Reprodução da condição interna de peças de através de imagens representativas da propagação de ondas

(1)

Reprodução da condição interna de peças de madeira

através de imagens representativas da propagação de

Fernando Augusto Franco Batista,

Chiara Barros Secco. Universidade Estadual de Campinas

Campinas, São Paulo, SP. E-mails:

dgpcerri@terra.com.br, cbsecco@hotmail.com

Resumo: Métodos acústicos são muito utilizados na detecção de defeitos internos nos mais

diferentes materiais, inclusive na madeira. No caso do ultrassom a propagação de ondas é afetada pela presença de materiais com diferentes características de impedância acústi de forma que a presença de um vazio no interior do tronco acarretará variação na velocidade de propagação da onda e na amplitude do sinal emitido. Estas variações podem ser associadas a padrões de cores que, por sua vez, podem gerar imagens que representam de forma aproximada a condição interna do material. Para que essas imagens representem de forma mais exata a condição do material é necessário conhecer, além da variação dos parâmetros de propagação das ondas, a correlação com a extensão do defeito. O objetivo desse trabalho foi avaliar o uso da variação da velocidade de propagação de ondas de ultrassom na elaboração de uma imagem que representasse, de forma aproximada, a condição interna da peça de madeira avaliada. Para isso foi montada uma malha de medição de 30 mm x 30 mm considerando os eixos cartesianos (X e Y) no sentido radial e 50 mm no sentido longitudinal (Z) das peças de madeira. Os resultados permitiram concluir que as imagens geradas foram compatíveis com as condições das peças avaliadas.

Palavras-chave: Ultrassom, malha de medição, ocos

Abstract: Acoustic methods are widely used to detect internal defects in different kinds of

materials, including wood. The ultrasonic wave propagation is affected by the presence of materials with different acoustic impedance so that the presence of a void inside the wood will cause variation in the velocity of wave propagation and the amplitude of the signal. These variations may be associated with different color, that can generate images that represent an approximate condition of the material. For these images represent more accurately the condition of the material it is necessary to know, besides the variation of the parameters of ultrasonic waves, the correlation with the extent of the defect. The aim

study was to evaluate the use of a variation of the velocity of propagation ultrasound waves in the elaboration of an image that represents, approximately, the internal condition of the evaluated wood piece. In order to do that was generated a gri

(considering the Cartesian axes X and Y) in the radial direction and 50 mm in the longitudinal (Z) of the wood. The results showed that the images produced were compatible with the conditions of the piece evaluated.

Keywords: ultrasound, grid measuring

23

eprodução da condição interna de peças de madeira

através de imagens representativas da propagação de

ondas

Fernando Augusto Franco Batista, Raquel Gonçalves, Domingos Guilherme Pelegrino Cerri,

Universidade Estadual de Campinas - Faculdade de Engenharia Agrícola, mails: f.batista@msn.com, raquel@agr.unicamp.br,

cbsecco@hotmail.com,

Métodos acústicos são muito utilizados na detecção de defeitos internos nos mais diferentes materiais, inclusive na madeira. No caso do ultrassom a propagação de ondas é afetada pela presença de materiais com diferentes características de impedância acústi de forma que a presença de um vazio no interior do tronco acarretará variação na velocidade de propagação da onda e na amplitude do sinal emitido. Estas variações podem ser associadas a padrões de cores que, por sua vez, podem gerar imagens que tam de forma aproximada a condição interna do material. Para que essas imagens representem de forma mais exata a condição do material é necessário conhecer, além da variação dos parâmetros de propagação das ondas, a correlação com a extensão do defeito.

objetivo desse trabalho foi avaliar o uso da variação da velocidade de propagação de ondas de ultrassom na elaboração de uma imagem que representasse, de forma aproximada, a condição interna da peça de madeira avaliada. Para isso foi montada uma medição de 30 mm x 30 mm considerando os eixos cartesianos (X e Y) no sentido radial e 50 mm no sentido longitudinal (Z) das peças de madeira. Os resultados permitiram concluir que as imagens geradas foram compatíveis com as condições das peças avaliadas.

Ultrassom, malha de medição, ocos.

Acoustic methods are widely used to detect internal defects in different kinds of materials, including wood. The ultrasonic wave propagation is affected by the presence of ent acoustic impedance so that the presence of a void inside the wood will cause variation in the velocity of wave propagation and the amplitude of the signal. These variations may be associated with different color, that can generate images that an approximate condition of the material. For these images represent more accurately the condition of the material it is necessary to know, besides the variation of the parameters of ultrasonic waves, the correlation with the extent of the defect. The aim

study was to evaluate the use of a variation of the velocity of propagation ultrasound waves in the elaboration of an image that represents, approximately, the internal condition of the evaluated wood piece. In order to do that was generated a grid measuring 30 mm x 30 mm (considering the Cartesian axes X and Y) in the radial direction and 50 mm in the longitudinal (Z) of the wood. The results showed that the images produced were compatible with the conditions of the piece evaluated.

grid measuring, hollow.

eprodução da condição interna de peças de madeira

através de imagens representativas da propagação de

Domingos Guilherme Pelegrino Cerri,

Faculdade de Engenharia Agrícola, ,

Métodos acústicos são muito utilizados na detecção de defeitos internos nos mais diferentes materiais, inclusive na madeira. No caso do ultrassom a propagação de ondas é afetada pela presença de materiais com diferentes características de impedância acústica de forma que a presença de um vazio no interior do tronco acarretará variação na velocidade de propagação da onda e na amplitude do sinal emitido. Estas variações podem ser associadas a padrões de cores que, por sua vez, podem gerar imagens que tam de forma aproximada a condição interna do material. Para que essas imagens representem de forma mais exata a condição do material é necessário conhecer, além da variação dos parâmetros de propagação das ondas, a correlação com a extensão do defeito.

objetivo desse trabalho foi avaliar o uso da variação da velocidade de propagação de ondas de ultrassom na elaboração de uma imagem que representasse, de forma aproximada, a condição interna da peça de madeira avaliada. Para isso foi montada uma medição de 30 mm x 30 mm considerando os eixos cartesianos (X e Y) no sentido radial e 50 mm no sentido longitudinal (Z) das peças de madeira. Os resultados permitiram concluir que as imagens geradas foram compatíveis com as condições das peças avaliadas.

Acoustic methods are widely used to detect internal defects in different kinds of materials, including wood. The ultrasonic wave propagation is affected by the presence of ent acoustic impedance so that the presence of a void inside the wood will cause variation in the velocity of wave propagation and the amplitude of the signal. These variations may be associated with different color, that can generate images that an approximate condition of the material. For these images represent more accurately the condition of the material it is necessary to know, besides the variation of the parameters of ultrasonic waves, the correlation with the extent of the defect. The aim of this study was to evaluate the use of a variation of the velocity of propagation ultrasound waves in the elaboration of an image that represents, approximately, the internal condition of the d measuring 30 mm x 30 mm (considering the Cartesian axes X and Y) in the radial direction and 50 mm in the longitudinal (Z) of the wood. The results showed that the images produced were compatible with the

(2)

1. Introdução

Métodos acústicos têm sido utilizados com sucesso em todo o mundo em avaliações florestais e vêm complementando ou mesmo substituindo as avaliações visuais, principalmente quando o que se busca são

Najafi, Shalbafan e Ghanbar (2009)

dobro de perda de volume de madeira do que todos os outros defeitos juntos, tanto para coníferas quanto para dicotiledôneas. Estima

madeira serrada a cada ano nos Estados Unidos, 71 milhões de m problemas provocados por fungos.

De acordo com Bucur (2005)

através de técnicas que utilizam o tempo de propagação da onda, gerando tomografia ultrassônica baseada na medição da velocidade.

partir de resultados 2D obtidos em diferentes alturas da árvore com um espaçamento de cerca de 40 mm entre pontos em 3 eixos (x,y e z).

algumas circunstâncias que podem afetar a obtenção de bons resultados dessa técnica. Dentre elas os autores destacam a presença de fissuras, falhas nos anéis de crescimento e cavidades na madeira, tornando importante o conhecimento prévio destes tipos de ocorrências características em algumas espécies. Além disso, o autor destaca que deve haver, por parte dos inspetores, conhecimento profundo dos mecanismos que regem a propagação de ondas de ultrassom e suas relações com as propriedades do material.

Em trabalho realizado utilizando discos de Beech (

(2009)(1) produziram propositalmente ocos (de forma circular centrada e não centrada e de forma linear), os quais foram ensaiados por ultra

mostraram que foi possível a obtenção de correlações entre a velocidade de propagação das ondas de ultrassom e a dimensão dos ocos (quanto maior o oco menor a velocidade). De acordo com os autores a localização do oco nas toras não influenciou a magnitude dos resultados. Os autores concluíram também que os ocos em forma linear tiveram influência mais significativa na velocidade, uma vez que influenciavam de forma mais significativa percurso da onda por cobrir volume maior do disco do que os circulares.

O objetivo desse trabalho foi avaliar o uso da variação da velocidade de propagação de ondas de ultrassom na elaboração de imagem que representasse, de forma aproximada, a condição interna das peças de madeira.

2. Material e métodos 2.1. Material

Os principais materiais e equipamentos utilizados na pesquisa foram:

- Equipamentos de ultrassom (USlab) desenvolvido pela Equipe do Laboratório de Ensaios Não Destrutivos (LabEND) da Faculdade

a empresa de base tecnológica AGRICEF (

- Peças retiradas de postes de eucalipto citriodora ( Energia (fig.2).

- Transdutores piezoelétricos de 45 kHz de freqüênci - Gel acoplante e cabos.

24

Métodos acústicos têm sido utilizados com sucesso em todo o mundo em avaliações florestais e vêm complementando ou mesmo substituindo as avaliações visuais, principalmente quando o que se busca são problemas internos nas árvores.

Najafi, Shalbafan e Ghanbar (2009)(1) indicaram que ocos internos são a causa de mais do dobro de perda de volume de madeira do que todos os outros defeitos juntos, tanto para coníferas quanto para dicotiledôneas. Estima-se que, para cada 236 milhões de m madeira serrada a cada ano nos Estados Unidos, 71 milhões de m3 sejam perdidos por problemas provocados por fungos.

Bucur (2005)(2) imagens da estrutura interna das árvores são possíveis as que utilizam o tempo de propagação da onda, gerando tomografia nica baseada na medição da velocidade. Bucur (2005)(2) recosntruiu imagens 3d partir de resultados 2D obtidos em diferentes alturas da árvore com um espaçamento de

ntre pontos em 3 eixos (x,y e z). Segundo Göcke et al

algumas circunstâncias que podem afetar a obtenção de bons resultados dessa técnica. Dentre elas os autores destacam a presença de fissuras, falhas nos anéis de crescimento e na madeira, tornando importante o conhecimento prévio destes tipos de ocorrências características em algumas espécies. Além disso, o autor destaca que deve haver, por parte dos inspetores, conhecimento profundo dos mecanismos que regem a

as de ultrassom e suas relações com as propriedades do material.

Em trabalho realizado utilizando discos de Beech (F. orientalis), Najafi, Shalbafan e Ghanbar produziram propositalmente ocos (de forma circular centrada e não centrada e de linear), os quais foram ensaiados por ultra-som. Os resultados deste estudo mostraram que foi possível a obtenção de correlações entre a velocidade de propagação das ondas de ultrassom e a dimensão dos ocos (quanto maior o oco menor a velocidade). o com os autores a localização do oco nas toras não influenciou a magnitude dos resultados. Os autores concluíram também que os ocos em forma linear tiveram influência mais significativa na velocidade, uma vez que influenciavam de forma mais significativa percurso da onda por cobrir volume maior do disco do que os circulares.

bjetivo desse trabalho foi avaliar o uso da variação da velocidade de propagação de ondas de ultrassom na elaboração de imagem que representasse, de forma aproximada, a

interna das peças de madeira.

Os principais materiais e equipamentos utilizados na pesquisa foram:

Equipamentos de ultrassom (USlab) desenvolvido pela Equipe do Laboratório de Ensaios Não Destrutivos (LabEND) da Faculdade de Engenharia Agrícola (FEAGRI) da UNICAMP e a empresa de base tecnológica AGRICEF (fig. 1).

Peças retiradas de postes de eucalipto citriodora (Eucaliptus citriodora) cedidas pela CPFL Transdutores piezoelétricos de 45 kHz de freqüência e faces exponenciais.

Métodos acústicos têm sido utilizados com sucesso em todo o mundo em avaliações florestais e vêm complementando ou mesmo substituindo as avaliações visuais,

problemas internos nas árvores.

indicaram que ocos internos são a causa de mais do dobro de perda de volume de madeira do que todos os outros defeitos juntos, tanto para que, para cada 236 milhões de m3 de sejam perdidos por

magens da estrutura interna das árvores são possíveis as que utilizam o tempo de propagação da onda, gerando tomografia recosntruiu imagens 3d a partir de resultados 2D obtidos em diferentes alturas da árvore com um espaçamento de et al (2007)(3) existem algumas circunstâncias que podem afetar a obtenção de bons resultados dessa técnica. Dentre elas os autores destacam a presença de fissuras, falhas nos anéis de crescimento e na madeira, tornando importante o conhecimento prévio destes tipos de ocorrências características em algumas espécies. Além disso, o autor destaca que deve haver, por parte dos inspetores, conhecimento profundo dos mecanismos que regem a

as de ultrassom e suas relações com as propriedades do material.

Najafi, Shalbafan e Ghanbar produziram propositalmente ocos (de forma circular centrada e não centrada e de som. Os resultados deste estudo mostraram que foi possível a obtenção de correlações entre a velocidade de propagação das ondas de ultrassom e a dimensão dos ocos (quanto maior o oco menor a velocidade). o com os autores a localização do oco nas toras não influenciou a magnitude dos resultados. Os autores concluíram também que os ocos em forma linear tiveram influência mais significativa na velocidade, uma vez que influenciavam de forma mais significativa o

bjetivo desse trabalho foi avaliar o uso da variação da velocidade de propagação de ondas de ultrassom na elaboração de imagem que representasse, de forma aproximada, a

Equipamentos de ultrassom (USlab) desenvolvido pela Equipe do Laboratório de Ensaios de Engenharia Agrícola (FEAGRI) da UNICAMP e ) cedidas pela CPFL a e faces exponenciais.

(3)

Figura 1 – Equipamento de ultrassom US

Devido à característica física das duas peças ensaiadas, ambos receberam nomenclatura de acordo com o formato de seus ocos, na

de oco circular e na fig. 3b a peça recebeu o nome de oco linear.

Figura 3a. Peça de madeira com oco circular

2.2. Métodos

Para a realização dos ensaios, adotou

considerando os eixos cartesianos (X e Y) como base das medições. Nas duas peças de eucalipto citriodora a malha foi repetida ao longo da peça em faixas de 50 mm. As faixas longitudinais foram denominadas discos. Após a demarcação das peças foram realiza

medições de tempo de propagação da onda utilizando

transdutores de 45 kHz. As medições foram realizadas obedecendo ao sentido previamente estabelecido na malha, em X e em Y (

transdutores durante as medições na peça.

25

Equipamento de ultrassom USLab. Figura 2 – Peças proveniente de postes de Eucalipto citriodora

Devido à característica física das duas peças ensaiadas, ambos receberam nomenclatura de acordo com o formato de seus ocos, na fig. 3a é possível observar a peça denominada

ig. 3b a peça recebeu o nome de oco linear.

Peça de madeira com oco circular Figura 3b. Peça de madeira com oco linear

Para a realização dos ensaios, adotou-se malha com formato de 30 mm x 30 mm considerando os eixos cartesianos (X e Y) como base das medições. Nas duas peças de eucalipto citriodora a malha foi repetida ao longo da peça em faixas de 50 mm. As faixas longitudinais foram denominadas discos. Após a demarcação das peças foram realiza

medições de tempo de propagação da onda utilizando-se o equipamento de ultra

transdutores de 45 kHz. As medições foram realizadas obedecendo ao sentido previamente estabelecido na malha, em X e em Y (fig. 4). A fig. 5 mostra o posicionament transdutores durante as medições na peça.

Peças proveniente de postes de Eucalipto citriodora

Devido à característica física das duas peças ensaiadas, ambos receberam nomenclatura ig. 3a é possível observar a peça denominada

Figura 3b. Peça de madeira com oco linear

se malha com formato de 30 mm x 30 mm considerando os eixos cartesianos (X e Y) como base das medições. Nas duas peças de eucalipto citriodora a malha foi repetida ao longo da peça em faixas de 50 mm. As faixas longitudinais foram denominadas discos. Após a demarcação das peças foram realizadas as se o equipamento de ultra-som e os transdutores de 45 kHz. As medições foram realizadas obedecendo ao sentido previamente ig. 5 mostra o posicionamento dos

(4)

Figura 4 - Esquema da malha em X e Y

Com as medições do tempo de propagação da onda e da distância entre os transdutores foi possível determinar a velocidade

medição nos sentidos X e Y.

Para a que fosse possível a geração das imagens a velocidade média foi obtida através do cruzamento dos eixos X e Y, como esquematizado na

atribuído um valor resultante do cruzamento de velocidades entre os eixos X e Y e, utilizando-se o software ARCVIEW, foram obtidas as imagens representativas da variação da velocidade na peça.

Figura 6

-Para a geração de imagens ao longo da tora foram utilizadas as velocidades obtidas no eixo X, nas diferentes alturas das peças (discos). Esse procedimento possibilitou a visualização do comportamento da onda ao longo da peça. O mesmo procedimento foi utili

velocidades do eixo Y. Assim, considerando, por exemplo, a peça na posição indicada na fig. 3, seria possível visualizar o comportamento da velocidade medida em X em cada posição da seção transversal, nos diferentes discos, conforme representa

26

Esquema da malha em X e Y. Figura 5 - Medições radiais na malha

Com as medições do tempo de propagação da onda e da distância entre os transdutores foi possível determinar a velocidade de propagação das ondas ao longo da cada linha de

Para a que fosse possível a geração das imagens a velocidade média foi obtida através do cruzamento dos eixos X e Y, como esquematizado na fig. 6. A cada ponto da malha foi ibuído um valor resultante do cruzamento de velocidades entre os eixos X e Y e, se o software ARCVIEW, foram obtidas as imagens representativas da variação

- Pontos de velocidade média dentro da malha.

Para a geração de imagens ao longo da tora foram utilizadas as velocidades obtidas no eixo X, nas diferentes alturas das peças (discos). Esse procedimento possibilitou a visualização do comportamento da onda ao longo da peça. O mesmo procedimento foi utili

velocidades do eixo Y. Assim, considerando, por exemplo, a peça na posição indicada na 3, seria possível visualizar o comportamento da velocidade medida em X em cada posição da seção transversal, nos diferentes discos, conforme representado na

Velocidade média nos pontos X4; Y4 Velocidade média nos pontos X3; Y1

Medições radiais na malha.

Com as medições do tempo de propagação da onda e da distância entre os transdutores foi de propagação das ondas ao longo da cada linha de

Para a que fosse possível a geração das imagens a velocidade média foi obtida através do ig. 6. A cada ponto da malha foi ibuído um valor resultante do cruzamento de velocidades entre os eixos X e Y e, se o software ARCVIEW, foram obtidas as imagens representativas da variação

Para a geração de imagens ao longo da tora foram utilizadas as velocidades obtidas no eixo X, nas diferentes alturas das peças (discos). Esse procedimento possibilitou a visualização do comportamento da onda ao longo da peça. O mesmo procedimento foi utilizado para as velocidades do eixo Y. Assim, considerando, por exemplo, a peça na posição indicada na 3, seria possível visualizar o comportamento da velocidade medida em X em cada

do na fig. 7. Velocidade média nos pontos X4; Y4 Velocidade média nos pontos X3; Y1

(5)

Figura 7 - Representação da montagem dos pontos para a geração da imagem longitudinal

Depois que as imagens foram geradas as peças foram cortadas, com serra de fita, nas posições correspondentes a cada disco, permitindo a comparação das imagens, tanto no sentido longitudinal quanto no sentido transversal, com a situação real das peças.

3. Resultados e discussões

Os valores de velocidades obtidos nos ensaios foram divididos de acordo com o posicionamento dos discos nas peças de madeira para facilitar a distribuição dos dados e a geração de imagens. A tab. 1 exemplifica a distribuição dos dado

peça com oco circular. Os maiores valores de velocidades representam locais onde a madeira apresenta melhor qualidade, e os menores valores de velocidades correspondem a locais onde a madeira possui qualidade inferior. Já locais q

velocidades correspondem a áreas onde não foi possível obter sinal satisfatório do aparelho, indicando pontos de grande deterioração e, portanto, grandes atenuações.

Tabela 1

Disco 1 - Oco Circular Eixos Velocidade (m/s) x1 _402,8 x2 _312,0 x3 _257,8 x4 _211,7 x5 _- x6 _- x7 _- y1 _373,0 y2 _313,0 y3 _336,8 y4 _210,0 y5 _167,8 y6 _182,2 y7 _248,1 27

Representação da montagem dos pontos para a geração da imagem longitudinal

sultados e discussões

Os valores de velocidades obtidos nos ensaios foram divididos de acordo com o posicionamento dos discos nas peças de madeira para facilitar a distribuição dos dados e a ab. 1 exemplifica a distribuição dos dados dos discos 1, 6 e 10 da peça com oco circular. Os maiores valores de velocidades representam locais onde a madeira apresenta melhor qualidade, e os menores valores de velocidades correspondem a locais onde a madeira possui qualidade inferior. Já locais que não apresentam valores de velocidades correspondem a áreas onde não foi possível obter sinal satisfatório do aparelho, indicando pontos de grande deterioração e, portanto, grandes atenuações.

Tabela 1 - Velocidades nos discos.

Disco 6 - Oco Circular Disco 11

Eixos Velocidade (m/s) Eixos Velocidade (m/s)

x1 _660,9 x1 x2 _706,0 x2 x3 _988,8 x3 x4 _415,9 x4 x5 _141,2 x5 x6 _197,2 x6 x7 _174,2 x7 y1 _498,0 y1 y2 _366,6 y2 y3 _452,3 y3 y4 _347,9 y4 y5 _229,9 y5 y6 _238,8 y6 y7 _327,8 y7 Velocidade Velocidade Velocidade

Representação da montagem dos pontos para a geração da imagem longitudinal.

Os valores de velocidades obtidos nos ensaios foram divididos de acordo com o posicionamento dos discos nas peças de madeira para facilitar a distribuição dos dados e a s dos discos 1, 6 e 10 da peça com oco circular. Os maiores valores de velocidades representam locais onde a madeira apresenta melhor qualidade, e os menores valores de velocidades correspondem a ue não apresentam valores de velocidades correspondem a áreas onde não foi possível obter sinal satisfatório do aparelho, indicando pontos de grande deterioração e, portanto, grandes atenuações.

Disco 11 - Oco Circular

Velocidade (m/s) 1176,9 357,3 369,4 178,5 209,7 167,8 160,7 540,1 448,5 463,0 129,0 294,7 297,9 412,8 Velocidade X4 no disco Velocidade X4 no disco Velocidade X4 no disco

(6)

De posse desses valores foi possível formatar novas tabelas onde o cruzamento dos eixos X e Y permitiram calcular valores médios para cada ponto da malha de medição. Após a criação da tabelas de velocidades médias foi possível

utilizado para a geração das imagens.

Exemplos de imagens geradas pelo software ARCVIEW são apresentadas nas

e 12a. As áreas com faixas de distintas velocidades são representadas por cores. No caso específico das imagens apresentadas nessas

correspondentes às áreas cuja madeira apresenta

representadas por cores mais escuras. De modo equivalente, as menores velocidades, representadas por cores mais claras, indicam áreas onde a qualidade da madeira é inferior. As fig. 10b, 11b e 12b, apresentadas como exemplos, são representativas da extremidade superior, do meio e da extremidade inferior da peça, respectivamente e correspondem aos discos 1, 6 e 11 da peça com oco circular.

Figura 10a - Imagem do disco 1 gerada pelo software.

Figura 11a - Imagem do disco 6 gerada pelo software.

28

De posse desses valores foi possível formatar novas tabelas onde o cruzamento dos eixos X e Y permitiram calcular valores médios para cada ponto da malha de medição. Após a criação da tabelas de velocidades médias foi possível transferir os dados para o software utilizado para a geração das imagens.

Exemplos de imagens geradas pelo software ARCVIEW são apresentadas nas

e 12a. As áreas com faixas de distintas velocidades são representadas por cores. No caso específico das imagens apresentadas nessas figuras as maiores velocidades, correspondentes às áreas cuja madeira apresenta-se com melhor qualidade, são sentadas por cores mais escuras. De modo equivalente, as menores velocidades, representadas por cores mais claras, indicam áreas onde a qualidade da madeira é inferior. 10b, 11b e 12b, apresentadas como exemplos, são representativas da extremidade superior, do meio e da extremidade inferior da peça, respectivamente e correspondem aos discos 1, 6 e 11 da peça com oco circular.

Imagem do disco 1 gerada pelo Figura 10b - Imagem do disco1 no estado real

Imagem do disco 6 gerada pelo Figura 11b - Imagem do disco 6 no estado real

De posse desses valores foi possível formatar novas tabelas onde o cruzamento dos eixos X e Y permitiram calcular valores médios para cada ponto da malha de medição. Após a transferir os dados para o software

Exemplos de imagens geradas pelo software ARCVIEW são apresentadas nas fig. 10a, 11a e 12a. As áreas com faixas de distintas velocidades são representadas por cores. No caso iguras as maiores velocidades, se com melhor qualidade, são sentadas por cores mais escuras. De modo equivalente, as menores velocidades, representadas por cores mais claras, indicam áreas onde a qualidade da madeira é inferior. 10b, 11b e 12b, apresentadas como exemplos, são representativas da extremidade superior, do meio e da extremidade inferior da peça, respectivamente e correspondem aos

Imagem do disco1 no estado real.

(7)

Figura 12a - Imagem do disco 11 gerado pelo software.

Por meio das imagens observa

velocidades mais baixas, indicando, portanto cores mais claras. Na imagem o disco 1 ( 10a) mostra que há comprometimento mais grave abrangendo toda a metade direita da peça e esse comprometimento vai até as extremidades.

se que, de fato, a parte direita apresenta maior fissuração e que essa fissuração atinge a peça até a extremidade. Há, no entanto, um oco pequeno na parte central esquerda que não foi detectado, embora apareça uma região

comprometimento da madeira.

A imagem do disco 6 (fig. 11a) mostra comprometimento mais concentrado na faixa da direita, sem alastramento para as extremidades (cores não tão claras), exceto por uma região superior à direita No entanto, a parte oca (mais clara da imagem) encontra deslocada em relação à posição real, que estaria mais centrada.

A imagem do disco 11 (fig. 12a) indica comprometimento em mais de metade da peça, mas numa região mais centrada, exceto por uma fa

Essa condição se verifica também visualmente na peça indicando que a imagem indicou relativamente bem a parte mais comprometida da peça.

Analisando-se todos os discos de forma detalhada verificou organização dos dados, utilizando

boa indicação da parte comprometida da peça, mas não permite, em todos os casos, visualizar com exatidão o posicionamento dos ocos. Essa interferência oco

faixas que se cruzam não estão igualmente afetadas pela parte deteriorada, havendo interferência na interpretação dada pela velocidade média e, assim, deslocamento da parte deteriorada em relação à posição exata.

Exemplos de imagens gerada

são apresentadas nas fig. 13a e 14a. No caso dessas imagens as maiores velocidades são representadas por cores mais claras, e as menores representadas por cores mais escuras. Em ambas imagens há indicação de comprometimento maior na parte central da peça, com pouco alastramento para as bordas. No caso do disco 5 a

comprometimento regular das extremidades em dois pontos. A condição real das peças (13b

29

Imagem do disco 11 gerado pelo Figura 12b - Imagem do disco 11 no estado real

Por meio das imagens observa-se que a região mais comprometida da peça apresenta velocidades mais baixas, indicando, portanto cores mais claras. Na imagem o disco 1 ( 10a) mostra que há comprometimento mais grave abrangendo toda a metade direita da peça e esse comprometimento vai até as extremidades. Observando-se a peça real verifica se que, de fato, a parte direita apresenta maior fissuração e que essa fissuração atinge a peça até a extremidade. Há, no entanto, um oco pequeno na parte central esquerda que não foi detectado, embora apareça uma região vermelho claro que indica certo comprometimento da madeira.

11a) mostra comprometimento mais concentrado na faixa da direita, sem alastramento para as extremidades (cores não tão claras), exceto por uma

No entanto, a parte oca (mais clara da imagem) encontra deslocada em relação à posição real, que estaria mais centrada.

12a) indica comprometimento em mais de metade da peça, mas numa região mais centrada, exceto por uma faixa que parece se alastrar até a extremidade. Essa condição se verifica também visualmente na peça indicando que a imagem indicou relativamente bem a parte mais comprometida da peça.

se todos os discos de forma detalhada verificou-se que a me

organização dos dados, utilizando-se velocidades médias obtidas nos eixos X e Y, permite boa indicação da parte comprometida da peça, mas não permite, em todos os casos, visualizar com exatidão o posicionamento dos ocos. Essa interferência oco

faixas que se cruzam não estão igualmente afetadas pela parte deteriorada, havendo interferência na interpretação dada pela velocidade média e, assim, deslocamento da parte deteriorada em relação à posição exata.

Exemplos de imagens geradas pelo software ARCVIEW para os discos 4 e 5 com oco linear 13a e 14a. No caso dessas imagens as maiores velocidades são representadas por cores mais claras, e as menores representadas por cores mais escuras. indicação de comprometimento maior na parte central da peça, com pouco alastramento para as bordas. No caso do disco 5 a fig.

comprometimento regular das extremidades em dois pontos. A condição real das peças (13b

Imagem do disco 11 no estado real.

comprometida da peça apresenta velocidades mais baixas, indicando, portanto cores mais claras. Na imagem o disco 1 (fig. 10a) mostra que há comprometimento mais grave abrangendo toda a metade direita da se a peça real verifica-se que, de fato, a parte direita apreverifica-senta maior fissuração e que essa fissuração atinge a peça até a extremidade. Há, no entanto, um oco pequeno na parte central esquerda que não vermelho claro que indica certo

11a) mostra comprometimento mais concentrado na faixa da direita, sem alastramento para as extremidades (cores não tão claras), exceto por uma No entanto, a parte oca (mais clara da imagem) encontra-se

12a) indica comprometimento em mais de metade da peça, mas ixa que parece se alastrar até a extremidade. Essa condição se verifica também visualmente na peça indicando que a imagem indicou

se que a metodologia de se velocidades médias obtidas nos eixos X e Y, permite boa indicação da parte comprometida da peça, mas não permite, em todos os casos, visualizar com exatidão o posicionamento dos ocos. Essa interferência ocorre quando as faixas que se cruzam não estão igualmente afetadas pela parte deteriorada, havendo interferência na interpretação dada pela velocidade média e, assim, deslocamento da parte

s pelo software ARCVIEW para os discos 4 e 5 com oco linear 13a e 14a. No caso dessas imagens as maiores velocidades são representadas por cores mais claras, e as menores representadas por cores mais escuras. indicação de comprometimento maior na parte central da peça, com . 14a mostra um comprometimento regular das extremidades em dois pontos. A condição real das peças (13b

(8)

e 14b) mostra que a imagem r

14a a imagem indica um comprometimento da extremidade inferior que parece não existir na peça real. No entanto há grande fissuração nessa região, que realmente pode implicar em comprometimento da condição da madeira.

Figura 13a - Imagem do disco 4 da peça de eucalipto com oco linear

As fig. 15 e 16 mostram os detalhes da parte superior (disco 1) e inferior (disco 11), respectivamente, da peça de eucalipto que apresenta oco denominado linear.

30

e 14b) mostra que a imagem representou bem a deterioração da madeira. No caso da 14a a imagem indica um comprometimento da extremidade inferior que parece não existir na peça real. No entanto há grande fissuração nessa região, que realmente pode implicar em

ndição da madeira.

Imagem do disco 4 da peça de eucalipto com oco linear.

Figura 14b - Imagem do disco 5 da peça de eucalipto com oco linear

15 e 16 mostram os detalhes da parte superior (disco 1) e inferior (disco 11), respectivamente, da peça de eucalipto que apresenta oco denominado linear.

epresentou bem a deterioração da madeira. No caso da fig. 14a a imagem indica um comprometimento da extremidade inferior que parece não existir na peça real. No entanto há grande fissuração nessa região, que realmente pode implicar em

15 e 16 mostram os detalhes da parte superior (disco 1) e inferior (disco 11), respectivamente, da peça de eucalipto que apresenta oco denominado linear.

(9)

Figura 15 - Imagem do disco 1 da peça de eucalipto com oco linear.

A análise das imagens desses discos (1 e 11) mostram que existe uma mudança de posicionamento e magnitude do oco linear, o qual

paralelo ao eixo Y no disco 1 para uma posição angular aos eixos X e Y no disco 11 e, neste último caso, interferindo um maior número de eixos em relação aos outros discos. As imagens geradas no sentido longitudinal da peç

mostram essa inversão de posição do oco linear, bem como seu espalhamento. Nessas imagens as cores mais escuras indicam velocidades maiores, e, as cores mais claras, velocidade mais baixas.

Figura 17. Imagem longitudinal da peça de eucalipto com oco linear (resultados de

velocidade no eixo Y)

Com metodologia semelhante à desse estudo, porém com o

et al (2003)(4) avaliaram estruturas através de mapeamento superficial e medições com ultrassom em malha, e, concluíram que com o ultrassom foi possível localizar pontos onde existiam falhas estruturais através de imagens

31

Figura 16 - Imagem do disco 11 da peça de eucalipto com oco linear.

A análise das imagens desses discos (1 e 11) mostram que existe uma mudança de posicionamento e magnitude do oco linear, o qual na mesma peça, passou da posição paralelo ao eixo Y no disco 1 para uma posição angular aos eixos X e Y no disco 11 e, neste último caso, interferindo um maior número de eixos em relação aos outros discos. As imagens geradas no sentido longitudinal da peça de eucalipto de oco linear (

mostram essa inversão de posição do oco linear, bem como seu espalhamento. Nessas imagens as cores mais escuras indicam velocidades maiores, e, as cores mais claras,

Imagem longitudinal da peça de eucalipto com oco linear (resultados de

velocidade no eixo Y).

velocidades no eixo X)

Com metodologia semelhante à desse estudo, porém com outro material (concreto),

avaliaram estruturas através de mapeamento superficial e medições com ultrassom em malha, e, concluíram que com o ultrassom foi possível localizar pontos onde existiam falhas estruturais através de imagens geradas por softwares de mapeamento.

A análise das imagens desses discos (1 e 11) mostram que existe uma mudança de na mesma peça, passou da posição paralelo ao eixo Y no disco 1 para uma posição angular aos eixos X e Y no disco 11 e, neste último caso, interferindo um maior número de eixos em relação aos outros discos. As a de eucalipto de oco linear (fig. 17 e 18) mostram essa inversão de posição do oco linear, bem como seu espalhamento. Nessas imagens as cores mais escuras indicam velocidades maiores, e, as cores mais claras,

velocidades no eixo X).

utro material (concreto), Lorenzi avaliaram estruturas através de mapeamento superficial e medições com ultrassom em malha, e, concluíram que com o ultrassom foi possível localizar pontos onde

(10)

Bucur (2005)(2) realizou ensaios de ultrassom utilizando diferentes frequencias de transdutores, variando de 50 kHz à 1 MHz,

do transdutor a resolução da imagem melhora, porém a atenuação aumenta, dificultando as medições. Este mesmo, por meio do uso de algoritmos, obteve tomografia ultrassónica com a qual conseguiu reproduzir as condições internas de

2D e 3D. Embora de forma muito mais simplificada do que o estudo realizado pelo autor citado, as imagens geradas nesse trabalho preliminar (apenas em 2D), utilizando equipamento desenvolvido pelo grupo de pesquisa, reproduziram de maneira satisfa

condição real de comprometimento das peças.

A associação de correlações estatísticas entre velocidade e as características dos ocos (próxima etapa da pesquisa), como os obtidos por

permitirão o aperfeiçoamento

dos ocos e, principalmente, informações sobre suas dimensões. No entanto, os resultados obtidos até o momento já permitiram demonstrar a correspondência entre a imagem e a existência de comprometimento da peça em termos de ocos e rachaduras.

4. Conclusão

Os resultados obtidos nessa pesquisa preliminar permitem concluir que a metodologia, baseada na variação da velocidade utilizando ultrassom, possibilita a geração de imagens que representam, de forma adequada, a condição real de comprometimento das peças. Os resultados preliminares alcançados permitiram avançar no aprimoramento da técnica que visa o desenvolvimento de tomografia ultrassónica, com tecnologia nacional, para ser aplicada em peças de madeira e em árvores. Tais resultados mostram a viabilidade continuidade da pesquisa com outras espécies, bem como o aprofundamento das avaliações, por meio da obtenção de correlações entre a velocidade e a dimensão do oco, de forma a ser possível a geração de modelos que possam estimar não só a presença de vazios internos, mas também determinar com maior precisão sua localização e extensão.

5. Referências bibliográficas

(1) Najafi, S. K.; Shalbafan, A.;

trees using ultrasonic velocity measurement”. Eur J

(2) Bucur, V. “Ultrasonic techniques for nondestructive testing of standing trees.” Ultrasonics 43:237-239, 2005

(3) Göcke, l., Rust, S.; Weihs,

impedance tomography for nondestructive testing of trees”. nondestructive testing of Wood, 2007

(4) Lorenzi, A.; Caetano, L. F.

para monitoramento de estruturas de concreto”. III PANNDT Nondesctrutive Testing. 2003

32

ensaios de ultrassom utilizando diferentes frequencias de transdutores, variando de 50 kHz à 1 MHz, e constatou que, com o aumento da frequencia do transdutor a resolução da imagem melhora, porém a atenuação aumenta, dificultando as

por meio do uso de algoritmos, obteve tomografia ultrassónica com a qual conseguiu reproduzir as condições internas de árvores vivas através de i

2D e 3D. Embora de forma muito mais simplificada do que o estudo realizado pelo autor citado, as imagens geradas nesse trabalho preliminar (apenas em 2D), utilizando equipamento desenvolvido pelo grupo de pesquisa, reproduziram de maneira satisfa

condição real de comprometimento das peças.

A associação de correlações estatísticas entre velocidade e as características dos ocos (próxima etapa da pesquisa), como os obtidos por Najafi, Shalbafan e Ghanbar

permitirão o aperfeiçoamento das imagens, com possibilidade de melhor posicionamento dos ocos e, principalmente, informações sobre suas dimensões. No entanto, os resultados obtidos até o momento já permitiram demonstrar a correspondência entre a imagem e a

nto da peça em termos de ocos e rachaduras.

Os resultados obtidos nessa pesquisa preliminar permitem concluir que a metodologia, baseada na variação da velocidade utilizando ultrassom, possibilita a geração de imagens que representam, de forma adequada, a condição real de comprometimento das peças. Os resultados preliminares alcançados permitiram avançar no aprimoramento da técnica que visa o desenvolvimento de tomografia ultrassónica, com tecnologia nacional, para ser aplicada em peças de madeira e em árvores. Tais resultados mostram a viabilidade continuidade da pesquisa com outras espécies, bem como o aprofundamento das avaliações, por meio da obtenção de correlações entre a velocidade e a dimensão do oco, de forma a ser possível a geração de modelos que possam estimar não só a presença de

ios internos, mas também determinar com maior precisão sua localização e extensão.

Referências bibliográficas

.; Ebrahimi, G.: “Internal decay assessment in standing beech trees using ultrasonic velocity measurement”. Eur J Forest Res:1-6, 2009

, V. “Ultrasonic techniques for nondestructive testing of standing trees.” Ultrasonics

eihs, U.; Günther, T.; Rücker, C.: “Combining sonic and electrical nondestructive testing of trees”. 15th international symposium on nondestructive testing of Wood, 2007

F.; Drunn, M. T.; Silva-Filho, L. C. P.: “Utilização de ultrassom para monitoramento de estruturas de concreto”. III PANNDT – Pan-American Conference for

ensaios de ultrassom utilizando diferentes frequencias de constatou que, com o aumento da frequencia do transdutor a resolução da imagem melhora, porém a atenuação aumenta, dificultando as por meio do uso de algoritmos, obteve tomografia ultrassónica com rvores vivas através de imagens em 2D e 3D. Embora de forma muito mais simplificada do que o estudo realizado pelo autor citado, as imagens geradas nesse trabalho preliminar (apenas em 2D), utilizando equipamento desenvolvido pelo grupo de pesquisa, reproduziram de maneira satisfatória a

A associação de correlações estatísticas entre velocidade e as características dos ocos Najafi, Shalbafan e Ghanbar (2009)(1) das imagens, com possibilidade de melhor posicionamento dos ocos e, principalmente, informações sobre suas dimensões. No entanto, os resultados obtidos até o momento já permitiram demonstrar a correspondência entre a imagem e a

nto da peça em termos de ocos e rachaduras.

Os resultados obtidos nessa pesquisa preliminar permitem concluir que a metodologia, baseada na variação da velocidade utilizando ultrassom, possibilita a geração de imagens que representam, de forma adequada, a condição real de comprometimento das peças. Os resultados preliminares alcançados permitiram avançar no aprimoramento da técnica que visa o desenvolvimento de tomografia ultrassónica, com tecnologia nacional, para ser aplicada em peças de madeira e em árvores. Tais resultados mostram a viabilidade da continuidade da pesquisa com outras espécies, bem como o aprofundamento das avaliações, por meio da obtenção de correlações entre a velocidade e a dimensão do oco, de forma a ser possível a geração de modelos que possam estimar não só a presença de

ios internos, mas também determinar com maior precisão sua localização e extensão.

“Internal decay assessment in standing beech

, V. “Ultrasonic techniques for nondestructive testing of standing trees.” Ultrasonics

“Combining sonic and electrical 15th international symposium on

“Utilização de ultrassom American Conference for