Esta nota de aplicação explica como medir a espessura das camadas individuais e a espessura total em tanques de combustíveis automotivos de plástico multicamadas.
Histórico da fabricação de tanques de combustíveis automotivos
A maioria dos tanques de combustíveis automotivos contemporâneos é fabricada com uma estrutura de plástico multicamadas, geralmente composta de duas camadas estruturais de polietileno de alta densidade (HDPE) envolvendo uma fina camada limite de gás composta de etileno e álcool vinílico (EVOH). A finalidade da camada limite é evitar o vazamento lento de vapor de gasolina através da parede de polietileno. As camadas estruturais de HDPE normalmente estão na faixa de espessura de 2,5 a 5 mm e a camada limite de EVOH normalmente está na faixa de 0,1 a 0,3 mm. Os fabricantes de tanques precisam medir tanto a espessura quanto a profundidade da camada limite.
Equipamento usado para medir a espessura da parede de tanques de combustível
O medidor de espessura ultrassônico 39DL PLUS™ com a opção de software para multicamadas é recomendado para a medição simultânea da espessura das camadas individuais e da espessura total do tanque nesta aplicação. Com esse software, o medidor 39DL PLUS pode usar configurações programadas separadamente (incluindo definições de velocidade do som, ganho e branco) para cada camada sendo medida para otimizar o desempenho. Neste teste, o medidor muitas vezes é usado com um transdutor de linha de atraso M2017-RM (20 MHz). Entre em contato com a Evident para obter ajuda com a configuração do medidor.
Procedimento típico para medir a espessura de tanques de combustíveis automotivos
As formas de onda abaixo mostram as medições da camada estrutural e da camada limite em um tanque de combustível automotivo típico usando as configurações adequadas. O modo de medição da camada limite baseado em frequência do detector é usado para medir a camada limite sempre que a sua espessura for inferior a aproximadamente 0,25 mm.
A profundidade da camada limite é medida com uma configuração de Modo 2 convencional e a espessura da camada interna de polietileno também é medida no Modo 2. Camadas limite espessas, com mais de aproximadamente 0,25 mm, também podem ser medidas no Modo 2. Observe que, devido aos efeitos da filtragem passa baixa na parede externa de polietileno, a espessura mínima mensurável da camada limite geralmente será de aproximadamente 0,100 mm.
A taxa de reflexão no limite entre quaisquer dois materiais é determinada pelas impedâncias acústicas relativas desses materiais. Uma vez que plásticos virgens e moídos têm impedâncias acústicas essencialmente idênticas, não é possível medir separadamente as camadas de plástico moído. Além disso, as camadas adesivas adjacentes às camadas limite geralmente são muito finas e/ou têm uma
correspondência de impedância muito próxima para medir com técnicas de ultrassom e não podem ser determinadas.
Camada externa de polietileno
Camada limite (medição do domínio da frequência)
Camada interna de polietileno
Como em qualquer medição de espessura ultrassônica, a precisão depende da calibração adequada da velocidade do som. A calibração da velocidade deve ser realizada para cada material que está sendo medido em amostras de espessura conhecida.
