Qual è la differenza tra misuratori di spessore a ultrasuoni e rilevatori di difetti a ultrasuoni? Questa è una comune domanda posta quando si vuole determinare l'ottimale strumento di controllo non distruttivo (NDT) per un'applicazione, visto che i due tipi di strumenti hanno delle similitudini.

In questo post tratteremo le principali similitudini, differenze e specifici vantaggi, in modo da poter scegliere il miglior strumento in rapporto all'applicazione.

Le similitudini tra misuratori di spessore a ultrasuoni e rilevatori di difetti a ultrasuoni

I misuratori di spessore a ultrasuoni e rilevatori di difetti a ultrasuoni hanno in comune gli stessi concetti di base. Entrambi utilizzano trasduttori che generano onde ultrasonore e entrambi misurano il tempo necessario all'onda ultrasonora per partire dal trasduttore, trasmettersi attraverso la componente, essere riflessa da un riflettore e ritornare al trasduttore.

Un impulso ultrasonoro generato da un trasduttore viene trasmessa attraverso una componente da ispezionare e viene riflessa dalla superficie interna del lato lontano

Entrambi utilizzano la seguente equazione:

Questa equazione viene divisa per due in quanto è necessaria solo la misura del tempo fino al riflettore.

La riflessione e la trasmissione delle onde sonore ad elevata frequenza sono da molto tempo degli strumenti importanti per la valutazione dell'integrità delle saldature e per l'ispezione delle strutture metalliche, delle tubazioni e dei serbatoi, dei tubi di caldaia, delle rotaie e degli assi ferroviari, dei materiali compositi dell'industria aerospaziale e per altre applicazioni industriali.

L'apparecchiatura industriale di controllo a ultrasuoni continua a essere apprezzata per i seguenti motivi:

• È conveniente, veloce e affidabile
• In genere non richiede la preparazione delle componenti da ispezionare eccetto che l'applicazione di accoppiante
• Il suo uso non è soggetto a rischi specifici per la sicurezza o a autorizzazioni normative

La scelta di un misuratore di spessore a ultrasuoni o di un rilevatore di difetti a ultrasuoni dipende prevalentemente dal principale obiettivo della misura Prima di trattare le differenze principali tra questi strumenti verrà fatta una breve panoramica sul loro uso nel passato.

Storia degli strumenti a ultrasuoni

Gli strumenti per i controlli a ultrasuoni vengono usati per le applicazioni industriali da più di 60 anni. I primi strumenti a ultrasuoni sono comparsi negli anni 1940, la maggioranza dei quali erano principalmente orientati sul rilevamento di difetti.

I primi misuratori di spessore digitali (noti anche come “Misuratori D”) sono comparsi negli anni 1960. Tuttavia, per la misura degli spessori era più diffuso il rilevatore di difetti, metodo preferenziale fino agli anni 1980, quando i misuratori di spessori digitali offrivano la funzionalità di visualizzazione di una forma d'onda integrata (es. un A-scan). La visualizzazione della forma d'onda sul misuratore di spessore aumenta negli utenti l'idea di affidabilità nei risultati, in quanto possono vedere in tempo reale la rappresentazione corrispondente a una misura digitale.

Un misuratore di spessori a ultrasuoni 38DL PLUS™ Olympus con la visualizzazione di una forma d'onda A-scan

Attualmente, questi efficienti e compatti strumenti integrano la forma d'onda nella versione standard oppure viene aggiunta come opzione software. Continuate a leggere per saperne di più sulle attuali funzionalità dei misuratori di spessori e dei rilevatori di difetti, scoprendone gli specifici vantaggi.

Cos'è un misuratore di spessore a ultrasuoni?

Un operatore acquisisce una misura del misuratore di spessore a ultrasuoni

Un misuratore di spessori a ultrasuoni è in grado di misurare con precisione lo spessore di un componente e di individuare la corrosione o l'erosione superficiale da un lato di una componente. Può misurare praticamente qualunque comune componente industriale di metallo, plastico, materiali compositi, fibra di vetro, ceramica e vetro.

I misuratori di spessore a ultrasuoni possono misurare lo spessore di diversi tipi di prodotti nell'ambito del controllo qualità manifatturiero, come tubi in plastica e componenti usate nell'industria sanitaria. Gli operatori inoltre gli usano per ispezionare l'integrità strutturale di componenti e infrastrutture critiche, come le pale delle turbine degli aerei, per il rilevamento dell'usura, oppure le tubazioni e i serbatoi, per il rilevamento della corrosione in servizio. Assicurarsi di consultare il nostro Tutorial sui misuratori di spessore a ultrasuoni per ottenere maggior informazioni sul loro funzionamento e utilizzo

Vantaggi di un misuratore di spessore a ultrasuoni

Di seguito vengono riportati alcuni vantaggi di un misuratore di spessori a ultrasuoni Olympus:

• Misura del Tempo di volo (ToF) più affidabile e precisa Ispezione a fasci dritti per la misura del tempo di volo fino alla superficie inferiore di una componente, corrispondente allo spessore totale di quella componente.
• Dimensioni compatte e costo inferiore.
• Facile taratura e operatività.
• Funzionalità specializzate o software per esigenze applicative specifiche come: misure di tubi di caldaie, applicazioni con alte temperature e applicazioni verniciate o rivestite.
• I vantaggi di misura includono:
  • Compensazione automatica dello zero: Permette una precisa misura dell'offset dello zero, la quale contribuisce a una misura più precisa del tempo di volo.
  • Correzione del percorso a V (V-path): Permette la compensazione per il percorso ultrasonoro angolare delle misure di corrosione mediante un trasduttore a doppio elemento, fornendo il maggiore grado di precisione e ripetibilità per un ampio intervallo di spessori. La maggior parte dei rilevatori di difetti non permettono la compensazione per il percorso ultrasonoro angolare.
  • Riconoscimento automatico della sonda: La serie D79X dei trasduttori a doppio elemento includono un pin di riconoscimento automatico, permettendo al misuratore il riconoscimento del trasduttore. In questo modo viene facilitata l'operatività dell'utente potendo richiamare la configurazione ottimizzata e il guadagno del ricevitore e, inoltre, potendo determinare la correzione del percorso a V pre-richiamata del trasduttore.
  • Algoritmi di rilevamento e elaborazione del segnale digitale (DSP): Permette il mantenimento della precisione tarata al variare del guadagno o dell'ampiezza del segnale.

Cos'è un rilevatore di difetti a ultrasuoni?

Un operatore esegue un rilevamento di difetti a ultrasuoni in un impianto produttivo

Un rilevatore di difetti è progettato per individuare e misurare discontinuità come cricche, cavità porosità e perdite di adesione in diversi materiali e giunzioni saldate. Il rilevamento di difetti può essere potenzialmente applicato a qualunque materiale industriale standard. La maggior parte delle ispezioni si effettuano sull'acciaio e altri metalli, tuttavia è possibile usare i rilevatori di difetti sulla plastica, i materiali compositi, la fibra di vetro e la ceramica.

Inoltre un rilevatore di difetti possiede la capacità di misurare lo spessore della componente in modo abbastanza accurato, tuttavia non è indicato per la misura di spessori di precisione. Per maggior informazioni, consultare il nostro Tutorial di rilevamento di difetti ad ultrasuoni.

Vantaggi di un rilevatore di difetti a ultrasuoni

Di seguito alcuni vantaggi offerti da un rilevatore di difetti a ultrasuoni Olympus:

• Altamente versatile:
  • Ispezione con fasci dritti per la misura di un difetto o cavità, in modo da individuare la distanza dalla superficie della componente al difetto.
  • Ispezione con fasci angolari per il controllo dell'integrità delle saldature.
  • Ideale per le applicazioni di scansione (grazie a una maggiore frequenza di aggiornamento, pari a 60 Hz, confrontata alla frequenza di aggiornamento di un misuratore di spessori, pari 25–30 Hz)
• Include software specializzati per la misura dei difetti:
  • Correzione Distanza-ampiezza (DAC)
  • Variazione del guadagno in funzione del tempo (TVG)
  • Misura in funzione del distanza e del guadagno (DGS)

Consigli per la scelta di un rilevatore di difetti o misuratore di spessori

La scelta dello strumento ideale dipende dall'applicazione e dall'oggetto della misura. Per le applicazioni che richiedono solo delle misure di spessore di corrosione e di spessore di precisione ripetibili, consigliamo un misuratore di spessore. La miglior opzione è il rilevatore di difetti nel caso in cui sia necessario rilevare difetti o cavità, controllare saldature e misurare degli spessori.

Offriamo una gamma diversificata di rilevatori di difetti e misuratori di spessori a ultrasuoni portatili e digitali non distruttivi, per soddisfare le esigenze dei clienti in termini di applicazioni e misura dei materiali.

La nostra linea di misuratori di spessori a ultrasuoni include:

• Misuratore 27MG: Rappresenta il nostro strumento compatto più conveniente per la misura della corrosione
• Misuratore 45MG: Strumento avanzato con funzionalità avanzate di misura di spessori di corrosione e di spessori di precisione (con opzione software Single Element), oltre a datalogger alfanumerico opzionale per la creazione di report integrata
• Misuratore 38DL PLUS™: Strumento avanzato per gli spessori di precisione. L'opzione software Multilayer permette la visualizzazione simultanea di un massimo di 4 singoli strati. È possibile combinare questo dispositivo con l'adattatore 38-Link™ per il trasferimento dati wireless e il collegamento all'Olympus Scientific Cloud™ (OSC).

La nostra linea di rilevatori di difetti a ultrasuoni include:

• Rilevatore di difetti EPOCH™ 650: Rilevatore di difetti avanzato con ampio display, datalogger integrato e funzionalità di creazione di report. Questo strumento può essere usato in praticamente qualunque ambiente di ispezione (dai controlli su banco a ambienti esterni estremi e a condizioni rischiose).
• Rilevatore di difetti EPOCH 6LT: Il nostro leggero e altamente portatile rilevatore di difetti offre un'operatività con una mano per ispezioni in altezza con accessibilità mediante funi. Attraverso l'opzionale connettività wireless LAN, questo strumento può collegarsi all'OSC. Inoltre offre un modulo di corrosione, combinando le più importanti funzionalità di un misuratore di spessore di corrosione con quelle di un rilevatore di difetti.