I misuratori di spessore a ultrasuoni (spessimetri a ultrasuoni, tester di spessore a ultrasuoni, misuratori di spessore a ultrasuoni, misuratori UT, ecc.) misurano lo spessore delle pareti di materiali come l'acciaio, la plastica e altri ancora utilizzando la tecnologia a ultrasuoni. Gli spessimetri a ultrasuoni sono ideali per misurare gli effetti della corrosione o dell'erosione su serbatoi, tubi o qualsiasi struttura in cui l'accesso è limitato a un solo lato. I modelli Thru-Paint a eco multipla (UTG M) misurano lo spessore del metallo di una struttura verniciata senza dover rimuovere il rivestimento.
Le tecniche di misurazione dello spessore a ultrasuoni sono utilizzate per misurare un'ampia gamma di substrati e applicazioni per verificare la perdita di spessore del materiale dovuta a corrosione o erosione. I misuratori di spessore a ultrasuoni sono progettati per misurare lo spessore di substrati metallici (ghisa, acciaio e alluminio) e non metallici (ceramica, plastica e vetro) e di qualsiasi altro conduttore di onde ultrasoniche, purché abbia superfici superiori e inferiori relativamente parallele.
Un misuratore di spessore a ultrasuoni facilita l'ispezione rapida dello spessore di grandi strutture metalliche a piccoli intervalli di misura, fornendo una mappa dello spessore ad alto dettaglio di una superficie scansionata. Quando l'accesso è disponibile solo da un lato del substrato, la misurazione a ultrasuoni dello spessore delle pareti è il modo più efficiente per monitorare gli effetti dell'erosione o della corrosione ed è fondamentale sia per l'assicurazione che per il controllo della qualità.
Le sonde di corrosione misurano lo spessore delle pareti di materiali quali acciaio, plastica e altro. I misuratori di spessore a ultrasuoni sono ideali per misurare gli effetti della corrosione o dell'erosione su serbatoi, tubi o qualsiasi struttura in cui l'accesso è limitato a un solo lato.
PosiTector UTG C
Corrosione con sonda cablata
PosiTector UTG CA
Corrosione con sonda integrale
PosiTector UTG CX
Corrosione con la sonda Xtreme
Il tester di spessore a ultrasuoni è in grado di misurare rapidamente e con precisione lo spessore del metallo di una struttura verniciata senza dover rimuovere il rivestimento. Ideale anche per misurare materiali sabbiati e altre applicazioni che richiedono una superficie di usura più resistente.
Le sonde di spessore a ultrasuoni a bassa frequenza misurano lo spessore delle pareti di materiali attenuanti come la ghisa, l'alluminio e lo zinco fusi.
I misuratori di spessore a ultrasuoni di precisione sono progettati per misure ad alta risoluzione e per materiali sottili, compresi metalli e plastiche. La modalità automatica Multi-Echo garantisce la massima precisione sui metalli sottili.
L'erosione è il processo attraverso il quale un rivestimento o un substrato protettivo viene consumato dall'attrito derivante da un'interazione meccanica ripetitiva. Le cause tipiche dell'erosione sono la cavitazione, l'impingement da parte di particelle liquide o solide e il movimento relativo contro superfici solide o fluidi a contatto.
La corrosione è il processo attraverso il quale un substrato e le sue proprietà vengono danneggiati o consumati da un'azione o un cambiamento chimico. Nei metalli, il deterioramento attribuito alla corrosione è spesso causato da un processo di ossidazione.
L'uso di metodi di ispezione non distruttivi riduce al minimo i problemi di sicurezza, assicura la conformità alle norme e riduce la frequenza delle riparazioni importanti (e di conseguenza i costi). Ad esempio, le applicazioni marine presentano un rischio significativo di rottura catastrofica del substrato a causa di corrosione o erosione non rilevate. Tuttavia, i costi associati ai danni da corrosione o erosione possono essere più sottili. Si consideri il caso di una pala d'elica che ha subito un'usura o un danno. L'impatto probabile è una riduzione dell'efficienza dell'elica, che si traduce direttamente in una diminuzione della potenza in cavalli e in un aumento della turbolenza (vibrazioni). Ciò si traduce in una diminuzione della velocità massima e in un aumento del consumo di carburante. Inoltre, la cavitazione causata dall'elica danneggiata crea un ambiente circostante ancora più dannoso per l'elica stessa.
Per ulteriori informazioni sulle prove di spessore a ultrasuoni, leggete il nostro articolo "Misurazione degli effetti dell'erosione e della corrosione".
Con i misuratori di spessore a ultrasuoni è possibile misurare con precisione lo spessore residuo della parete di un substrato su tubi, recipienti a pressione, serbatoi di stoccaggio, caldaie o altre apparecchiature soggette a erosione o corrosione.
Sebbene molti settori siano interessati da erosione e corrosione, l'atmosfera marina è uno degli ambienti più aggressivi per la corrosione. I tassi di corrosione sono influenzati da diversi elementi, tra cui l'acqua di mare, l'umidità, il vento, la temperatura, i contaminanti presenti nell'aria e gli organismi biologici. L'erosione è comune anche nelle applicazioni marine a causa dell'abrasione dovuta all'impatto dell'acqua e delle particelle contaminate, dell'impingement dovuto alla turbolenza dei liquidi ad alta velocità e della cavitazione dovuta alle onde di pressione prodotte dalle bolle d'aria. L'erosione non riguarda solo il substrato stesso, ma può anche danneggiare i rivestimenti protettivi, aumentando la probabilità di corrosione del substrato. Navi, porti turistici, condutture, strutture offshore e impianti di desalinizzazione sono tutti sistemi soggetti a vari livelli di erosione e corrosione marina.
La sonda a eco singolo PosiTector UTG C utilizza un trasduttore a doppio elemento, un "percorso a V" focalizzato e una compensazione del percorso a V per misurare con precisione lo spessore dei metalli con forte corrosione o vaiolatura. La sonda a eco singolo UTG C non ignora lo spessore del rivestimento esterno: per ottenere la massima precisione di misura, potrebbe essere necessario rimuovere il rivestimento presente nel punto di misurazione.
La sonda di misurazione dello spessore a ultrasuoni (Multi-echo)PosiTector UTG M utilizza un trasduttore a singolo elemento per misurare con precisione lo spessore del metallo di una struttura nuova o leggermente corrosa, ignorando lo spessore dei rivestimenti protettivi. Il fascio di ultrasuoni percorre un percorso rettilineo verso la parete posteriore del materiale a 90° rispetto alla superficie. Quando vengono rilevati tre echi consecutivi della parete posteriore, la sonda effettua un calcolo basato sul tempo per eliminare lo spessore del rivestimento dalla lettura del calibro.
La sonda per spessimetri a ultrasuoni (di precisione)PosiTector UTG P utilizza un trasduttore a linea di ritardo a singolo elemento per misurare con precisione lo spessore di materiali sottili, compresi plastica e metalli. Passa automaticamente dalla modalità a eco singola a quella a eco multipla, a seconda del materiale e dello spessore.
La tabella seguente elenca le velocità degli ultrasuoni a onda longitudinale di alcuni materiali comuni, tipicamente misurati dagli spessimetri a ultrasuoni. Le velocità specifiche dei materiali possono variare a causa della temperatura, della composizione, della grana e di altri fattori. Per una maggiore precisione, verificare la velocità su un campione di spessore noto.
È possibile scegliere da un elenco di velocità comuni pre-programmate per il materiale o inserire facilmente le proprie.
PosiTector UTG Le sonde di spessore a ultrasuoni trasmettono un impulso ultrasonico nel materiale da misurare. Questo impulso viaggia attraverso il materiale verso l'altro lato. Quando incontra un'interfaccia come l'aria (parete posteriore) o un altro materiale, l'impulso viene riflesso verso la sonda. Il tempo necessario all'impulso per propagarsi attraverso il materiale viene misurato dal misuratore di spessore a ultrasuoni, rappresentato come t1 e t2.
Le sonde a singola eco PosiTector UTG C sono dotate di un trasduttore a doppio elemento con compensazione automatica del percorso a V. Lo spessore viene determinato misurando t1 (non rivestito) o t2 (rivestito), dividendo per due e moltiplicando poi per la velocità del suono per quel materiale (acciaio). Vedere la Figura 1.
Figura 1
Per i materiali non rivestiti, t1 è direttamente correlato allo spessore del materiale. Quando un materiale è rivestito, il tempo di propagazione aumenta e viene indicato come t2.
I rivestimenti, come le vernici, hanno una velocità del suono inferiore a quella del metallo. Pertanto, la tecnica dell'eco singolo produrrà un risultato di spessore superiore all'effettivo spessore combinato del rivestimento e del metallo. Il risultato includerà un valore significativamente più alto e sconosciuto dello spessore della vernice. Pertanto, non è sufficiente misurare lo spessore della vernice e sottrarlo dal risultato della misurazione a eco singolo.
Le sonde di spessore a ultrasuoni PosiTector UTG M e UTG P in modalità eco multipla determinano lo spessore misurando il tempo tra almeno tre echi consecutivi della parete posteriore.
Figura 2
Nella Figura 2, la modalità a eco multipla misura solo il tempo tra gli echi. Indipendentemente dal fatto che l'acciaio sia rivestito o meno, tutti i tempi tra gli echi sono gli stessi. In modalità eco multipla, lo spessimetro determina lo spessore misurando t1 + t2 + t3, dividendo per sei e moltiplicando poi per la velocità del suono per quel materiale. Il calcolo dello spessore risultante effettuato dallo strumento è quindi una misura accurata del solo spessore dell'acciaio, senza tenere conto dello spessore del rivestimento.
La velocità del suono è espressa in pollici al microsecondo o metri al secondo. È diversa per tutti i materiali. Ad esempio, il suono attraversa l'acciaio più velocemente (~0,233 in/µs) rispetto alla plastica (~0,086 in/µs).
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