I trasduttori a ultrasuoni per i controlli non distruttivi utilizzano delle onde sonore a alta frequenza per misurare alcuni parametri. Gli operatori gli utilizzano in numerose applicazioni industriali, incluso il rilevamento di difetti, la misura di spessori e l'ispezione di saldature.
I trasduttori a ultrasuoni sono disponibili in diverse forme e dimensioni, pertanto siamo consapevoli che la scelta risulta complessa. Per guidarvi nella scelta di seguito viene riportata una panoramica dei cinque comuni tipi di trasduttori a ultrasuoni industriali.
Continuate la lettura per avere maggior informazioni su questi trasduttori e sulle relative applicazioni.
1. Trasduttori a doppio elementoUna sonda a doppio elemento si compone di due elementi trasduttori a cristalli alloggiati nello stesso telaio e separati da una barriera acustica. Un elemento genera le onde sonore mentre l'altro elemento funziona come ricevitore. Il funzionamento è il seguente: i due elementi formano reciprocamente un angolo per creare un percorso sonoro a forma di V nel materiale da ispezionare. Essenzialmente, i fasci in trasmissione e ricezione si incrociano al di sotto della superficie da ispezionare. Questo crea un effetto di pseudo-focalizzazione che migliora la risoluzione nella zona focale. |  |
L'aumento della sensibilità prodotto dall'effetto di pseudo-focalizzazione è particolarmente utile per l'ispezione delle componenti con la superficie inferiore irregolare, rendendo questi trasduttori lo standard industriale per la misura dello spessore residuo nelle applicazioni relative alla corrosione.
Altre comuni applicazioni includono:
- Ispezione dell'integrità del riporto e del rivestimento di saldatura
- Rilevamento di porosità, inclusioni, cricche e laminazioni in componenti pressofuse e forgiate
- Rilevamento di cricche in bulloni e altri oggetti cilindrici
- Applicazioni per alte temperature
2. Trasduttori di contatto
Come evocato dal nome, un trasduttore a contatto viene usato per le ispezioni a contatto diretto. Il trasduttore a singolo elemento ha una superficie resistente all'usura ottimizzata per il contatto con la maggior parte dei metalli, rendendolo durevole per un uso in ambienti industriali difficili.
Questo tipo di trasduttore è disponibile in numerosi stili e configurazioni, come quello lineare per un uso nelle aree a difficile accessibilità. Gli operatori usano i trasduttori a contatto per numerose applicazioni, come:
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3. Trasduttori a fascio angolare
Un trasduttore a fascio angolare si compone di un solo elemento trasduttore e viene usato con uno zoccolo che permette di generare un'onda longitudinale o un'onda trasversale rifratta nella componente ispezionata. Lo zoccolo rimovibile o integrale introduce l'onda sonora con un determinato angolo nella componente.
Gli operatori in genere utilizzano trasduttori a fascio angolare per controllare l'integrità delle saldature, visto che l'ispezione delle saldature richiede di concentrare le onde sonore ad un angolo specifico. Altre comuni applicazioni industriali includono il rilevamento di difetti e le tecniche di misura delle cricche.
Gli zoccoli sono disponibili in numerose dimensione per delle applicazioni specifiche. Infatti alcuni zoccoli permettono di operare a distanze inferiori mentre altri sono adatti per le applicazioni di temperature. Inoltre è possibile personalizzare degli specifici zoccoli per creare dei contorni e angoli rifratti non standard.
4. Trasduttori con linea di ritardo
Un trasduttore a linea di ritardo è un trasduttore a singolo elemento progettato per un uso con una linea di ritardo sostituibile. Come evocato dal nome, questo trasduttore introduce un ritardo temporale tra la generazione dell'onda sonora e l'arrivo delle onde riflesse, aiutando a migliorare la risoluzione in prossimità della superficie.
La maggiore frequenza del trasduttore è ideale per l'ispezione o la misura di componenti sottili e per la localizzazione di difetti di ridotte dimensioni usando il metodo a contatto diretto. Con la linea di ritardo sostituibile, questo trasduttore è ottimale per diverse applicazioni industriali. Di seguito alcuni esempi delle applicazioni correnti:
- Precisa misura di spessore
- Rilevamento di difetti di componenti sottili
- Ispezione di componenti con aree a contatto limitato
- Applicazioni per alte temperature
5. Trasduttori a immersione
Un trasduttore a immersione è un trasduttore a singolo elemento progettato per operare nell'acqua. Invece di entrare in contatto diretto con una componente da ispezionare, questi trasduttori si avvalgono di una colonna o di un bagno d'acqua per l'accoppiamento dell'energia sonora con il materiale.
La tecnica di immersione permette un accoppiamento veloce e uniforme in modo che gli operatori possano scansionare velocemente le componenti da ispezionare. Gli operatori possono scegliere i trasduttori focalizzati per aumentare la sensibilità e le prestazioni in un'area specifica di una componente.
I trasduttori a immersione sono spesso usati per i controlli nell'ambito delle linee o dei processi produttivi su componenti mobili, per scansioni automatizzate e per l'ottimizzazione dell'accoppiamento sonoro in curvature strette, scanalature o canali di componenti da ispezionare a forma complessa. Le applicazioni includono:
- Misura di spessore in linea
- Rilevamento di difetti a alta velocità
- Imaging basato sull'ampiezza e il tempo di volo
- Analisi dei materiali e misure della velocità
- Controlli per trasmissione diretta
Tipi di trasduttori speciali e personalizzati
Olympus offre più di 4 000 varianti per trasduttori a ultrasuoni che spaziano dalla frequenza, dal diametro dell'elemento e dal tipo di connettore. Se non è possibile trovare il trasduttore ottimale per la propria applicazione, è possibile orientarsi su delle tipologie speciali e personalizzate.
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