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La misura a ultrasuoni dello spessore o semplicemente UTM è un’operazione essenziale per molti settori industriali, in particolare quelli in cui le attività sono esposte a condizioni ambientali difficili che possono portare a usura e danni dovuti a corrosione ed erosione.

Cos’è la misura a ultrasuoni dello spessore?

La misura a ultrasuoni è una tecnica non distruttiva molto utilizzata, soprattutto per misurare lo spessore di una parte nel dettaglio.

Il termine “non distruttivo” indica che l’integrità della parte non è influenzata nel processo.
Un altro aspetto importante è la possibilità di ottenere risultati misurando da un solo lato con l’aiuto di una sonda.
In altre parole, non è necessario complicare il processo di misurazione entrando all’interno di un contenitore metallico, in quanto è possibile farlo dall’esterno.

Perché è fondamentale per molte aziende?

La misura a ultrasuoni dello spessore può essere applicata a molti componenti e strutture differenti, e risulta essere un metodo semplice per rilevare diversi problemi, fra i più comuni:

  • Perdita di materiale dovuta a corrosione ed erosione.
  • Problemi strutturali e di saldatura su scafi di navi e altre componenti.
  • Danni derivanti dalla divisione dei materiali.
  • Difetti sulla finitura superficiale di un prodotto finito.

È anche un ottimo metodo per controllare la qualità delle lamiere e dei materiali rivestiti, utile ai produttori per controllare e testare i prodotti ricevuti dai loro fornitori.

 

misura a ultrasuoni dello spessore SA8812

Come viene effettuata la misura dello spessore a ultrasuoni?

Lo strumento utilizzato per misurare lo spessore tramite questa tecnica è comunemente chiamato spessimetro a ultrasuoni.

L’operazione dello spessimetro a ultrasuoni consiste nel misurare con precisione il tempo necessario affinché un impulso ad ultrasuoni generato da un trasduttore, noto come sonda, passi attraverso lo spessore del campione, riflettendosi sulla superficie opposta, per poi tornare alla sonda.

Dopo aver misurato il tempo, lo spessimetro a ultrasuoni esegue il calcolo dello spessore del materiale, visualizzando il risultato sullo schermo digitale integrato allo strumento.

Il calcolo è effettuato mediante la seguente espressione matematica:

T = (V) x (t/2)
dove
T = spessore misurato
V = velocità del suono nel materiale di prova
t = tempo misurato

A questo punto, è importante evidenziare che la velocità delle onde sonore varia significativamente da un materiale all’altro, quindi è importante calibrare lo spessimetro a ultrasuoni in base al materiale da misurare.

Fortunatamente, strumenti moderni come il nostro Spessimetro a ultrasuoni centesimale – SAUT160 e lo Spessimetro a ultrasuoni decimale – SA8812 rendono questa calibrazione molto facile, essendo in grado di misurare lo spessore su una vasta gamma di materiali come:

  • Acciaio
  • Ghisa
  • Alluminio
  • Rame
  • Ottone
  • Zinco
  • Vetro al quarzo
  • Polietilene
  • PVC
  • Ghisa grigia
  • Ferro sferoidale

Un altro aspetto importante della misura a ultrasuoni dello spessore è che alcuni strumenti richiedono che il materiale sia privo di qualsiasi rivestimento, pittura o residui come ruggine dovuta alla corrosione.
Questo rende la misurazione dello spessore difficile in determinate situazioni.

Ad ogni modo, per questa tipologia di applicazioni sono ideali il Misuratore di spessori a ultrasuoni attraverso vernici – SAUT310D-SW e il Misuratore di spessori a ultrasuoni grafico – SAUT500D-SW, due spessimetri a ultrasuoni in grado di misurare lo spessore del campione escludendo il rivestimento su substrati metallici.

 

misura a ultrasuoni dello spessore SAUT160

Quali sono le applicazioni della misura dello spessore a ultrasuoni?

Come descritto in precedenza, la misura a ultrasuoni dello spessore è essenziale per molte industrie.
Alcuni dei settori che comunemente eseguono la misurazione dello spessore tramite l’utilizzo di ultrasuoni sono:

  • Petrolio e gas
  • Generazione di energia
  • Appaltatori strutturali
  • Fonderie
  • Aerospaziale
  • Farmaceutico
  • Processo alimentare

La misura a ultrasuoni dello spessore è generalmente utilizzata per attività di controllo qualità e per ispezioni di manutenzione per rilevare eventuali segni di corrosione sul pezzo.

Tuttavia, le applicazioni più specifiche sono:

  • Rilevamento di perdite di spessore sulle pareti delle tubazioni, che richiedono misurazioni ad ultrasuoni in linea e in funzione.
    Fluidi liquidi e bolle d’aria possono causare diversi tipi di corrosione ed erosione che rischiano di consumare i rivestimenti esterni provocando guasti alle tubazioni, ingenti interruzioni e incidenti industriali.
  • Manutenzione nautica e marittima, come nel caso di paratie, cisterne, scafi, ecc. I misuratori a ultrasuoni in grado di misurare attraverso il rivestimento di cui abbiamo parlato precedentemente, sono particolarmente utili per questa applicazione.
  • Il campo di contenitori pressurizzati, tra cui estintori, serbatoi di gas, caldaie industriali e altri. Anche in questo caso, gli spessimetri in grado di misurare attraverso il rivestimento di cui sopra, sono particolarmente utili per questa applicazione.
  • Le colonne di illuminazione, note anche come pali della luce, sono spesso esposte a condizioni ambientali difficili, schizzi d’acqua dalle auto che passano e condensazione nei punti di giuntura.
    Per evitare il crollo strutturale, gli enti di competenza sono tenuti ad eseguire misurazioni dello spessore a ultrasuoni in modo costante.
  • I carrelli cisterna, in particolare quelli che trasportano sostanze chimiche tossiche o liquidi infiammabili come la benzina, devono essere sottoposti a regolari ispezioni con spessimetri a ultrasuoni poiché sono costantemente soggetti a corrosione ed erosione.
    Qualsiasi danno strutturale potrebbe causare terribili incidenti.
  • Ispezioni di manutenzione sui ponti, in particolare quelli con strutture metalliche esposte, al fine di valutare la loro resistenza strutturale.

 

Come scegliere uno spessimetro a ultrasuoni?

L’acquisizione di uno spessimetro a ultrasuoni non dovrebbe creare problematiche, in quanto è solamente necessario conoscere l’applicazione specifica così da poter selezionare il modello migliore.
In ogni caso, ci sono diversi aspetti da dover tenere in considerazione quando si seleziona il giusto spessimetro a ultrasuoni.

I più rilevanti sono:

  • Tipologia di materiale o materiali che saranno ispezionati.
  • Il luogo in cui avranno luogo le ispezioni: on-site o in un laboratorio di controllo qualità (QC).
  • La richiesta o meno della misurazione attraverso rivestimenti.
  • L’eventuale necessità di misurare campioni con valori di spessore delle pareti molto piccoli che richiedono, quindi, maggiore precisione e risoluzioni più elevate.
  • La necessità di un display grafico e funzioni speciali per livelli professionali più alti.

Indipendentemente dalla tua esigenza di applicazione, abbiamo diversi modelli di spessimetri a ultrasuoni in grado di coprire tutti gli aspetti sopracitati.
Dai un’occhiata ai nostri misuratori di spessore a ultrasuoni e scegli quello più adatto alla tua applicazione, clicca qui per vedere la nostra gamma, oppure, se preferisci, ci puoi contattare su Direct Industry.

Naturalmente, se non sei ancora sicuro o hai dubbi sulla misura dello spessore con uno specifico strumento a ultrasuoni, non esitare a contattarci e uno dei nostri esperti ti fornirà tutte le informazioni necessarie.

 

Quando si parla di “strumenti ad ultrasuoni”, è chiaro che si tratta di dispositivi che svolgono la loro funzione tramite l’utilizzo degli ultrasuoni, quindi, per dare una risposta corretta alla domanda “cosa sono gli strumenti ad ultrasuoni?” è meglio cominciare col descrivere che cos’è un ultrasuono.

Cos’è un ultrasuono?

Il termine ultrasuono fa riferimento all’utilizzo di onde sonore a frequenze molto alte, solitamente più alte rispetto alla capacità uditiva dell’orecchio umano.

Ciò significa che gli ultrasuoni applicano frequenze superiori a 20 kilohertz con valori di funzionamento che arrivano fino al campo dei gigahertz, a seconda dello strumento.

Il termine ultrasuono viene comunemente utilizzato nel settore sanitario, principalmente nell’ambito ecografico.

Tuttavia, nel settore ingegneristico, gli strumenti a ultrasuoni vengono utilizzati per scopi differenti, come i test non distruttivi, la misurazione e il controllo della qualità.

Strumenti a ultrasuoni per i test non distruttivi

Alcuni strumenti a ultrasuoni vengono utilizzati per identificare e verificare le caratteristiche meccaniche, mantenendo integra la parte su cui viene effettuato il test.

Questa tipologia di strumenti è particolarmente utile per l’ultimazione di parti o prodotti  e permette di identificare e testare aspetti quali:

  • Difetti sulla finitura superficiale spesso non visibili a occhio nudo;
  • Durezza dei materiali;
  • Crepe sui tubi che possono provocare perdite;
  • Altri difetti impercettibili.

 

strumenti ad ultrasuoni - SAUT500D-SW

 

Inoltre, l’utilizzo degli strumenti a ultrasuoni per il controllo non distruttivo (CND) offre altri vantaggi, come ad esempio:

  • Individuazione sia dei difetti esterni che di quelli interni;
  • Rilevamento di difetti volumetrici, come eventuali crepe, indipendentemente dal loro orientamento;
  • Risparmio di tempo per testare pezzi di diverso spessore;
  • Gli ultrasuoni non sono nocivi per la salute, al contrario delle radiazioni emesse con altri controlli.

Quali strumenti per il controllo non distruttivo?

Fra i più comuni dispositivi troviamo:

Norme di riferimento per le prove non distruttive

I controlli non distruttivi sono regolamentati da diverse normative che stabiliscono i metodi di verifica da applicare in base al materiale, allo spessore del metallo, al tipo di giunto ecc.

Noi di S.A.M.A. Italia siamo associati a UNI  Ente italiano di Normazione:

Essere Socio ti permette di partecipare in prima persona alla definizione delle norme, contribuendo a definire le regole del tuo settore di riferimento invece che subirle.

UNI permette agli associati e non di consultare le normative di riferimento in qualsiasi momento, acquistandole on line.

 

Associazione italiana Prove non Distruttive

In Italia è presente dal 1979 AIPnD, un’organizzazione a carattere scientifico, culturale e professionale tra le prime e più importanti del mondo nel suo settore.

I Soci appartengono a istituti, centri di ricerca, organizzazioni, scuole, studi professionali, aziende produttrici di strumentazione e che forniscono servizi PnD.

L’associazione ha sede a Brescia e promuove la conoscenza scientifica, tecnica e lo sviluppo tecnologico delle prove non Distruttive oltre a valorizzare la professione degli addetti al settore.

 

Strumenti ad ultrasuoni

Strumenti a ultrasuoni per la misurazione

Secondariamente, gli strumenti a ultrasuoni si utilizzano per la misura dello spessore dei materiali o della vernice.

Li puoi trovare nella sezione del nostro sito “misura a ultrasuoni dello spessore”.

Sono strumenti che misurano lo spessore tramite una sonda che genera un impulso a ultrasuoni.

In parole semplici, lo strumento misura lo spessore tramite un calcolo del tempo impiegato dall’impulso per ottenere un riflesso dalla superficie opposta e tornare poi alla sonda.

 

Il valore ottenuto dalla misurazione permette di identificare e verificare:

  • Spessore di un materiale per possibile usura;
  • Corrosione dei materiali;
  • Possibilità di fessure/rotture;
  • Spessore superficiale esatto.

Inoltre, questi dispositivi offrono diversi vantaggi quali:

  • Non viene danneggiato il campione misurato;
  • Elevata precisione;
  • Sono molto semplici da utilizzare anche in laboratorio;
  • Meno costosi rispetto ad altre tipologie di strumenti;

Ecco quindi alcuni strumenti a ultrasuoni che produciamo a marchio SAMA Tools, parliamo di vari modelli di misuratori di spessori :

Guarda il video che abbiamo realizzato sullo spessimetro grafico

 

Strumenti a ultrasuoni per il controllo qualità

Gli strumenti per il controllo e la misurazione non distruttiva vengono utilizzati per verificare e confrontare i risultati ottenuti con quelli previsti.
Se i risultati corrispondono alle specifiche della parte o del prodotto testato, si può stabilire che tale elemento ha le qualità desiderate in origine ed è conforme.

Arrivati a questo punto è evidente l’importanza che ricoprono nell’ambito del controllo qualità: gli strumenti a ultrasuoni forniscono informazioni che sono essenziali per la garanzia della qualità, come ad esempio:

  • Misura e controllo della rugosità;
  • Spessore delle pareti;
  • Spessore dei rivestimenti;
  • Misura e controllo del colore e della brillantezza;
  • Durezza dei materiali.

I benefici per il settore del controllo qualità includono tutti gli aspetti elencati sopra, oltre al fatto che alcuni di questi strumenti possono essere utilizzati direttamente in linea di produzione senza la necessità di prelevare campioni in laboratorio.

Altri strumenti utili per le attività legate al controllo qualità sono:

E questa è solo una breve lista, visitando il nostro sito internet potrai renderti conto delle numerose possibilità di misurazione.

 

strumenti di misura - sa8825fn

Quali materiali possono essere testati?

A questo punto dovresti aver capito cosa sono, come funzionano e quali sono le principali applicazioni degli strumenti a ultrasuoni.
Inoltre, è fondamentale anche capire quali sono i materiali che rendono il metodo a ultrasuono più efficiente.
Fortunatamente questa tipologia di strumenti copre un ampio raggio di materiali, specialmente se sono strumenti di alta qualità.
Ad esempio, il nostro misuratore di spessori ad ultrasuoni centesimale – SAUT160 può misurare lo spessore dei materiali conduttori ad ultrasuoni come:

  • Acciaio
  • Ghisa
  • Alluminio
  • Rame
  • Ottone
  • Zinco
  • Vetro di Quarzo
  • Polietilene
  • PVC
  • Ghisa grigia
  • Ferro sferoidale

Conclusioni

Per concludere, è chiaro che una risposta breve e precisa alla domanda “Cosa sono gli strumenti a ultrasuoni?” potrebbe essere “potenti strumenti di prova e misura”.
Oltre a ciò, il fatto che questi strumenti siano in grado di fornire informazioni essenziali per migliorare la qualità, li rende un “must have” per ogni azienda attenta al controllo qualità.
Tieni però presente che gli strumenti ad ultrasuoni non sono utilizzati solamente per il controllo qualità, alcuni di questi sono molto utili anche per effettuare ispezioni di manutenzione su serbatoi, lamiere metalliche, tubazioni, contenitori a pressione, paratie e altre attrezzature in cui possono essere presenti corrosione e altri difetti.

Se sei interessato all’acquisto dei nostri strumenti a ultrasuoni o hai domande riguardo a questi o ad altri prodotti o servizi, non esitare a contattarci. Saremo felici di aiutarti.