用途/事例

アプリケーションノート

多層プラスチック飲料食品容器の厚さ測定

用途: 多層プラスティック飲食物容器の個々の層と全厚の厚さの測定。

背景: 多くの食品包装容器や炭酸飲料水ボトルには、塩化ビニール、ポリカーボネートまたはポリエチレン等のガスバリア層が含まれた構造用プラスティックが用いられています。薄いバリア層は、通常エチレンビニルアルコール(EVOH)、塩化ビニール(PVDC)、ポリエステル、アクリルポリマーまたは類似した物質で出来ていて、パッケージ内外のガスの減少を防止して鮮度を保ち賞味期限を延ばすように考えられております。例として冷凍食品パッケージへの酸素侵入防止、ビール瓶内の炭酸ガスの保持等が挙げられます。

機器:成型後のバリア層は極めて薄いため、一般的にこのような測定には100MHz以上の周波数で使用可能な高周波パルサーレシーバを用いる必要があります。測定可能な最小厚さは、測定する材質の音響特性によって異なりますが、一般的にこのシステムでは、0.025mm(0.001インチ)までの薄肉容器の測定が可能です。一般的にこの測定で使用する探触子は、50MHzから225MHzの遅延材付探触子を推奨します。

典型的な手順: 下記の波形は100MHzで測定した測定例です。測定物は三層構造の電子レンジ用ディナートレーで、0.167mmの外層、0.054mmのバリア層(中間層)、0.271mmの内層から構成されています。本試験は、パルサーレシーバとV2012探触子(100MHz)で実施しました。



この用途における測定可能な最小厚さは、対象のプラスティックが伝播可能な最高周波数によって決まります。プラスティックの中には、高周波音波を強く減衰させ、プラスティック内に組み込まれた極めて薄いバリア層がローパスフィルター効果を発揮することによって測定困難な物があります。任意の製品で、測定可能な厚さの範囲は代表的なサンプルによって経験的に決められるのが一般的です。

任意の2つの材質間の境界における反射率は、それらの材質の音響インピーダンスによって決まります。任意の種類の新品および再生プラスティックは本質的に同一の音響インピーダンスを有しているため、再生層を区別して測定することはできません。さらに、バリア層近傍の接着層は、超音波手法で測定するには一般的に薄すぎる(または音響インピーダンスが近すぎる)ため、通常は測定ができません。

全ての超音波厚さ測定と同様、精度は適切な音速校正に依存しています。測定する材質毎に、既知の厚さのサンプルで音速校正を実施する必要があります。


この用途に使用される製品


Inspection & Measurement Systems
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