Introduzione ai misuratori di spessore
Introduzione ai misuratori di spessore a ultrasuoni
Per più di cinquant'anni, i misuratori di spessori a ultrasuoni sono stati usati dai professionisti dei controlli qualità per misurare lo spessore di numerosi tipi di prodotti nell'ambito di diversi settori. Questo include il controllo da parte degli operatori di componenti critiche come le pale delle turbine degli aerei per l'individuazione dell'usura e il controllo da parte delle squadre manutentive di tubazioni e serbatoi in servizio per l'individuazione della corrosione. Attraverso i progressi in ambito hardware e software realizzati nell'arco degli anni, i misuratori di spessori a ultrasuoni sono diventati strumenti potenti, affidabili e facili da usare. Questo tutorial ne descrive il funzionamento e le applicazioni.
Le applicazioni dei misuratori di spessori
I misuratori di spessori a ultrasuoni sono spesso usati dagli operatori per determinare lo spessore di una componente accessibile da un solo lato (es: tubazione o tubo) oppure nel caso in cui una semplice misura meccanica risulta impossibile o non pratica a causa delle dimensioni della componente o dei limiti di accessibilità. Uno dei maggiori vantaggi di questa tecnologia è dato dal fatto che le misure di spessore possono essere eseguite velocemente e facilmente da un lato della componente.
Praticamente qualunque materiale industriale può essere misurato con gli ultrasuoni. I misuratori di spessore a ultrasuoni possono essere configurati per metalli, plastica, materiali compositi, fibre di vetro, ceramica e vetro. Spesso è possibile effettuare misure di plastiche estruse o metalli laminati in linea di produzione o in linea di trattamento, inoltre è possibile effettuare misure di singoli strati o di rivestimenti in prodotti multistrato. Possono essere misurati anche livelli di liquido e campioni biologici. La misura a ultrasuoni è sempre completamente non distruttiva, quindi non richiede la realizzazione di tagli o sezioni. L'intervallo di misura massimo è compreso tra 0,08 mm (0,003 in.) a 635 mm (25 in.) in funzione del materiale e del trasduttore scelto. I materiali che in genere non sono idonei per le misure con misuratori a ultrasuoni convenzionali includono prodotti in legno, cemento, carta e poliuretano.
I misuratori di spessore a ultrasuoni funzionano attraverso la misura molto precisa del tempo necessario a un impulso ultrasonoro generato da una sonda (trasduttore a ultrasuoni) a attraversare una componente da ispezionare. Visto che le onde ultrasonore sono riflesse dai limiti del materiale, la misura dello spessore di una componente da ispezionare è possibile attraverso l'acquisizione del tempo di durata dell'eco proveniente dal lato lontano, con modalità simili alla misura delle distanze con radar o sonar. La risoluzione può arrivare a un massimo di 0,001 mm o 0,0001 in.
La maggior parte delle applicazioni di misura di spessori a ultrasuoni utilizzano trasduttori portatili di ridotte dimensioni, tuttavia alcuni tipi di forme complesse e di ispezioni in linea di produzione richiedono l'uso di trasduttori senza contatto che focalizzano un fascio ultrasonoro attraverso una colonna o una vasca d'acqua. Le misure sono principalmente istantanee e possono essere registrate in datalogger di strumenti interni a fini di documentazione o analisi.
Materiali che possono essere misurati attraverso i misuratori di spessore a ultrasuoni
I misuratori di spessori possono essere usati per misurare la corrosione, i rivestimenti e numerosi comuni materiali come metalli, plastiche, materiali compositi, fibre di vetro o vetroceramiche.
Corrosione
Se nel corso del tempo non viene rilevata, la corrosione può indebolire l'integrità strutturale dei metalli come travi, supporti di ponte e palancole in acciaio. I misuratori di spessori a ultrasuoni possono essere usati per ispezionare i metalli in modo non distruttivo, così da rilevare le alterazioni o i punti di cedimento causati dalla corrosione alle strutture metalliche.
Metalli
I misuratori di spessore a ultrasuoni possono essere usati per misurare numerosi prodotti metallici, inclusi tubazioni, serbatoi e laminati, bobine, fori da punte a cannone e tubi. I misuratori a ultrasuoni possono essere usati per l'applicazione delle procedure di assicurazione qualità in modo da assicurare che i processi produttivi soddisfino gli standard industriali oltre a garantire che il prodotto sia sufficientemente sicuro e resistente per l'adempimento delle sue funzioni di base.
Plastiche
L'uso di prodotti costruiti in materiali non metallici come le plastiche si è diffuso sempre più, aumentando la necessità di misura degli spessori delle pareti a fini di controllo qualità. I controlli a ultrasuoni sono adesso usati su bottiglie, contenitori e tubi in plastica, oltre a tubazioni e barche in fibre di vetro, in modo da garantire il preciso rispetto degli standard industriali e l'uso in sicurezza delle componenti prodotte.
Altri materiali
Le misure a ultrasuoni possono inoltre essere usate per diversi altri materiali. Questi includono prodotti in gomma, ceramiche, vetri e livelli di liquido, per i quali l'operatore non è in grado di accedere da entrambi i lati.
