Sapere come scegliere uno spessimetro a ultrasuoni è la prima difficoltà di chi deve misurare lo spessore di parete di un serbatoio, di una tubazione o di una lamiera accedendo da un solo lato. Gli strumenti si somigliano tutti: una scatola, un display, un cavetto e una sonda. Le differenze che contano non si vedono in fotografia, stanno nel modo in cui lo strumento tratta l’eco di ritorno, e sono quelle che decidono se la misura su un tubo verniciato e corroso sarà attendibile oppure no.
Il principio è semplice: un trasduttore piezoelettrico invia un impulso nel materiale, l’impulso viaggia fino alla parete opposta, si riflette e torna indietro. Lo strumento misura il tempo di volo e, nota la velocità del suono nel materiale, calcola lo spessore. Tutta la difficoltà sta nel decidere quale eco misurare: quello della prima superficie, quello della parete di fondo, o l’intervallo fra due echi successivi.
Da questa scelta discendono le due famiglie di strumenti. Quelli a display numerico restituiscono un valore e sono pensati per campagne di ispezione rapide su molti punti; quelli con display grafico mostrano anche la forma del segnale, e permettono di capire perché una lettura è anomala invece di limitarsi a registrarla. Entrambe le famiglie possono raggiungere risoluzioni dell’ordine del centesimo di millimetro su campi che superano i 900 mm.
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Che cosa determina davvero l’attendibilità della lettura
Lo spessore non si misura: si calcola, moltiplicando un tempo per una velocità. Il tempo lo misura lo strumento con ottima precisione; la velocità del suono nel materiale è invece un dato che dipende dalla lega, dal trattamento termico e dalla temperatura. Un errore dell’uno per cento sulla velocità si trasferisce integralmente sulla lettura. Per questo la taratura su un campione dello stesso materiale, e non sul blocchetto di riferimento generico, è la differenza fra una misura utile e un numero senza valore.
Eco singolo o echo-echo: il criterio del rivestimento
È il primo bivio, ed è quasi sempre risolutivo. In modalità impulso-eco lo strumento cronometra dall’impulso di partenza al primo ritorno: se il pezzo è verniciato, nel conto entra anche lo spessore della vernice, e la parete risulta più spessa di quanto sia. La modalità echo-echo misura invece l’intervallo fra due echi di fondo consecutivi, che percorrono entrambi lo stesso rivestimento e quindi lo eliminano dal risultato. Se si ispezionano strutture verniciate — e in campo lo sono quasi tutte — questa funzione non è un accessorio, è il requisito.
Il trasduttore conta più dello strumento
Il campo di misura utile, la risoluzione e la capacità di lavorare su superfici irregolari dipendono in larga parte dalla sonda. Le frequenze basse penetrano materiali attenuanti e spessori elevati ma perdono definizione sui sottili; le frequenze alte fanno l’opposto. Un trasduttore a doppio cristallo tollera bene le superfici corrose e rugose, dove il fondo non è parallelo alla superficie di appoggio, mentre un monocristallo dà il meglio sulle pareti lisce e parallele. Cambiare sonda cambia lo strumento più di quanto lo cambi il modello.
Quando serve vedere il segnale e quando basta il numero
Su una campagna di mille punti su tubazioni sane, il display numerico è più rapido e meno faticoso. Quando però le letture cominciano a saltare, il valore da solo non dice se il problema è accoppiamento insufficiente, corrosione localizzata o una laminazione interna che riflette prima del fondo. La rappresentazione A-Scan mostra la forma dell’eco e rende la diagnosi immediata; la B-Scan restituisce il profilo dello spessore lungo un percorso ed è il modo più chiaro per documentare un’area assottigliata. Chi ispeziona impianti in esercizio finisce quasi sempre per averne bisogno.
Data logger e tracciabilità: il criterio che si sottovaluta
Una misura di spessore serve raramente da sola: acquista significato nel confronto con quella dell’anno precedente, perché è la velocità di assottigliamento a determinare la vita residua di un componente. Trascrivere a mano centinaia di letture è il punto in cui si perde tempo e si introducono errori. La memoria interna organizzata per griglie di ispezione, con scarico dei dati verso il foglio di calcolo, trasforma una campagna in una serie storica utilizzabile.
L’inquadramento della famiglia e dei relativi campi di impiego è nella pagina di catalogo Spessimetri a ultrasuoni per metalli, mentre la logica della misura in presenza di rivestimento è approfondita in Modo multi-eco attraverso il rivestimento.
Prodotti utilizzati in questa applicazione
Velocità fissa · essenziale
Spessimetro a ultrasuoni Dakota NDT ZX1
Strumento a velocità fissa con calibrazione da tastiera, per misure rapide su materiali noti. Campo 0,63–914,4 mm, timing FPGA 120 MHz, garanzia cinque anni.
Display numerico · uso generale
Spessimetro a ultrasuoni Dakota NDT ZX3
Guadagno regolabile 40–52 dB a passi di 3 dB per adattarsi a superfici difficili. Campo 0,63–914,4 mm, risoluzione 0,01 mm, autonomia fino a 45 ore con batterie alcaline.
Misura attraverso la vernice
Spessimetri a ultrasuoni Dakota NDT serie ZX6-DL
Doppia modalità impulso-eco ed echo-echo per escludere il rivestimento dal risultato. Guadagno regolabile e data logger integrato per campagne di ispezione ripetute nel tempo.
Alta precisione · anche plastiche
Spessimetri a ultrasuoni Dakota NDT serie PZX1-DL
Risoluzione fino a 0,001 mm e quattro modalità di misura, inclusa quella dedicata alle materie plastiche. Data logger integrato per la registrazione delle letture in campo.
Display grafico · A-Scan e B-Scan
Spessimetri a ultrasuoni Dakota NDT serie CMX1-DL
Sei modalità operative con misura simultanea di materiale e rivestimento. La rappresentazione grafica del segnale rende immediata la diagnosi delle letture anomale. Memoria interna 4 GB.
Display grafico · alta precisione
Spessimetri a ultrasuoni Dakota NDT serie PMX2-DL
Piattaforma DSP con FPGA e cinque modalità di misura per i controlli più esigenti. Visualizzazione A-Scan e B-Scan su display grafico in scala di grigi.
Maggiori informazioni e contatti
Partner divisione sistemi e integrazione sensori : www.roder.it
Partner divisione visione artificiale : www.rodervision.com
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