3 suggerimenti per effettuare delle misure precise di tubi di ridotto diametro

I tubi in plastica e metallo di diametro ridotto sono usati in numerose applicazioni industriali e mediche. Alcune dei tubi possono presentare un diametro inferiore a 3 mm con delle pareti molto sottili. Quando le relative applicazioni risultano critiche dal punto di vista della sicurezza, necessitano di soddisfare delle rigide tolleranze di produzione per lo spessore e la concentricità delle pareti. In passato, i produttori dovevano sezionare i campioni per ispezionare visivamente il tubo o misurare lo spessore delle pareti mediante un calibro. Oggi, esiste un'alternativa non distruttiva di veloce applicazione per le ispezioni del controllo qualità di tubi di diametro ridotto: i misuratori di spessore a ultrasuoni (UT).

Misuratore di spessori UT, apparecchiatura e configurazione di ispezione consigliati

Per tubi con un diametro inferiore a 3 mm, in genere consigliamo l'uso di trasduttori a immersione da 20 MHz. Per trasmettere in modo efficace l'energia sonora attraverso una componente di diametro ridotto, è necessario concentrare il suono in un fascio stretto. I trasduttori a immersione usano delle lenti acustiche sagomate insieme a una colonna d'acqua per concentrare il fascio sonoro in modo da assicurare un aumento di sensibilità. Il bubbler RBS-1 è un sistema costituito da una sonda e una vasca per immersione da banco. Questo sistema crea una colonna stabile d'acqua e aiuta a mantenere la componente da controllare centrata in rapporto al fascio sonoro. Per creare una colonna d'acqua regolare a basso flusso la vasca per immersione deve essere usata con uno degli ugelli del bubbler che dovrebbe corrispondere al tipo di applicazione. Un bubbler B103 con intaglio a V semplifica il controllo della concentricità dei tubi, visto che permette di ruotare il tubo in modo da misurare lo spessore attorno all'intera circonferenza e di scorrere il tubo sulla sonda per misurare lo spessore lungo la componente.

Bubbler B103 con intaglio a V insieme al sistema bubbler di ricircolo

Consigliamo l'uso di un misuratore di spessori 38DL PLUS^® o 45MG Olympus (usando le opzioni software 45MG-SE single element e 45MG-WF waveform) insieme a un trasduttore M316-SU da 20 MHz con un fuoco da 19 mm per questa applicazione.

Le ispezioni di tubi di diametro ridotto possono risultare semplici quando si usa l'apparecchiatura ottimale e gli strumenti tarati correttamente, tuttavia potrebbero ancora verificarsi degli errori di misura. Seguendo questi 3 semplici suggerimenti è possibile evitare le problematiche comuni.

1. Usare la funzione di Cancellazione IF per evitare il bordo crescente dell'eco d'interfaccia

Quando si misurano i tubi in acciaio con una configurazione a immersione, è importante di considerare l'eco di interfaccia acqua-acciaio. L'impedenza acustica dell'acqua e dell'acciaio sono sufficientemente diversi per creare una variazione di impedenza, creando un'ampia eco d'interfaccia. Tubi di parete sottile creano degli echi di fondo che sono molto ravvicinati. Nella maggior parte dei casi, il bordo crescente dell'eco d'interfaccia interferisce con la prima eco di fondo di ritorno. Per evitare questa interferenza, usare la funzione di cancellazione IF, la quale nasconde il bordo crescente dell'eco d'interfaccia e sceglie un paio di echi nitidi successivi che sono fuori tempo e privi di interferenze.

Il bordo crescente dell'ampia eco di interfaccia che interferisce con la prima eco di fondo

La configurazione della funzione Cancellazione IF può essere regolata per selezionare la coppia di segnali più forti. Siccome la coppia di segnali selezionati cambia in seguito alla regolazione della funzione di Cancellazione IF, il tempo di volo tra echi di fondo successivi rimane lo stesso.

La variazione delle configurazioni della funzione Cancellazione IF determinano la stessa misura di spessore

2. Attenzione a variare l'ampiezza del segnale dell'eco di fondo quando si usa un trasduttore a immersione

Visto che la lunghezza del percorso dell'acqua nel bubbler B103 aggiunta allo spessore della parete in metallo della componente è significativamente più breve rispetto alla lunghezza focale del trasduttore, l'ampiezza dell'eco di fondo più ampia si verifica circa in corrispondenza del terzo o quarto multiplo dell'eco di fondo, dove avviene la focalizzazione. Questo effetto è comune quando si misurano componenti in metallo sottili e non dovrebbe influenzare la precisione se gli echi misurati sono nitidi e non distorti come visto in questo caso. Per prendere delle misure precise, usare la funzione di Cancellazione IF per selezionare due successive e distinte eco di fondo.

Il 3° e 4^° multiplo hanno l'ampiezza maggiore a causa della lunghezza focale

3. Non definire la Cancellazione M3 troppo lontano

Per evitare una falsa misura, diminuire il valore della Cancellazione M3 fino a quando il misuratore registra una misura mediante degli echi di fondo successivi in modo da rappresentare correttamente lo spessore della componente.

Rilevamento tra la 3^° e la 5^° eco di fondo

Attraverso le tecniche idonee, la misura dello spessore delle pareti sottili dei tubi risulta veloce e semplice mediante i misuratori di spessore a ultrasuoni 38DL PLUS e 45 MG. Per informazioni su altre applicazioni di misura di spessore, consulta i link riportati di seguito.

Rilevamento tra la 3° e la 4^° eco di fondo