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Misura di spessore di pneumatici in gomma


Applicazione

Misura della profondità dei fili in strati o cinture in acciaio o fibra di carbonio in pneumatici in gomma e, in molti casi, anche lo spessore totale.

Contesto

Ai fini del controllo qualità, i produttori di pneumatici di gomma hanno bisogno di individuare la posizione dei fili in strati in acciaio o fibra che sono inseriti nello spessore dei pneumatici di automobili, camion e fuoristrada. Questo risulta particolarmente importante nel caso di pneumatici di grandi dimensioni e prezzo elevato usati per i mezzi pesanti e i mezzi usati nel settore edilizio, dove un erroneo posizionamento dei fili può provocare dei guasti costosi. In alcuni casi i produttori vogliono misurare lo spessore totale. Visto che la gomma è un materiale molto attenuante per le onde sonore a alta frequenza e visto che gli echi prodotti dalle strutture interne della maggior parte di pneumatici seguono uno schema complesso, queste misure richiedono particolare attenzione.

Apparecchiatura

Esistono due tipi di approcci comuni per la misura di pneumatici, in funzione dello spessore dei pneumatici da misurare. Olympus consiglia l’uso dei seguenti strumenti per specifiche applicazioni:

I misuratori di spessore 38DL PLUS® o 45MG con il software Single Element, usato con un trasduttore Olympus M1036 (2,25 MHz). Questi misuratori vengono usati nell’ambito delle misure di pneumatici di automobili e camion leggeri. In combinazione con i trasduttori a bassa frequenza sono in genere usati per misurare specificatamente la profondità dei fili in strati. L’intervallo di misura è compreso approssimativamente tra 3 mm (0,125 in.) e 25 mm (1,0 in.), con una precisione di taratura di ± 0,25 mm (0,010 in.) o migliore. La schermata della forma d’onda, la quale è di serie nel misuratore 38DL PLUS e opzionale nel 45MG, è utile per il rilevamento della prima eco dei fili in strati che rappresenta lo spessore minimo della gomma.

I rilevatori di difetti della Serie EPOCH® con pulsatore di onda quadra come gli strumenti EPOCH 6LT, EPOCH 650 o EPOCH 1000 usati insieme ai trasduttori a bassa frequenza scelti. Questi rilevatori di difetti a onda quadra, con filtro passa banda selezionabile, offrono una maggiore penetrazione rispetto ai misuratori di spessore e sono consigliati per la misura di pneumatici più grandi come quelli di camion e veicoli fuoristrada. Spessori di gomma di 200 mm (8 in.) superiori possono essere in genere essere misurati con trasduttori da 500 kHz, alcune volte impiegati in coppie in modalità trasmissione-ricezione. Il tipico intervallo di precisione della misura è compreso tra ± 0,25 mm (0,010 in.) o migliore per pneumatici di automobili fino a ± 1 mm (0,040 in.) per pneumatici di camion pesanti e veicoli fuoristrada.

Procedura d’uso

L’attenuazione sonora e la struttura interna variano considerevolmente tra i diversi tipi di pneumatici, pertanto è importante valutare singolarmente ogni applicazione. La misura della gomma richiede sempre l’uso di trasduttori a bassa frequenza con valori pari o inferiori a 2,25 MHz In alcuni casi risulta vantaggioso usare un trasduttore con uno strato in resina epossidica per migliorare l’accoppiamento sonoro tra il trasduttore e la gomma. I trasduttori comunemente consigliati per l’ispezione di pneumatici sono l’Olympus M1036 (2,25 MHz, diametro di 12,5 mm [0,5 in.], alta penetrazione) e il V601-RB (500 kHz, diametro di 25 mm [1 in.] ).

Nelle applicazioni per pneumatici molto spessi (spessore di gomma superiore a 100 mm o 4 in.), sono state usate, con risultati positivi, coppie di trasduttori V601-RB in modalità trasmissione-ricezione, in combinazione con un rilevatore di difetti. La separazione delle funzioni di trasmissione e ricezione permette l’impiego di un guadagno molto alto del ricevitore, senza avere potenziali problemi di rumore associato con l’amplificazione del recupero dell’impulso di eccitazione. L’uso di un accoppiante al gel è in genere consigliato per tutte le applicazioni relative ai pneumatici in gomma. Per assicurare un ottimale accoppiamento, l’accoppiante deve essere applicato uniformemente sulla superficie. Come per qualunque misura di spessore a ultrasuoni, è necessario tarare la velocità di propagazione dell’onda sonora nella gomma utilizzata mediante un campione di spessore noto. La velocità di propagazione dell’onda sonora nella gomma varia rapidamente in funzione della temperatura. Pertanto, per ottenere la maggiore precisione, la velocità deve essere misurata a una temperatura che corrisponda approssimativamente alle condizioni di misura attuali.

L’esito positivo di una misura a ultrasuoni dello spessore totale di un pneumatico, al contrario della misura della profondità dei fili in strati, dipende dalla struttura degli strati di fili. In alcuni tipi di pneumatici dove esistono numerosi strati di fili e/o i fili sono molto ravvicinati, l’energia sonora non sarà sufficiente per raggiungere la parte interna dello spessore in modo da permettere la misura dello spessore totale. In altri pneumatici dove esiste un maggiore spazio tra i singoli fili, l’energia sonora sarà sufficiente per raggiungere la parte interna dello spessore in modo da permettere la misura dello spessore totale. Questo deve essere valutato per ogni specifico caso. Nei casi dove è visibile un’eco della parete interna, lo strumento può essere impostato in base a una seconda configurazione registrata che può essere usata per effettuare la misura.

La Figura 1 mostra l’eco proveniente da fili in strati acciaio con una misura a partire dal battistrada esterno, in un pneumatico di automobile il quale spessore del battistrada corrisponde a 12,5 mm (0,5 in.) . In questo caso la misura viene eseguita con il misuratore 38DL PLUS e un trasduttore M1036 (2,25 MHz). L’eco è misurata in relazione al primo lobo positivo.


Figura 1


La Figura 2 mostra la misura dello spessore totale di un pneumatico di un grande veicolo impiegato nel settore edilizio con uno spessore approssimativo di 171,5 mm (6,75 in.), mediante un rilevatore di difetti EPOCH 650, in modalità di trasmissione diretta con due trasduttori V601-RB da 500 kHz. Il gate di misura è stato posizionato per acquisire lo spessore di gomma rappresentato dal picco in prossimità del lato destro della schermata.

Figura 2

Olympus IMS

Prodotti per l'applicazione

Il misuratore di spessori avanzato 72DL PLUS™ assicura una precisa misura di spessori ad ultrasuoni a alta velocità attraverso uno strumento portatile e di facile uso. Compatibile con i trasduttori a singolo elemento con una frequenza massima di 125 MHz, questo innovativo strumento per la misura di spessore è particolarmente adatto per misurare lo spessore di materiali ultra-sottili, come vernice, rivestimenti e plastica multistrato. Può visualizzare simultaneamente lo spessore di un numero massimo di 6 strati.

Il rilevatore di difetti a ultrasuoni portatile EPOCH 6LT è ottimizzato per un'operatività con una mano e assicura delle prestazioni eccezionali per le applicazioni di ispezione con accessibilità mediante funi e a alta portatilità. Leggero e con un formato ergonomico, lo strumento può essere impugnato saldamente con una mano o può essere fissato alla gamba per le applicazioni con accessibilità mediante funi.
L'EPOCH 650 è un rilevatore di difetti ad ultrasuoni convenzionali con eccellenti performance di rilevamento di difetti ed operatività per un ampia varietà di applicazioni. Questo intuitivo e robusto strumento è l'evoluzione del rilevatore di difetti EPOCH 600 di grande successo con delle funzionalità addizionali.

L'innovativo misuratore di spessori a ultrasuoni 45MG integra delle funzionalità di misura di serie e delle opzioni software. Questo eccezionale strumento di misura di spessore è compatibile con la nostra completa gamma di trasduttori per misuratori di spessori a singolo o doppio elemento.

Il versatile misuratore 38DL PLUS™ può essere usato in combinazione con i trasduttori a doppio elemento in diversi ambiti: dalla misura di tubazioni corrose mediante trasduttori a doppio elemento, alla misura molto precisa di spessori di componenti sottili in materiale multistrato mediante trasduttori a singolo elemento.

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