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Apparecchiature di ispezione ad ultrasuoni

Apparecchiature di ispezione ad ultrasuoni: la soluzione indiscussa per i macchinari a basso numero di giri

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Perché l'Ultrasuono?
Sensori e strumentazione: I punti chiave
Case Story: Eolico

Chi siamo
Leader mondiale nella Technology & Innovation negli Ultrasuoni
- Sviluppa e costruisce Soluzioni per l'Affidabilità
- Promotore e fornitore di Training certificati
- Belgio, 44 anni fa

Perché l'Ultrasuono ?
Perché Apparecchiature di ispezione ad ultrasuoni?
Ultrasuono > 20 kHz
- Bassa energia, onde altamente direzionali
- L'Ultrasuono è generato da fenomeni di attrito, impatto, turbolenza e ionizzazione
Quattro elementi che ci danno tutte le informazioni di cui abbiamo bisogno

Sensori e strumentazione: I punti chiave
I sensori ad ultrasuoni (a contatto e non) sono sensori risonanti.
La loro sensibilità è un punto importante, ma non l'unico.
La base del Condition Monitoring è seguire l'andamento dei dati, ed eseguire una azione correttiva quando viene attivato un allarme.
Se non si ha la garanzia che i sensori utilizzati forniscano un risultato affidabile, bisogna cambiare fornitore.
I dati storici e le soglie di allarme impostate in base ad essi diventano inutili, quando si sostituisce un sensore difettoso
Pertanto, come per tutte le tecnologie, le caratteristiche del trasduttore (sensibilità e la frequenza di risonanza), devono essere chiaramente specificate e certificate dal produttore.

La stessa regola vale anche per il dispositivo di misura.
Gli strumenti devono essere calibrati ed intercambiabili senza indurre variazioni di misura.

L' ascolto è la prima linea di difesa.
La prima funzionalità di un dispositivo ad ultrasuoni è trasformare l'alta frequenza in un suono udibile.
L'operazione è chiamata eterodina.
Principio semplice ma efficace, utilissimo per molte applicazioni, non solo la ricerca perdite.
Ottimo supporto per le ispezioni su macchinari a bassa velocità.
Un operatore, anche senza una formazione approfondita, può facilmente distinguere un cuscinetto sano,
che produce un segnale stabile e silenzioso, da un cuscinetto difettoso, che produce maggiori attriti e
picchi intermittenti e/o ripetitivi.
Tuttavia, l'ascolto non è sufficiente.
Per costruire un solido programma PdM sono necessarie misurazioni affidabili.
Altrimenti, il rilevatore di ultrasuoni non è altro che uno stetoscopio

Misure Statiche per la rilevazione del difetto
- Misurazioni statiche (valori complessivi): semplici da implementare poiché il risultato sono solo numeri.
- Facili da gestire:
memorizzazione e conservazione dei dati;
trend delle curve;
attivazione allarmi.
Per i cuscinetti a bassa velocità vengono utilizzati due Indicatori di Condizione, forniti dalle misure statiche:
- RMS: energia media del segnale;
- Picco: ampiezza del segnale.
Combinando questi 2 indicatori, è facile individuare i primi segni di difettosità.

Misure Dinamiche: dalla rilevazione del problema alla sua diagnosi
Quando:
- Macchinari complessi e/o guasti imprevisti ripetitivi;
Necessità:
- Andare più in profondità rispetto al solo rilevamento del problema, per determinare quale sia il componente difettoso;
Questo è il processo di diagnosi eseguito utilizzando le misurazioni Dinamiche.
Una misurazione Dinamica è l'acquisizione di dati per una durata di tempo selezionata.
Viene utilizzata per elaborare rappresentazioni nel dominio del Tempo e nel dominio della Frequenza (FFT o spettro)

Di seguito vengono illustrati nella presentazione numerosi e autoesplicativi grafici sui segnali rilevati.

Case Story: Eolico
Monitoraggio fisso a distanza di Ultrasuoni e Vibrazioni tramite centralina online SDT Vigilant;
Sistema di monitoraggio permanente, con 7 punti di raccolta dati ultrasonori sui componenti critici di una turbina eolica

Cuscinetto principale:
Collega le pale al riduttore all'interno della navicella;
Bassa velocità = Ultrasuoni;
Cuscinetti del Generatore: RPM 91 volte più veloci del cuscinetto principale - Alto numero di giri = Ultrasuoni & Vibrazioni;
Ultrasuono ottimale per monitorare il cuscinetto principale a bassa velocità della turbina, che gira 91 volte più lentamente dei cuscinetti del generatore principale.

La presentazione continua con le analisi delle misurazioni ultrasonore effettuate e gli (ottimi) risultati ottenuti.

Articoli tecnico scientifici o articoli contenenti case history
Fonte: MCMA ottobre 2022 Condition monitoring e manutenzione preventiva 4.0
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