Análise dos Efeitos da Diafonia de Dispositivos de Aquisição de Dados em Sistemas de Monitoramento de Integridade Estrutural Baseados em Transdutores Piezelétricos

Resumo

Os dispositivos de aquisição de dados têm sido largamente utilizados em sistemas de monitoramento de integridade estrutural, permitindo a redução de custos em comparação com alguns instrumentos e o desenvolvimento de sistemas mais versáteis para a aquisição de sinais de múltiplos transdutores. Um problema observado em tais dispositivos e que pode afetar o desempenho de sistemas de monitoramento é o efeito da diafonia ou crosstalk. Trata-se da interferência entre os canais dos dispositivos de aquisição de dados e é particularmente crítico quando são utilizados vários canais de aquisição multiplexados. Essa interferência, mesmo que aparentemente pequena, pode prejudicar a detecção de danos estruturais incipientes, que é o objetivo dos sistemas de monitoramento. Nesta pesquisa, o interesse é por sistemas de monitoramento baseados em transdutores piezelétricos, tais como os métodos da impedância eletromecânica, ondas guiadas e emissão acústica. Devido ao efeito piezelétrico, quando um transdutor é instalado na estrutura a ser monitorada é estabelecida uma interação entre as propriedades mecânicas da estrutura e as propriedades elétricas do transdutor. Desta forma, é possível monitorar a integridade da estrutura por meio da medição e análise dos sinais elétricos do transdutor. No entanto, a diafonia pode alterar o sinal elétrico do transdutor e dificultar a detecção de danos estruturais pequenos. Assim, esta pesquisa de mestrado tem como objetivo realizar uma análise experimental dos efeitos da diafonia na detecção de pequenos danos estruturais em métodos não-destrutivos com transdutores piezelétricos mencionados acima, tendo como foco principal a impedância eletromecânica. Com os resultados obtidos, espera-se poder relacionar os efeitos da diafonia com os parâmetros do dispositivo de aquisição de dados como amplitude do sinal de excitação, taxa de amostragem, frequência e a influência da diafonia na detecção de pequenos danos estruturais.