Riconoscere i riflessi e le fonti di luce ingannevoli

Come evitare errori di misurazione su plexiglas, griglie e altre superfici riflettenti il suono

1. Perché gli ultrasuoni possono essere riflessi

Gli ultrasuoni si propagano nell'aria e possono essere riflessi da superfici riflettenti. Esempi tipici di superfici riflettenti sono i pavimenti in calcestruzzo, il vetro, il plexiglas, i rivestimenti in lamiera, le pareti lisce dei macchinari e le superfici metalliche. In termini semplificati, vale la regola: angolo di incidenza uguale ad angolo di riflessione.

I riflessi possono portare a un'errata interpretazione dell'origine del suono. In questo caso, viene visualizzato un punto caldo su una superficie riflettente, sebbene il punto di perdita effettivo si trovi in una posizione diversa.

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Riflessione su una superficie riflettente: oltre al segnale diretto, può generarsi un’eco che appare sul display come fonte sonora apparente.

2. Griglie acusticamente trasparenti vs. superfici chiuse

Le reti metalliche e le recinzioni di protezione sono spesso in gran parte permeabili alle onde ultrasoniche. Le onde sonore possono attraversare le aperture, cosicché le sorgenti sonore rimangono visibili anche dietro la barriera.

Le superfici chiuse come il plexiglas, il vetro, la lamiera, il calcestruzzo o le carenature lisce delle macchine agiscono invece come potenti riflettori. Possono riflettere gli ultrasuoni, generando così riflessi o sorgenti sonore apparentemente spostate.

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Le grate di protezione possono essere in gran parte acusticamente trasparenti agli ultrasuoni. Il punto caldo rimane visibile nonostante la barriera.Esempio di localizzazione attraverso una rete metallica. Le lastre o le superfici chiuse, invece, possono riflettere fortemente gli ultrasuoni.

3. Perché non si dovrebbero effettuare misurazioni ultrasoniche attraverso il plexiglas

In presenza di barriere chiuse, non si dovrebbe effettuare la misurazione attraverso la superficie. Se non è possibile aprire il rivestimento durante il funzionamento, occorre scegliere un punto di misurazione con linea di vista acustica diretta sui componenti sotto pressione.

Nell’esempio illustrato, una fessura aperta nella copertura in plexiglas consente un percorso acustico diretto tra il punto di perdita e l’array di microfoni. La superficie chiusa in plexiglas non viene quindi utilizzata come percorso di misurazione.

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Perdita su una macchina confezionatrice con rivestimento in plexiglas. La misura non avviene attraverso il plexiglas, ma tramite una fessura aperta.

4. Distinguere le perdite effettive dai riflessi

La fase più importante del controllo consiste nel cambiare l’angolo di osservazione. Una sorgente sonora reale rimane visibile sullo stesso componente anche quando si modifica la posizione della telecamera. I riflessi, invece, cambiano posizione o scompaiono del tutto. In caso di dubbio, la sorgente sonora dovrebbe essere controllata da almeno due posizioni diverse.

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Suono diretto e riflessione: la perdita reale si trova sul componente sotto pressione; un ulteriore punto caldo può essere causato dalle onde sonore riflesse.

Osservazione sul displayProbabile causaMisura consigliata
Il punto caldo rimane stabilmente visibile sulla valvola, sul tubo flessibile o sul tubo rigidoFonte sonora effettivaCambiare l'angolo di osservazione e verificare la posizione del picco di livello
L'hotspot si sposta sul pavimento, sulla parete o su una superficie lisciaRiflessione / EcoModificare la posizione della telecamera e verificare se l'hotspot cambia posizione
L'hotspot appare dietro il plexiglas o un rivestimento chiusoUltrasuoni riflessi o sorgente sonora schermataCercare un'area aperta o una fessura con percorso sonoro diretto
Presenza di più hotspot in caso di perdita graveSuono diretto e riflessioniDare priorità all’hotspot più vicino all’elemento sotto pressione

5. Lista di controllo per la misura

  • Non utilizzare superfici chiuse come percorso di misurazione; cercare fessure aperte o percorsi acustici diretti.
  • Verificare l'hotspot da almeno due angolazioni diverse.
  • Dare priorità a un hotspot stabile sul componente sotto pressione.
  • Valutare con attenzione i riflessi su pavimento, pareti, lamiera, vetro e plexiglas.
  • In caso di perdite direzionali, individuare l’angolo con il livello stabile più elevato.
  • Documentare o riparare per prime le perdite più intense, poiché possono mascherare i riflessi e le perdite più deboli.