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ゴム製タイヤの厚さ測定


用途:

全タイプのゴム製タイヤ内のスチールコードとファイバー層のコードの深さと、総合壁厚さの測定。

背景:

品質管理上の目的で、ゴム製タイヤメーカーは自動車、トラック、およびオフロード用車両のタイヤの壁内に埋め込んだスチールコードまたはファイバーのコードの位置を知る必要があります。 大型トラックおよび建設用機器に使用される大型で高価なタイヤの場合は、このことは特に重要で、その場合不適切なコードの位置は重大な故障の原因となり得ます。 場合によっては、メーカーは壁の総厚も測定することを望むこともあります。 ゴムは高周波数の音波を極めて大きく減衰するため、さらに多くのタイヤは、内部構造によって発生する反射エコーのパターンが複雑であるため、これらの測定には特殊な配慮が必要です。

機器:

ゴム製タイヤの測定には、測定するタイヤの厚さによって二種類の一般的なアプローチが存在します。 具体的な用途については以下の機器が推奨されます。

超音波厚さ計38DL PLUSおよび45MG(ハイペネトレーション・オプション付き)とM1036(2.25 MHz)トランスデューサー: 自動車と軽トラックのタイヤに主に使用される低周波数トランスデューサーと上記の厚さ計は、一般的にはプライ・コードの深さ測定に使用されます。 一般的な厚さの測定範囲は約3 mm(0.125インチ)から 25 mm(1.0インチ)で、校正精度は約±0.25 mm(0.010インチ) です。 波形表示機能は、38DL PLUSには標準装備されており、45MGではオプションにて対応可能です。ゴム厚さの最小値を示す最初のプライ・コードのエコーを確認するために有効です。

選択された低周波数トランスデューサーで使用される矩形波パルサー付きのEPOCHシリーズ超音波探傷器EPOCH 6LTEPOCH 650EPOCH 1000)。 選択可能なバンドパスフィルター付の矩形波パルサー探傷器は、厚さ計よりも透過性が良く、トラックやオフロード用車両などの大型のタイヤを対象とする用途に推奨されます。 200 mm(8インチ) 以上のゴムの厚さは、通常は500 kHzのトランスデューサーで測定され、時に送受信モードで使用されます。 一般的な測定精度は、乗用車のタイヤで± 0.25 mm(0.010インチ) 以上から大型トラックとオフロード車両タイヤで ± 1 mm(0.040インチ) までの範囲です。

手順:

様々なタイプのタイヤで音の減衰と内部構造は大きく異なるため、各々の用途を個別に評価することが重要です。 ゴムの測定では、常に2.25 MHz以下の低周波数トランスデューサーが必要となります。 場合によっては、エポキシ摩耗表面を有するトランスデューサーを使用してトランスデューサーとゴムの間の音響カップリングを向上させると有利です。 タイヤの検査に最も一般的に推奨されるトランスデューサーは、オリンパスNDTのM1036(2.25 MHz、直径12.5 mm(0.5インチ)、 高透過性)およびV601-RB(500kHz, 直径25 mm(1 インチ))です。

極めて厚いタイヤ(100 mmまたは4インチを超えるゴム)の用途では、V601-RB探触子が、送受信モードで最も多く使用されます。 送信機と受信機の機能を分離させることで、発信パルス回復の増幅に伴うノイズの問題無しに、極めて高いゲインを使用することが可能となります。 通常、ジェルカプラントは全てのタイヤの用途に対して推奨されます。 十分に湿らせるためにカプラントを表面にすり込みます。 その他の超音波厚さ測定と同様に、未知のゴムの音速を、既知の厚さのサンプルを使用して校正することが必要です。 ゴム内の音速は温度で急速に変化します。したがって高精度の測定のためには、実際の測定条件に密接に対応する温度で音速を測定してください。

層状のコードの深さに対する全体や厚さの超音波測定の成功は、層状コードの構造に依存しています。 タイヤのタイプによっては多くの層状コードの層があり、そして/または層状コード間が極めて近接しており、総合の厚さの測定が可能なほどの十分な音のエネルギーは内部の壁に到達しません。 別のタイヤでは、個々の層状コードの間が数多く分離されていて、音のエネルギーの中には内部の壁に到達して総合の厚さの測定が可能となるものもあります。 これはケースバイケースで評価する必要があります。 内部の壁のエコーが見える場合は、測定機器を保存した第二の測定セットアップに切り替えてそれを読み取ります。

図1は、トレッド厚さが約12.5 mm(0.5インチ)の外側トレッドから測定した鉄製層状コードからのエコーを 示します。 ここでは、 38DL PLUS厚さ計とM1036トランスデューサー(2.25 MHz)で測定しています。 この場合、エコーは最初の正のピークを測定しています。


図1


図2では、EPOCH 650探傷器と2つの500 kHz V601-RB探触子を透過モードで使用して行った、厚さ約171.5 mm(6.75インチ)の建設用大型車両タイヤの総厚さの測定を示しています。 測定ゲートは、画面の右側付近にあるピークが示すゴムの厚さをとらえるように配置されています。

図2

Olympus IMS
この用途に使用される製品

ポータブル超音波探傷器EPOCH 6LTは片手で操作できるよう設計されており、ロープアクセスと高度な携帯性が求められる用途において優れた性能を発揮します。 人間工学に基づいた設計に加えて軽量なこの装置は、手にしっかりフィットし、ロープアクセス用途で脚に装着することもできます。
EPOCH 650は、さらに高性能な探傷機能を備え、幅広い用途に対応した従来型超音波探傷器です。 人気のEPOCH 600探傷器の後継機で、さらに機能を追加し、堅牢設計でより操作しやすくなりました。
ハンドヘルド超音波厚さ計45MGは、測定機能とソフトウェアオプションを備えています。 オリンパスの二振動子型および一振動子型の探触子に対応しており、幅広い用途で使用できるオールインワン・ソリューションです。
38DL PLUSは、高性能な超音波厚さ計です。 内部腐食検査用途には二振動子型探触子を使用し、THRU-COATテクノロジーとエコーtoエコーなどの機能を備えています。 薄い材料または非常に厚い多層材料の精密厚さ測定では一振動子型探触子を使用します。
EPOCH 1000は、オリンパスサービスセンターでフェイズドアレイ機能をアップグレードすることが可能な、一般的な超音波探傷器です。 特長:EN12668-1に準拠、37種類のデジタルレシーバフィルタから選択可能、6 kHzのパルス繰返し周波数で高速スキャンに対応
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