En la medición del espesor del material con una sonda ultrasónica de doble eco se evalúan varios ecos. Este método para la medición del espesor del material es especialmente apto para las piezas revestidas. Si el sensor ultrasónico se coloca en la pieza revestida, el revestimiento se incluye en la medición del espesor del material al usar una sonda de pulso-eco. Esto da lugar a un error causado por las diferentes velocidades de sonido del material de revestimiento y del material base. En una pieza de acero recubierta de plástico hay una diferencia en la velocidad del sonido de 3000 ... 4000 m/s. Si se establece el acero como velocidad de sonido en el medidor ultrasónico de material, entonces, al medir el espesor total se mediría el revestimiento con una velocidad de sonido incorrecta, lo que conduciría a un resultado de medición incorrecto. Además, el objetivo de la medición de espesor de un material no es conocer el grosor de un revestimiento, ya que para esto se utilizan medidores de recubrimiento; más bien, lo que uno desea es conocer el espesor del material del sustrato. La función de doble eco del medidor ultrasónico de material resta el espesor del revestimiento del espesor total del material. Esto permite medir un material revestido sin que el revestimiento incida en el resultado de medición.
Sensores ultrasónicos para la medición del espesor de un material
Cuando se mide el espesor de un material, la estructura de un material que se a medir juega un papel importante en la selección del sensor. Como ya se ha descrito anteriormente, cuanto más homogénea sea la estructura de un material, mejor funcionará la medición del espesor del material. Las estructuras de rejilla metálica son ideales porque las ondas ultrasónicas se transmiten a través del material sin grandes pérdidas de dispersión. En la medición en materiales fundidos, como por ejemplo el hierro fundido, las pérdidas de dispersión debidas a las inclusiones de grafito suelen ser mucho mayores. Esto conlleva que las pérdidas de energía de las ondas ultrasónicas sean mayores lo que a su vez reduce la profundidad de penetración. En el caso de materiales muy poco homogéneos, la medición del espesor del material con un medidor ultrasónico de material es muy difícil o a menudo imposible.
Para resolver este problema, el medidor ultrasónico de material de doble eco de PCE Instruments ofrece la posibilidad de seleccionar diferentes sensores. La regla básica es que cuanto menos homogéneo sea el material, más baja debe ser la frecuencia de la sonda ultrasónica. Cuanto más delgado sea el espesor del material y más precisa sea la medición, mayor será la frecuencia de la sonda. Para piezas con un espesor fino el sensor ultrasónico de 7 MHz sería adecuado. Para los materiales de fundición así como los plásticos se debe seleccionar una sonda de 2,5 MHz. El medidor ultrasónico de material se entrega con un sensor de doble eco (E-E) de 5 MHz . La frecuencia de 5 MHz permite un uso para relativamente muchas aplicaciones. Ahora bien, en cuanto se la tarea de medición se vuelve un poco más exigente o especial, como la descrita anteriormente, tiene mucho sentido cambiar de sonda. La función de doble eco (E-E) también permite medir el espesor de un material a través de un recubrimiento. Ahora bien, las otras sondas no integra esta función.
El medidor ultrasónico de material de doble eco es también apto para aplicaciones de alta temperatura. Para medir en una superficie con una temperatura de hasta 300 °C puede utilizar un sensor de alta temperatura de 5 MHz. Tenga presente que en este caso se requiere un gel de acoplamiento especial que soporta las temperaturas. También debe tener en cuenta que la velocidad del sonido depende de la temperatura. Cuando trabaje con piezas con una temperaturas más alta y para mantener la precisión, le recomendamos comprobar cuán grandes son las posibles desviaciones de la velocidad del sonido causados por un cambio de temperatura. En el caso del acero, la velocidad del sonido se reduce en aproximadamente un 1% con un aumento de temperatura de aproximadamente 50 °C. Por lo tanto, si introduce la velocidad de sonido de un material está previsto que sea para medir el espesor a una temperatura de unos 20 ºC. Si la superficie de ese mismo material está a unos 300°C pueden producirse desviaciones de medición de unas pocas décimas de milímetro.