BRPI0716681B1

BRPI0716681B1 - "métodos e arranjo para melhoria de determinações tomográficas, especificamente adequadas para inspeção de barras de reforço de aço em estruturas de concreto."

Info

Publication number: BRPI0716681B1
Application number: BRPI0716681A
Authority: BR
Inventors: Teresita Frigerio; Mario Alberto Juan Mariscotti; Marcelo Daniel Ruffolo; Peter Thieberg
Original assignee: Tomografia De Hormigon Armado S A
Priority date: 2006-11-14
Filing date: 2007-10-31
Publication date: 2018-12-26
Also published as: JP2010509608A; BRPI0716681A2; MX2009005074A; WO2008060398A3; US8064571B2; WO2008060398A2; JP4969656B2; EP2081496A2; EP2081496B1; CN101558293A; EP2081496A4; US20100054397A1; AR057580A1; CN101558293B

Abstract

métodos e arranjo para melhoria de determinações tomográficas , especificamente adequadas para inspeção de barras de reforço de aço em estruturas de concreto método e arranjo para melhor ia de determinações tomográficas por meio de radiação, especialmente adequadas para barras de aço em concreto. o método compreendendo irradiar o referido corpo com radiação penetrante, registrar a referida radiação transmitida através do referido corpo em meios de gravação, provendo um sistema de referência com uma pluralidade de elementos de referência independentemente identificados e individualizados feitos com um material absorvente de radiação de alta densidade, estes elementos de referência sendo arranjados de uma maneira ordenada, identificando as medições mencionadas acima; determinando tempos de irradiação; e determinando a posição e o tamanho de objetos dentro de um corpo, com base em informação registrada nos meios de gravação usados para medição .

Description

Métodos ε Arranjo para Melhoria de Determinações

TOMOGRÁFICAS, ESPECIFICAMENTE ADEQUADAS PARA INSPEÇÃO DE BARRAS DE REFORÇO DE

Aço em Estruturas de Concreto

Campo de Aplicação [0001] A presente invenção refere-se a métodos para analisar a estrutura tridimensional de um corpo opaco à luz visível, usando radiação penetrante, tal como raios X ou raios gama, cuja intensidade é atenuada como uma função do produto da espessura vezes a densidade do material atravessado. Especificamente, a invenção objetiva a análise de estruturas, e especialmente a determinação da posição e diâmetros de barras de aço em estruturas de concreto reforçadas, tais como vigas, colunas, e lajes.

[0002] Trabalho experimental executado até esta data tem empregado fontes de radiação gama. Entretanto, é possível aplicar o mesmo método em casos nos quais tubos de raio X, aceleradores lineares, ou outras fontes de radiação, são usados para estas aplicações assim como para outras aplicações.

[0003] A presente invenção compreende um método para executar uma determinação automática e precisa de parâmetros essenciais para uma análise tridimensional, tal como a posição da fonte e aquela do meio de gravação de radiação transmitida; um arranjo ideal para melhorar a qualidade da imagem quando os meios de gravação compreendem um filme que é sensível a variações na intensidade de radiação; um arranjo para a determinação tomográfica de barras de reforço em peças muito espessas de concreto usando fontes radioativas de baixa energia; e um procedimento para obter um resultado tomográfico destas medições.

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Descrição do Estado da Técnica [0004] Técnicas tomográficas são extensivamente usadas na medicina. O presente método é especificamente adequado, sem limitação, para concreto reforçado, e pode ser estendido para outras aplicações. Neste campo, raios X gerados por tubos convencionais, raios gama emitidos por fontes radioativas ou radiação eletromagnética de alta energia gerada por aceleradores lineares têm sido usados para a obtenção de imagens bidimensionais de radiação transmitida através de peças estruturais de concreto reforçado, tanto usando filmes sensíveis à radiação (placas radiográficas convencionais ou digitais) (ref. 3), telas de conversão de radiação para luz visível fluorescente (JP 61-254837, US 6333962) ou detectores de radiação de cintilação ou do tipo de estado sólido (US 5933473). A informação bidimensional obtida através da aplicação destas técnicas é útil para detectar elementos metálicos, a presença de corrosão, espaços vazios e rachaduras em uma peça de concreto. O problema tridimensional, isto é, a determinação da posição e do diâmetro das barras de aço em estruturas de concreto reforçado, foi também considerada, embora sem muito progresso até agora (ref. 1, 2, 3, US 5828723) exceto para os trabalhos descritos na ref. 4. Alguns dos problemas associados com este tipo de medição não foram ainda resolvidos. Estes problemas são: as dificuldades para adquirir dados apropriadamente precisos com relação à posição da fonte e dos meios de gravação requerida para mapeamento tomográfico de barras de aço; o baixo contraste de imagens, e assim, as dificuldades envolvidas na interpretação das mesmas, devido à intensidade de radiação difusa, especialmente no caso de peças de concreto de

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3/27 tamanho considerável; e a limitação na faixa de espessuras de concreto que pode ser estudada usando fontes portáteis de baixa energia.

[0005] O procedimento para a determinação tomográfica de barras de reforço, isto é, para determinar a posição e o diâmetro de barras de aço em uma estrutura de concreto reforçado, consiste, em uma primeira etapa, no arranjo da fonte de radiação em uma primeira posição em um lado do elemento estrutural sob estudo, e dos meios de gravação no outro lado aproximadamente oposto ao local da fonte durante irradiação, de modo que a seção sob exame é compreendida dentro do volume de uma pirâmide de altura igual à distância entre a fonte e os meios de gravação e de base igual à área coberta pelos meios de gravação. Em uma segunda etapa, o elemento sob exame é exposto à radiação emitida pela fonte durante um período de tempo suficientemente longo para que os meios de gravação recebam a dose de radiação transmitida requerida para obter um contraste ideal entre a radiação transmitida através das barras de aço e a radiação que não atravessou as barras de aço. A quantidade de tempo de irradiação é determinada como uma função do produto da espessura vezes a densidade do elemento sob exame. Em etapas subsequentes, o procedimento é repetido, com a fonte, e algumas vezes os meios de gravação, localizados em posições diferentes de modo que o volume sob exame seja similar àquele da primeira etapa. Finalmente, a informação gravada pelos meios de gravação é analisada para todas as medições referidas a uma peça estrutural dada, usando um algoritmo matemático para obter a posição e diâmetro de barras de aço dentro do volume coberto pelas medições.

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4/27 [0006] De modo a aplicar o referido algoritmo matemático é necessário saber as posições de ambos, da fonte e dos meios de gravação para as diferentes medições, com referência ao sistema de coordenada fixado para a peça estrutural sob estudo.

[0007] A presente invenção melhora o estado da técnica com relação aos requisitos mencionados acima provendo:

a) a introdução de elementos de referência gerando marcas fiduciais para maior precisão, confiabilidade e potencial de automação.

b) um arranjo dos meios de gravação consistindo da colocação destes meios a certa distância da peça estrutural sob estudo, portanto melhorando a qualidade da informação obtida. O valor ideal para esta distância é calculado usando um programa de simulação do tipo

Montecarlo especialmente desenvolvido para este objetivo (ref.

6) .

c) um arranjo de elementos para filtrar a radiação difusa, otimizada pelo programa do tipo

Montecarlo mencionado acima (ref. 6).

d) uma metodologia para analisar informação gravada nos meios de gravação para resolver problema tomográfico, isto é, o mapeamento tridimensional de barras de aço em uma estrutura de concreto reforçada, que substancialmente melhora o estado da técnica.

[0008] O uso de marcas fiduciais produzidas por objetivos de referência de absorção de radiação que são gravados em um filme radiográfico ou em meios de gravação digital para objetivo de alinhamento ou calibração de imagem, é bem conhecido em radiografia médica (ref. 7) assim como em determinações

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5/27 industriais por raio X (ref. 5) . No primeiro caso, elementos de referência são incorporados no corpo do paciente de modo a resolver o problema derivado da mudança de posição do paciente em diferentes medições. No caso de determinações industriais por raio X, por exemplo, uma sequência de barras de absorção de radiação de dimensões conhecidas é colocada na porção superior de uma laje de concreto reforçada de modo a determinar a espessura da laje.

[0009] Na presente invenção, o uso de marcas fiduciais serve para o duplo propósito de melhorar tanto a precisão quando a confiabilidade de determinações tomográficas da localização e do tamanho de barras de aço em uma estrutura de concreto reforçada. Em contraste com outras aplicações industriais de raio X, os objetos cujas imagens devem ser gravadas na radiografia estão geralmente localizados em uma distância considerável dos meios de gravação. Portanto, é possível obter dados de posição através de reconstrução estereoscópica, tomando duas ou mais exposições com a fonte de radiação colocada em diferentes locais. Para a reconstrução ser precisa é importante saber precisamente a posição tanto do filme quanto da fonte com relação à estrutura sob estudo.

Sumário da Invenção [0010] No método da presente invenção, marcas fiduciais são gravadas nos meios de gravação, por exemplo, uma placa radiográfica, pela colocação de objetos de referência de absorção de radiação em molduras localizadas no lado da fonte de radiação e/ou no lado dos meios de gravação, em posições precisamente conhecidas. O propósito disto é minimizar a necessidade de medições e gravações manuais durante trabalho de campo que são propensas a erro. Desta maneira, a informação requerida para a

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6/27 determinação tomográfica é automaticamente gravada nos meios de gravação para uso na análise computacional subsequente, dessa maneira impedindo imprecisões e erros característicos de determinações manuais, assim como outras do estado da técnica, tal como a posição do filme radiográfico dentro do cassete onde ele é colocado de modo a evitar sua exposição à luz.

[0011] Adicionalmente aos elementos de referência, no método da presente invenção a moldura no lado dos meios de gravação inclui um arranjo para posicionamento dos meios de gravação em uma distância ideal do elemento estrutural sendo examinado. A moldura também permite a adição de filtros adequados para atenuar o efeito de radiação difusa que, no caso de concreto reforçado, limita severamente a qualidade das imagens. Ambos, a distância ideal e os filtros ideais, são determinados por meio de um programa de computador especialmente desenvolvido para este propósito. Finalmente, o método compreende um procedimento especialmente desenvolvido para executar a análise tomográfica, considerando as marcas fiduciais e as condições de molduras e suportes .

Breve Descrição dos Desenhos [0012] A Figura 1 é uma vista em perspectiva do conjunto de fonte usado em um arranjo para determinar a posição e o tamanho de barras de reforço de aço em lajes e paredes de concreto reforçadas;

[0013] A Figura 2 é um diagrama seccional transversal de um arranjo usado para o estudo de barras de reforço em lajes e paredes, usando uma fonte externa;

[0014] A Figura 3 é um diagrama seccional transversal de

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7/27 um arranjo usado para o estudo de barras de reforço nas estruturas de concreto reforçadas, usando uma fonte interna;

[0015] As Figuras 4(a), 4(b) e 4(c) ilustram dois arranjos para o estudo de barras de reforço na seção central

inferior de	uma viga e um	arranjo para	o	estudo de	barras	de
reforço em uma	coluna.
[0016]		As Figuras	5(a), 5 (b)	e	5(c) são	vistas	em
perspectiva	do	suporte usado	para o estudo	de	barras de	reforço	de

aço em vigas e colunas, nas posições aberta e fechada.

[0017] A Figura 6 mostra a posição do suporte em uma viga.

[0018] A Figura 7 é um diagrama mostrando fonte, 'rebars', elementos de referência e arranjo de placa, simulados para cálculo dos erros envolvidos no uso do método da presente invenção, para determinar a posição das barras de reforço de aço em uma estrutura.

Descrição Detalhada da Invenção [0019] O método da presente invenção inclui equipamento de coleta de dados a ser usado no campo (o trabalho de campo) e um procedimento para a análise destes dados para obter o resultado tomográfico. O equipamento pode ser arranjado de diferentes maneiras de acordo com as características do elemento estrutural sob estudo, de acordo com a descrição provida abaixo.

[0020] Primeiramente, os aspectos gerais do método são descritos e, então, uma explanação é provida sobre como o método é aplicado a diferentes casos específicos (inspeção de lajes e paredes, de vigas e colunas e outros casos).

[0021] O equipamento de campo, que é um objeto da

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8/27 presente invenção, compreende, em primeiro lugar, um conjunto de dispositivos no lado da fonte de radiação, designados conjunto de fonte. No caso de medições usando uma fonte externa, isto é, com a fonte de radiação localizada externamente à peça sob estudo, o conjunto de fonte compreende um suporte para a fonte de radiação (tubo de raio X, acelerador linear, fonte radioativa ou outro) com seu colimador correspondente e um primeiro suporte, doravante denominado suporte I, anexado de forma retirável ao referido suporte, contendo os elementos de referência. 0 conjunto de fonte pode ser provido com elementos de escudo. 0 suporte compreende uma moldura feita de material leve, porém resistente (tal como, por exemplo, Al), de formato retangular ou outro formato, duas placas rígidas tendo o mesmo formato da moldura anexadas à referida moldura, de modo a abranger seus dois lados, tais placas feitas de material com fraca absorção de radiação (tal como, por exemplo, algum tipo de plástico). 0 conjunto de fonte é fixado em um lado do corpo a ser examinado. Se medições forem executadas usando uma fonte interna, o método é aplicável apenas se um tablete radioativo for usado como fonte de radiação, e neste caso, o conjunto de fonte se torna simplesmente um retentor para o recipiente / projetor da fonte e uma extensão que é introduzida dentro da peça sob estudo através de um orifício perfurado na mesma, de modo que o tablete radioativo possa ser colocado em diferentes posições dentro do corpo sob exame.

[0022] Em segundo lugar, o equipamento compreende um segundo suporte, doravante denominado suporte II, localizado em um dos lados da peça sob estudo opostos à fonte. O suporte II compreende um ou mais planos. Cada plano tem uma moldura com

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9/27 placas abrangentes e elementos de referência, tal como no suporte

I. 0 suporte II pode também compreender dispositivos para

identificar	cada	uma	das medições, filtros de	radiação	difusa,
retentores	para	os	meios de gravação e um	retentor	para um
medidor de	raios	gama (que é descrito abaixo).
[0023]		Os	elementos de referência são feitos	de um

material de alta densidade (tal como Pb ou W) e são arranjados de modo que a radiação emitida pela fonte atravesse os mesmos antes de atingir os meios de gravação. Os elementos de referência podem ser hastes, contas ou objetos similares, contas pequenas sendo mais preferidas por razões explicadas abaixo. Estes elementos de referência estão localizados nas placas que são fixadas à moldura do suporte.

[0024] A proteção mencionada acima na descrição do conjunto de fonte pode ser uma placa feita de chumbo, tendo uma espessura, por exemplo, de 4 mm, envolvendo a moldura do suporte I, o referido arranjo tendo o objetivo de absorver radiação difusa em ângulos acima e próximos de 90 graus através das primeiras camadas de concreto atravessadas pela radiação.

[0025] O dispositivo para identificar cada medição específica pode consistir de um suporte fixador para letras feitas de um material absorvente (Pb, W, etc.) para identificar o trabalho de campo específico sendo executado, cujo suporte fixador fica inalterado durante o trabalho de campo, enquanto um segundo suporte fixador contendo um sistema de numeração para identificar cada medição aumenta em uma unidade cada medição sucessiva. Este dispositivo pode ser integrado no suporte II de modo a facilitar o procedimento de identificação de cada medição, dessa maneira

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10/27 melhorando o estado da técnica.

[0026]		0 filtro	de radiação difusa pode	ser alojado
entre ambas as	placas no	suporte II, de modo a	atingir uma
proporção	ideal	entre a intensidade de radiação diret	a e aquela de
radiação	difusa	atingindo	os meios de gravação,	visto que a

referida proporção afeta o contraste da imagem do objeto sendo

examinado (por	exemplo,	barras de aço)	nos	meios de	gravação.	A
composição e	espessura	dos elementos	do	referido	filtro	de
radiação difusa	são sele	cionadas através	do	uso de um	programa	de

simulação, especialmente projetado para este objetivo (ref. 6).

[0027] O medidor de raios gama é uma placa de material de peso leve que suporta vários dispositivos sensíveis à radiação, cujo objetivo é obter leituras remotas das doses de radiação nos diferentes pontos da área abrangida, conforme registrado pelos meios de gravação durante as medições, dessa maneira permitindo avaliar o tempo de irradiação ideal para a medição.

[0028] Após o conjunto fonte e suporte II terem sido desdobrados, a fonte de radiação é ligada e a irradiação começa. No caso de uma fonte de radiação gama, o tablete radioativo é movido para a posição desejada. No modo de fonte externa, o tablete é posicionado em um colimador feito de material absorvente, que é parte do conjunto de fonte, de modo que radiação possa iluminar especificamente o volume sob estudo, dentro um ângulo sólido aproximadamente igual ou ligeiramente maior que o ângulo sólido definido pela fonte e pela área dos meios de gravação. No caso de fonte de radiação gama, no modo de fonte interna, o tablete é movido por meio de uma extensão do mecanismo de irradiação, que é introduzida em um orifício na peça

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sob exame,

dessa maneira permitindo uma medição no volume

correspondente ao ângulo sólido definido pela fonte e pela área dos meios de gravação.

[0029]

A irradiação ocorre durante um período de tempo

específico de acordo com as doses indicadas pelo medidor de raios gama, e com a tabela definindo o relacionamento entre o tempo de irradiação em relação às doses para combinações diferentes de fontes e de meios de gravação.

[0030]	Após a medição ter terminado, se os meios de
gravação são	do tipo cumulativo (placa radiográfica, filme ou

digital), que requerem leitura fora da linha, eles são removidos. Um novo meio de gravação é convenientemente colocado no suporte II; o numeral de medição é aumentado em uma unidade; e uma nova medição é executada com a fonte em uma nova posição, mudando a posição do conjunto de fonte ou não.

[0031]

Após um dado setor estrutural ter sido

inspecionado, e o número necessário de medições terem sido

executados,	uma determinação tomográfica é executada. 0
procedimento	de análise, que é parte do método da presente

invenção, inclui um programa de computador compreendendo as etapas a seguir:

[0032]	Inserir dados de tamanho e orientação da seção da
peça sendo	medida (viga, coluna, etc.), objeto da análise
tomográfica.	Um sistema de coordenada principal, fixado à

estrutura sob estudo, é definido, ao qual os resultados da análise serão referidos.

[0033]

Indicar em qual lado da peça sob estudo o meio de

gravação foi colocado em cada uma das medições.

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12/27 [0034] Identificar as marcas fiduciais nos meios de gravação. O programa executa um ajuste de quadrado mínimo para determinar com alta precisão a posição das referidas marcas fiduciais no sistema de coordenada dos meios de gravação. A precisão atingida pelos meios deste procedimento é melhorada quando as marcas fiduciais são círculos ou elipses, correspondendo a elementos de referência esféricos (vide abaixo uma observação sobre a precisão que pode ser atingida com este método). A posição das marcas fiduciais determina: i) a posição da fonte em cada medição com relação aos meios de gravação e ao sistema de coordenada principal e, ii) a posição dos meios de gravação com relação ao sistema de coordenada principal e com relação à posição dos meios de gravação no restante das medições feitas na mesma seção da estrutura.

[0035] Determinar pares de dados correspondentes ao contorno das projeções da barra de aço em diferentes seções, denominados par de contorno. O número de pares requeridos depende da orientação e das alterações na direção das projeções de barra.

[0036] Calcular os cones de sombra definidos pela posição da fonte e cada par de contorno, obtidos para todas as medições executadas para a mesma seção da peça sob estudo.

[0037] Determinar intersecções do cone de sombra correspondendo às barras reais, levando em conta os pares de contorno para as diferentes medições seccionais transversais, todas executadas ao longo da peça sob exame.

[0038] Produzir um relatório técnico com o resultado tomográfico, isto é, o número, posição e diâmetro de cada barra

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13/27 nas seções examinadas.

[0039] Este procedimento de análise é caracterizado e distinguido do estado da técnica por combinar de uma maneira simples os dados resultantes de diferentes sistemas de coordenadas (os sistemas de coordenada para cada um dos meios de gravação) em um sistema de coordenada principal único fixado à peça sob estudo.

[0040] O uso do método da presente invenção será descrito agora em referência a casos específicos, como exemplos ilustrativos não limitativos.

[0041] Em uma configuração específica da invenção, o método é usado para determinação tomográfica de barras de reforço ou paredes usando uma fonte de Ir¹⁹². O equipamento compreende, neste caso, um conjunto de fonte fixado a uma das faces de uma laje ou parede cujas barras de reforço devem ser medidas, e um suporte II uniplanar fixado ao lado oposto da laje ou parede. Em geral, embora não sempre, medições de lajes e paredes são executadas no modo de fonte externa.

[0042] Um exemplo desta configuração para a análise de uma laje usando uma fonte externa é ilustrado nas Figuras 1 e 2. O conjunto de fonte é mostrado na Figura 1 e compreende um suporte I 101 consistindo de uma moldura 102 e duas placas 103, uma placa superior e uma inferior, nas quais elementos de referência 104 são anexados em posições precisamente prédefinidas; um suporte de fonte composto de duas colunas 105, um membro transversal 106, um suporte de colimador 107 e um colimador 108. O tamanho deste conjunto corresponde às necessidades e condições experimentais. O caso mostrado neste exemplo é preparado para uso com placas radiográficas, por exemplo, de 35 x 43 cm, e,

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14/27 consequentemente, a moldura 102 do suporte I 101 é, por exemplo, de 39 x 49 cm. As duas colunas 105 são inseridas de forma retirável na moldura 102 do suporte I 101. As colunas 105 suportam um membro transversal 106, que pode estar localizado em duas alturas pré-definidas. Um suporte 107 para o colimador 108, no qual a fonte radioativa é introduzida, desliza horizontalmente no membro transversal 106. O suporte 107 do colimador 108 pode ser fixado ao membro transversal 106 em diferentes posições horizontais pré-determinadas 109 por meio de um parafuso de ancoragem. O membro transversal 106 atravessa o suporte I 101 diagonalmente, passando através de seu centro. A proteção 112, que pode ser usada para barrar radiação tangencial e aumentar a proteção radiológica, é mostrada parcialmente. A moldura 102 e o membro transversal 106 são, preferivelmente, feitos de Al e as colunas 105 são, preferivelmente, feitas de aço.

[0043] O conjunto pode ser anexado à laje ou parede sob estudo usando diferentes procedimentos. Um deles compreende, por

exemplo,	o	uso de	dois copos de sucção 110,	anexados em lados
opostos	da	moldura	102 do suporte I 101,	fixando o conjunto
inteiro	nos	pisos	ou pavimentos lisos; um	outro procedimento

compreende o uso de parafusos afixados em orifícios 111 perfurados na moldura 102 do suporte I 101 para este objetivo.

[0044] A Figura 2 mostra uma vista seccional transversal de um arranjo adaptado para ser usado para estudar uma estrutura 203 consistindo de uma laje de concreto reforçada, subpiso e piso,

com uma	fonte	externa, onde	o suporte	1 101	é colocado na
estrutura	203	e o	suporte	II	205 é colocado	sob a referida
estrutura	203.	Para	a análise	de	acordo com	este	arranjo, a fonte

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15/27 está localizada nas posições 201 e 202; as referidas posições sendo selecionadas por um cálculo que considera a espessura 203 e densidade, neste caso, do conjunto de laje, subpiso e piso. As posições horizontal e vertical da fonte em ambas as medições da mesma porção da laje (ou parede) deve ser determinada de modo a otimizar as condições a seguir:

a) o maior volume de inspeção eficaz possível 204 deveria ser abrangido em ambas as medições.

b) a maior área de gravação eficaz possível na placa radiográfica (colocada dentro do alojamento 209) deveria ser obtida, considerando a faixa de sensibilidade da placa e a diferença dos caminhos de radiação incidentes entre as bordas e o centro da placa.

c) a duração de cada medição deveria ser mantida a um mínimo.

[0045] De modo a posicionar a fonte de acordo com estas condições, o suporte I tem duas alturas pré-definidas possíveis e quatro posições horizontais possíveis 109 em cada lado do centro do membro transversal 106, separadas por uma distância prédefinida de, por exemplo, 1 cm na direção do membro transversal 106.

[0046] Também é mostrado na Figura 2 o conjunto de elementos de referência (neste caso, pequenas contas) 104, no suporte 1 101, e 207 no suporte II 205, inseridos nas placas 103 e 206, respectivamente. No caso do suporte 1 101, um par de contas 104 pode ser colocado no eixo vertical de cada posição horizontal pré-determinada 109 no membro transversal 106 para posicionamento da fonte, de modo a visualizar prontamente a posição da fonte em

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16/27 cada medição pela leitura das respectivas marcas fiduciais nos meios de gravação. Marcas fiduciais correspondendo a elementos de referência permitem uma determinação precisa das posições da fonte e dos meios de gravação para cada medição com relação a um sistema de coordenada fixo, que é comum para todas as medições executadas na mesma seção. Os elementos de referência que estão mais próximos da fonte e dos meios de gravação são aqueles que permitem a referida determinação com o menor erro com relação às posições da fonte e dos meios de gravação, respectivamente.

[0047] A Figura 2 também mostra um arranjo do filtro de radiação difusa 208, dos meios de gravação 209 (por exemplo, um cassete com uma placa radiográfica e telas de amplificação usuais no mesmo) e o medidor de raios gama 210 em contato com o lado posterior dos meios de gravação. O lado superior dos meios de gravação está em contato com o filtro 208. O espaço entre placas inferior e superior 206 é tal que, após o meio de gravação ser arranjado, ele permanecerá em uma distância ideal da estrutura a ser medida, cuja distância é determinada por uma simulação executada com o programa de Ref. 6.

[0048] O procedimento para estudar as barras de reforço de lajes ou paredes consiste, na primeira placa, na fixação do conjunto de fonte em um dos lados da estrutura sob estudo por meio de um dos procedimentos alternativos mencionados acima. Então, o colimador é colocado em uma primeira posição 201, movendo-o horizontalmente ao longo do membro transversal 106 até uma das posições pré-determinadas 109 e movendo o referido membro transversal verticalmente para uma das posições pré-determinadas nas colunas 105, de maneira que a posição 201 corresponda àquela

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17/27 indicada para atender as condições mencionadas acima. Então, o segundo suporte II 205 é colocado no lado oposto da estrutura, usando um meio de gravação não exposto 209. Na etapa a seguir, irradiação durante um período de tempo pré-determinado é executada (por exemplo, de acordo com a indicação do medidor de raios gama). No final deste período de tempo, a fonte é devolvida para seu recipiente protegido e os meios de gravação 209, no caso em que são do tipo cumulativo (por exemplo, placa radiográfica, filme ou digital), dessa maneira requerendo processamento fora da linha, são retirados para processamento adicional.

[0049] Este procedimento é então repetido, colocando a fonte em uma segunda posição 202, e um novo meio de gravação 209 é colocado no lugar, em uma posição similar à anterior. Não é necessário que as posições dos meios de gravação sejam exatamente iguais em ambas as medições (como ocorria no estado da técnica) devido ao sistema de referência da presente invenção.

[0050] Finalmente, após as medições programadas para a seção de estrutura sob estudo terminarem (neste exemplo específico, duas placas radiográficas), a determinação tomográfica é executada, seguindo o procedimento descrito acima, de modo a determinar o número de barras de aço, seu diâmetro, condição e local dentro da estrutura, pela combinação da informação resultante de todas as medições.

[0051] A Figura 3 mostra um diagrama seccional transversal similar àquele da Figura 2, mas com um arranjo que usa o modo de fonte interna (vide abaixo)

Neste caso, o suporte I não existe e o método da presente invenção se aplica usando elementos de referência 207 (contas neste caso) nas placas 206 do

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18/27 suporte II. 0 filtro 208 e o medidor de raios gama 210 mostrados na Figura 2 não são mostrados aqui por uma questão de clareza, enquanto o meio de gravação é, neste caso, uma placa radiográfica indicada com uma linha preta com intervalos brancos 301 simulando as marcas fiduciais ou sombras produzidas pela absorção de radiação emitida pela fonte nos elementos de referência 207. O operador apenas mede e registra a posição do suporte com relação a algum ponto de referência na estrutura. As posições da fonte e dos meios de gravação podem, então, ser calculadas por meio do conhecimento das coordenadas das contas de referência 207 e pela medição da posição de suas imagens 301 na placa radiográfica.

[0052]	Como no caso	do	modo de	fonte externa,	sem
mover o	suporte	um segundo meio	de	gravação	é, então, colocado	no
suporte	II e uma nova medição	é	executada	com a fonte em	uma

segunda posição. Os dados destas duas medições, ou mais se for o caso, são, então, usados para determinar a posição e tamanho das barras de reforço na laje. Este procedimento tem a vantagem de economizar tempo e esforço durante o trabalho de campo e também permite evitar erros e, dessa maneira, atingir uma precisão melhor, especificamente naqueles casos onde o acesso simultâneo em ambos os lados da estrutura não é possível, como é frequentemente o caso de lajes ou paredes, nas quais a fonte e os meios de gravação estão em salas diferentes. Nestes casos, medições convencionais da posição da fonte com relação aos meios de gravação não são triviais.

[0053] De modo a determinar as posições da fonte e dos meios de gravação (que são necessários para a determinação tomográfica de barras de reforço) é, em princípio, suficiente

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19/27 obter imagens de dois elementos de referência para cada uma. Na prática, entretanto, é conveniente arranjar mais que dois elementos de referência e obter suas marcas fiduciais correspondentes de modo a atingir maior precisão, pela média dos resultados obtidos para pares individuais e, também, devido à possibilidade de que algumas destas marcas possam estar sobrepostas a outras marcas na placa, portanto tornando difícil sua interpretação. A possibilidade de fazer a média de valores independentes tem a vantagem de reduzir erros de leitura, assim como aqueles erros derivados de tolerâncias de manufatura com relação à posição pré-determinada dos elementos de referência.

[0054] Em uma outra configuração da invenção, o método é aplicado à determinação tomográfica de barras de reforço em vigas ou colunas. De maneira análoga como no caso anterior, o equipamento neste caso compreende um conjunto de fonte fixado em um dos lados da viga ou coluna cujas barras de reforço deveríam ser medidas, e um suporte II uni-, bi- ou triplanar, fixado ao outro lado ou lados da viga ou coluna.

[0055] Um exemplo desta configuração, aplicado ao estudo de uma seção central de uma viga, é ilustrado nas Figuras 4, 5 e 6.

[0056] A Figura 4 mostra esquematicamente dois arranjos possíveis para o estudo de uma seção de viga e uma seção de coluna, usando um tablete radioativo de Ir¹⁹² como uma fonte. Em (a) um arranjo do modo de fonte externa é mostrado. O conjunto de fonte compreende um suporte 401 para o recipiente/projetor de fonte 402 com sua fonte, fixado a um suporte I 403 com uma moldura e duas placas compreendendo elementos de referência (similar ao

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20/27 suporte I 101 na Figura 1 e de acordo com a descrição dos elementos mostrados na Figura 1). Uma proteção opcional (não mostrada na Figura 4) similar àquela mostrada como referência 112 na Figura 1 pode ser adicionada com o objetivo de reduzir a intensidade de radiação tangencial. O colimador 404 permite direcionar radiação na direção desejada (na direção do lado direito na figura) após a fonte ser deslocada de dentro do recipiente 402 para o colimador 404 de modo a iniciar a medição. O suporte II 405 consiste de duas placas, cada compreendendo uma moldura com placas, elementos de referência, espaço para um filtro, um suporte para os meios de gravação e, opcionalmente, um medidor de raios gama (vide Figuras 5a e 5b), de maneira análoga à descrição para o suporte II 205 na Figura 2. O referido suporte é anexado à viga de modo que ambos os planos permaneçam em contato com dois lados da viga (oposto e adjacente ao lado no qual o suporte da fonte é anexado) e a intersecção de ambos os planos coincide com a extremidade da viga oposta ao lado da fonte. No caso de fonte externa, na qual a fonte está localizada conforme mostrado na Figura 4 (a), uma ou mais medições (com a fonte em posições diferentes nas direções vertical e horizontal) são executadas com meios de gravação 406, localizados nos suportes dos meios de gravação nos planos vertical e horizontal do suporte II 405. Em (b) um arranjo similar, mas no modo de fonte interna, é mostrado, onde a moldura 403 e seus elementos associados são removidos do conjunto de fonte, e o colimador 404 é substituído por uma extensão 407 consistindo de um tubo de material adequado e de diâmetro apropriado (por exemplo, aproximadamente 12 mm e 15 mm de diâmetro interno e externo, respectivamente) para permitir o

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21/27 deslocamento da fonte no mesmo, cujo tubo é introduzido através de um orifício (por exemplo, de aproximadamente 17 mm de diâmetro) perfurado em um dos lados laterais da viga a certa distância do lado inferior da viga (por exemplo, aproximadamente 2 8 cm se a fonte usada for ¹⁹²Ir e, por exemplo, 50 cm se a fonte for ⁶⁰Co) . Por exemplo, o comprimento deste tubo e a profundidade do orifício deveríam ser aproximadamente iguais à espessura da viga menos aproximadamente 10 cm. Ao usar uma fonte interna, N medições são, preferivelmente, executadas, (onde N é o número inteiro maior e mais próximo de A/10-1, sendo A a largura da seção de viga medida em cm) . Em uma primeira medição, a fonte é colocada, por exemplo, na posição 408, aproximadamente a 10 cm do lado da viga através do qual a fonte é inserida e os meios de gravação são colocados nos apoios do suporte 405, preferivelmente na posição 410, de modo que seu centro esteja oposto à posição 408 da fonte. Em medições sucessivas, a fonte e o centro dos meios de gravação são colocados, por exemplo, a 20, 30 ... (A-10) cm do lado da viga, através do qual a fonte é inserida (posições 409 para a fonte e 411 para os meios de gravação e posições sucessivas). Em (c) um arranjo similar a (b) no modo de fonte interna é mostrado para o estudo de barras de reforço em uma coluna mais espessa do que estabelecido pelos padrões aplicáveis, por exemplo, Testing concrete, British Standard 1981, parte 205. Recoirimendations for radiography of concrete, 1986 (ref. 3). Neste arranjo uma fonte de ¹⁹²Ir é usada, onde um plano adicional 412 é adicionado ao suporte II (conforme mostrado em maiores detalhes na Figura 5(c)) e este plano é ajustado de modo que ele contata o lado adjacente ao lado através do qual a fonte é introduzida (Figura 4(c)). Um orifício é

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22/27 preferivelmente perfurado no centro do lado através do qual a fonte será introduzida se a distância entre o orifício e os lados adjacentes for, por exemplo, entre 20 e 30 cm, ou dois orifícios são perfurados em casos diferentes, tais como cada orifício a uma distância, por exemplo, entre 20 e 30 cm de ambos os lados adjacentes ao lado da fonte (estes valores são aumentados por um fator de aproximadamente 2,5 se uma fonte ⁶⁰Co for empregada). Em uma primeira medição, a fonte é introduzida, por exemplo, 10 cm dentro da coluna. No caso de um orifício central único, dois meios de gravação localizados opostos entre si nos planos adjacentes ao lado através do qual a fonte é introduzida, e cujos centros são opostos à fonte, são simultaneamente irradiados. Por outro lado, um meio de gravação único localizado a uma distância, por exemplo, entre 20 e 30 cm do orifício, em um dos lados adjacentes ao lado onde a fonte é introduzida, é irradiado. Tantas medições quantas forem necessárias são executadas deslocando a fonte, por exemplo, em intervalos de 10 cm, até uma profundidade igual à dimensão da coluna na direção paralela ao orifício, menos 10 cm. Em cada medição os meios de gravação (um ou mais, no caso de medições simultâneas) são colocados opostos à fonte. A(s) medição(ões) na(s) qual(is) a fonte está, por exemplo, entre 20 e 30 cm do lado oposto ao lado através do qual a fonte é introduzida, é (são) executada(s) colocando um meio de gravação no lado oposto ao lado onde a fonte foi introduzida. No caso de dois orifícios, o procedimento é repetido com os meios de gravação localizados no lado oposto àquele usado na primeira série de medições.

[0057] As Figuras 5(a), 5 (b) e 5 (c) ilustram arranjos para o suporte II usado no estudo de vigas e colunas conforme

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23/27 descrito acima. As Figuras 5(a) e 5(b) ilustram dois planos perpendiculares, o plano principal 501, e o plano secundário 502, fixados entre si, que podem ser alterados de modo a adotar duas posições alternadas: i) uma posição aberta para uso durante a medição (Figura 5(a)) e ii) uma posição fechada para uso durante o transporte (Figura 5(b)) . Adicionalmente, um outro plano secundário 503 pode ser adicionado que é perpendicular ao plano principal 501, e que pode deslizar na moldura do plano principal, de modo que contate a lateral livre da viga ou coluna. Cada um dos planos 501, 502 e 503 é similar ao suporte II uniplanar 205 da Figura 2 e compreende, assim como a última, um sistema de referência, um alojamento para um filtro de radiação difusa, um suporte para os meios de gravação e um suporte para um medidor de raios gama, como foi descrito acima (nem todos os elementos são mostrados nas Figuras 5(a), 5(b) e 5(c) por uma questão de clareza). A posição dos centros dos meios de gravação localizados nos planos 501 e 502 pode variar em uma distância aproximadamente igual a um comprimento do plano correspondente, enquanto no caso do plano 503, esta variação é restrita pelo fato de uma das bordas dos meios de gravação localizado no suporte neste plano, ser limitada pela superfície superior do plano principal. O comprimento do plano principal do protótipo mostrado na figura 6 é determinado pela aplicação, e neste caso, por exemplo, de aproximadamente 50 cm, e pode ser estendido usando suplementos. Também mostradas na Figura 5 (a) estão tiras de metal 505 que proveem um meio de fixação para o suporte II à viga ou coluna, e um parafuso 504 que é ajustado contra os meios de gravação localizados no plano 502, quando o último está em uma posição

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24/27 vertical (como no caso das Figuras 4 (a) e 4(b)) para impedir os meios de gravação de deslizarem para baixo.

[0058] A Figura 6 ilustra a posição do suporte II com planos perpendiculares na posição de operação em uma viga com meios de gravação 209 nos planos vertical e horizontal (medidor de raios gama não mostrado) . O suporte II é fixado à viga ou coluna por qualquer um dos procedimentos alternativos descritos acima, de modo que os planos contatam os lados da viga ou coluna e a intersecção dos planos 501 e 502 coincide com uma das extremidades da viga ou coluna.

[0059] O método da presente invenção também pode ser aplicado a outros estudos de estruturas e outros corpos opacos à luz visível. Dentro do campo de estruturas, devem ser mencionados os suportes flexíveis, com os atributos descritos acima, para o estudo, por exemplo, de colunas com seção transversal não retangular. O método da invenção pode ser aplicado ao estudo de laterais de viga, de modo a determinar o ponto no qual certas barras de aço mudam de direção de modo a resistir a estresse por cisalhamento próximo aos suportes da viga, ou também ao estudo das seções superiores de vigas acima dos suportes de viga, ou de fundações e, no caso da espessura da peça assim requerer, o modo de fonte interna pode ser aplicado. O método da invenção também foi usado para o estudo da estrutura de metal interna de monumentos e ornamentos.

[0060] A Figura 7 é um esquema simplificado de um arranjo específico usando uma fonte interna que foi preparada para ilustrar quantitativamente a precisão que pode ser obtida na determinação tomográfica de barras de reforço com o método da

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25/27 presente invenção. Para o objetivo desta descrição, nós necessitamos apenas considerar duas posições de fonte 701 e 702, duas barras de aço 703 e 704, contas de referência 207 incorporadas na placa superior 206 do suporte II, nas posições (X, Y) indicadas na Figura 7 (placa inferior 206 no suporte II, filtro 208, e medidor de raios gama 210 não são mostrados no esquema por uma questão de clareza). Conforme descrito aqui acima, estas contas são elementos muitos absorventes de radiação de um diâmetro adequado (preferivelmente, 2 mm). Sob radiação estas contas 207 criam sombras ou marcas fiduciais nos meios de gravação 209, as quais têm o formato de elipse, que são mais claros que o fundo. A razão do formato esférico destes elementos de referência ser preferida se deve à sombra de uma esfera ser um círculo ou de uma elipse e estes formatos podem ser ajustados usando o método dos quadrados mínimos e, portanto, sua posição pode ser determinada com maior precisão do que é obtido usando outros formatos.

[0061] A precisão com a qual a posição e o diâmetro de barras de aço 703 e 704 podem ser determinados, que constituem a variável desconhecida do problema tomográfico a ser resolvido, depende das tolerâncias de manufatura de todos os componentes compreendendo o sistema de referência e também a precisão com a qual os centros das imagens da conta e as vistas seccionais transversais das sombras projetadas pelas barras de aço podem ser extraídos dos meios de gravação. As fontes de erro e suas magnitudes, assumidas com o objetivo do efetuar o presente cálculo, são resumidas na primeira seção da Tabela I.

[0062] O cálculo de erros associados com o método da

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26/27 presente invenção foi executado usando software de computador realistico que foi especialmente desenvolvido para este objetivo. Este software simula a situação real com base nos valores nominais para as posições de fonte, contas de referência, barras de aço e meios de registro, enquanto também considera os erros atribuíveis a tolerâncias de manufatura e erros de leitura de marcas fiduciais nas placas. Aqueles erros foram estimados em uma base estatística, assumindo uma distribuição normal com certos desvios padrões. Os valores e o sistema de coordenada usados nestes cálculos são mostrados na Figura 7. As barras de aço 703 e 704 presumivelmente são paralelas ao eixo Z. Quatro contas 207 alinhadas em pares com o eixo Z são também presumivelmente localizadas, por exemplo, 10 cm abaixo e acima do plano do desenho.

[0063] A seção inferior da Tabela I resume os resultados obtidos pela simulação de duas mil medições, da precisão atingível quando usando o presente método na determinação da posição de barras de aço desconhecidas. Por uma questão de simplicidade, o cálculo não inclui a incerteza da posição da placa com relação ao suporte. Esta magnitude pode ser determinada muito precisamente usando as marcas fiduciais das contas inseridas na placa inferior do suporte, que é muito próxima da placa. Os erros mencionados acima resultam basicamente da suposição de que a posição da fonte é a priori desconhecida.

arranjo diferente àquele

Portanto, este cálculo corresponde a um descrito anteriormente em conexão com as

Figuras 1 e 2, na qual posição da fonte foi considerada como antecipadamente conhecida.

O cálculo é, portanto, especialmente relevante para os casos de fonte interna, para os quais a posição da fonte não é precisamente conhecida a priori. Apesar das

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27/27 aproximações mencionadas anteriormente, os erros estimados no método da invenção são considerados representativos para a aplicação da invenção.

Tabela I

SUPOSIÇÕES	Erros (mm)
Erro de manufatura na posição X, Z das contas	0,5
Erro de manufatura na posição Y das contas	0,5
Desalinhamento em X e Z das placas 206 (Figura 2)	1
Erro em Y da posição de placa no local de leitura	1
Erro de ajuste de posição de marcas fiduciais	0,5
Erro de ajuste da posição de imagens de barra de aço	0,5
RESULTADOS
BARRA 1	Erro em X	0,9
Erro em Y	3,9
BARRA 2	Erro em X	1,2
Erro em Y	4,6

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Claims

1. Método para a inspeção de reforços de aço em estruturas de concreto, o referido método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:

a) irradiar a referida estrutura (203) com radiação penetrante de diferentes posições por meio de uma fonte de radiação e

b) registrar a referida radiação transmitida através da referida estrutura (203) para as diferentes posições da fonte (701, 702) de radiação nos meios de gravação (209); o método compreendendo ainda as etapas de:

i. definir e fixar um sistema de coordenada principal à estrutura (203) sob estudo, à qual os resultados da análise estarão relacionados;

ii. prover um sistema de referência com uma pluralidade de elementos de referência (104) independentemente identificados e individualizados, feitos de um material absorvente de radiação de alta densidade e contidos em um suporte (101), estes elementos de radiação sendo arranjados em posições conhecidas precisamente em um lado da fonte de radiação e/ou um lado dos meios de gravação (209) da referida estrutura (203), de modo a registrar marcas fiduciais nos meios de gravação (209);

iii. identificar as medições mencionadas acima;

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2/11 iv. determinar os tempos de irradiação; e

v. determinar a posição das marcas fiduciais resultantes dos elementos de referência (104) nos suportes, e, então, determinar a posição de ambas as fontes (701, 702) de radiação e os meios de gravação (209) com relação à estrutura (203) sob estudo, com base na posição destas marcas fiduciais;

vi. determinar a posição e tamanho de reforços dentro de uma estrutura (203) baseada na informação registrada em cada meio de gravação usado para medição por meio da combinação dos dados resultantes dos sistemas de coordenada diferentes para cada um dos meios de gravação (209) no sistema de coordenada principal único fixado à estrutura (203) sob estudo;

c) deslocar o suporte (101) para a fonte radioativa ao longo do membro transversal (106) a uma primeira prateleira para pré-posicionar ao lado do dito suporte (101) nas posições predeterminadas;

d) fixar o referido suporte (101) da fonte radioativa a um meio de gravação (209) numa segunda prateleira no lado oposto a dita estrutura (203) a distância predeterminadas com relação à estrutura (203) sob estudo;

e) reter o referido membro transversal (106) diagonalmente com relação ao suporte (101);

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f) registrar automaticamente a informação para analise tomográfica nos ditos meios de gravação (209) sem a necessidade de intervenção do

operador;

este método compreende ainda a determinação tridimensional dos objetos dentro de um corpo sob estudo, conforme as etapas a seguir:

g) definir um sistema de coordenada fixado ao corpo sob exame;

h) indicar o arranjo dos meios de gravação com relação ao sistema de coordenada;

i) determinar a posição das marcas fiduciais resultantes dos elementos de referência (104) nos suportes, e, então, determinar a posição de ambos, a fonte e os meios de gravação, com relação à peça sob estudo, baseado na posição destas marcas fiduciais;

j) determinar os perfis das projeções das barras de aço nos meios de gravação;

k) mapear de forma tridimensional o local e o diâmetro de barras de aço (703, 704) dentro do cone definido pelo perfil das projeções das barras de aço (703, 704) e a posição da fonte (701, 702), pela combinação da informação obtida durante várias medições da mesma seção;

l) apresentar os resultados correspondentes à reconstrução tomográfica nas coordenadas

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4/11 definidas no parágrafo k) acima.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, adicionalmente caracterizado pelo fato de que compreende a etapa de prover um filtro de radiação difusa (208) entre a estrutura (203) sob exame e os meios de gravação (209), de modo a atingir uma proporção ideal entre a intensidade de radiação direta e aquela da radiação difusa que atinge os meios de gravação.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que provê meios para determinar o tempo de radiação necessário para atingir o contraste máximo.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a fonte de radiação é uma fonte de raio X ou de raio gama.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os elementos de referência (104) são barras, esferas pequenas, contas ou similares, dentro de meios de suporte rígidos ou flexíveis.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, adicionalmente caracterizado pelo fato de que provê meios de suporte para os elementos de referência, compreendendo uma ou mais placas (103, 206) de um material com absorção fraca de radiação gama, selecionado do grupo formado por materiais plásticos, acrílicos, Luxite ou similares.

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7. Método, de acordo com a reivindicação

1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de perfuração de orifícios (111) e introdução nos referidos orifícios (111) de uma fonte radioativa, para resolver a determinação de peças de concreto mais espessas do que aquelas abrangidas pelas normas aplicáveis para as substâncias radioativas usadas para determinações industriais por raio X.

8. Arranjo para a inspeção de reforços de aço em estruturas de concreto, caracterizado pelo fato de que o arranjo compreende sua aplicação ao estudo de estruturas por meio de uma fonte externa:

a) uma fonte de radiação (402) capaz de penetrar a referida estrutura (403);

b) um suporte (401) para a fonte de radiação (402) anexado de forma fixa à estrutura (403) sendo estudada;

c) meios de gravação (406) para registrar a radiação transmitida através desta estrutura;

d) um sistema de referência com uma pluralidade de elementos de referência independentemente identificados e individualizados, feitos de um material de alta densidade que absorve radiação, cujos elementos de referência são arranjados em posições precisamente conhecidas;

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e) um primeiro suporte (401) localizado entre a fonte (402) e a estrutura (403) sob estudo, anexado de forma fixa à referida estrutura (403), cujo primeiro suporte (401) compreende um sistema de referência de acordo com o parágrafo acima d);

f) um segundo suporte (405) anexado de forma fixa à referida estrutura (403), cujo segundo suporte (405) compreende suportes para os meios de gravação (406) e um sistema de referência de acordo com o parágrafo d) acima;

g) meios de identificação para medições; e

h) meios para determinar o tempo de irradiação compreendendo um dispositivo para monitorar remotamente e continuamente a dose de radiação aplicada à diferentes pontos na superfície dos meios de gravação (406) e determinar os tempos de irradiação compreendendo um suporte com múltiplos dispositivos sensíveis à radiação, cujo dispositivo está localizado atrás dos meios de gravação (406) .

9. Arranjo para a inspeção de reforços de aço em estruturas de concreto, caracterizado pelo fato de

que o arranjo compreende sua aplicação ao estudo de estruturas por meio de uma fonte interna: a) uma fonte de radiação capaz de penetrar a referida estrutura (403); b) um suporte (401) para a fonte de

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7/11 radiação (402) anexado de forma fixa à estrutura (403) sendo estudada, que é adequado para usar uma fonte interna, isto é, quando a fonte esta localizada dentro de um orifício perfurado na estrutura (403) sob estudo;

c) meios de gravação (406) para registrar a radiação transmitida através desta estrutura (403);

e) um suporte (405) anexado de forma fixa à referida estrutura (403), cujo suporte compreende suportes para os meios de gravação (406) de radiação e um sistema de referência de acordo com o parágrafo d) acima;

f) meios de identificação para medições; e

g) meios para determinar o tempo de irradiação compreendendo um dispositivo para monitorar remotamente e continuamente a dose de radiação aplicada à diferentes pontos na superfície dos meios de gravação (406) e determinar os tempos de irradiação compreendendo um suporte (405) com múltiplos dispositivos sensíveis à radiação, cujo dispositivo está localizado atrás dos meios de gravação (406).

10. Arranjo, de acordo com a reivindicação

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8 ou 9, caracterizado pelo fato de que compreende meios para otimizar a proporção de radiação direta em relação à radiação difusa, dessa maneira melhorando a qualidade da imagem.

11. Arranjo, de acordo com a reivindicação

8, em que o referido segundo suporte (405) caracterizado pelo fato de que compreende um ou mais planos (501, 502, 503), anexados de forma fixa à referida estrutura (203), de modo que os referidos planos (501, 502, 503) são respectivamente paralelos aos lados da referida estrutura (403) que são opostos ou adjacentes ao lado da estrutura (403) no qual o referido primeiro suporte está arranjado.

12. Arranjo, de acordo com a reivindicação

9, em que o referido suporte é caracterizado pelo fato de que compreende um ou mais planos (501, 502, 503), anexados de forma fixa à referida estrutura (403) que são opostos ou adjacentes ao lado da referida estrutura (403) na qual a referida fonte é introduzida.

13. Arranjo, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que o arranjo compreende meios para determinar o tempo de irradiação necessário para atingir contraste máximo.

14. Arranjo, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que a distância ideal entre a estrutura (403) sob estudo e os meios de gravação (406) é determinada por meio de cálculos executados com um

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9/11 programa baseado nos métodos de Montecarlo ou equivalentes, capazes de calcular a intensidade e a energia da radiação que atingem os meios de gravação (406) sob as condições específicas da estrutura (403) sob inspeção.

15. Arranjo, de acordo com a reivindicação

8 ou 9, caracterizado pelo fato de que o suporte (405), no qual os meios de gravação (406) estão arranjados, compreende elementos que preferivelmente atenuam radiação difusa que atravessa a estrutura (403) sob exame, o que é especificamente grave para peças de concreto reforçado, a natureza e espessura das quais são determinadas usando simulações com um programa baseado no método de Montecarlo ou em métodos equivalentes, capazes de calcular a intensidade e energia de radiação que atravessa a estrutura (403) sob estudo de acordo com as condições específicas em cada caso.

16. Arranjo, de acordo com a reivindicação

8 ou 9, caracterizado pelo fato de que os meios de gravação (406) estão arranjados, consiste de dois planos (501, 502) e está fixado à estrutura (403) sob estudo de modo que a intersecção de ambos os planos (501, 502) coincide com uma extremidade da referida estrutura (403), de maneira que o relacionamento entre os elementos de referência nos referidos planos (501, 502) e a estrutura (403) sob estudo, é automaticamente definido.

17. Arranjo, de acordo com a reivindicação

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16, caracterizado pelo fato de que os planos (501, 502,

503) são desmontáveis de uma posição aberta, na qual os planos (501, 502, 503) são arranjados com relação um ao outro para uso, para uma posição fechada, na qual os planos (501, 502, 503) são arranjados paralelos um ao outro para facilitar o transporte.

18. Arranjo, de acordo com a reivindicação

8 ou 9, caracterizado pelo fato de que o suporte (405), no qual os meios de gravação (406) estão arranjados, consiste de três planos (501, 502, 503) perpendiculares entre si, o terceiro (503) dentre os planos pode ser deslocado com relação ao primeiro plano (501), de modo que durante o uso os planos são arranjados contra lados adjacentes da estrutura (203) sob estudo, este arranjo sendo especificamente aplicável a vigas (209) e colunas (105) de concreto reforçadas.

19. Arranjo, de acordo com a reivindicação

8, caracterizado pelo fato de que é aplicado ao estudo das estruturas com lados paralelos e de tamanho grande se comparado com o tamanho do equipamento, como no caso de barras de reforço dentro de laje de concreto reforçada, onde o suporte da fonte inclui posições predeterminadas designadas para maximizar o volume efetivo sob inspeção, assim como a precisão da análise tridimensional, como uma função da espessura da referida estrutura (403) e do tipo de fonte de radiação e meios de gravação (406) sendo

Petição 870180127732, de 06/09/2018, pág. 16/45

11/11 usados, quando irradiações múltiplas de certa duração estão sendo executadas.