Medidor ultrassônico de espessura de paredes

Medição ultrassônica da espessura de parede em processos de extrusão de mangueiras, tubos e canos

A extrusão é um processo contínuo de fabricação para a produção de mangueiras, tubos e canos. Materiais fundidos ou semifundidos — plásticos (PVC, polietileno, polipropileno) ou elastômeros — são forçados a passar por uma matriz para formar perfis longos e uniformes. O controle preciso da espessura da parede é essencial. Variações levam a fragilidades estruturais, falhas de pressão, avarias elétricas, vazamentos ou consumo excessivo de material, aumentando o desperdício e os custos.

A medição ultrassônica da espessura da parede oferece uma solução de medição não destrutiva, em tempo real e em linha, utilizando o princípio do pulso-eco. Um transdutor de alta frequência (normalmente de 2 a 20 MHz) emite pulsos acústicos no produto extrudado, geralmente com a água do banho de resfriamento pós-extrusora atuando como meio de acoplamento. As ondas refletem na superfície externa e na superfície interna. O sistema mede o tempo de voo (TOF) entre esses ecos.

A espessura da parede S é calculada da seguinte forma: S = (v × t) / 2

onde v é a velocidade ultrassônica no material (aproximadamente 2.300 m/s para muitos termoplásticos, dependendo da formulação e da temperatura) e t é o tempo de trânsito de ida e volta. Em estruturas multicamadas — comuns em mangueiras de barreira, linhas de combustível e tubulações médicas —, ecos adicionais provenientes das interfaces entre as camadas permitem determinar as espessuras individuais de cada camada, muitas vezes com precisão inferior a 0,05 mm.