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BR112021001519B1 - METHOD OF FORMING A WEAR SOLE STRUCTURE FOR AN ULTRASONIC INSPECTION DEVICE - Google Patents

METHOD OF FORMING A WEAR SOLE STRUCTURE FOR AN ULTRASONIC INSPECTION DEVICE Download PDF

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BR112021001519B1
BR112021001519B1 BR112021001519-1A BR112021001519A BR112021001519B1 BR 112021001519 B1 BR112021001519 B1 BR 112021001519B1 BR 112021001519 A BR112021001519 A BR 112021001519A BR 112021001519 B1 BR112021001519 B1 BR 112021001519B1
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BR
Brazil
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ultrasonic
layers
chamber
distal
wear
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Application number
BR112021001519-1A
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Portuguese (pt)
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BR112021001519A2 (en
Inventor
Alexander Fiseni
Christof Breidenbach
Frank Kahmann
Original Assignee
Baker Hughes Digital Solutions Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US16/538,745 external-priority patent/US11280763B2/en
Application filed by Baker Hughes Digital Solutions Gmbh filed Critical Baker Hughes Digital Solutions Gmbh
Publication of BR112021001519A2 publication Critical patent/BR112021001519A2/en
Publication of BR112021001519B1 publication Critical patent/BR112021001519B1/en

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Abstract

''SOLA DE DESGASTE PARA INSPEÇÃO ULTRASSÔNICA E MÉTODO DE FABRICAÇÃO''. A presente invenção se refere a um método para formar uma sola de desgaste que inclui formar uma pluralidade de camadas a partir de um material de estrutura, camadas adjacentes ligadas umas às outras para definir uma estrutura. A estrutura pode incluir uma superfície proximal configurada para prender a estrutura em um encaixe de ponta de prova, uma superfície distal configurada para entrar em contato com uma porção de um alvo, um corpo que se estende entre superfícies proximal e distal, uma abertura que se estende através das superfícies proximal e distal e do corpo, e um canal que se estende a partir da superfície proximal até uma câmara em comunicação fluida com a superfície distal. O método pode incluir, opcionalmente, colocar uma membrana dentro da abertura. A membrana pode ser acoplada ao corpo por uma vedação, que inibe a passagem de um fluido através da superfície proximal por meio da abertura. A câmara pode se estender dentro do corpo entre uma superfície distal da membrana e a superfície distal da estrutura.''WEAR SOLE FOR ULTRASONIC INSPECTION AND METHOD OF MANUFACTURING''. The present invention relates to a method for forming a wear sole that includes forming a plurality of layers from a structure material, adjacent layers bonded together to define a structure. The structure may include a proximal surface configured to secure the structure in a probe socket, a distal surface configured to contact a portion of a target, a body extending between proximal and distal surfaces, an aperture extending through the proximal and distal surfaces and the body, and a channel extending from the proximal surface to a chamber in fluid communication with the distal surface. The method may optionally include placing a membrane within the aperture. The membrane may be coupled to the body by a seal, which inhibits the passage of a fluid through the proximal surface via the aperture. The chamber may extend within the body between a distal surface of the membrane and the distal surface of the structure.

Description

ANTECEDENTESBACKGROUND

[001] A inspeção ultrassônica pode ser usada para detectar defeitos (por exemplo, rachaduras, inclusões, espaços vazios, etc.) de maneira não destrutiva em artigos fabricados, como tubos, barras, feixes, lingotes, ou outras partes que exigem inspeção não destrutiva. Como um exemplo, um transdutor ultrassônico pode ser usado para transmitir ondas ultrassônicas (ondas sonoras) para a parte inspecionada e essas ondas ultrassônicas transmitidas podem se refletir a partir dos limites dentro da parte inspecionada (por exemplo, defeitos e limites externos) de volta para o transdutor ultrassônico. As propriedades das ondas ultrassônicas refletidas podem ser medidas pelo transdutor ultrassônico e subsequentemente analisadas para identificar características de defeitos detectadas dentro da parte inspecionada, que incluem local e tamanho.[001] Ultrasonic inspection can be used to detect defects (e.g., cracks, inclusions, voids, etc.) in a non-destructive manner in manufactured articles such as tubes, bars, bundles, ingots, or other parts that require non-destructive inspection. As an example, an ultrasonic transducer can be used to transmit ultrasonic waves (sound waves) to the inspected part, and these transmitted ultrasonic waves can be reflected from boundaries within the inspected part (e.g., defects and external boundaries) back to the ultrasonic transducer. The properties of the reflected ultrasonic waves can be measured by the ultrasonic transducer and subsequently analyzed to identify characteristics of defects detected within the inspected part, which include location and size.

[002] Durante a inspeção, transdutores ultrassônicos podem ser distanciados da parte inspecionada para evitar desgaste e acúmulo de sujeira. Devido às ondas ultrassônicas não serem transmitidas de maneira eficaz através do ar nas frequências ultrassônicas usadas em teste não destrutivo, um acoplante ultrassônico (por exemplo, um líquido ou gel) é tipicamente fornecido dentro de um espaço entre o transdutor e a parte inspecionada para facilitar transmissão. Quando o transdutor ultrassônico é movido para um novo local, o acoplante ultrassônico drena desse espaço e é reabastecido antes da inspeção continuar. Embora o atraso incorrido devido a um carregamento individual seja relativamente modesto (por exemplo, cerca de 5 s), o mesmo pode acrescentar horas em um ambiente de fabricação de parte inspecionada de alto rendimento, em que centenas a milhares de tubos são testados diariamente.[002] During inspection, ultrasonic transducers may be distanced from the inspected part to prevent wear and dirt buildup. Because ultrasonic waves are not transmitted effectively through air at the ultrasonic frequencies used in nondestructive testing, an ultrasonic couplant (e.g., a liquid or gel) is typically provided within a space between the transducer and the inspected part to facilitate transmission. When the ultrasonic transducer is moved to a new location, the ultrasonic couplant drains from this space and is replenished before inspection continues. Although the delay incurred due to individual loading is relatively modest (e.g., about 5 s), it can add hours in a high-throughput inspected part manufacturing environment where hundreds to thousands of tubes are tested daily.

SUMÁRIOSUMMARY

[003] Em geral, sistemas e métodos são fornecidos para teste ultrassônico de materiais e componentes de desgaste de fabricação para um sistema de inspeção ultrassônica não destrutiva.[003] In general, systems and methods are provided for ultrasonic testing of manufacturing wear materials and components for a nondestructive ultrasonic inspection system.

[004] Em uma modalidade, um encaixe de ponta de prova configurado para receber uma sonda ultrassônica é fornecido e pode incluir um corpo, uma sola de desgaste e um canal de fluido. O corpo pode definir uma primeira câmara configurada para receber um primeiro volume de acoplante ultrassônico. Em certas modalidades, a primeira câmara pode também ser configurada para receber uma extremidade distal de uma sonda ultrassônica. A sola de desgaste pode definir uma segunda câmara configurada para receber um segundo volume de acoplante ultrassônico e pode ser acoplada de modo removível a uma extremidade distal do corpo. A sola de desgaste pode também ter uma membrana que se estende através da mesma para separar a primeira câmara da segunda câmara. O canal de fluido pode se estender através do corpo e da sola de desgaste, e pode ser configurado para entregar o segundo volume de acoplante ultrassônico à segunda câmara.[004] In one embodiment, a probe fitting configured to receive an ultrasonic probe is provided and may include a body, a wear sole, and a fluid channel. The body may define a first chamber configured to receive a first volume of ultrasonic couplant. In certain embodiments, the first chamber may also be configured to receive a distal end of an ultrasonic probe. The wear sole may define a second chamber configured to receive a second volume of ultrasonic couplant and may be removably coupled to a distal end of the body. The wear sole may also have a membrane extending therethrough to separate the first chamber from the second chamber. The fluid channel may extend through the body and the wear sole, and may be configured to deliver the second volume of ultrasonic couplant to the second chamber.

[005] A sola de desgaste pode ter uma variedade de configurações. Em uma modalidade, a sola de desgaste pode incluir uma abertura que se estende entre uma superfície faceada proximal e uma superfície faceada distal, e a membrana pode estar posicionada dentro da abertura. Em certos aspectos, a membrana pode ser configurada para propagar ondas ultrassônicas através da mesma.[005] The wear sole may have a variety of configurations. In one embodiment, the wear sole may include an aperture extending between a proximal facing surface and a distal facing surface, and the membrane may be positioned within the aperture. In certain aspects, the membrane may be configured to propagate ultrasonic waves therethrough.

[006] A segunda câmara pode ter uma variedade de configurações. Em uma modalidade, pelo menos uma porção da segunda câmara pode ser alinhada com a primeira câmara. Em certos aspectos, um volume da segunda câmara pode ser menor que um volume da primeira câmara.[006] The second chamber may have a variety of configurations. In one embodiment, at least a portion of the second chamber may be aligned with the first chamber. In certain aspects, a volume of the second chamber may be smaller than a volume of the first chamber.

[007] Em outra modalidade, um lado distal da sola de desgaste pode ser configurado para corresponder a um tubo.[007] In another embodiment, a distal side of the wear sole may be configured to correspond to a tube.

[008] Em outra modalidade, a sola de desgaste pode incluir uma aba lateral e o corpo pode incluir uma fenda formada lateralmente adjacente à extremidade distal. A fenda pode ser configurada para receber a aba lateral.[008] In another embodiment, the wear sole may include a lateral tab and the body may include a slot formed laterally adjacent the distal end. The slot may be configured to receive the lateral tab.

[009] Em outra modalidade, uma sola de desgaste para inspeção ultrassônica é fornecida e pode incluir uma estrutura configurada para corresponder de modo removível com um corpo de encaixe de ponta de prova. A estrutura pode ter uma abertura que se estende através da mesma entre uma superfície faceada proximal e uma superfície faceada distal. Uma membrana pode se estender através da abertura e pode ser configurada para propagar ondas ultrassônicas através da mesma. A estrutura pode também ter um canal de entrega de fluido formado na mesma, para entregar um acoplante ultrassônico a uma porção da abertura distal na membrana.[009] In another embodiment, an ultrasonic inspection wear sole is provided and may include a structure configured to removably mate with a probe fitting body. The structure may have an aperture extending therethrough between a proximal facing surface and a distal facing surface. A membrane may extend across the aperture and may be configured to propagate ultrasonic waves therethrough. The structure may also have a fluid delivery channel formed therein for delivering an ultrasonic couplant to a portion of the distal aperture in the membrane.

[0010] A estrutura pode ter uma variedade de configurações. Em uma modalidade, a estrutura pode incluir uma aba lateral configurada para engatar uma fenda correspondente no corpo de encaixe de ponta de prova. Em certos aspectos, uma superfície faceada distal da estrutura pode ser configurada para corresponder a um tubo. Em outro aspecto, a estrutura pode ser configurada para direcionar o fluxo de acoplante ultrassônico ao longo de pelo menos uma porção do comprimento da membrana.[0010] The structure may have a variety of configurations. In one embodiment, the structure may include a side tab configured to engage a corresponding slot in the probe fitting body. In certain aspects, a distal facing surface of the structure may be configured to mate with a tube. In another aspect, the structure may be configured to direct ultrasonic couplant flow along at least a portion of the length of the membrane.

[0011] Em outra modalidade, a membrana pode ser deslocada proximalmente a partir da superfície faceada distal da estrutura.[0011] In another embodiment, the membrane may be displaced proximally from the distal facing surface of the structure.

[0012] Em outra modalidade, o canal de entrega de fluido pode ser configurado para direcionar um fluxo de acoplante ultrassônico a partir de um primeiro lado da estrutura até um segundo lado da estrutura oposta ao primeiro lado da estrutura.[0012] In another embodiment, the fluid delivery channel may be configured to direct a flow of ultrasonic couplant from a first side of the structure to a second side of the structure opposite the first side of the structure.

[0013] Em outra modalidade, um método de inspeção ultrassônica é fornecido e pode incluir acoplar de modo removível uma sola de desgaste a uma extremidade distal de um encaixe de ponta de prova, posicionar o encaixe de ponta de prova em contato com um tubo por meio da sola de desgaste, carregar uma primeira câmara no encaixe de ponta de prova com um primeiro volume de acoplante ultrassônico e carregar uma segunda câmara que se estende entre a sola de desgaste e o tubo com um segundo volume de acoplante ultrassônico. A primeira e a segunda câmaras podem ser separadas por uma membrana, e o segundo volume de acoplante ultrassônico pode estar em contato de fluido com o tubo. O método pode incluir adicionalmente propagar ondas ultrassônicas a partir de um transdutor ultrassônico no encaixe de ponta de prova, através do primeiro volume de acoplante ultrassônico, através da membrana e através do segundo volume de acoplante ultrassônico até o tubo.[0013] In another embodiment, an ultrasonic inspection method is provided and may include removably coupling a wear sole to a distal end of a probe fitting, positioning the probe fitting in contact with a pipe via the wear sole, loading a first chamber in the probe fitting with a first volume of ultrasonic couplant, and loading a second chamber extending between the wear sole and the pipe with a second volume of ultrasonic couplant. The first and second chambers may be separated by a membrane, and the second volume of ultrasonic couplant may be in fluid contact with the pipe. The method may further include propagating ultrasonic waves from an ultrasonic transducer in the probe fitting, through the first volume of ultrasonic couplant, through the membrane, and through the second volume of ultrasonic couplant to the pipe.

[0014] Em outra modalidade, a membrana pode se estender através de uma abertura em uma estrutura da sola de desgaste, e o método pode incluir adicionalmente remover e substituir a sola de desgaste por uma nova sola de desgaste que tem uma membrana que se estende através da mesma para separar a primeira e a segunda câmaras.[0014] In another embodiment, the membrane may extend through an opening in a structure of the wear sole, and the method may further include removing and replacing the wear sole with a new wear sole having a membrane extending therethrough to separate the first and second chambers.

[0015] Em outra modalidade, o primeiro volume de acoplante ultrassônico na primeira câmara pode ser maior que o segundo volume de acoplante ultrassônico na segunda câmara.[0015] In another embodiment, the first volume of ultrasonic couplant in the first chamber may be greater than the second volume of ultrasonic couplant in the second chamber.

[0016] Em outros aspectos, o primeiro volume de acoplante ultrassônico na primeira câmara pode permanecer substancialmente constante e o segundo volume de acoplante ultrassônico pode ser continuamente entregue à segunda câmara para carregar a segunda câmara.[0016] In other aspects, the first volume of ultrasonic couplant in the first chamber may remain substantially constant and the second volume of ultrasonic couplant may be continuously delivered to the second chamber to charge the second chamber.

[0017] Em outra modalidade, o segundo volume de acoplante ultrassônico pode ser entregue à segunda câmara por meio de um canal de fluido que se estende através do encaixe de ponta de prova e da sola de desgaste.[0017] In another embodiment, the second volume of ultrasonic couplant may be delivered to the second chamber via a fluid channel extending through the probe fitting and the wear sole.

[0018] Em outra modalidade, a membrana pode ser configurada para propagar ondas ultrassônicas emitidas pela sonda ultrassônica.[0018] In another embodiment, the membrane may be configured to propagate ultrasonic waves emitted by the ultrasonic probe.

[0019] Conforme discutido no presente documento, sistemas de inspeção ultrassônica podem incluir um transdutor ultrassônico, uma sola de desgaste, um encaixe de ponta de prova e um meio de acoplamento. A sola de desgaste pode ser configurada para ser facilmente removível e trocável do encaixe de ponta de prova, o que possibilita que a sola de desgaste seja substituída durante inspeção quando um grau de desgaste excede uma quantidade limite. As modalidades da presente revelação fornecem fabricação de solas de desgaste de uma maneira de camada em camada com o uso de técnicas de fabricação aditivas, também denominadas impressão 3D. As solas de desgaste fabricadas dessa maneira podem exibir uma ou mais propriedades adequadas específicas, como resistência ao desgaste, propriedades acústicas, propriedades fluídicas, peso reduzido e/ou rigidez aumentada, prevenção contra bolhas em acoplante, afastamento de bolhas existentes em acoplante e tempos de acoplamento rápido.[0019] As discussed herein, ultrasonic inspection systems may include an ultrasonic transducer, a wear sole, a probe fitting, and a coupling means. The wear sole may be configured to be readily removable and exchangeable from the probe fitting, which enables the wear sole to be replaced during inspection when a degree of wear exceeds a threshold amount. Embodiments of the present disclosure provide for fabrication of wear soles in a layer-by-layer manner using additive manufacturing techniques, also referred to as 3D printing. Wear soles fabricated in this manner may exhibit one or more specific suitable properties, such as wear resistance, acoustic properties, fluidic properties, reduced weight and/or increased stiffness, prevention of couplant bubbles, clearance of existing couplant bubbles, and fast coupling times.

[0020] Em certas modalidades as camadas da sola de desgaste podem ser configuradas para fornecer gradientes em suas propriedades acústicas. As propriedades acústicas podem incluir, mas não se limitam a, uma ou mais dentre velocidade, atenuação e impedância. Conforme discutido em detalhes abaixo, fabricando-se a sola de desgaste com diferentes regiões com diferentes propriedades acústicas, a energia ultrassônica que viaja através da sola de desgaste pode ser controlada de modo a evitar reflexões indesejados. As diferentes regiões podem incluir uma ou mais dentre cavidades, cunhas e diferentes densidades.[0020] In certain embodiments the layers of the wear sole may be configured to provide gradients in their acoustic properties. The acoustic properties may include, but are not limited to, one or more of velocity, attenuation, and impedance. As discussed in detail below, by fabricating the wear sole with different regions having different acoustic properties, the ultrasonic energy traveling through the wear sole may be controlled so as to avoid unwanted reflections. The different regions may include one or more of cavities, wedges, and different densities.

[0021] Em uma modalidade, um método para formar uma sola de desgaste de um dispositivo de teste ultrassônico é fornecido. O método pode incluir formar uma pluralidade de camadas a partir de pelo menos um material de estrutura, sendo que aquelas adjacentes dentre a pluralidade de camadas podem ser ligadas umas às outras para definir uma estrutura de uma sola de desgaste. A estrutura pode incluir uma superfície proximal, uma superfície distal, um corpo de estrutura, uma abertura e um canal. A superfície proximal pode ser configurada para prender a estrutura em uma extremidade distal de um encaixe de ponta de prova. A superfície distal pode ser configurada para entrar em contato com uma porção de uma superfície-alvo. O corpo de estrutura pode se estender entre as superfícies proximal e distal. A abertura pode se estender através da superfície proximal, do corpo de estrutura e da superfície distal. O canal pode se estender a partir da superfície proximal até uma câmara em comunicação fluida com a superfície distal.[0021] In one embodiment, a method for forming a wear sole of an ultrasonic testing device is provided. The method may include forming a plurality of layers from at least one frame material, wherein adjacent layers of the plurality of layers may be bonded to one another to define a structure of a wear sole. The structure may include a proximal surface, a distal surface, a frame body, an aperture, and a channel. The proximal surface may be configured to secure the structure to a distal end of a probe fitting. The distal surface may be configured to contact a portion of a target surface. The frame body may extend between the proximal and distal surfaces. The aperture may extend through the proximal surface, the frame body, and the distal surface. The channel may extend from the proximal surface to a chamber in fluid communication with the distal surface.

[0022] Em outra modalidade, o método pode incluir colocar uma membrana dentro da abertura, adjacente à superfície proximal. A membrana pode ser acoplada ao corpo de estrutura por uma vedação substancialmente à prova de fluidos de modo a inibir a passagem de um fluido através da superfície proximal por meio da abertura.[0022] In another embodiment, the method may include placing a membrane within the aperture, adjacent the proximal surface. The membrane may be coupled to the frame body by a substantially fluid-tight seal so as to inhibit the passage of a fluid through the proximal surface via the aperture.

[0023] Em outra modalidade, a câmara pode se estender dentro do corpo de estrutura entre uma superfície distal da membrana e a superfície distal da estrutura.[0023] In another embodiment, the chamber may extend within the frame body between a distal surface of the membrane and the distal surface of the frame.

[0024] Em outra modalidade, a pluralidade de camadas pode definir uma primeira região que inclui um primeiro material de estrutura que exibe uma primeira propriedade acústica e uma segunda região que inclui um segundo material de estrutura que exibe uma segunda propriedade acústica. A primeira e a segunda regiões podem ocupar diferentes locais dentro da estrutura. O primeiro e o segundo materiais de estrutura podem ser materiais diferentes.[0024] In another embodiment, the plurality of layers may define a first region that includes a first structure material that exhibits a first acoustic property and a second region that includes a second structure material that exhibits a second acoustic property. The first and second regions may occupy different locations within the structure. The first and second structure materials may be different materials.

[0025] Em outra modalidade, a pluralidade de camadas pode definir pelo menos uma cavidade dentro do corpo de estrutura.[0025] In another embodiment, the plurality of layers may define at least one cavity within the frame body.

[0026] Em outra modalidade, a pluralidade de camadas pode definir pelo menos uma primeira cavidade configurada para receber um material de reforço que tem uma resistência maior que uma resistência do material de estrutura.[0026] In another embodiment, the plurality of layers may define at least a first cavity configured to receive a reinforcing material having a strength greater than a strength of the structure material.

[0027] Em outra modalidade, a pluralidade de camadas pode definir pelo menos uma primeira cavidade configurada para receber um material de reforço que tem uma rigidez maior que uma rigidez do material de estrutura.[0027] In another embodiment, the plurality of layers may define at least a first cavity configured to receive a reinforcing material having a stiffness greater than a stiffness of the structure material.

[0028] Em outra modalidade, a pluralidade de camadas pode definir pelo menos uma primeira cavidade configurada para receber um material endurecido que tem uma dureza maior que uma dureza do material de estrutura.[0028] In another embodiment, the plurality of layers may define at least a first cavity configured to receive a hardened material having a hardness greater than a hardness of the framework material.

[0029] Em outra modalidade, a pluralidade de camadas pode definir pelo menos uma segunda cavidade configurada para reduzir um peso da estrutura em comparação com uma estrutura comparável formada sem a pelo menos uma segunda cavidade.[0029] In another embodiment, the plurality of layers may define at least one second cavity configured to reduce a weight of the structure compared to a comparable structure formed without the at least one second cavity.

[0030] Em outra modalidade, a pluralidade de camadas pode definir um ou mais recursos de fixação formados na superfície proximal ou adjacentes à mesma, e configurados para prender a estrutura na extremidade distal de um encaixe de ponta de prova.[0030] In another embodiment, the plurality of layers may define one or more attachment features formed on or adjacent to the proximal surface thereof, and configured to secure the structure to the distal end of a probe fitting.

[0031] Em outra modalidade, a superfície distal é curvada e dimensionada para encostar em uma porção de uma superfície externa de um alvo.[0031] In another embodiment, the distal surface is curved and sized to abut a portion of an outer surface of a target.

[0032] Em outra modalidade, o método inclui a colocação de uma camada resistente ao desgaste em pelo menos uma porção da superfície distal.[0032] In another embodiment, the method includes placing a wear resistant layer on at least a portion of the distal surface.

[0033] Em outra modalidade, o canal é configurado para fazer com que um fluido recebido de um encaixe de ponta de prova flua de modo laminar da superfície proximal até a superfície distal.[0033] In another embodiment, the channel is configured to cause a fluid received from a probe fitting to flow in a laminar fashion from the proximal surface to the distal surface.

[0034] Em outra modalidade, o alvo é um dentre um tubo, uma barra, um lingote ou uma roda-trilho.[0034] In another embodiment, the target is one of a tube, a bar, an ingot, or a track wheel.

[0035] Em outra modalidade, o alvo é formado a partir de um material compósito.[0035] In another embodiment, the target is formed from a composite material.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOSDESCRIPTION OF DRAWINGS

[0036] Esses e outros recursos serão mais prontamente entendidos a partir da seguinte descrição detalhada tomada em conjunto com os desenhos anexos, em que:[0036] These and other features will be more readily understood from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which:

[0037] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma modalidade exemplificadora de um aparelho de inspeção ultrassônica que inclui uma sonda ultrassônica e um encaixe de ponta de prova com uma sola de desgaste removível;[0037] Figure 1 is a perspective view of an exemplary embodiment of an ultrasonic inspection apparatus that includes an ultrasonic probe and a probe fitting with a removable wear sole;

[0038] A Figura 2 é uma vista em perspectiva do aparelho de inspeção ultrassônica da Figura 1 que ilustra a sonda ultrassônica e a sola de desgaste removida do encaixe de ponta de prova;[0038] Figure 2 is a perspective view of the ultrasonic inspection apparatus of Figure 1 illustrating the ultrasonic probe and wear sole removed from the probe fitting;

[0039] A Figura 3 é uma vista em seção transversal do encaixe de ponta de prova e sonda da Figura 1;[0039] Figure 3 is a cross-sectional view of the probe and test lead fitting of Figure 1;

[0040] A Figura 4 é uma vista em perspectiva da sola de desgaste da Figura 1;[0040] Figure 4 is a perspective view of the wear sole of Figure 1;

[0041] A Figura 5 é uma vista em seção transversal da sola de desgaste da Figura 4;[0041] Figure 5 is a cross-sectional view of the wear sole of Figure 4;

[0042] As Figuras 6A e 6B são vistas em seção transversal do aparelho de inspeção ultrassônica da Figura 1;[0042] Figures 6A and 6B are cross-sectional views of the ultrasonic inspection apparatus of Figure 1;

[0043] A Figura 7 é uma vista em seção transversal de outra modalidade exemplificadora de uma sola de desgaste removível;[0043] Figure 7 is a cross-sectional view of another exemplary embodiment of a removable wear sole;

[0044] A Figura 8 é um fluxograma que ilustra uma modalidade exemplificadora de um método de inspeção ultrassônica;[0044] Figure 8 is a flowchart illustrating an exemplary embodiment of an ultrasonic inspection method;

[0045] A Figura 9 é um fluxograma que ilustra uma modalidade exemplificadora de um método para fabricar uma sola de desgaste;[0045] Figure 9 is a flowchart illustrating an exemplary embodiment of a method for manufacturing a wear sole;

[0046] A Figura 10A é uma vista em perspectiva que ilustra uma modalidade exemplificadora de uma sola de desgaste formada de acordo com o método da Figura 9 que inclui cavidades configuradas para receber incrustações resistentes ao desgaste e/ou de reforço, cavidades para orientação de fluido e cavidades configuradas para redução de peso;[0046] Figure 10A is a perspective view illustrating an exemplary embodiment of a wear sole formed according to the method of Figure 9 that includes cavities configured to receive wear resistant and/or reinforcing inlays, cavities for fluid guidance, and cavities configured for weight reduction;

[0047] A Figura 10B é uma vista lateral que ilustra outra modalidade exemplificadora de uma sola de desgaste formada de acordo com o método da Figura 9 que inclui cavidades configuradas para peso reduzido; e[0047] Figure 10B is a side view illustrating another exemplary embodiment of a wear sole formed according to the method of Figure 9 that includes cavities configured for reduced weight; and

[0048] A Figura 10C é uma vista lateral que ilustra uma modalidade exemplificadora adicional de uma sola de desgaste formada de acordo com o método da Figura 9 que inclui uma camada resistente ao desgaste posicionada em uma superfície distal.[0048] Figure 10C is a side view illustrating an additional exemplary embodiment of a wear sole formed according to the method of Figure 9 that includes a wear resistant layer positioned on a distal surface.

[0049] Nota-se que os desenhos não estão necessariamente em escala. Os desenhos devem representar apenas aspectos típicos da matéria revelada no presente documento e, portanto, não devem ser considerados como limitantes do escopo da revelação.[0049] It should be noted that the drawings are not necessarily to scale. The drawings are intended to represent only typical aspects of the subject matter disclosed herein and therefore should not be considered as limiting the scope of the disclosure.

DESCRIÇÃO DETALHADADETAILED DESCRIPTION

[0050] Métodos, sistemas e dispositivos são fornecidos para fabricação de componentes de desgaste de sistemas de inspeção ultrassônica. Os aparelhos de inspeção ultrassônica atuais entregam tipicamente ondas ultrassônicas através de um acoplante ultrassônico e em um alvo (por exemplo, um tubo), e medem ondas ultrassônicas refletidas a partir do alvo. Toda vez que o aparelho de inspeção é movido para um novo local, o acoplante ultrassônico deve ser restaurado, o que resulta em um atraso. Consequentemente, uma sola de desgaste removível que retém uma quantidade fixa de acoplante ultrassônico dentro de um aparelho de inspeção ultrassônica é fornecida, que exige que apenas um pequeno volume de acoplante ultrassônico seja restaurado quando o aparelho é movido. A sola de desgaste pode também ser facilmente substituída quando desgastada o suficiente. As modalidades da sola de desgaste podem ser fabricadas através de fabricação aditiva, também denominada impressão tridimensional (3D). Em impressão 3D, um ou mais materiais são depositados de camada em camada para formar uma estrutura da sola de desgaste. Isso permite o controle preciso sobre a composição e recursos geométricos da sola de desgaste, que podem, por sua vez, melhorar as propriedades da sola de desgaste. Em um aspecto, a sola de desgaste pode ser formada a partir de um ou mais materiais que demonstram propriedades específicas, tais como resistência ao desgaste aumentada, propriedades acústicas, propriedades fluídicas, peso reduzido, rigidez aumentada e resistência aumentada, dentre outras. Dessa maneira, solas de desgaste fabricadas de maneira aditiva podem ser formadas com custo reduzido, enquanto exibem propriedades acústicas melhoradas e/ou vida útil mais longa. Outras modalidades estão dentro do escopo da matéria revelada.[0050] Methods, systems, and devices are provided for manufacturing wear components of ultrasonic inspection systems. Current ultrasonic inspection apparatus typically deliver ultrasonic waves through an ultrasonic couplant and into a target (e.g., a pipe), and measure ultrasonic waves reflected from the target. Each time the inspection apparatus is moved to a new location, the ultrasonic couplant must be restored, which results in a delay. Accordingly, a removable wear sole that retains a fixed amount of ultrasonic couplant within an ultrasonic inspection apparatus is provided, which requires only a small volume of ultrasonic couplant to be restored when the apparatus is moved. The wear sole can also be easily replaced when sufficiently worn. Embodiments of the wear sole can be manufactured through additive manufacturing, also called three-dimensional (3D) printing. In 3D printing, one or more materials are deposited layer by layer to form a wear sole structure. This allows for precise control over the composition and geometric features of the wear sole, which can in turn improve the properties of the wear sole. In one aspect, the wear sole can be formed from one or more materials that demonstrate specific properties, such as increased wear resistance, acoustic properties, fluid properties, reduced weight, increased stiffness, and increased strength, among others. In this manner, additively manufactured wear soles can be formed at reduced cost while exhibiting improved acoustic properties and/or longer service life. Other embodiments are within the scope of the disclosed subject matter.

[0051] As modalidades da revelação são discutidas no presente documento com relação à detecção ultrassônica de defeitos dentro de alvos que têm a forma de tubos. No entanto, uma pessoa versada na técnica verificará que as modalidades reveladas podem ser empregas na detecção ultrassônica de defeitos em outras estruturas e/ou geometrias sem limitação. Exemplos podem incluir barras, lingotes, rodas-trilho e outras estruturas formadas a partir de materiais compósitos.[0051] Embodiments of the disclosure are discussed herein with respect to ultrasonic detection of defects within targets having the shape of tubes. However, one skilled in the art will appreciate that the disclosed embodiments may be employed in ultrasonic detection of defects in other structures and/or geometries without limitation. Examples may include bars, ingots, track wheels, and other structures formed from composite materials.

[0052] As Figuras 1 e 2 ilustram uma modalidade exemplificadora de um aparelho de inspeção ultrassônica 10. Conforme mostrado, o aparelho de inspeção ultrassônica 10 pode incluir um encaixe de ponta de prova 20 que tem uma sonda ultrassônica 30 e uma sola de desgaste 40 montadas no mesmo. O encaixe de ponta de prova 20 pode ser configurado para engatar um tubo (não mostrado) por meio da sola de desgaste 40 e reter um volume de acoplante ultrassônico (ou acoplantes ultrassônicos) entre a sonda ultrassônica 30 e o tubo durante a inspeção. Entre inspeções, a sola de desgaste 40 pode ser facilmente removida do encaixe de ponta de prova para substituição devido ao desgaste e acúmulo de contaminantes (por exemplo, sujeira). Conforme discutido em detalhes abaixo, o encaixe de ponta de prova 20 e sola de desgaste 40 podem ser configurados de modo que, quando o aparelho de inspeção ultrassônica 10 é movido de um tubo inspecionado para outro, uma porção majoritária do acoplante ultrassônico (ou acoplantes ultrassônicos) seja retida, enquanto uma porção minoritária é drenada. Assim, o tempo necessário para substituir o acoplante ultrassônico (ou acoplantes ultrassônicos) drenado é reduzido, em comparação com a substituição de todo o acoplante ultrassônico (ou acoplantes ultrassônicos). Modalidades do tubo podem incluir qualquer estrutura substancialmente tubular formada por qualquer processo e material (por exemplo, aços, cobre e ligas de cobre, alumínio e ligas de alumínio, etc.).[0052] Figures 1 and 2 illustrate an exemplary embodiment of an ultrasonic inspection apparatus 10. As shown, the ultrasonic inspection apparatus 10 may include a probe fitting 20 having an ultrasonic probe 30 and a wear sole 40 mounted thereon. The probe fitting 20 may be configured to engage a pipe (not shown) via the wear sole 40 and retain a volume of ultrasonic couplant (or ultrasonic couplants) between the ultrasonic probe 30 and the pipe during inspection. Between inspections, the wear sole 40 may be easily removed from the probe fitting for replacement due to wear and accumulation of contaminants (e.g., dirt). As discussed in detail below, the probe fitting 20 and wear sole 40 may be configured such that when the ultrasonic inspection apparatus 10 is moved from one inspected pipe to another, a majority portion of the ultrasonic couplant (or ultrasonic couplants) is retained, while a minority portion is drained. Thus, the time required to replace the drained ultrasonic couplant (or ultrasonic couplants) is reduced, as compared to replacing the entire ultrasonic couplant (or ultrasonic couplants). Embodiments of the pipe may include any substantially tubular structure formed by any process and material (e.g., steels, copper and copper alloys, aluminum and aluminum alloys, etc.).

[0053] A Figura 3 é uma vista em seção transversal que ilustra o encaixe de ponta de prova 20 e a sonda ultrassônica 30 das Figuras 1 e 2. Conforme mostrado, o encaixe de ponta de prova 20 pode estar na forma de um alojamento ou corpo geralmente retangular que tem uma primeira câmara 22 que se estende entre uma extremidade proximal 20p e uma extremidade distal 20d. A primeira câmara 22 pode ser configurada para receber a sonda ultrassônica 30 e um primeiro volume de acoplante ultrassônico. Conforme mostrado, uma extremidade distal 30d da sonda ultrassônica 30 pode ser inserida através de uma abertura na extremidade proximal 20p do encaixe de ponta de prova 20 e presa na mesma. A extremidade distal 30d da sonda ultrassônica 30 pode ser posicionada dentro da primeira câmara 22 em uma distância selecionada a partir da extremidade distal 20d do encaixe de ponta de prova 20.[0053] Figure 3 is a cross-sectional view illustrating the probe housing 20 and ultrasonic probe 30 of Figures 1 and 2. As shown, the probe housing 20 may be in the form of a generally rectangular housing or body having a first chamber 22 extending between a proximal end 20p and a distal end 20d. The first chamber 22 may be configured to receive the ultrasonic probe 30 and a first volume of ultrasonic couplant. As shown, a distal end 30d of the ultrasonic probe 30 may be inserted through an opening in the proximal end 20p of the probe housing 20 and secured therein. The distal end 30d of the ultrasonic probe 30 may be positioned within the first chamber 22 at a selected distance from the distal end 20d of the probe housing 20.

[0054] O primeiro volume de acoplante ultrassônico pode ser entregue à primeira câmara 22 por meio de um primeiro suprimento de acoplante 24 (por exemplo, mangueiras, tubos, etc.) em comunicação fluida com a primeira câmara 22 e uma primeira fonte de acoplante (não mostrado). O primeiro suprimento de acoplante 24 pode carregar a primeira câmara 22 com o primeiro volume do primeiro acoplante ultrassônico. Na Figura 3, o primeiro suprimento de acoplante 24 é ilustrado em extensão através da extremidade proximal 20p do encaixe de ponta de prova 20. No entanto, em modalidades alternativas, o primeiro suprimento de acoplante pode se estender através do encaixe de ponta de prova em outras direções para comunicação fluida com a primeira câmara.[0054] The first volume of ultrasonic couplant may be delivered to the first chamber 22 via a first couplant supply 24 (e.g., hoses, tubing, etc.) in fluid communication with the first chamber 22 and a first couplant source (not shown). The first couplant supply 24 may load the first chamber 22 with the first volume of the first ultrasonic couplant. In Figure 3, the first couplant supply 24 is illustrated extending through the proximal end 20p of the probe fitting 20. However, in alternative embodiments, the first couplant supply may extend through the probe fitting in other directions for fluid communication with the first chamber.

[0055] O encaixe de ponta de prova 20 pode também definir um primeiro canal de fluido 26 configurado para receber um segundo volume de acoplante ultrassônico. O primeiro e o segundo volumes de acoplantes ultrassônicos podem ser o mesmo acoplante ultrassônico ou acoplantes ultrassônicos diferentes. Conforme mostrado, o primeiro canal de fluido 26 pode se estender a partir de uma superfície lateral do encaixe de ponta de prova 20 até a extremidade distal 20d do encaixe de ponta de prova 20. O primeiro canal de fluido 26 pode também se estender ao longo de pelo menos uma porção de um comprimento do encaixe de ponta de prova 20. Em certas modalidades, o primeiro canal de fluido 26 não se comunica de modo fluido com a primeira câmara 22. O primeiro canal de fluido 26 pode ser colocado em comunicação fluida com uma segunda fonte de acoplante ultrassônico (não mostrado) e pode direcionar um fluxo de acoplante ultrassônico através do encaixe de ponta de prova 20 até a extremidade distal 20d.[0055] The probe fitting 20 may also define a first fluid channel 26 configured to receive a second volume of ultrasonic couplant. The first and second volumes of ultrasonic couplants may be the same ultrasonic couplant or different ultrasonic couplants. As shown, the first fluid channel 26 may extend from a side surface of the probe fitting 20 to the distal end 20d of the probe fitting 20. The first fluid channel 26 may also extend along at least a portion of a length of the probe fitting 20. In certain embodiments, the first fluid channel 26 does not fluidly communicate with the first chamber 22. The first fluid channel 26 may be placed in fluid communication with a second source of ultrasonic couplant (not shown) and may direct a flow of ultrasonic couplant through the probe fitting 20 to the distal end 20d.

[0056] Em certas modalidades, o encaixe de ponta de prova 20 pode ser formado a partir de múltiplos componentes. Por exemplo, o encaixe de ponta de prova 20 pode incluir uma porção proximal 28p engatada de maneira vedante a uma porção distal 28d em uma junta 32. A junta 32 pode incluir uma interface entre superfícies opostas das porções de corpo proximal e distal, e uma ou mais vedações 34 posicionadas ao redor da circunferência da primeira câmara 22 na interface. As vedações 34 podem inibir vazamento do primeiro volume de acoplante ultrassônico quando retido na primeira câmara 22.[0056] In certain embodiments, the probe housing 20 may be formed from multiple components. For example, the probe housing 20 may include a proximal portion 28p sealingly engaged with a distal portion 28d at a joint 32. The joint 32 may include an interface between opposing surfaces of the proximal and distal body portions, and one or more seals 34 positioned around the circumference of the first chamber 22 at the interface. The seals 34 may inhibit leakage of the first volume of ultrasonic couplant when retained in the first chamber 22.

[0057] As Figuras 4 e 5 ilustram a sola de desgaste 40 em mais detalhes. Em uma modalidade exemplificadora, a sola de desgaste 40 pode incluir uma estrutura 42 (por exemplo, uma estrutura geralmente retangular) que tem uma superfície proximal 42p, uma superfície distal 42d e uma abertura 46 que se estende através da mesma. A superfície proximal 42p da estrutura 42 pode ser configurada para corresponder à extremidade distal 20d do encaixe de ponta de prova 20. A estrutura 42 pode também incluir uma aba 44 que se estende lateralmente sobre e/ou adjacente à superfície proximal 42p. A aba 44 pode ser dimensionada para recepção dentro de uma fenda 36 formada na extremidade distal 20d do encaixe de ponta de prova 20. Como um exemplo, a aba 44 pode ser presa dentro da fenda 36 através de um encaixe por interferência, o que permite que a sola de desgaste 40 seja rapidamente engatada ou desengatada do encaixe de ponta de prova 20. Em modalidades alternativas, outros mecanismos (por exemplo, fechos mecânicos, adesivos, etc.) podem ser empregados no lugar da, ou em combinação com a fenda 36 e a aba 44 para acoplar a sola de desgaste 40 ao encaixe de ponta de prova 20.[0057] Figures 4 and 5 illustrate the wear sole 40 in more detail. In an exemplary embodiment, the wear sole 40 may include a structure 42 (e.g., a generally rectangular structure) having a proximal surface 42p, a distal surface 42d, and an opening 46 extending therethrough. The proximal surface 42p of the structure 42 may be configured to mate with the distal end 20d of the probe socket 20. The structure 42 may also include a tab 44 extending laterally over and/or adjacent to the proximal surface 42p. The tab 44 may be sized for reception within a slot 36 formed at the distal end 20d of the probe fitting 20. As an example, the tab 44 may be secured within the slot 36 via an interference fit, which allows the wear sole 40 to be quickly engaged or disengaged from the probe fitting 20. In alternative embodiments, other mechanisms (e.g., mechanical latches, adhesives, etc.) may be employed in place of, or in combination with, the slot 36 and the tab 44 to couple the wear sole 40 to the probe fitting 20.

[0058] A superfície distal 42d da estrutura 42 pode ser configurada para engatar um tubo. Em certas modalidades, a superfície distal 42d pode ter um raio de curvatura que é igual ou aproximadamente igual àquele de um tubo a ser inspecionado. Em outras modalidades, a superfície distal 42d pode adotar qualquer outro formato (por exemplo, retilíneo, curvado, arbitrário, etc.) adequado para corresponder a uma superfície de um tubo ou outro objeto a ser inspecionado. Por exemplo, a sola de desgaste pode ser um sistema de enrijecimento com relação a uma geometria fixada de uma peça de teste ou um sistema flexível conforme descrito na Publicação de Patente Internacional n° WO 2013/127871, que é incorporada a título de referência no presente documento em sua totalidade. Embora não mostrado, modalidades adicionais da estrutura 42 podem incluir uma pluralidade de reentrâncias formadas na superfície distal 42d que retêm um material resistente ao desgaste na mesma (por exemplo, aços endurecidos, cerâmicas, etc.) para aprimorar a durabilidade e vida útil da sola de desgaste 40.[0058] The distal surface 42d of the structure 42 may be configured to engage a tube. In certain embodiments, the distal surface 42d may have a radius of curvature that is equal to or approximately equal to that of a tube to be inspected. In other embodiments, the distal surface 42d may adopt any other shape (e.g., rectilinear, curved, arbitrary, etc.) suitable for mating with a surface of a tube or other object to be inspected. For example, the wear sole may be a stiffening system with respect to a fixed geometry of a test piece or a flexible system as described in International Patent Publication No. WO 2013/127871, which is incorporated by reference herein in its entirety. Although not shown, additional embodiments of the structure 42 may include a plurality of recesses formed in the distal surface 42d that retain a wear resistant material therein (e.g., hardened steels, ceramics, etc.) to enhance the durability and service life of the wear sole 40.

[0059] A estrutura 42 pode também incluir uma membrana 48 posicionada dentro da abertura 46. Em certas modalidades, a membrana 48 pode ser proximalmente deslocada da superfície distal 42d da estrutura 42 (por exemplo, montada nivelada com relação à superfície proximal 42p) e pode definir uma segunda câmara 50 distalmente à membrana 48. Conforme mostrado, a segunda câmara 50 pode ser ligada por paredes laterais da abertura 46 e ligadas proximalmente pela membrana 48. Isto é, a segunda câmara 50 pode ser aberta para a superfície distal 42d da estrutura 42. A membrana 48 pode também vedar a segunda câmara 50 a partir da primeira câmara 22 quando a sola de desgaste 40 é acoplada ao encaixe de ponta de prova 20.[0059] The structure 42 may also include a membrane 48 positioned within the aperture 46. In certain embodiments, the membrane 48 may be proximally offset from the distal surface 42d of the structure 42 (e.g., mounted flush with the proximal surface 42p) and may define a second chamber 50 distal to the membrane 48. As shown, the second chamber 50 may be bound by sidewalls of the aperture 46 and proximally bound by the membrane 48. That is, the second chamber 50 may be open to the distal surface 42d of the structure 42. The membrane 48 may also seal the second chamber 50 from the first chamber 22 when the wear sole 40 is coupled to the probe fitting 20.

[0060] Essa configuração do aparelho de inspeção 10 pode reduzir significativamente o tempo necessário para inspeção ultrassônica. Conforme discutido em maiores detalhes abaixo, quando o aparelho de inspeção 10 é movido de um local de inspeção para outro, o primeiro volume de acoplante ultrassônico recebido dentro da primeira câmara 22 pode ser retido dentro da primeira câmara 22 em vez de ser drenado a partir da primeira câmara 22. Assim, apenas acoplante ultrassônico recebido dentro da segunda câmara 22 (por exemplo, um segundo volume de acoplante ultrassônico) é drenado e reabastecido entre execuções de inspeção ultrassônica realizadas em diferentes locais de teste. Como resultado, um tempo de reabastecimento entre execuções de inspeção ultrassônica pode ser reduzido.[0060] This configuration of the inspection apparatus 10 can significantly reduce the time required for ultrasonic inspection. As discussed in greater detail below, when the inspection apparatus 10 is moved from one inspection location to another, the first volume of ultrasonic couplant received within the first chamber 22 can be retained within the first chamber 22 rather than being drained from the first chamber 22. Thus, only ultrasonic couplant received within the second chamber 22 (e.g., a second volume of ultrasonic couplant) is drained and replenished between ultrasonic inspection runs performed at different test locations. As a result, a replenishment time between ultrasonic inspection runs can be reduced.

[0061] Em certas modalidades, a membrana 48 pode ser formada a partir de um material que tem propriedades acústicas e/ou mecânicas selecionadas. Como um exemplo, a membrana 48 pode ser formada a partir de um material cuja impedância acústica é correspondida com o acoplante ultrassônico (ou acoplantes ultrassônicos) em contato com a membrana 48 para minimizar reflexões e absorções em interfaces entre a membrana e o acoplante ultrassônico (ou acoplantes ultrassônicos). Em certas modalidades exemplificadoras, um material de membrana pode ser um material que é invisível ou quase invisível quando usado com um acoplante selecionado, de modo que o material não reflita ultrassom da superfície e não absorva ultrassom quando as ondas passam pelo mesmo, ou pelo menos minimize reflexão e absorção. Em modalidades adicionais, a membrana 48 pode ser formada a partir de um material mecanicamente rígido. Pode ser desejável que a membrana 48 seja substancialmente rígida, sendo submetida a menos do que uma quantidade selecionada de deflexão em resposta às forças exercidas na membrana 48 devido ao acoplante ultrassônico (ou acoplantes ultrassônicos) em uso (por exemplo, pressão de fluxo de fluido, força da gravidade, etc.). Consequentemente, a membrana 48 pode ter um módulo elástico que limita a deflexão da membrana 48 a menos que a quantidade selecionada.[0061] In certain embodiments, membrane 48 may be formed from a material having selected acoustic and/or mechanical properties. As an example, membrane 48 may be formed from a material whose acoustic impedance is matched with the ultrasonic couplant (or ultrasonic couplants) in contact with membrane 48 to minimize reflections and absorptions at interfaces between the membrane and the ultrasonic couplant (or ultrasonic couplants). In certain example embodiments, a membrane material may be a material that is invisible or nearly invisible when used with a selected couplant, such that the material does not reflect ultrasound from the surface and does not absorb ultrasound when waves pass therethrough, or at least minimizes reflection and absorption. In additional embodiments, membrane 48 may be formed from a mechanically rigid material. It may be desirable for the membrane 48 to be substantially rigid, being subjected to less than a selected amount of deflection in response to forces exerted on the membrane 48 due to the ultrasonic couplant (or ultrasonic couplants) in use (e.g., fluid flow pressure, force of gravity, etc.). Accordingly, the membrane 48 may have an elastic modulus that limits the deflection of the membrane 48 to less than the selected amount.

[0062] A título de exemplo sem limitação, materiais de membrana adequados incluem, porém, sem limitação, polímeros, mesclas de polímero e materiais de borracha, tais como polietileno, polipropileno, cloreto de polivinila, poliestirol, politetrafluoretileno, polimetilmetacrilato, poliacrilnitrila, poliacrilamida, aramidas, poliétercetonas, polietilenoglicol, poliuretano, silicones ou poli(organo)siloxano, elastômeros termoplásticos, resina de melamina, borracha de poliacrilato, borracha de etileno-acrilato, uretano de poliéster, isopreno de bromo-isobutileno, polibutadieno, isopreno de cloro-isobutileno, policloropreno, polietileno clorossulfonado, epicloroidrina, propileno de etileno, monômero de propileno-dieno de etileno, uretano de poliéter, borracha de perfluorocarbono, hidrocarboneto fluorado, silicone de flúor, borracha de fluorocarbono, butadieno de nitrila hidrogenada, poli- isopreno, isoprenobutila de isobutileno, butadieno de acrilonitrila, borracha de butila, butadieno de estireno, copolímero de etileno de etileno e estireno de butileno, polissiloxano, silicone de vinilmetila, monômero de butadienocarboxi de acrilonitrila, monômero de butadienocarboxi de estireno, poliéter-éster termoplástico, copolímero de bloco de butadieno de estireno e copolímero de bloco de butadienocarboxi de estireno. Um material de membrana exemplificativo é Aqualene™, fabricado pela Innovation Polymers of Kitchener, Ontário, Canadá.[0062] By way of example without limitation, suitable membrane materials include, but are not limited to, polymers, polymer blends and rubber materials such as polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polytetrafluoroethylene, polymethyl methacrylate, polyacrylnitrile, polyacrylamide, aramids, polyetherketones, polyethylene glycol, polyurethane, silicones or poly(organo)siloxane, thermoplastic elastomers, melamine resin, polyacrylate rubber, ethylene acrylate rubber, polyester urethane, bromoisobutylene isoprene, polybutadiene, chloroisobutylene isoprene, polychloroprene, chlorosulfonated polyethylene, epichlorohydrin, ethylene propylene, ethylene propylene diene monomer, polyether urethane, perfluorocarbon rubber, fluorinated hydrocarbon, fluorosilicone, polyethylene rubber, polyethylene rubber, polyethylene propylene, polyethylene propylene diene monomer, polyether urethane, perfluorocarbon rubber, fluorinated hydrocarbon, fluorosilicone, polyethylene rubber ... fluorocarbon, hydrogenated nitrile butadiene, polyisoprene, isobutylene isoprenebutyl, acrylonitrile butadiene, butyl rubber, styrene butadiene, ethylene butylene styrene copolymer, polysiloxane, vinylmethyl silicone, acrylonitrile butadienecarboxy monomer, styrene butadienecarboxy monomer, thermoplastic polyether ester, styrene butadiene block copolymer, and styrene butadienecarboxy block copolymer. An exemplary membrane material is Aqualene™, manufactured by Innovation Polymers of Kitchener, Ontario, Canada.

[0063] A estrutura 42 pode também ser configurada para receber um acoplante ultrassônico e entregar o acoplante ultrassônico na segunda câmara 50. A segunda câmara 50 pode estar em comunicação fluida com um segundo canal de fluido 52 que se estende através da estrutura 42 (por exemplo, a partir da superfície proximal 42p da estrutura 42 até a segunda câmara 50). O segundo canal de fluido 52 pode se estender ao longo de pelo menos uma porção do comprimento da abertura 46. Quando o segundo canal de fluido 52 é colocado em comunicação fluida com uma fonte do segundo acoplante ultrassônico (não mostrado), o segundo volume de acoplante ultrassônico pode fluir através do mesmo para carregar a segunda câmara 50. Conforme mostrado, o segundo canal de fluido 52 inclui um ou mais divisores 52d que separam o segundo canal de fluido em uma pluralidade de vias para passagem de fluido 52p[0063] The structure 42 may also be configured to receive an ultrasonic couplant and deliver the ultrasonic couplant to the second chamber 50. The second chamber 50 may be in fluid communication with a second fluid channel 52 that extends through the structure 42 (e.g., from the proximal surface 42p of the structure 42 to the second chamber 50). The second fluid channel 52 may extend along at least a portion of the length of the aperture 46. When the second fluid channel 52 is placed in fluid communication with a source of the second ultrasonic couplant (not shown), the second volume of ultrasonic couplant may flow therethrough to load the second chamber 50. As shown, the second fluid channel 52 includes one or more dividers 52d that separate the second fluid channel into a plurality of fluid passageways 52p

[0064] A Figura 6A ilustra uma vista em seção transversal do aparelho de inspeção ultrassônica 10 com a sola de desgaste 40 acoplada ao encaixe de ponta de prova 20. Conforme mostrado, a aba 44 da sola de desgaste 40 pode se estender dentro da fenda 36 do encaixe de ponta de prova 20 para acoplar de modo removível a sola de desgaste 40 ao encaixe de ponta de prova 20. Acoplados dessa maneira, vários recursos do encaixe de ponta de prova 20 e da sola de desgaste 40 podem estar alinhados com relação uns aos outros para facilitar o uso. Quando a sonda ultrassônica 30 é montada no encaixe de ponta de prova 20 dentro da primeira câmara 22, a extremidade distal 30d da sonda ultrassônica 30 pode estar posicionada em uma distância fixa e orientação com relação à sola de desgaste 40. Essa montagem pode fornecer uma linha de visão a partir da extremidade distal 30d da sonda ultrassônica 30 até a superfície distal 42d da estrutura 42, através da membrana 48, sem obstrução do encaixe de ponta de prova 20 ou da estrutura 42. Em outro aspecto, extremidades do primeiro e do segundo canais de fluido 26, 52 podem ser alinhadas através de superfícies opostas do encaixe de ponta de prova 20 e da sola de desgaste 40 para formar um canal de entrega de fluido contínuo 60. O canal de entrega de fluido 60 pode permitir que um acoplante ultrassônico flua dentro do encaixe de ponta de prova 20 e da estrutura 42 da sola de desgaste 40 para carregar a segunda câmara 50.[0064] Figure 6A illustrates a cross-sectional view of the ultrasonic inspection apparatus 10 with the wear sole 40 coupled to the probe fitting 20. As shown, the tab 44 of the wear sole 40 may extend into the slot 36 of the probe fitting 20 to removably couple the wear sole 40 to the probe fitting 20. Coupled in this manner, various features of the probe fitting 20 and the wear sole 40 may be aligned with respect to each other for ease of use. When the ultrasonic probe 30 is mounted on the probe fitting 20 within the first chamber 22, the distal end 30d of the ultrasonic probe 30 may be positioned at a fixed distance and orientation with respect to the wear sole 40. This mounting may provide a line of sight from the distal end 30d of the ultrasonic probe 30 to the distal surface 42d of the structure 42, through the membrane 48, without obstruction of the probe fitting 20 or the structure 42. In another aspect, ends of the first and second fluid channels 26, 52 may be aligned across opposing surfaces of the probe fitting 20 and the wear sole 40 to form a continuous fluid delivery channel 60. The fluid delivery channel 60 may allow an ultrasonic couplant to flow within the probe fitting 20 and the structure 42 of the wear sole. 40 to load the second chamber 50.

[0065] A Figura 6B ilustra uma vista em seção transversal do aparelho de inspeção ultrassônica 10 posicionado em um tubo 62 para realizar uma inspeção ultrassônica. Conforme mostrado, a superfície distal 42d da estrutura 42 da sola de desgaste 40 pode ser colocada em contato com ou adjacente a uma superfície externa do tubo 62, distante da extremidade distal 30d da sonda ultrassônica 30 a partir de uma superfície externa do tubo 62. A primeira câmara 22 pode ser carregada com o primeiro volume de acoplante ultrassônico por meio do primeiro suprimento de acoplante 24 (seta A) e a segunda câmara 50 pode ser carregada com o segundo volume de acoplante ultrassônico por meio do canal de entrega de fluido 60 (seta B). Quando a extremidade distal 20d do encaixe de ponta de prova 20 é engatada de maneira vedante pela membrana 48, o primeiro volume de acoplante ultrassônico que carrega a primeira câmara 22 (V1) pode ser substancialmente constante durante a inspeção e o movimento do aparelho de inspeção ultrassônica 10. Em contrapartida à primeira câmara 22, a segunda câmara 50 pode ser aberta para a superfície distal 42d da estrutura 42 e do tubo 62. Quando a superfície distal 42d da estrutura 42 está posicionada no tubo 62, a segunda câmara 50 se torna distalmente ligada e o segundo volume de acoplante ultrassônico recebido dentro da segunda câmara 50 (V2) pode fluir em contato com a superfície externa do tubo 62.[0065] Figure 6B illustrates a cross-sectional view of ultrasonic inspection apparatus 10 positioned in a tube 62 for performing an ultrasonic inspection. As shown, distal surface 42d of wear sole structure 42 40 may be placed in contact with or adjacent to an outer surface of tube 62, remote from an outer surface of tube 62 by distal end 30d of ultrasonic probe 30. First chamber 22 may be loaded with first volume of ultrasonic couplant via first couplant supply 24 (arrow A), and second chamber 50 may be loaded with second volume of ultrasonic couplant via fluid delivery channel 60 (arrow B). When the distal end 20d of the probe fitting 20 is sealingly engaged by the membrane 48, the first volume of ultrasonic couplant carrying the first chamber 22 (V1) may be substantially constant during inspection and movement of the ultrasonic inspection apparatus 10. In contrast to the first chamber 22, the second chamber 50 may be open to the distal surface 42d of the frame 42 and the tube 62. When the distal surface 42d of the frame 42 is positioned on the tube 62, the second chamber 50 becomes distally connected and the second volume of ultrasonic couplant received within the second chamber 50 (V2) may flow in contact with the outer surface of the tube 62.

[0066] Sob a influência da gravidade e/ou pressão de fluxo, o segundo volume de acoplante ultrassônico pode também fluir fora da segunda câmara 50 por meio de um terceiro canal de fluido 64 (seta C). O terceiro canal de fluido 64 pode ser formado na superfície distal 42d da estrutura 42 e estar posicionado lateralmente oposto ao segundo canal de fluido 52. Em certas modalidades (não mostradas), o terceiro canal de fluido pode ser formado com duas ou mais fendas. Como um exemplo, cada uma das fendas pode ter aproximadamente a mesma largura.[0066] Under the influence of gravity and/or flow pressure, the second volume of ultrasonic couplant may also flow out of the second chamber 50 via a third fluid channel 64 (arrow C). The third fluid channel 64 may be formed on the distal surface 42d of the structure 42 and be positioned laterally opposite the second fluid channel 52. In certain embodiments (not shown), the third fluid channel may be formed with two or more slits. As an example, each of the slits may be approximately the same width.

[0067] Assim, um acoplante ultrassônico recebido dentro do segundo canal de fluido 52 pode fluir lateralmente através de um lado da estrutura 42 que inclui o segundo canal de fluido 52, através da segunda câmara 50, e através do lado oposto da estrutura 42 que inclui o terceiro canal de fluido 64. Para manter o volume da segunda câmara 50 (V2) carregado com o segundo volume de acoplante ultrassônico, um fluxo contínuo de acoplante ultrassônico pode ser entregue à segunda câmara 50 por meio do canal de entrega de fluido 60. Dessa maneira, uma trajetória de fluxo otimizada pode ser formada pelo primeiro canal 26, pelo segundo canal de fluido 52 e pelo terceiro canal de fluido 64 em combinação com a segunda câmara 50.[0067] Thus, an ultrasonic couplant received within the second fluid channel 52 may flow laterally through one side of the structure 42 that includes the second fluid channel 52, through the second chamber 50, and through the opposite side of the structure 42 that includes the third fluid channel 64. To maintain the volume of the second chamber 50 (V2) loaded with the second volume of ultrasonic couplant, a continuous stream of ultrasonic couplant may be delivered to the second chamber 50 via the fluid delivery channel 60. In this manner, an optimized flow path may be formed by the first channel 26, the second fluid channel 52, and the third fluid channel 64 in combination with the second chamber 50.

[0068] Alternativa ou adicionalmente, a área em seção transversal do segundo canal de fluido 52 pode ser maior que a área em seção transversal do terceiro canal de fluido 64. Essa configuração pode facilitar a retenção do segundo volume de acoplante ultrassônico dentro da segunda câmara 50, conforme o fluido que flui fora da segunda câmara 50 é restrito com relação ao fluido que flui para a segunda câmara.[0068] Alternatively or additionally, the cross-sectional area of the second fluid channel 52 may be larger than the cross-sectional area of the third fluid channel 64. This configuration may facilitate retention of the second volume of ultrasonic couplant within the second chamber 50, as fluid flowing out of the second chamber 50 is restricted relative to fluid flowing into the second chamber.

[0069] Uma vez que a primeira e a segunda câmaras 22, 50 são carregadas com o primeiro e o segundo volumes de acoplantes ultrassônicos, respectivamente, a sonda ultrassônica 30 pode transmitir ondas ultrassônicas em direção ao tubo para inspeção. As ondas ultrassônicas 66t transmitidas pela sonda ultrassônica 30 podem se propagar através do primeiro volume de acoplante ultrassônico dentro da primeira câmara 22, através da membrana 48, e através do segundo volume de acoplante ultrassônico dentro da segunda câmara 50 até o tubo 62. No tubo 62, ondas ultrassônicas 66r podem ser refletidas a partir dos limites de superfície e/ou internos do tubo 62 de volta em direção à sonda ultrassônica 30, que se propaga através do segundo volume de acoplante ultrassônico dentro da segunda câmara 50, da membrana 48 e do primeiro volume de acoplante ultrassônico dentro da primeira câmara 22. Na sonda ultrassônica 30, as características das ondas ultrassônicas refletidas 66r podem ser medidas (por exemplo, amplitude, tempo de propagação, etc.) e transmitidas até um dispositivo de computação para armazenamento e/ou análise para detecção de defeitos dentro do tubo 62.[0069] Since the first and second chambers 22, 50 are loaded with the first and second volumes of ultrasonic couplants, respectively, the ultrasonic probe 30 can transmit ultrasonic waves toward the pipe for inspection. Ultrasonic waves 66t transmitted by ultrasonic probe 30 may propagate through the first ultrasonic couplant volume within first chamber 22, through membrane 48, and through the second ultrasonic couplant volume within second chamber 50 to tube 62. At tube 62, ultrasonic waves 66r may be reflected from the surface and/or internal boundaries of tube 62 back toward ultrasonic probe 30, which propagates through the second ultrasonic couplant volume within second chamber 50, membrane 48, and the first ultrasonic couplant volume within first chamber 22. At ultrasonic probe 30, characteristics of the reflected ultrasonic waves 66r may be measured (e.g., amplitude, propagation time, etc.) and transmitted to a computing device for storage and/or analysis for detection of defects within the tube. 62.

[0070] Após a sonda ultrassônica 30 concluir a aquisição de medições para um tubo, o aparelho de inspeção ultrassônica 10 pode ser removido do contato com o tubo 62 e/ou reposicionado com relação ao tubo 62. O acoplante ultrassônico de segundo volume (V2) pode drenar da segunda câmara 50, através da superfície distal aberta 42d da estrutura 42 quando o tubo 62 é removido, embora o primeiro dentre o acoplante ultrassônico (V1) dentro da primeira câmara 22 possa ser retido. A primeira e a segunda câmaras 22, 50 podem ser configuradas de modo que o volume V1 seja maior que o volume V2, de modo que o primeiro volume de acoplante ultrassônico ocupe a maior parte da trajetória através da qual as ondas ultrassônicas 66t, 66r se deslocam entre a extremidade distal 30d da sonda ultrassônica 30 e o tubo 62. Como um exemplo, a razão de V1 para V2 pode estar na faixa de cerca de 2 a 1, 3 a 1, 4 a 1, 5 a 1, 10 a 1, 20 a 1, 30 a 1, 40 a 1, etc. Em um exemplo sem limitação, a razão de V1 para V2 pode estar na faixa de cerca de 34 a 1. Assim, quando o aparelho de inspeção ultrassônica 10 é desengatado de um tubo e engatado com outro tubo, o segundo volume de acoplante ultrassônico dentro da segunda câmara 50 (V2) é drenado e o primeiro volume de acoplante ultrassônico dentro da primeira câmara 22 (V1) é retido, o que reduz o tempo de carregamento necessário para preparar o aparelho de inspeção ultrassônica 10 para inspeção do próximo tubo em comparação com uma circunstância na qual o primeiro e o segundo volumes de acoplantes ultrassônicos (V1 + V2) de tanto a primeira quanto a segunda câmaras 22, 50 são drenados.[0070] After the ultrasonic probe 30 completes acquiring measurements for a pipe, the ultrasonic inspection apparatus 10 may be removed from contact with the pipe 62 and/or repositioned relative to the pipe 62. The second volume ultrasonic couplant (V2) may drain from the second chamber 50 through the open distal surface 42d of the structure 42 when the pipe 62 is removed, although the first of the ultrasonic couplant (V1) within the first chamber 22 may be retained. The first and second chambers 22, 50 may be configured such that the volume V1 is larger than the volume V2, so that the first volume of ultrasonic couplant occupies the majority of the path through which the ultrasonic waves 66t, 66r travel between the distal end 30d of the ultrasonic probe 30 and the tube 62. As an example, the ratio of V1 to V2 may be in the range of about 2 to 1, 3 to 1, 4 to 1, 5 to 1, 10 to 1, 20 to 1, 30 to 1, 40 to 1, etc. In one non-limiting example, the ratio of V1 to V2 may be in the range of about 34 to 1. Thus, when the ultrasonic inspection apparatus 10 is disengaged from one pipe and engaged with another pipe, the second volume of ultrasonic couplant within the second chamber 50 (V2) is drained and the first volume of ultrasonic couplant within the first chamber 22 (V1) is retained, which reduces the loading time required to prepare the ultrasonic inspection apparatus 10 for inspection of the next pipe as compared to a circumstance in which the first and second volumes of ultrasonic couplants (V1 + V2) from both the first and second chambers 22, 50 are drained.

[0071] A Figura 7 é uma vista em seção transversal que ilustra outra modalidade exemplificadora da sola de desgaste removível 40 na forma de sola de desgaste removível 40'. A sola de desgaste 40' pode ser similar à sola de desgaste 40, exceto pelo fato de que o terceiro canal de fluido 64 é substituído por terceiro canal de fluido 64'. Como o terceiro canal de fluido 64 da sola de desgaste 40, o terceiro canal de fluido 64' da sola de desgaste 40' pode estar em comunicação fluida com a segunda câmara 50 e a superfície distal 42d da estrutura 42. Assim, a funcionalidade e vantagens discutidas no presente documento com relação ao terceiro canal de fluido 64 também são aplicáveis ao terceiro canal de fluido 64'. No entanto, em contrapartida ao terceiro canal de fluido 64, que pode ser formado na superfície distal 42d da estrutura 42, o terceiro canal de fluido 64' pode ser formado dentro da batelada da estrutura 42, quando as extremidades terminais do terceiro canal de fluido 64' podem estar em comunicação fluida com a segunda câmara 50 e a superfície distal 42d da estrutura 42.[0071] Figure 7 is a cross-sectional view illustrating another exemplary embodiment of removable wear sole 40 in the form of removable wear sole 40'. Wear sole 40' may be similar to wear sole 40 except that third fluid channel 64 is replaced by third fluid channel 64'. Like third fluid channel 64 of wear sole 40, third fluid channel 64' of wear sole 40' may be in fluid communication with second chamber 50 and distal surface 42d of frame 42. Thus, the functionality and advantages discussed herein with respect to third fluid channel 64 are also applicable to third fluid channel 64'. However, in contrast to the third fluid channel 64, which may be formed on the distal surface 42d of the structure 42, the third fluid channel 64' may be formed within the batch of the structure 42, wherein the terminal ends of the third fluid channel 64' may be in fluid communication with the second chamber 50 and the distal surface 42d of the structure 42.

[0072] A formação do terceiro canal de fluido 64' através da batelada da estrutura 42 pode ser vantajosa em ambientes de funcionamento em que se espera que a sola de desgaste passe por desgaste significativo. O desgaste sentido pela sola de desgaste pode remover substancialmente alguma parte da superfície faceada distal 42d da estrutura 42. Se o grau desse desgaste for extremo, o mesmo pode causar, potencialmente, a remoção de uma porção do terceiro canal de fluido 64 e comprometer a habilidade do terceiro canal de fluido 64 para guiar o fluido que deixa a segunda câmara 50. Em contrapartida, formação do terceiro canal de fluido 64' através da batelada da estrutura 42 pode evitar substancialmente essa questão.[0072] Formation of the third fluid channel 64' through the batch of structure 42 may be advantageous in operating environments where the wear sole is expected to experience significant wear. The wear experienced by the wear sole may substantially remove some portion of the distal facing surface 42d of structure 42. If the degree of such wear is extreme, it may potentially cause removal of a portion of the third fluid channel 64 and compromise the ability of the third fluid channel 64 to guide fluid leaving the second chamber 50. In contrast, formation of the third fluid channel 64' through the batch of structure 42 may substantially avoid this issue.

[0073] Em modalidades alternativas do aparelho de inspeção, o encaixe de ponta de prova pode ser omitido. Como um exemplo, a sonda ultrassônica pode ser fixada diretamente na membrana 48 por um adesivo ou outro mecanismo de prisão (por exemplo, correias, prendedores de gancho e laço, etc.)[0073] In alternative embodiments of the inspection apparatus, the probe attachment may be omitted. As an example, the ultrasonic probe may be attached directly to the membrane 48 by an adhesive or other attachment mechanism (e.g., straps, hook and loop fasteners, etc.)

[0074] A Figura 8 é um fluxograma que ilustra uma modalidade exemplificadora de um método 800 para inspeção ultrassônica. As modalidades do método 800 são descritas abaixo com referência ao aparelho de inspeção 10. Em certos aspectos, as modalidades do método 800 podem incluir mais ou menos operações do que foi ilustrado na Figura 8 e podem ser realizadas em uma ordem diferente do que aquela ilustrada na Figura 8.[0074] Figure 8 is a flowchart illustrating an exemplary embodiment of a method 800 for ultrasonic inspection. Embodiments of method 800 are described below with reference to inspection apparatus 10. In certain aspects, embodiments of method 800 may include more or fewer operations than illustrated in Figure 8 and may be performed in a different order than illustrated in Figure 8.

[0075] Em funcionamento 802, uma sola de desgaste (por exemplo, 40, 40') pode ser acoplada de modo removível a uma extremidade distal (por exemplo, 20d) de um encaixe de ponta de prova (por exemplo, 20).[0075] In operation 802, a wear sole (e.g., 40, 40') may be removably coupled to a distal end (e.g., 20d) of a probe fitting (e.g., 20).

[0076] Em funcionamento 804, o encaixe de ponta de prova 20 pode estar posicionado em contato com uma superfície externa de um alvo (por exemplo, tubo 62) por meio da sola de desgaste 40, 40'. Em modalidades alternativas, a superfície distal 42d da sola de desgaste 40 pode estar posicionada adjacente à superfície externa do alvo. Como um exemplo, a superfície distal 42 da sola de desgaste 40 e a superfície externa do alvo podem permanecer separadas uma da outra devido à pressão de acoplante ultrassônico interposto entre as mesmas.[0076] In operation 804, the probe fitting 20 may be positioned in contact with an outer surface of a target (e.g., pipe 62) via the wear sole 40, 40'. In alternative embodiments, the distal surface 42d of the wear sole 40 may be positioned adjacent the outer surface of the target. As an example, the distal surface 42 of the wear sole 40 and the outer surface of the target may remain separated from each other due to the pressure of ultrasonic couplant interposed therebetween.

[0077] Em funcionamento 806, uma primeira câmara (por exemplo, 22) do encaixe de ponta de prova 20 pode ser carregada com um primeiro volume de um acoplante ultrassônico.[0077] In operation 806, a first chamber (e.g., 22) of the probe fitting 20 may be loaded with a first volume of an ultrasonic couplant.

[0078] Em funcionamento 810, uma segunda câmara (por exemplo, 50) pode ser carregada com um segundo volume de acoplante ultrassônico. A segunda câmara 50 pode se estender entre a sola de desgaste 40, 40' e o tubo 62. Como um exemplo, a sola de desgaste 40, 40' pode incluir uma membrana (por exemplo, 48) que separa a primeira câmara 22 da segunda câmara 50 e a segunda câmara 50 pode se estender da membrana 48 e do tubo 62. O segundo volume de acoplante ultrassônico pode também estar em contato fluido com o tubo 62. Em certas modalidades, o segundo volume de acoplante de fluido pode ser entregue à segunda câmara 50 por um canal de fluido (por exemplo, 60) que se estende através do encaixe de ponta de prova 20 e da sola de desgaste 40, 40'.[0078] In operation 810, a second chamber (e.g., 50) may be loaded with a second volume of ultrasonic couplant. The second chamber 50 may extend between the wear sole 40, 40' and the tube 62. As an example, the wear sole 40, 40' may include a membrane (e.g., 48) that separates the first chamber 22 from the second chamber 50, and the second chamber 50 may extend from the membrane 48 and the tube 62. The second volume of ultrasonic couplant may also be in fluid contact with the tube 62. In certain embodiments, the second volume of fluid couplant may be delivered to the second chamber 50 by a fluid channel (e.g., 60) that extends through the probe fitting 20 and the wear sole 40, 40'.

[0079] O primeiro e o segundo volumes de acoplante ultrassônico podem ter uma variedade de configurações. Em um aspecto, o primeiro volume de acoplante ultrassônico na primeira câmara 22 pode ser maior que o segundo volume de acoplante ultrassônico na segunda câmara 50. Em outro aspecto, o primeiro volume de acoplante ultrassônico pode ser aproximadamente constante, enquanto o segundo volume de acoplante ultrassônico pode ser continuamente entregue à segunda câmara 50 para carregar a segunda câmara 50.[0079] The first and second ultrasonic couplant volumes may have a variety of configurations. In one aspect, the first ultrasonic couplant volume in the first chamber 22 may be larger than the second ultrasonic couplant volume in the second chamber 50. In another aspect, the first ultrasonic couplant volume may be approximately constant, while the second ultrasonic couplant volume may be continuously delivered to the second chamber 50 to charge the second chamber 50.

[0080] Em funcionamento 812, ondas ultrassônicas geradas por um transdutor ultrassônico (por exemplo, 30) podem ser propagadas através do primeiro volume de acoplante ultrassônico, através da membrana 48 e através do segundo volume de acoplante ultrassônico até o tubo. A membrana 48 pode ser configurada para propagar ondas ultrassônicas emitidas pela sonda ultrassônica 30. Isto é, a membrana 48 pode ser substancialmente transparente para ondas ultrassônicas.[0080] In operation 812, ultrasonic waves generated by an ultrasonic transducer (e.g., 30) may be propagated through the first ultrasonic couplant volume, through the membrane 48, and through the second ultrasonic couplant volume to the tube. The membrane 48 may be configured to propagate ultrasonic waves emitted by the ultrasonic probe 30. That is, the membrane 48 may be substantially transparent to ultrasonic waves.

[0081] Opcionalmente, o método pode também incluir remover uma primeira sola de desgaste do encaixe de ponta de prova e substituir a primeira sola de desgaste por uma segunda sola de desgaste. A primeira e a segunda solas de desgaste podem ser substancialmente iguais, exceto pelo desgaste sentido pela primeira sola de desgaste durante o uso.[0081] Optionally, the method may also include removing a first wear sole from the probe fitting and replacing the first wear sole with a second wear sole. The first and second wear soles may be substantially the same except for the wear experienced by the first wear sole during use.

[0082] Em modalidades adicionais, um método 900 é fornecido para formar uma sola de desgaste (por exemplo, a sola de desgaste 40) de uma maneira de camada em camada (por exemplo, fabricação aditiva). Conforme mostrado na Figura 9, o método inclui funcionamentos 902 e 904. Os funcionamentos do método 900 são adicionalmente discutidos com relação às Figuras 1 a 7 e 10A a 10C. Em certas modalidades, o método 900 pode fornecer um ou mais dentre redução em custo de fabricação, aumento de resistência ao desgaste e redução de peso.[0082] In additional embodiments, a method 900 is provided for forming a wear sole (e.g., wear sole 40) in a layer-by-layer manner (e.g., additive manufacturing). As shown in Figure 9 , the method includes operations 902 and 904. The operations of method 900 are further discussed with respect to Figures 1-7 and 10A-10C . In certain embodiments, method 900 can provide one or more of a reduction in manufacturing cost, increased wear resistance, and reduced weight.

[0083] Em funcionamento 902, uma pluralidade de camadas é formada a partir de pelo menos um material de estrutura. As camadas adjacentes da pluralidade de camadas podem ser ligadas umas às outras para definir a estrutura da sola de desgaste 40. A sola de desgaste 40 formada dessa maneira pode incluir a superfície proximal 42p, a superfície distal 42d, um corpo de estrutura 42b que se estende entre a superfície proximal 42p e a superfície distal 42d, a abertura 46, e um ou ambos dentre o segundo canal de fluido 52 e o terceiro canal de fluido 64.[0083] In operation 902, a plurality of layers are formed from at least one frame material. Adjacent layers of the plurality of layers may be bonded to one another to define the frame of the wear sole 40. The wear sole 40 formed in this manner may include proximal surface 42p, distal surface 42d, a frame body 42b extending between proximal surface 42p and distal surface 42d, aperture 46, and one or both of second fluid channel 52 and third fluid channel 64.

[0084] Conforme discutido acima, a sola de desgaste 40 pode ser acoplada ao encaixe de ponta de prova 20 e pelo menos uma porção da superfície distal 42d da sola de desgaste 40 pode ser colocada em contato com o alvo (por exemplo, tubo 62). O segundo canal de fluido 52 formado dentro da sola de desgaste 40 pode ser configurado de modo que o segundo volume de acoplante de fluido recebido pelo segundo canal de fluido 52 flua da superfície proximal 42p até a superfície distal 42d. Em certas modalidades, o segundo canal de fluido 52 pode ser configurado para fazer com que o segundo volume recebido de acoplante de fluido flua de modo laminar (por exemplo, fluxo não turbulento) entre a superfície distal 42d e uma superfície externa do alvo (por exemplo, tubo 62).[0084] As discussed above, the wear sole 40 may be coupled to the probe fitting 20 and at least a portion of the distal surface 42d of the wear sole 40 may be placed in contact with the target (e.g., tube 62). The second fluid channel 52 formed within the wear sole 40 may be configured such that the second volume of fluid couplant received by the second fluid channel 52 flows from the proximal surface 42p to the distal surface 42d. In certain embodiments, the second fluid channel 52 may be configured to cause the second received volume of fluid couplant to flow in a laminar fashion (e.g., non-turbulent flow) between the distal surface 42d and an outer surface of the target (e.g., tube 62).

[0085] Como um exemplo, o fluxo laminar pode ser criado pelo projeto da sola de desgaste 40. Em um aspecto, o fluxo laminar entre a superfície distal 42d e uma superfície externa do alvo pode ser alcançado evitando-se a formação de bordas e arestas dentro do segundo canal de fluido 52. Em outro aspecto, o fluxo laminar entre a superfície distal 42d e uma superfície externa do alvo pode ser alcançado mantendo-se o fluxo de fluido em vias para passagem de fluido adjacentes 52p em velocidades similares (por exemplo, de cerca de 1 m/s a cerca de 3 m/s) antes de fundir o fluxo de fluido na segunda câmara. Em um aspecto adicional, o fluxo laminar entre a superfície distal 42d e uma superfície externa do alvo pode ser alcançado através da eliminação de limites dentro do segundo canal de fluido que podem criar fluxos reversos (por exemplo, descontinuidades geométricas, tais como arestas e perturbadores e alterações na área em seção transversal. Em um aspecto adicional, o fluxo laminar entre a superfície distal 42d e uma superfície externa do alvo pode ser alcançado mantendo-se uma trajetória de fluxo de fluido em pequenos desvios em ângulo (por exemplo, de cerca de 0° a cerca de 10°) com relação a uma direção aperfeiçoada do fluxo de fluido principal. O fluxo laminar pode também ser criado através de melhoramento iterativo com simulação, teste e redesign.[0085] As an example, laminar flow may be created by the design of the wear sole 40. In one aspect, laminar flow between the distal surface 42d and an outer surface of the target may be achieved by avoiding the formation of edges and ridges within the second fluid channel 52. In another aspect, laminar flow between the distal surface 42d and an outer surface of the target may be achieved by maintaining fluid flow in adjacent fluid pathways 52p at similar velocities (e.g., from about 1 m/s to about 3 m/s) before merging the fluid flow in the second chamber. In a further aspect, laminar flow between the distal surface 42d and an outer surface of the target can be achieved by eliminating boundaries within the second fluid channel that can create reverse flows (e.g., geometric discontinuities such as edges and perturbers and changes in cross-sectional area). In a further aspect, laminar flow between the distal surface 42d and an outer surface of the target can be achieved by maintaining a fluid flow path at small angle deviations (e.g., from about 0° to about 10°) relative to an improved direction of the main fluid flow. Laminar flow can also be created through iterative improvement with simulation, testing, and redesign.

[0086] As modalidades exemplificadoras da sola de desgaste 40 formada dessa maneira são ilustradas nas Figuras 10A a 10C como solas de desgaste 1000, 1020, 1040. Conforme mostrado, na Figura 10A, as camadas 1002 do formato predeterminado são formadas umas nas outras em pelo menos uma direção (por exemplo, uma direção de espessura) para definir a estrutura 42. Para fins de clareza, as camadas 1002 não são mostradas nas Figuras 10B a 10C. Cada uma das solas de desgaste 1000, 1020, 1040 inclui a estrutura 42, a superfície proximal 42p, a superfície distal 42d, um corpo de estrutura 42b, a abertura 46, o segundo canal de fluido 52 e o terceiro canal de fluido 64.[0086] Exemplary embodiments of the wear sole 40 formed in this manner are illustrated in Figures 10A-10C as wear soles 1000, 1020, 1040. As shown, in Figure 10A, layers 1002 of the predetermined shape are formed into each other in at least one direction (e.g., a thickness direction) to define structure 42. For purposes of clarity, layers 1002 are not shown in Figures 10B-10C. Each of the wear soles 1000, 1020, 1040 includes structure 42, proximal surface 42p, distal surface 42d, a structure body 42b, aperture 46, second fluid channel 52, and third fluid channel 64.

[0087] Uma espessura T das respectivas camadas 1002 pode ser aproximadamente igual ou diferente umas das outras. Em uma modalidade, a espessura T de cada uma das camadas 1002 pode ser independentemente selecionada dentre a faixa de cerca de 0,001 mm a cerca de 0,5 mm.[0087] A thickness T of the respective layers 1002 may be approximately the same or different from each other. In one embodiment, the thickness T of each of the layers 1002 may be independently selected from the range of about 0.001 mm to about 0.5 mm.

[0088] A superfície proximal 42p pode ser configurada para prender a estrutura 42 na extremidade distal 20d do encaixe de ponta de prova 20. Isto é, a pluralidade de camadas pode definir um ou mais recursos de fixação que são configurados para prender a estrutura 42 na extremidade distal 20d do encaixe de ponta de prova 20. Como um exemplo, as solas de desgaste 1000, 1020, 1040 podem incluir a aba 44 e a aba 44 pode ser recebida dentro da fenda 36 do encaixe de ponta de prova 20 por um encaixe por interferência para prender a sola de desgaste 1000 no encaixe de ponta de prova 20. Em modalidades alternativas, os recursos de fixação podem ser formados na ou adjacentes à superfície proximal 42p. Como um exemplo, os recursos de fixação podem incluir reentrâncias 1004 que se estendem proximalmente a partir da superfície proximal 42p (por exemplo, para o corpo de estrutura 42b) e/ou protuberâncias 1006 que se estendem distalmente a partir da superfície proximal 42p. O encaixe de ponta de prova 20 pode incluir recursos correspondentes configurados para engatar tais reentrâncias e/ou protuberâncias.[0088] The proximal surface 42p may be configured to secure the structure 42 to the distal end 20d of the probe socket 20. That is, the plurality of layers may define one or more attachment features that are configured to secure the structure 42 to the distal end 20d of the probe socket 20. As an example, the wear soles 1000, 1020, 1040 may include tab 44 and tab 44 may be received within slot 36 of the probe socket 20 by an interference fit to secure the wear sole 1000 to the probe socket 20. In alternative embodiments, the attachment features may be formed on or adjacent to the proximal surface 42p. As an example, the attachment features may include recesses 1004 extending proximally from proximal surface 42p (e.g., for frame body 42b) and/or protrusions 1006 extending distally from proximal surface 42p. Probe socket 20 may include corresponding features configured to engage such recesses and/or protrusions.

[0089] Em uma modalidade, a pluralidade de camadas pode ser formadas através de uma ou mais técnicas de fabricação aditiva. Exemplos de fabricação aditiva podem incluir fotopolimerização VAT, jateamento de material, jateamento de aglutinante, extrusão de material, fusão de leito em pó, laminação de folha e deposição de energia direcionada, sozinhos ou em qualquer combinação. Exemplos do material de estrutura podem incluir, termoplásticos (por exemplo, poliamida [PA], estireno de acrilonitrila-butadieno [ABS], ácido polilático [PLA]), fotopolímeros (por exemplo, SU-8), e aços (por exemplo, inoxidável, cobre, alumínio). A matriz impressa pode incluir qualquer material de carregamento que pode aumentar a resistência, como fibra de carbono, fibra de vidro, Kevlar® (DuPont, Wilmington, DE, E.U.A.), etc.[0089] In one embodiment, the plurality of layers may be formed through one or more additive manufacturing techniques. Examples of additive manufacturing may include VAT photopolymerization, material jetting, binder jetting, material extrusion, powder bed fusion, sheet lamination, and directed energy deposition, alone or in any combination. Examples of the structure material may include, thermoplastics (e.g., polyamide [PA], acrylonitrile butadiene styrene [ABS], polylactic acid [PLA]), photopolymers (e.g., SU-8), and steels (e.g., stainless, copper, aluminum). The printed matrix may include any filler material that may increase strength, such as carbon fiber, fiberglass, Kevlar® (DuPont, Wilmington, DE, USA), etc.

[0090] Em fotopolimerização VAT, um substrato é abaixado para uma cuba de resina de fotopolímero líquida na espessura de camada T. A resina é o material de estrutura e, quando exposta à luz ultravioleta (UV), é curada para formar uma primeira camada em um formato predeterminado. Subsequentemente, o substrato é abaixado novamente para a resina na espessura de camada T e a luz ultravioleta (UV) cura a resina para formar uma segunda camada em um formato predeterminado que é posicionado sobre e ligado à primeira camada. Esse processo de abaixar o substrato para a resina de material de estrutura e curar a resina é repetido para formar quantas camadas forem necessárias para concluir a estrutura 42.[0090] In VAT photopolymerization, a substrate is lowered into a vat of liquid photopolymer resin at layer thickness T. The resin is the framework material and, when exposed to ultraviolet (UV) light, is cured to form a first layer in a predetermined shape. Subsequently, the substrate is lowered back into the resin at layer thickness T and the ultraviolet (UV) light cures the resin to form a second layer in a predetermined shape that is positioned over and bonded to the first layer. This process of lowering the substrate into the framework material resin and curing the resin is repeated to form as many layers as necessary to complete the structure 42.

[0091] Em jateamento de material, uma cabeça de impressão está posicionada acima de um substrato. As gotículas do material de estrutura são depositadas a partir da cabeça de impressão em um formato predeterminado no substrato. Depois da deposição, as gotículas do material de estrutura solidificam para formar a primeira camada. As gotículas do material de estrutura são subsequentemente depositadas a partir da cabeça de impressão em um formato predeterminado na primeira camada. Depois da deposição, as gotículas do material de estrutura solidificam para formar a segunda camada em um formato predeterminado que está posicionado sobre e ligado à primeira camada. Esse processo de depositar e solidificar o material de estrutura é repetido para formar quantas camadas forem necessárias para concluir a estrutura 42.[0091] In material jetting, a print head is positioned above a substrate. Droplets of structure material are deposited from the print head in a predetermined shape on the substrate. After deposition, the droplets of structure material solidify to form the first layer. The droplets of structure material are subsequently deposited from the print head in a predetermined shape on the first layer. After deposition, the droplets of structure material solidify to form the second layer in a predetermined shape that is positioned on and bonded to the first layer. This process of depositing and solidifying the structure material is repeated to form as many layers as necessary to complete structure 42.

[0092] Em jateamento de aglutinante, um pó do material de estrutura é espalhado sobre um substrato (por exemplo, com o uso de um rolo). Uma cabeça de impressão deposita, então, um adesivo aglutinante no pó em um formato predeterminado para formar a primeira camada. O substrato é, então, abaixado na espessura de camada T e o processo é repetido para formar a segunda camada em um formato predeterminado na primeira camada. Esse processo de depositar o pó de material de estrutura e adesivo aglutinante é repetido para formar quantas camadas forem necessárias para concluir a estrutura 42. Exemplos do aglutinante podem incluir, porém, sem limitação adesivos poliméricos.[0092] In binder jetting, a powder of the structure material is spread onto a substrate (e.g., using a roller). A print head then deposits a binder adhesive onto the powder in a predetermined shape to form the first layer. The substrate is then lowered to layer thickness T and the process is repeated to form the second layer in a predetermined shape on the first layer. This process of depositing the powder of structure material and binder adhesive is repeated to form as many layers as necessary to complete the structure 42. Examples of the binder may include, but are not limited to, polymeric adhesives.

[0093] Na extrusão de material, uma primeira camada do material de estrutura é aquecida e depositada em um substrato por extrusão a partir de uma cabeça de extrusão (por exemplo, um bocal) em um formato predeterminado. Uma segunda camada do material de estrutura é aquecida de maneira similar e depositada em um formato predeterminado na primeira camada. As camadas adjacentes podem ser fundidas mediante deposição, na medida em que o material de estrutura extrudado está em um estado fluidificável que tem uma viscosidade predeterminada. (por exemplo, pelo menos parcialmente fundida). Esse processo de aquecer e extrudar o material de estrutura é repetido para formar quantas camadas forem necessárias para concluir a estrutura 42. Esse processo é repetido até que a estrutura 42 seja completamente formada.[0093] In material extrusion, a first layer of the structure material is heated and deposited onto a substrate by extrusion from an extrusion head (e.g., a nozzle) in a predetermined shape. A second layer of the structure material is similarly heated and deposited in a predetermined shape on the first layer. Adjacent layers may be fused upon deposition, to the extent that the extruded structure material is in a fluidifiable state having a predetermined viscosity (e.g., at least partially molten). This process of heating and extruding the structure material is repeated to form as many layers as necessary to complete the structure 42. This process is repeated until the structure 42 is completely formed.

[0094] Em fusão de leito em pó, um pó do material de estrutura é depositado em um substrato. Um laser funde o pó de material de estrutura depositado em um formato predeterminado para formar a primeira camada. Uma nova camada de pó de material de estrutura é depositada na primeira camada e um laser funde o pó de material de estrutura depositado em um formato predeterminado para formar a segunda camada. Camadas adjacentes podem ser ligadas mediante fusão. Esse processo de depositar e fundir o material de estrutura em pó é repetido para formar quantas camadas forem necessárias para concluir a estrutura 42. As modalidades específicas de fusão de leito em pó podem incluir sinterização a laser de metal direto (DMLS), fusão de feixe de elétrons (EBM), sinterização térmica seletiva (SHS), fusão a laser seletiva (SLM) e sinterização a laser seletiva (SLS).[0094] In powder bed fusion, a powder of the framework material is deposited on a substrate. A laser melts the deposited framework material powder into a predetermined shape to form the first layer. A new layer of framework material powder is deposited on the first layer, and a laser melts the deposited framework material powder into a predetermined shape to form the second layer. Adjacent layers may be bonded together by melting. This process of depositing and fusing the powdered framework material is repeated to form as many layers as necessary to complete the structure 42. Specific embodiments of powder bed fusion may include direct metal laser sintering (DMLS), electron beam melting (EBM), selective thermal sintering (SHS), selective laser melting (SLM), and selective laser sintering (SLS).

[0095] Em laminação de folha, as folhas do material de estrutura são empilhadas e ligadas umas às outras. As folhas podem ser cortadas nos respectivos formatos predeterminados e, então, ligadas juntas ou ligadas juntas e, então, cortadas em um formato predeterminado. As modalidades específicas de laminação de folha podem incluir fabricação aditiva ultrassônica (UAM) e fabricação de objeto laminado (LOM).[0095] In sheet lamination, sheets of the structure material are stacked and bonded together. The sheets may be cut to their predetermined shapes and then bonded together, or bonded together and then cut to a predetermined shape. Specific embodiments of sheet lamination may include ultrasonic additive manufacturing (UAM) and laminated object manufacturing (LOM).

[0096] Em deposição de energia direcionada, um braço de múltiplos eixos geométricos (por exemplo, 4 eixos geométricos, 5 eixos geométricos, etc.) equipado com um bocal se move ao redor de um objeto que é fixado no lugar. O material de estrutura é depositado do bocal (por exemplo, em uma forma de pó ou fio) nas superfícies existentes do objeto. Depois da deposição, o material de estrutura pode ser fundido com o uso de um laser, feixe de elétrons ou arco de plasma e, subsequentemente, solidificado em um formato predeterminado para formar a primeira camada. Uma nova camada de material de estrutura é depositada na primeira camada e é fundida e solidificada em um formato predeterminado para formar a segunda camada. Camadas adicionais são construídas da mesma maneira, em que o resfriamento de cada camada fundida resulta na ligação à camada que é subjacente à mesma. Esse processo é repetido até que a estrutura 42 seja completamente formada. Fabricação aditiva pode possibilitar a formação de solas de desgaste que exibem novos recursos e projetos. Exemplos de recursos que podem ser formados são ilustrados nas Figuras 10A a 10C.[0096] In directed energy deposition, a multi-axis arm (e.g., 4-axis, 5-axis, etc.) equipped with a nozzle moves around an object that is fixed in place. Structure material is deposited from the nozzle (e.g., in a powder or wire form) onto existing surfaces of the object. After deposition, the structure material may be melted using a laser, electron beam, or plasma arc and subsequently solidified into a predetermined shape to form the first layer. A new layer of structure material is deposited on the first layer and is melted and solidified into a predetermined shape to form the second layer. Additional layers are built up in the same manner, where cooling of each molten layer results in bonding to the layer underlying it. This process is repeated until the structure 42 is completely formed. Additive manufacturing may enable the formation of wear soles that exhibit new features and designs. Examples of features that can be formed are illustrated in Figures 10A through 10C.

[0097] Em uma modalidade, a pluralidade de camadas pode definir uma primeira região 1008a que inclui um primeiro material de estrutura que exibe uma primeira propriedade acústica e uma segunda região 1008b que inclui um segundo material de estrutura que exibe uma segunda propriedade acústica. A primeira e a segunda regiões 1008a, 1008b podem ocupar diferentes locais dentro da estrutura e o primeiro e o segundo materiais de estrutura podem ser materiais diferentes.[0097] In one embodiment, the plurality of layers may define a first region 1008a that includes a first structure material that exhibits a first acoustic property and a second region 1008b that includes a second structure material that exhibits a second acoustic property. The first and second regions 1008a, 1008b may occupy different locations within the structure and the first and second structure materials may be different materials.

[0098] Exemplos do primeiro e do segundo materiais de estrutura podem ser independentemente selecionados dentre elastômeros, polímeros que têm uma resistência predeterminada (por exemplo, resistência à tração, compressão e/ou flexão a partir da faixa de cerca de 10 MPa a cerca de 80 MPa), aços, ligas de metal, aços não endurecidos, ligas de metal não endurecidas, polímeros não curados (por exemplo, não reticulados).[0098] Examples of the first and second frame materials may be independently selected from elastomers, polymers having a predetermined strength (e.g., tensile, compressive, and/or flexural strength from the range of about 10 MPa to about 80 MPa), steels, metal alloys, unhardened steels, unhardened metal alloys, uncured (e.g., uncrosslinked) polymers.

[0099] As relativas frações da primeira e da segunda regiões 1008a, 1008b, e suas relativas colocações dentro do corpo de estrutura 42b, são configuradas para se adequar a uma ou mais propriedades acústicas da estrutura 42. Configurações da primeira e da segunda regiões 1008a, 1008b podem incluir uma ou mais camadas inteiras da pluralidade de camadas e porções das mesmas. A primeira e a segunda regiões 1008a, 1008b podem estar dispostas de uma maneira contínua ou descontínua de acordo com um padrão predeterminado. Exemplos de disposições da primeira e da segunda regiões 1008a, 1008b podem incluir padrões para criar propriedades acústicas, tais como estruturas paralelas ou padrões verificados. Em certas modalidades, a primeira e a segunda regiões 1008a, 1008b podem ser configuradas para alcançar atenuação acústica dentro de uma faixa de viscosidades normalizadas de cerca de 2 MPa*s/m a cerca de 10 MPa*s/m (por exemplo, através do ajuste das suas respectivas frações de volume). Em modalidades adicionais, a impedância acústica da sola de desgaste pode variar de cerca de 2,2 MRayl a cerca de 3 MRayl (unidades de mega Rayleigh de impedância acústica).[0099] The relative fractions of the first and second regions 1008a, 1008b, and their relative placements within the frame body 42b, are configured to conform to one or more acoustic properties of the frame 42. Configurations of the first and second regions 1008a, 1008b may include one or more entire layers of the plurality of layers and portions thereof. The first and second regions 1008a, 1008b may be arranged in a continuous or discontinuous manner according to a predetermined pattern. Examples of arrangements of the first and second regions 1008a, 1008b may include patterns to create acoustic properties, such as parallel structures or checked patterns. In certain embodiments, the first and second regions 1008a, 1008b may be configured to achieve acoustic attenuation within a range of normalized viscosities from about 2 MPa*s/m to about 10 MPa*s/m (e.g., by adjusting their respective volume fractions). In additional embodiments, the acoustic impedance of the wear sole may range from about 2.2 MRayl to about 3 MRayl (mega Rayleigh units of acoustic impedance).

[00100] Em outras modalidades, a atenuação dentro de um material pode ser opcionalmente uma função de uma direção de construção. Isto é, uma direção na qual a camada que contém o material é orientada com relação à geometria da sola de desgaste 40. Como um exemplo, a atenuação específica de um primeiro material de estrutura dentro da primeira região 1008a pode variar de cerca de 10 dB/cm a cerca de 15 dB/cm e a atenuação específica de um segundo material de estrutura dentro da segunda região 1008b pode variar de cerca de 45 dB a cerca de 55 dB, dependendo da possibilidade de a direção de construção ser para o lado, fundo ou para trás da sola de desgaste 40. Vantajosamente, um dispositivo de impressão 3D que forma a sola de desgaste 40 pode ser configurado para variar as direções de construção de diferentes porções da sola de desgaste 40 para fornecer propriedades acústicas desejadas. Pode ser entendido que, no entanto, em modalidades alternativas, propriedades acústicas de uma dada camada e/ou da sola de desgaste como um todo podem ser configuradas para variar em qualquer direção de interesse, independentemente da possibilidade ou não da direção ser a direção de construção.[00100] In other embodiments, the attenuation within a material may optionally be a function of a build direction. That is, a direction in which the layer containing the material is oriented with respect to the geometry of the wear sole 40. As an example, the specific attenuation of a first structure material within the first region 1008a may range from about 10 dB/cm to about 15 dB/cm and the specific attenuation of a second structure material within the second region 1008b may range from about 45 dB to about 55 dB, depending on whether the build direction is to the side, bottom, or back of the wear sole 40. Advantageously, a 3D printing device forming the wear sole 40 may be configured to vary the build directions of different portions of the wear sole 40 to provide desired acoustic properties. It may be understood, however, that in alternative embodiments, acoustic properties of a given layer and/or the wear sole as a whole may be configured to vary in any direction of interest, regardless of whether or not that direction is the construction direction.

[00101] Como um exemplo, a primeira região pode incluir uma camada formada a partir de um material polimérico completamente ligado e a segunda região pode incluir pó de polímero não ligado. A primeira e a segunda regiões podem estar dispostas de maneira alternada, em que a primeira região de polímero completamente ligado restringe o pó de polímero não ligado da segunda região. Tais camadas podem estar dispostas em camadas paralelas, em que cada uma tem uma espessura de cerca de 1 mm. Dessa maneira, a estrutura 42 pode exibir a propriedade acústica de atenuação quase completa dentro de uma faixa de viscosidade normalizada de cerca de 5 MPa*s/m a cerca de 10 MPa*s/m.[00101] As an example, the first region may include a layer formed from a fully bonded polymeric material and the second region may include unbonded polymer powder. The first and second regions may be arranged in an alternating manner, wherein the first region of fully bonded polymer restrains the unbonded polymer powder of the second region. Such layers may be arranged in parallel layers, each having a thickness of about 1 mm. In this manner, structure 42 may exhibit the acoustic property of nearly complete attenuation within a normalized viscosity range of about 5 MPa*s/m to about 10 MPa*s/m.

[00102] Em modalidades adicionais, conforme mostrado nas Figuras 10A e 10B, a pluralidade de camadas podem definir pelo menos uma cavidade dentro do corpo de estrutura 42b.[00102] In additional embodiments, as shown in Figures 10A and 10B, the plurality of layers may define at least one cavity within the frame body 42b.

[00103] Em um aspecto, pelo menos uma primeira cavidade 1010 pode ser configurada para receber um material de reforço, diferente do material de estrutura (por exemplo, o primeiro e/ou o segundo materiais de estrutura). Em uma modalidade, o material de reforço pode exibir uma resistência maior (por exemplo, resistência compressiva, resistência à tração e/ou resistência à flexão) que o material de estrutura. Dessa maneira, a resistência da estrutura 42 pode ser aumentada. Como um exemplo, o material de reforço pode exibir uma resistência dentro da faixa de 100 MPa a cerca de 4.000 MPa. Exemplos do material de reforço podem incluir fibra de carbono, fibra de vidro, ligas de aço, incrustações de cerâmica, incrustações Kevlar®, etc.[00103] In one aspect, at least one first cavity 1010 may be configured to receive a reinforcing material, different from the structure material (e.g., first and/or second structure materials). In one embodiment, the reinforcing material may exhibit a higher strength (e.g., compressive strength, tensile strength, and/or flexural strength) than the structure material. In this manner, the strength of the structure 42 may be increased. As an example, the reinforcing material may exhibit a strength within the range of 100 MPa to about 4,000 MPa. Examples of the reinforcing material may include carbon fiber, fiberglass, steel alloys, ceramic inlays, Kevlar® inlays, etc.

[00104] Em outra modalidade, o material de reforço pode exibir uma rigidez maior (por exemplo, módulo elástico) do que o material de estrutura. Como um exemplo, o material de reforço pode exibir um módulo elástico dentro da faixa de 100 GPa a cerca de 4.000 MPa. Exemplos de materiais de reforço podem incluir fibra de carbono, fibra de vidro, ligas de aço, incrustações de cerâmica, incrustações Kevlar®, etc. Dessa maneira, uma rigidez da estrutura 42 pode ser aumentada.[00104] In another embodiment, the reinforcing material may exhibit a higher stiffness (e.g., elastic modulus) than the frame material. As an example, the reinforcing material may exhibit an elastic modulus within the range of 100 GPa to about 4,000 MPa. Examples of reinforcing materials may include carbon fiber, fiberglass, steel alloys, ceramic inlays, Kevlar® inlays, etc. In this manner, a stiffness of the frame 42 may be increased.

[00105] Em outro aspecto, a pelo menos uma primeira cavidade 1010 pode ser dimensionada para receber um material endurecido que exibe propriedades de desgaste específicas. O material endurecido pode exibir uma resistência ao desgaste maior (por exemplo, dureza) que o material de estrutura. Dessa maneira, a resistência ao desgaste e vida útil da sola de desgaste podem ser aumentadas. Como um exemplo, o material endurecido pode exibir uma dureza dentro da faixa de cerca de 100 MPa a cerca de 450 MPa. O material endurecido pode incluir um ou mais dentre metais endurecidos, cerâmicas, plásticos reforçados e combinações dos mesmos. Exemplos adicionais de material endurecido podem incluir cerâmicas (por exemplo, óxido de alumínio), invólucro de metais endurecidos por nitretação, etc.[00105] In another aspect, the at least one first cavity 1010 may be sized to receive a hardened material that exhibits specific wear properties. The hardened material may exhibit a greater wear resistance (e.g., hardness) than the structure material. In this manner, the wear resistance and service life of the wear sole may be increased. As an example, the hardened material may exhibit a hardness within the range of about 100 MPa to about 450 MPa. The hardened material may include one or more of hardened metals, ceramics, reinforced plastics, and combinations thereof. Additional examples of hardened material may include ceramics (e.g., aluminum oxide), nitrided hardened metal shells, etc.

[00106] As modalidades do método 900 podem incorporar o material de reforço no corpo de estrutura 42b de uma variedade de maneiras. Em um aspecto, a pelo menos uma primeira cavidade 1010 pode ser formada como espaço vazio que é subsequentemente carregado com o material de reforço. Em outro aspecto, o material de reforço pode ser formado localmente dentro da pelo menos uma primeira cavidade 1010. Isto é, simultaneamente com as camadas 1002.[00106] Embodiments of method 900 may incorporate the reinforcing material into the frame body 42b in a variety of ways. In one aspect, the at least one first cavity 1010 may be formed as void space that is subsequently loaded with the reinforcing material. In another aspect, the reinforcing material may be formed locally within the at least one first cavity 1010. That is, simultaneously with the layers 1002.

[00107] As modalidades do formato e colocação da pelo menos uma primeira cavidade 1010 dentro do corpo de estrutura 42b podem ser variadas. Em um aspecto, o formato da pelo menos uma primeira cavidade 1010 pode ser redondo, elíptico ou poligonal. Conforme mostrado na Figura 10A, a pelo menos uma primeira cavidade 1010 pode ter um formato geralmente tubular (por exemplo, ter uma seção transversal geralmente circular) que se estende ao longo de pelo menos uma porção do comprimento da estrutura 42. A pelo menos uma primeira cavidade 1010 pode estar posicionada próxima à superfície distal 42d (por exemplo, a uma distância de cerca de 0,1 mm a cerca de 3 mm da superfície distal 42) dentro do corpo de estrutura 42b.[00107] Embodiments of the shape and placement of the at least one first cavity 1010 within the frame body 42b may be varied. In one aspect, the shape of the at least one first cavity 1010 may be round, elliptical, or polygonal. As shown in Figure 10A, the at least one first cavity 1010 may have a generally tubular shape (e.g., have a generally circular cross-section) that extends along at least a portion of the length of the frame 42. The at least one first cavity 1010 may be positioned proximate to the distal surface 42d (e.g., at a distance of about 0.1 mm to about 3 mm from the distal surface 42) within the frame body 42b.

[00108] A pelo menos uma primeira cavidade 1010 pode ocupar uma fração predeterminada da sola de desgaste 1000, 1020. Como um exemplo, a pelo menos uma primeira cavidade 1010 pode ocupar uma fração da sola de desgaste 1000, 1020 selecionada dentre a faixa de cerca de 1% em volume a cerca de 10% em volume com base no volume total do corpo de estrutura 42b.[00108] The at least one first cavity 1010 may occupy a predetermined fraction of the wear sole 1000, 1020. As an example, the at least one first cavity 1010 may occupy a fraction of the wear sole 1000, 1020 selected from the range of about 1 volume % to about 10 volume % based on the total volume of the frame body 42b.

[00109] Em outro aspecto, conforme ilustrado nas Figuras 10A e 10B, a pluralidade de camadas podem definir pelo menos uma segunda cavidade 1022 dentro do corpo de estrutura 42b. A pelo menos uma segunda cavidade 1022 pode ser um espaço vazio não carregado configurado para reduzir um peso da estrutura 42 em comparação com uma estrutura comparável formada sem a pelo menos uma segunda cavidade 1022. Dessa maneira, um peso da sola de desgaste 1000, 1020 pode ser reduzido.[00109] In another aspect, as illustrated in Figures 10A and 10B, the plurality of layers may define at least one second cavity 1022 within the frame body 42b. The at least one second cavity 1022 may be an unloaded void space configured to reduce a weight of the frame 42 compared to a comparable frame formed without the at least one second cavity 1022. In this manner, a weight of the wear sole 1000, 1020 may be reduced.

[00110] As modalidades do formato e colocação da pelo menos uma segunda cavidade 1022 dentro do corpo de estrutura 42b podem ser variadas. Em um aspecto, o formato da pelo menos uma segunda cavidade 1022 pode ser redondo, elíptico ou poligonal. Conforme mostrado na Figura 10B, a pelo menos uma segunda cavidade 1022 pode ter um formato geralmente tubular que se estende ao longo de pelo menos uma porção do comprimento da estrutura 42 (por exemplo, para a página) e tem uma seção transversal geralmente triangular. A pelo menos uma segunda cavidade 1022 pode estar posicionada em qualquer área dentro do corpo de estrutura 42b.[00110] Embodiments of the shape and placement of the at least one second cavity 1022 within the frame body 42b may be varied. In one aspect, the shape of the at least one second cavity 1022 may be round, elliptical, or polygonal. As shown in Figure 10B, the at least one second cavity 1022 may have a generally tubular shape that extends along at least a portion of the length of the frame 42 (e.g., toward the page) and has a generally triangular cross-section. The at least one second cavity 1022 may be positioned in any area within the frame body 42b.

[00111] A pelo menos uma segunda cavidade 1022 pode ocupar uma fração predeterminada da sola de desgaste 1000, 1020. Como um exemplo, pelo menos uma segunda cavidade 1022 pode ocupar uma fração da sola de desgaste 1000, 1020 que é selecionada dentre a faixa de cerca de 1% em volume a cerca de 50% em volume com base no volume total do corpo de estrutura 42b.[00111] The at least one second cavity 1022 may occupy a predetermined fraction of the wear sole 1000, 1020. As an example, the at least one second cavity 1022 may occupy a fraction of the wear sole 1000, 1020 that is selected from the range of about 1 volume % to about 50 volume % based on the total volume of the frame body 42b.

[00112] Em outra modalidade, ilustrado na Figura 10C, um material endurecido 1042, diferente do material de estrutura, pode estar posicionado em pelo menos uma porção da superfície distal 42d. Conforme discutido acima, a superfície distal 42d pode ser configurada para entrar em contato com o alvo. Conforme mostrado na Figura 10C, a superfície distal 42d pode ser curvada e dimensionada para encostar em pelo menos uma porção de uma superfície externa de um alvo curvado, tal como um tubo. Em outras modalidades, o formato da superfície distal pode ser configurado para corresponder às superfícies externas de alvos que têm diferentes formatos (por exemplo, plano, não circular, etc.).[00112] In another embodiment, illustrated in Figure 10C, a hardened material 1042, other than the structure material, may be positioned on at least a portion of the distal surface 42d. As discussed above, the distal surface 42d may be configured to contact the target. As shown in Figure 10C, the distal surface 42d may be curved and sized to abut at least a portion of an outer surface of a curved target, such as a tube. In other embodiments, the shape of the distal surface may be configured to match the outer surfaces of targets that have different shapes (e.g., flat, non-circular, etc.).

[00113] O material endurecido 1042 pode exibir propriedades de desgaste específicas, tais como maior resistência ao desgaste (por exemplo, dureza) do que o material de estrutura. Como um exemplo, o material endurecido 1042 pode exibir uma dureza dentro da faixa de cerca de 160 GPa a cerca de 450 GPa. O material endurecido 1042 pode incluir um ou mais dentre metais endurecidos, cerâmicas, plásticos reforçados e combinações dos mesmos. Exemplos adicionais do material endurecido 1042 podem incluir fibra de carbono, fibra de vidro, ligas de aço, cerâmicas (por exemplo, óxido de alumínio), invólucro de metais endurecido por nitretação, etc. Materiais não endurecidos, tais como ligas de latão, podem também ser empregados para melhorar propriedades de desgaste. Dessa maneira, a resistência ao desgaste e vida útil da sola de desgaste podem ser aumentadas.[00113] The hardened material 1042 may exhibit specific wear properties, such as greater wear resistance (e.g., hardness) than the frame material. As an example, the hardened material 1042 may exhibit a hardness within the range of about 160 GPa to about 450 GPa. The hardened material 1042 may include one or more of hardened metals, ceramics, reinforced plastics, and combinations thereof. Additional examples of the hardened material 1042 may include carbon fiber, fiberglass, steel alloys, ceramics (e.g., aluminum oxide), nitriding-hardened metal casing, etc. Non-hardened materials, such as brass alloys, may also be employed to improve wear properties. In this manner, the wear resistance and service life of the wear sole may be increased.

[00114] As modalidades do método 900 podem posicionar o material endurecido 1042 na superfície distal 42d em uma variedade de maneiras. Em um aspecto, após a estrutura 42 ser formada a partir da pluralidade de camadas, o material endurecido 1042 pode ser posicionado em pelo menos uma porção da superfície distal 42d. Em outro aspecto, o material endurecido 1042 pode ser formado localmente. Isto é, simultaneamente com as camadas 1002 da pluralidade de camadas.[00114] Embodiments of method 900 may position hardened material 1042 on distal surface 42d in a variety of ways. In one aspect, after structure 42 is formed from the plurality of layers, hardened material 1042 may be positioned on at least a portion of distal surface 42d. In another aspect, hardened material 1042 may be formed locally. That is, simultaneously with layers 1002 of the plurality of layers.

[00115] Conforme mostrado na Figura 10A, a abertura 46 se estende através da superfície proximal 42p, do corpo de estrutura 42b e da superfície distal 42d. Em funcionamento 904 do método 900, a membrana 48 pode ser colocada dentro da abertura 46. A membrana 48 pode ser acoplada à estrutura 42 por uma vedação substancialmente à prova de fluidos que inibe a passagem de um fluido a partir da superfície proximal 42p através da abertura 46.[00115] As shown in Figure 10A, aperture 46 extends through proximal surface 42p, frame body 42b, and distal surface 42d. In operation 904 of method 900, membrane 48 may be placed within aperture 46. Membrane 48 may be coupled to frame 42 by a substantially fluid-tight seal that inhibits the passage of a fluid from proximal surface 42p through aperture 46.

[00116] Assim configurado, o segundo canal de fluido 52 pode se estender a partir da superfície proximal 42p até a câmara 50 que se estende lateralmente entre as paredes laterais da abertura 46, que se estendem proximalmente em uma superfície distal da membrana e distalmente pela interseção da abertura 46 e a superfície distal 42d da estrutura 42.[00116] Thus configured, the second fluid channel 52 may extend from the proximal surface 42p to the chamber 50 that extends laterally between the side walls of the aperture 46, which extend proximally into a distal surface of the membrane and distally through the intersection of the aperture 46 and the distal surface 42d of the structure 42.

[00117] A membrana 48 pode ser colocada dentro da abertura 46 em uma variedade de maneiras. Em um aspecto, após a estrutura 42 ser formada a partir da pluralidade de camadas, a membrana 48 pode ser posicionada dentro da abertura 46. Um adesivo ou outro mecanismo de vedação pode ser empregado para formar a vedação substancialmente à prova de fluidos. Em outro aspecto, a membrana 48 pode ser formada localmente. Isto é, simultaneamente com as camadas 1002.[00117] The membrane 48 may be placed within the opening 46 in a variety of ways. In one aspect, after the structure 42 is formed from the plurality of layers, the membrane 48 may be positioned within the opening 46. An adhesive or other sealing mechanism may be employed to form the substantially fluid-tight seal. In another aspect, the membrane 48 may be formed locally. That is, simultaneously with the layers 1002.

[00118] Pode ser entendido que modalidades da revelação podem ser empregadas para a fabricação de solas de desgaste que têm configurações diferentes da sola de desgaste 40. Em um aspecto, o primeiro e o segundo canais de fluido 26, 52 podem ser omitidos e o acoplante pode ser direcionado para a segunda câmara 50 por um ou mais mecanismos alternativos. Como um exemplo, um fluxo pressurizado de acoplante pode ser direcionado para a segunda câmara 50 de fora da sola de desgaste.[00118] It can be understood that embodiments of the disclosure can be employed to manufacture wear soles having different configurations than wear sole 40. In one aspect, the first and second fluid channels 26, 52 can be omitted and couplant can be directed to the second chamber 50 by one or more alternative mechanisms. As an example, a pressurized flow of couplant can be directed to the second chamber 50 from outside the wear sole.

[00119] Efeitos da técnica exemplificativos dos métodos, sistemas e dispositivos descritos no presente documento incluem, a título de exemplo sem limitação, a habilidade em direcionar acoplantes ultrassônicos a partir de um encaixe de ponta de prova através de uma sola de desgaste de um aparelho de inspeção ultrassônica, uma redução em atrasos de inspeção que surge da substituição de acoplantes ultrassônicos drenados e substituição rápida da sola de desgaste. Através do uso de técnicas de fabricação aditiva, solas de desgaste podem ser formadas com custo inferior e com propriedades melhoradas (por exemplo, resistência ao desgaste, redução de peso, etc.)[00119] Exemplary art effects of the methods, systems, and devices described herein include, by way of example and without limitation, the ability to direct ultrasonic couplants from a probe fitting through a wear sole of an ultrasonic inspection apparatus, a reduction in inspection delays arising from the replacement of drained ultrasonic couplants, and rapid wear sole replacement. Through the use of additive manufacturing techniques, wear soles can be formed at lower cost and with improved properties (e.g., wear resistance, weight reduction, etc.)

[00120] Certas modalidades exemplificadoras foram descritas para fornecer um entendimento geral dos princípios da estrutura, função, fabricação e uso dos dispositivos e métodos revelados no presente documento. Um ou mais exemplos dessas modalidades são ilustrados nos desenhos anexos. Aqueles versados na técnica vão entender que os sistemas, dispositivos e métodos especificamente descritos no presente documento e ilustrados nos desenhos anexos são modalidades exemplificadoras sem limitação e que o escopo da presente invenção é definido somente pelas reivindicações. Os recursos ilustrados ou descritos em conjunto com uma modalidade exemplificadora podem ser combinados com os recursos de outras modalidades. Tais modificações e variações devem estar incluídas no escopo da presente invenção. Além disso, na presente revelação, componentes das modalidades nomeados de modo semelhante têm, geralmente, recursos similares e, assim, dentro de uma modalidade particular cada recurso de cada componente nomeado de modo semelhante não é necessariamente elaborado completamente.[00120] Certain exemplary embodiments have been described to provide a general understanding of the principles of structure, function, manufacture, and use of the devices and methods disclosed herein. One or more examples of such embodiments are illustrated in the accompanying drawings. Those skilled in the art will understand that the systems, devices, and methods specifically described herein and illustrated in the accompanying drawings are exemplary embodiments without limitation, and that the scope of the present invention is defined solely by the claims. Features illustrated or described in conjunction with an exemplary embodiment may be combined with features of other embodiments. Such modifications and variations are intended to be included within the scope of the present invention. Furthermore, in the present disclosure, similarly named components of embodiments generally have similar features, and thus, within a particular embodiment, each feature of each similarly named component is not necessarily elaborated upon completely.

[00121] A linguagem aproximada, conforme usada no presente documento ao longo do relatório descritivo e das reivindicações, pode ser aplicada para modificar qualquer representação quantitativa que possa variar de forma permissível sem resultar em uma mudança na função básica a qual é relacionada. Consequentemente, um valor modificado por um termo ou termos, tais como "cerca de", "aproximadamente" e "substancialmente", não se limitam ao valor preciso especificado. Em pelo menos alguns exemplos, a linguagem aproximada pode corresponder à precisão de um instrumento para medir o valor. No presente contexto e ao longo do relatório descritivo e das reivindicações, as limitações de faixa podem ser combinadas e/ou alternadas; tais faixas são identificadas e incluem todas as subfaixas contidas nas mesmas, a menos que o contexto ou a linguagem indiquem o contrário.[00121] Approximate language, as used herein throughout the specification and claims, may be applied to modify any quantitative representation that may be permissibly varied without resulting in a change in the basic function to which it relates. Accordingly, a value modified by a term or terms such as "about," "approximately," and "substantially" is not limited to the precise value specified. In at least some examples, approximate language may correspond to the precision of an instrument for measuring the value. In the present context and throughout the specification and claims, range limitations may be combined and/or alternated; such ranges are identified and include all subranges contained therein, unless the context or language indicates otherwise.

[00122] Uma pessoa versada na técnica observará recursos e vantagens adicionais da invenção com base nas modalidades descritas acima. Consequentemente, o presente pedido não deve ser limitado pelo que foi particularmente mostrado e descrito, exceto conforme indicado pelas reivindicações anexas. Todas as publicações e referências citadas no presente documento estão expressamente incorporadas a título de referência em sua totalidade.[00122] One skilled in the art will appreciate additional features and advantages of the invention based on the embodiments described above. Accordingly, the present application is not to be limited by what has been particularly shown and described, except as indicated by the appended claims. All publications and references cited herein are expressly incorporated by reference in their entirety.

Claims (15)

1. Método de formação de uma estrutura (42) de uma sola de desgaste (40) para um aparelho de inspeção ultrassônico (40), o método caracterizado por compreender: formar uma pluralidade de camadas (1002) a partir de pelo menos dois materiais de estrutura, sendo que aquelas adjacentes dentre a pluralidade de camadas (1002) são ligadas umas às outras para definir uma estrutura (42) de uma sola de desgaste (40), o método incluindo a formação de: uma superfície proximal (42p) configurada para prender a estrutura (42) em uma extremidade distal de um encaixe de ponta de prova (20), uma superfície distal (42d) configurada para entrar em contato com uma porção de uma superfície-alvo; um corpo de estrutura (42b) que se estende entre as superfícies proximal e distal (42p, 42d); uma abertura (46) que se estende através da superfície proximal (42p), do corpo (42b), e da superfície distal (42d); e 1. canal (52) que se estende a partir da superfície proximal (42p) até uma câmara (50) em comunicação fluida com a superfície distal (42d); em que a pluralidade de camadas define uma primeira região (1008a) incluindo um primeiro material de estrutura exibindo uma primeira propriedade acústica e uma segunda região (1008b) incluindo um segundo material de estrutura exibindo uma segunda propriedade acústica, em que a primeira e a segunda regiões (1008a, 1008b) ocupam locais diferentes dentro da estrutura (42), sendo as frações relativas da primeira e segunda regiões (1008a, 1008b) e sua colocação relativa dentro do corpo de estrutura (42b) configuradas para adaptar uma ou mais propriedades acústicas da estrutura (42).1. A method of forming a structure (42) of a wear sole (40) for an ultrasonic inspection apparatus (40), the method comprising: forming a plurality of layers (1002) from at least two structure materials, wherein adjacent layers of the plurality of layers (1002) are bonded to one another to define a structure (42) of a wear sole (40), the method including forming: a proximal surface (42p) configured to secure the structure (42) to a distal end of a probe fitting (20), a distal surface (42d) configured to contact a portion of a target surface; a structure body (42b) extending between the proximal and distal surfaces (42p, 42d); an aperture (46) extending through the proximal surface (42p), the body (42b), and the distal surface (42d); and 1. a channel (52) extending from the proximal surface (42p) to a chamber (50) in fluid communication with the distal surface (42d); wherein the plurality of layers define a first region (1008a) including a first framework material exhibiting a first acoustic property and a second region (1008b) including a second framework material exhibiting a second acoustic property, wherein the first and second regions (1008a, 1008b) occupy different locations within the framework (42), the relative fractions of the first and second regions (1008a, 1008b) and their relative placement within the framework body (42b) being configured to adapt one or more acoustic properties of the framework (42). 2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente colocar uma membrana (48) dentro da abertura (46), adjacente à superfície proximal (42p), sendo que a membrana (48) é acoplada ao corpo de estrutura (42b) por uma vedação à prova de fluidos de modo a inibir a passagem de um fluido através da superfície proximal por meio da abertura (46).2. The method of claim 1, further comprising placing a membrane (48) within the opening (46) adjacent to the proximal surface (42p), wherein the membrane (48) is coupled to the frame body (42b) by a fluid-tight seal so as to inhibit the passage of a fluid through the proximal surface via the opening (46). 3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a câmara (50) se estender dentro do corpo de estrutura (42b) entre uma superfície distal da membrana (48) e a superfície distal da estrutura (42d).3. The method of claim 2, wherein the chamber (50) extends within the frame body (42b) between a distal surface of the membrane (48) and the distal surface of the frame (42d). 4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o primeiro e o segundo materiais de estrutura serem materiais diferentes.4. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the first and second structure materials are different materials. 5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a pluralidade de camadas (1002) definirem pelo menos uma cavidade dentro do corpo de estrutura (42b).5. Method according to claim 1, characterized in that the plurality of layers (1002) define at least one cavity within the structure body (42b). 6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por a pluralidade de camadas (1002) definir pelo menos uma primeira cavidade (1010); o método compreendendo ainda receber um material de reforço tendo uma resistência superior à resistência do pelo menos um material de estrutura na pelo menos uma primeira cavidade.6. The method of claim 5, wherein the plurality of layers (1002) define at least one first cavity (1010); the method further comprising receiving a reinforcing material having a strength greater than the strength of the at least one structure material in the at least one first cavity. 7. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por a pluralidade de camadas (1002) definir pelo menos uma primeira cavidade (1010); o método compreendendo ainda receber um material de reforço tendo uma rigidez maior que a rigidez do pelo menos um material de estrutura na pelo menos uma primeira cavidade (1010).7. The method of claim 5, wherein the plurality of layers (1002) define at least one first cavity (1010); the method further comprising receiving a reinforcing material having a stiffness greater than the stiffness of the at least one frame material in the at least one first cavity (1010). 8. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por a pluralidade de camadas (1002) definir pelo menos uma primeira cavidade (1010); o método compreendendo ainda receber um material endurecido com uma dureza maior que a dureza do pelo menos um material de estrutura na pelo menos uma primeira cavidade (1010)..8. The method of claim 5, wherein the plurality of layers (1002) define at least one first cavity (1010); the method further comprising receiving a hardened material having a hardness greater than the hardness of the at least one structure material into the at least one first cavity (1010). 9. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por a pluralidade de camadas (1002) definir pelo menos uma segunda cavidade (1022) configurada para reduzir um peso da estrutura (42) em comparação com uma estrutura comparável formada sem a pelo menos uma segunda cavidade (1022).9. The method of claim 5, wherein the plurality of layers (1002) define at least one second cavity (1022) configured to reduce a weight of the structure (42) compared to a comparable structure formed without the at least one second cavity (1022). 10. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o método compreende ainda a formação de um ou mais recursos de fixação (1004, 1006) na superfície proximal (42p) ou adjacente a ela e configurados para fixar a estrutura (42) à extremidade distal de um encaixe de ponta de prova (20).10. The method of claim 1, wherein the method further comprises forming one or more attachment features (1004, 1006) on or adjacent to the proximal surface (42p) and configured to attach the structure (42) to the distal end of a probe fitting (20). 11. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o método ainda compreender a formação da superfície distal (42d) como uma superfície curvada e dimensionada para encostar em uma porção curvada de uma superfície externa de um alvo.11. The method of claim 1, wherein the method further comprises forming the distal surface (42d) as a curved surface sized to abut a curved portion of an outer surface of a target. 12. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente a colocação de uma camada resistente ao desgaste (1042) em pelo menos uma porção da superfície distal (42d).12. The method of claim 1, further comprising placing a wear-resistant layer (1042) on at least a portion of the distal surface (42d). 13. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda a formação do canal (52) para fazer com que um fluido recebido de um encaixe de ponta de prova (20) flua de modo laminar da superfície proximal (42p) até a superfície distal (42d).13. The method of claim 1, further comprising forming the channel (52) to cause a fluid received from a probe fitting (20) to flow in a laminar manner from the proximal surface (42p) to the distal surface (42d). 14. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por compreender ainda encostar a superfície distal (42d) a um dentre um tubo, uma barra, um lingote ou uma roda-trilho.14. The method of claim 11, further comprising placing the distal surface (42d) against one of a tube, a bar, an ingot or a track wheel. 15. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por compreender ainda encostar a superfície distal (42d) a um alvo formado de um material compósito.15. The method of claim 11, further comprising placing the distal surface (42d) against a target formed from a composite material.
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