BR112021015095A2

BR112021015095A2 - Método e dispositivo para testes não destrutivos de um material de chapa

Info

Publication number: BR112021015095A2
Application number: BR112021015095-1A
Authority: BR
Inventors: Petter Norli
Original assignee: NDT Global AS
Priority date: 2019-01-31
Filing date: 2020-01-31
Publication date: 2021-10-05
Also published as: US20220099629A1; CN113874721A; GB2595127A; AU2020216052A1; MX2021008950A; CA3128495A1; NO20190133A1; WO2020159385A1; CO2021011266A2; WO2020159385A9

Abstract

método e dispositivo para testes não destrutivos de um material de chapa. a presente invenção refere-se a um método e um dispositivo para testar um material de chapa (1) quanto à presença de covas e orifícios (3), o dito método incluindo as etapas de: transmitir um sinal acústico a partir de um transdutor de transmissão (2) voltado para o material de chapa (1) e posicionado a uma distância do material de chapa, a frequência do sinal transmitido e o ângulo de incidência do sinal em direção ao material de chapa sendo adaptados para promover a formação de sinais de lamb no material de chapa, receber um sinal acústico retornado a partir do material de chapa em um transdutor de recebimento (4) também voltado para o material de chapa, a uma distância do material, o transdutor de recebimento (4) localizado à distância do dito transdutor de transmissão (2) ao longo da direção do material de cha pa, sincronizar o sinal recebido, identificando uma parte de cauda (8) transportando informações a partir dos sinais de lamb que viajam no material, e determinar o conteúdo de energia na dita parte do sinal no modo de lamb.

Description

“MÉTODO E DISPOSITIVO PARA TESTES NÃO DESTRUTIVOS DE UM MATERIAL DE CHAPA” Campo de invenção

[0001] A presente invenção se refere ao campo de testes não destrutivos e, mais especificamente, a um método e um dispositivo para testar a integridade materiais de chapa, tais como paredes de oleodutos e gasodutos usando transdutores acústicos. Fundamentos da Invenção

[0002] Na indústria de óleo e gás, há necessidade testes eficientes de tubulações. A integridade estrutural das tubulações pode ser testada usando rotores de inspeção (“pig inspections”) que viajam dentro das tubulações medindo a condição da parede do tubo. Vários métodos foram desenvolvidos para medir a condição das paredes das tubulações. Aqui, menciona-se métodos que usam vazamento de fluxo magnético e testes ultrassônicos. Métodos que usam vazamento de fluxo magnético são principal- mente eficazes apenas para detectar perda de metal (afinamento da parede da tubu- lação) causada por corrosão. Métodos de teste ultrassônico são usados para detectar corrosão e rachaduras nas paredes da tubulação, embora haja alguma sobreposição entre as tecnologias. No entanto, métodos convencionais de teste ultrassônico, por exemplo, usando a varredura baseada em pulso-eco da parede do tubo, têm limita- ções relacionadas à necessidade uma pasta condutiva líquida.

[0003] A partir de US 2009/0078049 Ά1, é conhecido um método para testar um tubo oco, incluindo a transmissão de um sinal acústico para o tubo a partir de um transdutor de transmissão, o sinal excitando ondas de Lamb no tubo, recebendo um sinal acústico retornado a partir do tubo em um transdutor de recebimento, e proces- sando o sinal recebido para detectar rachaduras no tubo. Os transdutores são dispos- tos separados e em um ângulo escolhido em relação à superfície do tubo para otimizar a formação e o acoplamento às ondas no modo de Lamb.

[0004] US 2018/0017533 A1 descreve um método similar para testar uma estru- tura usando ondas de Lamb.

[0005] Chimenti, D.E. & Martin, R, W.; Nondestructive evaluation of composite la- minates by leaky Lamb waves, Ultrasonics Vol. 29 de janeiro de 1991 descrevem um método para a avaliação de chapas laminadas compósitas reforçadas com fibra usando ondas de Lamb. Um sinal de ultrassom acústico é transmitido para a chapa através do fluido circundante (água) por um transdutor de transmissão e recebido por um transdutor de recebimento. O acoplamento efetivo dos sinais no modo de Lamb na chapa é obtido por meio da escolha de ângulos e frequências apropriados.

[0006] O documento EP 3 407 060 A1 descreve um método para estimar o estado de um objeto de teste, tal como uma chapa, envolvendo injetar um sinal ultrassônico na chapa a partir de um primeiro transdutor montado na chapa e com um ângulo es- colhido em direção à chapa. O sinal é detectado em um segundo transdutor montado em uma distância do primeiro transdutor e montado de forma correspondente com um ângulo em direção à chapa. O documento menciona que o sinal viajando na chapa inclui sinais do modo de Lamb simétricos e assimétricos e seus harmônicos. Sumário da Invenção

[0007] É um objetivo da presente invenção fornecer um dispositivo e um método para testes acústicos de tubulações capazes de detectar a presença de defeitos, tais como pequenos orifícios ou covas na parede, covas e orifícios com diâmetros de 1,5 a 8,0 mm.

[0008] O escopo da invenção é definido nas reivindicações em anexo.

[0009] De acordo com um primeiro aspecto, a invenção refere-se a um método para testar uma estrutura em camadas quanto à presença de covas e orifícios, o dito método incluindo as etapas de: transmitir um sinal acústico a partir de um transdutor de transmissão montado normal à estrutura e posicionado a uma distância da estru- tura, receber um sinal acústico retornado a partir da estrutura em um transdutor de recebimento também montado normal à estrutura a uma distância da estrutura, o transdutor de recebimento localizado a uma distância do dito transdutor de transmis- são, sincronizar o sinal recebido, identificando uma parte de cauda que transporta informações a partir dos sinais de Lamb viajando na estrutura, e determinar o conte- údo de energia na dita parte do sinal no modo de Lamb. A frequência do sinal trans- mitido está na faixa 0 - f, em que f é a ressonância de espessura fundamental da estrutura, e em que o sinal acústico emitido a partir do transdutor de transmissão abrange um ângulo limitado a quatro vezes o ângulo de incidência φ, onde φ é deter- minado a partir de:

[0010] onde C0 é a velocidade longitudinal do meio entre o transmissor e a chapa e Cp é a velocidade de fase na estrutura.

[0011] Este método visa extrair informações a partir das ondas de Lamb viajando como ondas refratadas no material de chapa. A invenção é baseada na descoberta de que certos modos de Lamb são particularmente eficazes em revelar a presença de pequenas falhas, tal como covas ou orifícios, em materiais de chapa. Isso inclui os modos A0, A1 e S0, sendo o último o modo preferido. Esses modos preferidos podem ser excitados, e modos de ordem superior suprimidos, mantendo o sinal acústico ex- citante dentro de uma região específica de frequências e ângulos de incidência. A faixa de frequência escolhida é muito mais baixa do que a comumente usada em tes- tes não destrutivos.

[0012] Ao diminuir a frequência dos sinais acústicos, o número de modos de onda excitada é reduzido. Comparado aos métodos comuns de pulso-eco, este é um mé- todo oposto ao que normalmente seria esperado.

[0013] O outro parâmetro que define a região “ideal” é o ângulo de incidência. Normalmente, o ângulo de incidência é determinado pela montagem dos transdutores com um ângulo escolhido em direção à superfície da estrutura testada. No entanto, neste caso, os transdutores são montados normais à superfície (ou seja, com a face frontal de um transdutor paralela à superfície). O sinal emitido pelo transdutor terá a forma de um lóbulo cônico. Então, a borda externa desse lóbulo determinará o ângulo máximo de incidência. Quando os transdutores são montados desta forma, uma reso- lução maior das áreas de teste é obtida.

[0014] De acordo com uma modalidade preferida da invenção, a frequência do sinal transmitido está na faixa de 0 - ½f.

[0015] A fim de alcançar um acoplamento adequado à estrutura, superando a grande diferença de impedância acústica entre, por exemplo, gás e aço, normalmente prefere-se usar uma frequência de transmissão atingindo e excitando uma ressonân- cia de espessura da estrutura. Diminuindo-se a frequência, não se obterá este efeito benéfico. No entanto, ao diminuir a frequência, menos modos de Lamb serão ativados, concentrando a energia disponível nos modos restantes.

[0016] De acordo com uma modalidade da invenção, o sinal acústico emitido a partir do transdutor de transmissão abrange um ângulo de duas vezes o ângulo de incidência φ.

[0017] Isso aumenta o efeito mencionado acima. Ao adaptar a largura do lóbulo de sinal a partir do transdutor, o número de modos de onda excitados pode ser redu- zido e a energia de sinal disponível concentrada nos modos de onda mais desejados. A largura do lóbulo de sinal define o ângulo máximo de incidência da onda que atinge a estrutura.

[0018] De acordo com outro aspecto, a invenção também se refere a um disposi- tivo para executar o método mencionado acima, o dispositivo incluindo:

[0019] um gerador de sinal (10) adaptado para fornecer um sinal para um trans- dutor de transmissão (2) montado normal ao material de chapa (1) e posicionado a uma distância da estrutura, em que o transdutor de transmissão (2) é adaptado para transmitir um sinal acústico em direção à dita estrutura,

[0020] um transdutor de recebimento (4) também montado normal à estrutura a uma distância da estrutura, o transdutor de recebimento (4) localizado a uma distância do dito transdutor de transmissão (2), o transdutor de recebimento (4) sendo adaptado para receber um sinal acústico recebido a partir da estrutura,

[0021] o dispositivo inclui ainda um meio de processamento (13) adaptado para sincronizar o sinal recebido identificando uma parte de cauda (8) transportando infor- mações dos sinais de Lamb viajando na estrutura, e para determinar o conteúdo de energia na dita parte do sinal no modo de Lamb,

[0022] caracterizado pelo fato de que a frequência do sinal transmitido está na faixa de 0 - f, em que f é a ressonância de espessura fundamental da estrutura, e em que o transdutor de transmissão (2) é adaptado para emitir um sinal que abrange um ângulo de até quatro vezes o ângulo de incidência φ, onde φ é determinado a partir de:

[0023] De acordo com uma modalidade preferencial do dispositivo, o gerador de sinal é adaptado para gerar um sinal na faixa de 0 - ½f.

[0024] De acordo com uma modalidade, o transdutor de transmissão é adaptado para emitir um sinal que abrange um ângulo de duas vezes o ângulo de incidência φ.

[0025] De acordo com uma primeira modalidade, o transdutor de transmissão tem uma abertura que determina a extensão angular do sinal emitido.

[0026] Este modelo de transdutor é usado para fornecer uma largura bem definida do sinal acústico transmitido.

[0027] De acordo com outra modalidade, o transdutor de transmissão tem uma superfície frontal curva que determina a extensão angular do sinal emitido.

[0028] Este modelo de transdutor permite que mais energia acústica seja emitida pelo transdutor em comparação com a modalidade anterior.

[0029] De acordo com outra modalidade, o transdutor de transmissão inclui um elemento piezelétrico anular.

[0030] Esse modelo visa reduzir a energia acústica emitida na parte central do lóbulo de sinal, podendo ser disponibilizada mais energia nas partes externas que excitam as ondas de Lamb. Breve Descrição dos Desenhos

[0031] Outros aspectos da invenção aparecerão a partir da seguinte descrição de- talhada quando lida em conjunto com os desenhos em anexo, nos quais;

[0032] A Figura 1 é uma ilustração esquemática do dispositivo da invenção e dos circuitos eletrônicos do dispositivo.

[0033] A Figura 2 é um diagrama que mostra o coeficiente de transmissão em função da frequência e do ângulo de incidência.

[0034] As Figuras 3a-c são desenhos em corte esquemáticos de transdutores acústicos que podem ser usados na invenção.

[0035] A Figura 4 é um diagrama de amplitude versus tempo de um sinal típico recebido no dito dispositivo da invenção.

[0036] A Figura 5a é um gráfico bidimensional que mostra o conteúdo de energia na parte anterior do sinal recebido.

[0037] A Figura 5b mostra o conteúdo de energia em uma parte posterior do sinal. Descrição Detalhada da Invenção

[0038] A Figura 1 mostra a configuração para detectar falhas no caminho de pe- quenos orifícios e covas 3 em um material de chapa 1. O termo material de chapa inclui qualquer chapa plana ou curva de metal, madeira ou polímero, tal como o casco de aço de um navio ou a parede de uma tubulação. A configuração inclui um transdutor de transmissão 2 transmitindo rajadas de sinal acústico em direção à estrutura 1 e um transdutor de recebimento 4, o transdutor de recebimento 4 sendo montado a uma curta distância na direção longitudinal do transdutor de transmissão 2. Os transdutores são montados voltados para o material de chapa. Isso desperdiçará alguma energia acústica, mas fornece a capacidade procurar covas e orifícios em qualquer direção, uma característica não oferecido por uma configuração que usa transdutores monta- dos com um ângulo em direção à estrutura.

[0039] A configuração do instrumento inclui circuitos eletrônicos para excitar os transdutores, receber sinais de resposta a partir dos transdutores, e armazenar os sinais recebidos. A configuração inclui um gerador de sinal 10 fornecendo o sinal de acionamento para o transdutor de transmissão 2, o transdutor de recebimento 4, um amplificador 11, um pré-amplificador 12 e meios para processar o sinal recebido. Os meios normalmente incluirão um processador 13, um meio de armazenamento 16, interface de comunicação 15 e um detector de posição 14. O processador 13 também pode controlar outras funções na configuração, tal como o gerador de sinal 10. O transdutor de transmissão emitirá sinais em um lóbulo cônico 17 na frente do transdu- tor.

[0040] A configuração também inclui meios para deslocar o transdutor, não mos- trado, permitindo que o transdutor varra o material de chapa. A configuração de ope- ração normal incluirá uma série de transdutores montados em uma grade na superfície externa cilíndrica de um rotor adaptado para viajar dentro de uma tubulação enquanto inspeciona a parede a partir do interior. No entanto, a invenção também pode encon- trar outras aplicações, tal como a inspeção de chapas planas ou mesmo a inspeção de corpos tubulares a partir do exterior, quando estiver acessível.

[0041] O sinal a partir do transdutor de transmissão 2 viajará no fluido dentro do tubo como uma onda de compressão e atingirá a parede do tubo. A onda de compres- são de entrada configurará um sinal acústico correspondente na parede, o sinal con- sistindo de uma parte de onda de compressão e uma parte do sinal de entrada que é convertida em vários modos de onda na interface fluido-aço, tal como ondas de cisa- lhamento e ondas de Lamb, tanto em suas frequências fundamentais quanto em seus harmônicos.

[0042] Ao deixar a parede, os vários sinais de onda serão convertidos de volta em ondas de compressão viajando no fluido para o transdutor de recebimento 4.

[0043] Mesmo que o sinal recebido inclua apenas energia de modo de compres- são, várias técnicas podem ser usadas para resolver quais partes do sinal recebido são produzidas por diferentes modos de onda, isto é, quando viajando na parede do tubo.

[0044] Concluiu-se que certos modos de onda são mais eficazes na exibição de defeitos presentes na estrutura. Os sinais eficazes para detectar covas e orifícios na parede são as ondas de Lamb e, em particular, o modo de Lamb fundamental ou primeiro modo de Lamb simétrico, aqui denominado S0, mas também seus harmôni- cos.

[0045] Quando injetando um sinal em um material de chapa, os picos de resso- nância são encontrados em frequências onde a espessura do material de chapa é um número inteiro de meios comprimentos de onda. A frequência f de uma ressonância de espessura é definida como f = nc / 2D, onde c é a velocidade de compressão acús- tica do material de chapa, D é sua espessura e n denota o harmônico. A injeção do sinal em uma frequência de ressonância de espessura aumentará o acoplamento ao material de chapa.

[0046] Abaixo da dita ressonância de espessura fundamental, os modos de Lamb A0, S0 e A1 podem ocorrer, dependendo do ângulo de incidência.

[0047] Em frequências ainda mais baixas, abaixo de metade da ressonância de espessura fundamental, apenas os modos de Lamb fundamentais A0 e S0 ocorrerão. Certamente é uma vantagem limitar o sinal transmitido a esta faixa de frequência, para concentrar a energia injetada nesses dois modos apenas.

[0048] No entanto, o ângulo de incidência da onda transmitida também determi- nará quais modos são ativados. Isso é ilustrado na Figura 2 como um diagrama que mostra o coeficiente de transmissão em função da frequência e do ângulo de incidên- cia. No caso mostrado na Figura 2, um sinal acústico é transmitido na água em direção a uma chapa de aço. Com uma onda transmitida na faixa de 0 - ½ f, f sendo a primeira ressonância de espessura fundamental, e a onda transmitida atingindo a chapa em um ângulo de incidência na faixa de 17° a cerca de 40°, apenas o modo S 0 estará presente. Na extremidade larga, isso depende da frequência, conforme ilustrado na Figura 2. Em ângulos de incidência maiores, também pode ocorrer o modo A 0. É pre- ferível limitar o ângulo de incidência a uma pequena área em torno de 17° para maxi- mizar a energia acústica injetada como ondas de modo S0, pois um lóbulo de onda mais amplo espalhará a energia. Este ângulo de incidência depende da relação entre as velocidades acústicas no meio limítrofe. A velocidade acústica no aço é razoavel- mente constante. No entanto, a velocidade acústica em um gás é muito diferente da velocidade acústica em um líquido. O ângulo de incidência ótimo de 17° mencionado acima refere-se apenas à água. No nitrogênio (à pressão atmosférica), ele será pró- ximo de 4° e no óleo cerca de 18°. No presente caso, é preferível fazer a investigação da tubulação em um ambiente homogêneo envolvendo apenas gás, água ou óleo. Assim, a configuração do instrumento deve ser adaptada para fornecer o ângulo de incidência correto com o fluido presente na tubulação. Este ângulo pode ter que ser encontrado por meio de medições no fluido em questão, ou resolvendo as equações de Rayleigh-Lamb abaixo e identificando o modo S0:

[0049] e

[0050] onde

[0051] e onde Z é a frequência angular, k é o número de onda, Cl e Ct são as velocidades de onda longitudinal e de cisalhamento, respectivamente, e d é a espes- sura da chapa.

[0052] A primeira equação refere-se à propagação de ondas de Lamb simétricas em uma chapa, enquanto a segunda equação invertida refere-se à propagação de ondas de Lamb assimétricas em uma chapa.

[0053] Se a velocidade longitudinal do meio entre o transmissor e a chapa for C0, o ângulo de incidência φ necessário para a excitação do modo desejado será:

[0054] onde Cp é a velocidade de fase na estrutura (Cp = Z / k).

[0055] Assim, com o propósito de excitar o modo de Lamb fundamental simétrico, as condições ótimas serão injetar um sinal acústico na frequência de metade da res- sonância de espessura fundamental e em um ângulo de incidência na faixa de φ a 2 φ.

[0056] O ângulo de incidência em questão é definido pela borda externa do lóbulo de transmissor 17 mostrado na Figura 1, a largura do lóbulo medindo duas vezes o ângulo de incidência. Uma largura de lóbulo definida pode ser alcançada usando um transdutor com uma pequena abertura, fornecendo ao transdutor uma superfície fron- tal curva (convexa), ou colocando uma lente acústica na frente do transdutor.

[0057] A Figura 3a mostra um transdutor piezelétrico convencional que consiste de uma pilha de elementos piezelétricos 31 terminados em um elemento de transição 32 melhorando o acoplamento acústico com o meio externo. A abertura do transdutor, definida como o ângulo entre os pontos de -6dB do lóbulo de sinal principal, é dada por , onde k = w / c0, w sendo a frequência angular, c0 é a velocidade do som no meio circundante, e a é o raio do transdutor.

[0058] A Figura 3b mostra um transdutor opcional para uso na configuração da invenção. Aqui, a pilha de elementos piezelétricos 31 é um pouco mais larga do que na versão mostrada na Figura 3a, e a adaptação da largura do lóbulo ao ângulo de incidência desejado é conseguida fornecendo ao elemento de transição 32 uma su- perfície externa curva. As dimensões maiores dos elementos piezelétricos permitem que o transdutor emita um sinal mais forte.

[0059] Os modelos de transdutor mostrados nas Figuras 3a e 3b limitam a largura do lóbulo de sinal para evitar a excitação de modos acústicos desnecessários. Isso significa que a energia do sinal é concentrada nos modos de Lamb desejados e, mais preferencialmente, apenas no modo S0. No entanto, a energia emitida na parte central do lóbulo atingirá a parede em ângulos de incidência menores (ou seja, normal ou quase normal à estrutura) e não contribuirá para a formação de sinais de Lamb e é, de fato, um desperdício de energia. Na Figura 3c, é mostrado um transdutor de trans- missão toroidal (anular, em forma de anel) projetado para emitir menos energia na parte central do lóbulo. Este transdutor inclui uma pilha de elementos piezelétricos 31 e um elemento de transição 32 como nas modalidades anteriores, mas aqui foi perfu- rado um orifício 33 através da parte central da pilha. No entanto, a fórmula para a largura do lóbulo fornecida acima não se aplica aqui. Neste caso, deve-se explorar os lóbulos laterais do transdutor. O lóbulo central será menos predominante, e os lóbulos laterais parecerão mais fortes. A posição desses lóbulos laterais pode ser determinada pelo projeto cuidadoso do transdutor.

[0060] O sinal recebido mostrado na Figura 4 consiste de uma parte de início de sinal 7 incluindo a parte da onda de compressão que foi refletida a partir da superfície da estrutura em camadas (eco). O sinal também inclui uma cauda 8 que inclui a parte do sinal que viajou na estrutura.

[0061] Então, se uma sincronização (janela de tempo) é aplicada ao sinal recebido extraindo a parte do sinal que ocorre na cauda 8, o sinal será predominantemente influenciado pela onda de Lamb S0, considerando as condições acima com relação à frequência e ao ângulo de incidência do sinal impingente.

[0062] As Figuras 5a, b ilustram as magnitudes dos sinais retornados a partir de uma chapa plana retangular, de 26 mm de espessura, que está imersa em água. O transdutor é colocado 90 mm acima da chapa e excita a chapa com um sinal de gorjeio (“chirp”) de 20 μS de duração. Na chapa existem quatro orifícios de 8,0, 2,0, 1,5 e 4,0 mm de diâmetro, respectivamente, vistos a partir da extremidade superior da chapa até o fundo.

[0063] A Figura 5a mostra a energia no sinal a partir da parte anterior (eco). Ape- nas o maior orifício pode ser discernido, usando um lóbulo de transdutor subótimo.

[0064] A Figura 5b mostra a energia na parte de cauda. Os orifícios de 8,0 e 4,0 mm “sugam” energia, fornecendo um grande contraste com a chapa circundante. Os orifícios menores de 2,0 e 1,5 mm de diâmetro fornecem um contraste muito menor, mas são claramente visíveis.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para testar um material de chapa (1) quanto à presença de covas e orifícios (3), compreendendo as etapas de: transmitir um sinal acústico a partir de um transdutor de transmissão (2) montado normal ao material de chapa (1) e posicionado a uma distância do material de chapa, receber um sinal acústico retornado a partir do material de chapa em um transdutor de recebimento (4) também montado normal ao material de chapa a uma distância do material de chapa, o transdutor de recebimento (4) localizado a uma dis- tância do dito transdutor de transmissão (2), sincronizar o sinal recebido identificando uma parte de cauda (8) transpor- tando informações a partir dos sinais de Lamb viajando no material de chapa, e determinar o conteúdo de energia na dita parte do sinal no modo de Lamb, caracterizado pelo fato de que a frequência do sinal transmitido está na faixa de 0 - f, em que f é a ressonância de espessura fundamental do material de chapa, e em que o sinal acústico emitido a partir do transdutor de transmissão (2) abrange um ângulo de até quatro vezes o ângulo de incidência φ, onde φ é determinado a partir de: onde C0 é a velocidade longitudinal do meio entre o transmissor e o material de chapa, e Cp é a velocidade de fase no material de chapa.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a frequência do sinal transmitido está na faixa de 0 - ½f.

3. Método, de acordo a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o sinal acústico emitido a partir do transdutor de transmissão (2) abrange um ângulo de até duas vezes o ângulo de incidência φ.

4. Dispositivo para testar um material de chapa (1) quanto à presença de covas e orifícios (3), compreendendo: um gerador de sinal (10) adaptado para fornecer um sinal para um trans- dutor de transmissão (2) montado normal ao material de chapa (1) e posicionado a uma distância da estrutura, em que o transdutor de transmissão (2) é adaptado para transmitir um sinal acústico para a dita estrutura, um transdutor de recebimento (4) também montado normal à estrutura a uma distância da estrutura, o transdutor de recebimento (4) localizado a uma distância do dito transdutor de transmissão (2), o transdutor de recebimento (4) sendo adaptado para receber um sinal acústico recebido a partir da estrutura, o dispositivo compreendendo adicionalmente um meio de processamento (13) adaptado para sincronizar o sinal recebido identificando uma parte de cauda (8) transportando informações dos sinais de Lamb viajando na estrutura, e para determi- nar o conteúdo de energia na dita parte do sinal no modo de Lamb, caracterizado pelo fato de que a frequência do sinal transmitido está na faixa de 0 - f, em que f é a ressonância de espessura fundamental da estrutura, e em que o transdutor de transmissão (2) é adaptado para emitir um sinal que abrange um ângulo de até quatro vezes o ângulo de incidência φ, onde φ é determinado a partir de:

5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o gerador de sinal (10) é adaptado para gerar um sinal na faixa de 0 - ½f, em que f é a ressonância de espessura fundamental da estrutura.

6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que o sinal acústico emitido a partir do transdutor de transmissão (2) abrange um ângulo de até duas vezes o ângulo de incidência φ.

7. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, ca- racterizado pelo fato de que o transdutor de transmissão tem uma abertura que deter- mina a extensão angular do sinal emitido.

8. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, ca- racterizado pelo fato de que o transdutor de transmissão tem uma superfície frontal curva determinando a extensão angular do sinal emitido.

9. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, ca- racterizado pelo fato de que o transdutor de transmissão inclui um elemento piezelé- trico anular.