmente, os quatro EMAT podem ser dispostos nos vértices de um retângulo que tem um lado paralelo a uma transversal à direção de passagem da tira.
[0033] Enfim, a invenção propõe também uma utilização do dispositivo, de acordo com a invenção, para detectar e prevenir defeito de tiras metálicas a frio ou a quente em movimento em relação a esse dispositivo, esses defeitos sendo seja superfície, seja interna e interagindo com categorias de ondas ultrassônicas transmitidas ou refletidas como atenuadores, difusores ou transformadores de ultrassonoras, os
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10/14 defeitos sendo identificáveis por pelo menos uma assinatura oriunda de pelo menos um EMAT, incluindo um receptor de ondas com ultrassonoras. Essa utilização desse dispositivo é maior para permitir rápida e eficazmente controlar a qualidade de tiras metálicas produzidas à alta velocidade de passagem. Se essas tiras são, em seguida, enroladas sobre cilindros, visando outras operações de tratamento metálico, assim é possível marcar quais seriam os locais de tira com defeito, podendo apresentar um problema ou um tratamento especial para assegurar o bom desenrolar dessas operações. Isto é executável, pois as assinaturas de defeitos são registráveis em relação à tira em questão e sua tipologia e sua topologia. Na pior das hipóteses, essas últimas informações permitem também localizar uma parte precisa de tira, compreendendo pelo menos um defeito julgado impróprio pela inspeção e destinado a ser cortado e suprimido ou retratado/reciclado.
[0034] Exemplos de realização e de aplicação são fornecidos com o auxílio de figuras descritas:
[0035] a Figura 1: vista esquemática frontal do dispositivo, de acordo com a invenção;
[0036] a Figura 2: vista de topo da disposição de EMAT, segundo modos de realização do dispositivo, de acordo com a invenção.
[0037] A figura 1 apresenta uma vista esquemática frontal do dispositivo, de acordo com a invenção. Um produto metalúrgico (1) passa em uma instalação de transformação de um produto metalúrgico. Em nosso exemplo, o produto é uma tira metálica que passa horizontalmente em um plano perpendicular à figura 1.
[0038] Um emissor ou gerador de ondas ultrassônicas (2), por exemplo, de tipo EMAT posicionado no caso estaticamente acima de uma das bordas laterais do produto metalúrgico em movimento, gera ondas ultrassônicas de Lamb ou de Raylegh ou SH (Shear horizontal waves) nesse produto metalúrgico, sem contato com a superfície desPetição 870190119113, de 18/11/2019, pág. 14/26
11/14 te.
[0039] Um receptor de ondas ultrassônicas (3a), também de tipo
EMAT, é posicionado estaticamente acima da outra borda lateral desse produto, de modo que o primeiro e o segundo EMAT assim definidos são feitos frente a frente sob uma linha transversal de tira (= largura de tira). O receptor (3a) recebe, portanto, ondas ultrassônicas provenientes do gerador (2) e tendo percorrido uma largura de tira por transmissão surfácica e/ou em volume do metal.
[0040] Um módulo (4) assegura o pré-tratamento do sinal recebido do receptor de ondas ultrassônicas. Esse tratamento visa a melhorar a relação sinal/ruído, em vista de uma exploração mais eficaz do sinal. Ele pode ser, a título de exemplo, do tipo SAFT (Synthetic Aperture Focusing Technique).
[0041] Um módulo (5) assegura a detecção das anomalias de propagação das ondas ultrassônicas, independentemente de seu tipo, como uma atenuação durante seu percurso de uma borda à outra do produto, ou um retorno de um eco refletido (ver, por exemplo, segundo a figura 2), ou uma transformação do modo de propagação da onda.
[0042] Uma base de dados (6) comporta uma biblioteca de anomalias de propagação das ondas ultrassônicas às quais são associados defeitos do produto conhecidos e medidos por suas assinaturas similares.
[0043] Um módulo (7a) assegura a identificação tipológica das áreas apresentam anomalias de propagação em relação com a base de dados (6), aplicando, por exemplo, técnicas de aprendizagem conhecidas, tais como os k mais próximos vizinhos, as redes neuronais... [0044] Um módulo (7b) assegura a identificação geográfica das áreas que apresentam anomalias de propagação em relação a uma origem longitudinal e uma origem transversal do produto metalúrgico em movimento.
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[0045] Um módulo de análise de criticidade (8) assegura a apreciação da gravidade dos defeitos identificados, segundo pelo menos um limite de criticidade, considerando-se pelo menos um dos critérios de identificação geográfica e tipológica.
[0046] Esses limites de criticidade são moduláveis, em função do nível de qualidade julgada aceitável para um produto determinado, para uma aplicação determinada, um mercado determinado, etc.. Também, uma assinatura medição pode conter uma informação quantitativa sobre a intensidade de um defeito.
[0047] Os Meios (9) de visualização dos resultados da inspeção, por exemplo, um monitor associado a uma armazenagem de dados colocadas à disposição de um operador, assim como meios de edição (10), tais como uma impressora ou uma mesa traçante permitem a exploração direta ou diferida dos resultados da inspeção.
[0048] A figura 2 apresenta uma vista de topo da parte de tira em movimento, sobre a qual vários modos de realização possível e vantajosos do dispositivo, de acordo com a invenção, são indicados (de forma agrupada).
[0049] Em primeiro lugar, o primeiro e o segundo EMAT incluindo respectivamente um emissor e um receptor (2, 3a) são representados, tais como na figura 1 e forma um primeiro modo de realização do dispositivo, de acordo com a invenção.
[0050] Em alternativa ou em complemento ao receptor (3a), um terceiro EMAT, compreendendo um segundo receptor (3b) é posicionado estaticamente acima da mesma borda lateral do produto metalúrgico que o gerador (2). Essa disposição de EMAT forma assim um segundo modo de realização do dispositivo, de acordo com a invenção, que permite obter duas assinaturas distintas por transmissões de ondas e por ecografia.
[0051] Enfim, em alternativa ou em complemento desse modo de
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13/14 realização, um quarto EMAT que compreende um terceiro emissor (3c) é posicionado estaticamente acima da mesma borda lateral do produto metalúrgico que o primeiro receptor (3a), mas em defasagem em relação a este, pelo menos, segundo a direção de passagem de tira. Essa disposição de EMAT forma assim um terceiro modo de realização do dispositivo, de acordo com a invenção que permite obter duas a quatro assinaturas distintas, por transmissão de ondas entre EMAT de bordas opostas de tira e adicionalmente por ecografia entre EMAT de mesmas bordas de tira. A inspeção de defeito é, portanto, tornada mais fina ou mais robusta contra áreas de sombra de inspeção ou artefatos externos ao próprio dispositivo de inspeção.
[0052] Em função dos formatos de tira ou segundo o tipo de defeitos a inspecionar as disposições estáticas dos EMAT pré-citadas podem ser também redimensionadas nas proximidades das bordas de tira, segundo critérios geométricos (triângulo com ângulo variável/trapézio/retângulo), assegurando assim uma inspeção dinamicamente de melhor desempenho pelo fato de os sinais ultrassonoros atinge mais altas relações sinal/ruído que aciona não assinaturas mais finas de defeitos, portanto menos sensíveis artefatos aparelhagens ambientais ou da tira.
[0053] Os geradores e receptores de ondas ultrassônicas podem assim ou também ser levados por carros móveis pelo menos no sentido da largura do produto, permitindo assim posicionar estes sobre o ou as bordas desse produto, independentemente de sua largura.
[0054] De maneira vantajosa, o deslocamento desses carros móveis é motorizado, a motorização sendo sujeita a largura do produto metalúrgico e à sua centragem em uma instalação de tratamento por meio de dados que são normalmente conhecidos e estão disponíveis no sistema de automatismos de comando dessa instalação e desse dispositivo.
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[0055] O dispositivo, de acordo com a invenção, e os aspectos anteriormente descritos apresentam, portanto, um conjunto de vantagens decisivas, em relação, a técnica anterior:
- ausência de contato entre a superfície do produto metalúrgico e os geradores e receptores de ondas ultrassônicas, suprimindo o desgaste das partes atritantes entre dispositivos e produto, assim como a necessidade de mudar regularmente essas partes atritantes;
- sem necessidade de distribuir produto de acoplamento entre as superfícies de dispositivo e produto e, portanto, mais necessidade também de limpar a superfície dos produtos, após inspeção;
- velocidade operacional não ligada à necessidade de manter um acoplamento por contato;
- exploração, simultânea do conjunto da largura do produto metalúrgico;
- possibilidade de adaptar o modo de preparo das ondas ultrassônicas na espessura do produto e nos tipos de defeitos pesquisados;
- identificação e quantificação automática dos defeitos que não recorrem à intervenção de um operador, em particular, sem necessidade de interromper a passagem do produto para proceder à identificação;
- possibilidade de fornecer em tempo real a um operador informações referentes à qualidade do produto metalúrgico, permitindolhe assim eliminar se necessário áreas defeituosas do produto;
- possibilidade de editar um estado da qualidade do produto metalúrgico, por exemplo, uma cartografia dos defeitos.
Claims (11)
1. Dispositivo de inspeção de tira metálica em movimento, compreendendo,
- um primeiro transdutor acústico eletromagnético EMAT (2), incluindo um emissor de ondas ultrassônicas, as ditas ondas sendo emitidas a partir do emissor para incidir em uma primeira área de uma superfície da tira, o emissor estando sem contato com a tira;
- um segundo transdutor acústico eletromagnético EMAT (3a) incluindo um receptor de ondas ultrassônicas, as ditas ondas sendo recebidas por emersão a partir de uma área da superfície de tira na direção do receptor, o receptor estando sem contato com a tira;
- uma unidade de processamento acoplada ao segundo EMAT, a fim de liberar pelo menos um critério de inspeção usando pelo menos uma assinatura das ondas ultrassônicas mediçãos no segundo EMAT;
- a área sendo disposta sobre a tira, de tal forma que um caminho entre a primeira borda da tira e essa área sendo alinhado em uma direção linear e principalmente transversal à passagem da tira, caracterizado pelo fato de que compreende um terceiro transdutor acústico eletromagnético EMAT (3b) incluindo um receptor de ondas ultrassônicas transmitidas em emersão, a partir de uma superfície da primeira borda da tira em direção ao receptor, o receptor estando sem contato com a tira, a unidade de processamento estando acoplada ao terceiro EMAT, a fim de prover pelo menos um segundo critério de inspeção usando pelo menos duas assinaturas das ondas ultrassônicas, incluindo pelo menos a assinatura originária de uma medição feita pelo segundo EMAT e uma assinatura originária de uma medição feita pelo terceiro EMAT.
2. Dispositivo de inspeção, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, o mais afastado da primeira borda
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2/4 de tira, a área é disposta em uma borda de tira principalmente transversalmente oposta à primeira borda da tira.
3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o primeiro e o segundo EMAT (2, 3a) apresentam um afastamento igual ou superior do que a metade da largura da tira.
4. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que os três EMATs são dispostos nos vértices de um triângulo, dos quais um dos lados é paralelo a uma transversal à direção de passagem da tira.
5. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos três EMATs é móvel ao longo de uma direção essencialmente transversal à direção de passagem da tira;
6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos três EMAT é móvel segundo uma direção principalmente transversal à passagem da tira, idealmente em modo de sujeição a um formato ou/e uma largura de tira.
7. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que uma distância sem contato entre cada EMAT e a superfície da tira é mantida seja constante ou de outra forma é liberada por um meio de medição instantâneo.
8. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 7, caracterizado pelo fato de que a unidade de processamento compreende,
- um módulo (4) para o controle de relação sinal-ruído do sinal de medição coletado no segundo e no terceiro EMAT;
- um módulo (5) para detecção de anomalias de propagação de ondas ultrassônicas;
- um meio (7a) para a identificação tipológica de áreas que
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3/4 apresentam anomalias de propagação em relação a defeitos de referência armazenados em uma base de dados (6);
- um meio (7b) para a identificação geográfica de áreas que apresentam anomalias de propagação em relação a uma origem longitudinal e uma origem transversal da tira em movimento;
- um meio (8) para a identificação da gravidade dos defeitos identificados, segundo pelo menos um limite de criticidade levando-se em consideração pelo menos um dos critérios de identificação geográfica e tipológica.
9. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 7, caracterizado pelo fato de que,
- pelo menos, um quarto transdutor acústico eletromagnético EMAT incluindo um emissor de ondas similar que àquele do primeiro EMAT é disposto nas proximidades da área em relação com o segundo EMAT (3a);
- o primeiro e o quarto EMAT são ativáveis simultaneamente sob modos livres de interferência, esses modos sendo mensuráveis simultaneamente pelo segundo e pelo terceiro EMAT;
10. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que os quatro EMATs são dispostos nos topos de retângulo que tem um lado paralelo a uma transversal à direção de passagem da tira.
11. Utilização do dispositivo, como definido em qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que é empregado para detectar e prevenir defeitos de tiras metálicas a frio, ou a quente em movimento em relação a esse dispositivo, esses defeitos estando seja na superfície, seja internos e interagir com categorias de ondas ultrassônicas transmitidas ou refletidas sejam atenuadores, difusores ou transformadores de ultrassonoras, os defeitos sendo identificáveis por pelo menos duas assinaturas oriunda de pelo menos o
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4/4 segundo e o terceiro transdutor acústico eletromagnético EMAT (3a, 3b) incluindo um receptor de ondas ultrassônicas emitidas pelo primeiro transdutor acústico eletromagnético EMAT(2) incluindo um emissor de ondas.
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