ITMI20071457A1 - Metodo per il controllo delle saldature - Google Patents

Description

Titolo: "Metodo per il controllo delle saldature"

DESCRIZIONE

In un suo aspetto generale, la presente invenzione si riferisce ad un metodo per analizzare una saldatura in un materiale per mezzo di una scansione con una sonda ad ultrasuoni, in modo da ottenere una memorizzazione delle informazioni acquisite durante tale scansione .

L'invenzione fa altresì riferimento ad un dispositivo atto a visualizzare e/o memorizzare le immagini relative ad una scansione con una sonda ad ultrasuoni di una saldatura in un materiale.

La presente invenzione vuole essere un miglioramento agli attuali metodi di analisi nell'area tecnologica delle saldature di materiali.

La saldatura è un collegamento di parti solide il cui obiettivo è quello di realizzare una continuità delle caratteristiche del materiale delle parti così unite. La saldatura, in genere, presuppone la fusione delle parti che vengono unite, riducendo al minimo le discontinuità volumetriche o planari (qui di seguito definite anche con il termine "difetti") all'interno del giunto saldato e nell'attigua zona termicamente alterata. Questa particolarità della saldatura è di notevole importanza sia quando è richiesta una resistenza meccanica uniforme sia quando è richiesta una resistenza uniforme ad aggressioni esterne (per esempio, corrosione) o nel tempo (resistenza a fatica).

La saldatura è utilizzata principalmente per la realizzazione di recipienti sottoposti a sforzi significativi, principalmente dovuti a pressione come, ad esempio, nel caso di tubature od elementi di caldareria, o per costruzione di strutture di supporto più o meno complesse (carpenteria) o per costruzioni navali.

Le implicazioni di sicurezza collegate all'uso della saldatura, soprattutto nel campo dei recipienti a pressione e dell'ingegneria civile, hanno imposto criteri sulla garanzia dell'affidabilità delle saldature.

Le normative (ad esempio ASME Vili div. 1 & 2, ASME 2235-9, ed EN 1712-1713-1714) prevedono che tali saldature siano approvate da professionisti specializzati che ne attestano la qualità attraverso, studi, analisi, prove non distruttive o distruttive.

I giunti saldati, dopo l'esecuzione, vengono sottoposti a controlli non distruttivi più o meno estesi, a seconda dell'affidabilità richiesta al giunto. Tali controlli sono estremamente delicati, impiegano molto tempo e l'uso di strumentazione dedicata.

Tipicamente, sono noti nell'arte due metodi di controllo volumetrico delle saldature: gli esami radiografici e quelli ad ultrasuoni.

Mediante le tecniche radiografiche è possibile evidenziare un gran numero di discontinuità, quali ad esempio porosità, inclusioni, soffiature, cricche, tarli, inclusioni di scoria, e mancanza di penetrazione, presenti in manufatti industriali, getti o saldature.

Il principio di funzionamento di tali tecniche si basa sulle alterazioni che le radiazioni elettromagnetiche subiscono quando incontrano un difetto nel loro percorso all'interno del materiale.

Un fascio di onde elettromagnetiche, di elevatissima energia fotonica (ad elevata frequenza) e fortemente ionizzanti (raggi X o raggi gamma) che passa attraverso l'oggetto da esaminare, viene assorbito con legge esponenziale in funzione dello spessore e della densità della materia attraversata.

I raggi X o raggi gamma passanti e variamente attenuati impressionano una lastra fotografica posta dietro l'oggetto da esaminare. Lo sviluppo della pellicola produce un'immagine bidimensionale dell'oggetto radiografato. In questa immagine le variazioni di spessore, densità e composizione del pezzo vengono visualizzate come variazioni di densità dell'immagine (in pratica variazioni in una scala di grigio) . La valutazione viene eseguita per confronto della densità radiografica con le caratteristiche conosciute dell'oggetto stesso o con standard radiografici prodotti dallo stesso oggetto di qualità accettabile.

Tuttavia, l'analisi tramite radiografia risulta avere alcuni svantaggi.

In primo luogo, essa risulta essere una rappresentazione bidimensionale di un oggetto tridimensionale, con la conseguenza che l'immagine radiografica della maggior parte degli oggetti ne risulta distorta sia nelle dimensioni che nella forma, e comunque non esaustiva per determinare le reali dimensioni delle discontinuità .

Inoltre, nella radiografia convenzionale, la posizione di un difetto presente nel volume del pezzo non può essere determinata mediante una singola esposizione e la profondità nella direzione dei raggi non può essere determinata esattamente.

Le analisi radiografiche sono inoltre svantaggiose perché impongono l'interruzione dei lavori, con conseguenti perdite di tempo, oltre a non poter sviluppare i risultati-dei controlli in tempo reale.

Infine, va tenuto in considerazione l'aspetto legato alla salute degli addetti, che vengono sottoposti a continue esposizioni a radiazioni elettromagnetiche e quindi obbligati per legge ad essere tenuti sotto stretto controllo medico.

L'ispezione delle saldature mediante ultrasuoni è invece un metodo non distruttivo in cui onde sonore ad alta frequenza sono introdotte nel materiale da esaminare, allo scopo di evidenziare difetti superficiali od interni, misurare lo spessore dei materiali, misurare la distanza e la dimensione dei vari difetti.

La tecnica con ultrasuoni si basa essenzialmente sul fenomeno della trasmissione di un'onda acustica nel materiale. Gli ultrasuoni sono onde elastiche vibrazionali con frequenza tipicamente compresa tra 1 e 10 MHz; tuttavia, per certe applicazioni, il campo si può estendere dai 20 KHz fino ad oltre 200 MHz.

Le onde ultrasonore sono generate sfruttando le proprietà piezoelettriche di alcuni materiali; queste proprietà consistono nella capacità di questi materiali di contrarsi e riespandersi quando sottoposti all'azione di un campo elettrico. Se il campo elettrico alternato possiede una frequenza adatta, le vibrazioni del materiale producono onde elastiche di frequenza ultrasonora .

L'energia assorbita dal difetto, colpito dalle onde incidenti, fa sì che esso possa vibrare emettendo a sua volta onde elastiche di frequenza tipica della sua risonanza e variamente sfasate. Il segnale che viene poi rilevato da un tipico trasduttore elettrico, è molto complesso, in quanto risulta,essere la risultante della sommatoria di molte onde di uguale frequenza, ma sfasate, e di altre onde di frequenza diversa, anch'esse sfasate fra loro. Tale segnale contiene tutte le informazioni sulle dimensioni, geometria e natura dell'ostacolo incontrato dal fascio d'ultrasuoni incidenti.

La localizzazione ed il dimensionamento dei difetti avviene generalmente attraverso un processo di correlazione tra le caratteristiche del fascio ultrasonoro, le caratteristiche fisiche e geometriche del materiale, i parametri (ampiezza e tempo di volo) e le coordinate della traiettoria di scansione.

Una delle maggiori difficoltà di applicazione del metodo convenzionale di analisi ad onde ultrasonore consiste nel fatto che le immagini, rilevate da detta sonda durante detta scansione, vengono visualizzate su un apparecchio ultrasonoro difettoscopico solo per quel preciso momento in cui vengono rilevate dalla sonda. Pertanto, considerando il fatto che le indicazioni fornite dai segnali rilevati da tale metodo non sono facilmente interpretabili dall'operatore che esegue praticamente la scansione della saldatura (operatore che generalmente non ha la competenza tecnica necessaria per una corretta interpretazione di tali segnali, soprattutto nel caso di analisi di saldature di materiali di particolari forme e dimensioni), sorge il problema di realizzare un metodo di analisi che permetta ad un tecnico qualificato di esaminare tali segnali una volta completata la scansione, in modo da identificare e valutare correttamente i segnali rilevati e quindi garantire una buona qualità dei risultati ottenuti.

Non è pertanto attualmente possibile per un tecnico qualificato controllare le rilevazioni ottenute tramite la sonda in un momento successivo a quello delle rilevazioni stesse, rendendo quindi necessaria una nuova scansione nel caso si avessero dei dubbi sulla validità dei dati ottenuti.

Un ulteriore inconveniente del metodo di analisi ad onde ultrasonore convenzionale consiste nel fatto che l'operatore generalmente registra a mano, in tempo reale, su un comune foglio di servizio le informazioni relative ai segnali man mano che vengono rilevati, con la possibilità concreta di errori o di incompletezza di trascrizione delle informazioni rilevate, nonché una approssimazione inaccettabile della rilevazione dei punti di inizio e fine dei difetti da utilizzare per la misurazione dei difetti stessi.

Lo scopo della presente invenzione è quindi quello di superare gli svantaggi sopra citati sviluppando un metodo di analisi di saldature tramite sonde ultrasonore che sia di facile utilizzo, a costi contenuti e che garantisca una buona affidabilità e buona qualità di risultati.

In accordo con un primo aspetto dell'invenzione, questo problema viene risolto da un metodo per analizzare una saldatura in un materiale, così come definito nella allegata rivendicazione 1.

Secondo l'invenzione, si è riscontrato infatti che un metodo per effettuare una analisi di una saldatura in un materiale, detto metodo comprendente le fasi di: a) effettuare una scansione della saldatura per mezzo di almeno una sonda ad ultrasuoni; e b) memorizzare su almeno una unità di acquisizione le informazioni rilevate durante detta scansione,

è in grado di permettere una valutazione della qualità della saldatura da parte di tecnici specializzati una volta che è terminata detta scansione, esaminando le informazioni acquisite e memorizzate su detta almeno unità di acquisizione, verificando altresì il corretto approccio tenuto dall'operatore che ha condotto la scansione.

Nell'ambito della presente invenzione con il termine "informazioni rilevate durante detta scansione", si intendono le immagini, le sequenze continue di immagini successive (che formano in questo modo un video) corrispondenti alle varie sezioni della saldatura così come rilevate tramite detta scansione, nonché informazioni alfa numeriche relative al tipo di scansione eseguita, tipo di materiale, tipo di saldatura, posizioni e dimensioni dei difetti riscontrati in detta saldatura.

In questo modo viene quindi eliminato il fatto di basare l'esito delle analisi sulla sola interpretazione delle varie situazioni riscontrate "in diretta" durante tale scansione della saldatura da parte dell'operatore che ha condotto la scansione. Questo fatto costituisce un significativo miglioramento nella qualità delle interpretazioni dei segnali rilevati da scansioni utilizzando sonde ad ultrasuoni, fornendo quindi analisi di saldature di alta affidabilità tecnica.

Preferibilmente, dette informazioni comprendono sequenze continue di immagini successive (formanti un video) rilevate durante detta scansione.

Preferibilmente, man mano che dette sequenze di immagini vengono rilevate e trasmesse da detta almeno una sonda, esse vengono visualizzate su un apparecchio ultrasonoro difettoscopico collegato a detta almeno unità di acquisizione.

Preferibilmente, dette sequenze di immagini vengono memorizzate su almeno una unità di acquisizione video nei formati grafici standard, ad esempio JPEG, MPEG, WMV, ed altri formati digitali e/o analogici tipicamente noti ai tecnici del ramo.

Preferibilmente, detta sonda utilizzata in detto metodo per analizzare saldature comprende un elemento trasduttore per generare e rilevare onde ultrasonore.

Preferibilmente, detto elemento trasduttore comprende un elemento piezoelettrico, costituente l'elemento attivo della sonda, atto a sviluppare una carica elettrica quando sottoposto a deformazione. Inoltre, detto elemento piezoelettrico è anche atto a deformarsi quando sottoposto ad un campo elettrico.

Preferibilmente, a detta sonda viene connesso un elemento di misura della posizione angolare e della posizione assiale, qui di seguito indicato per brevità con il termine "encoder", in modo che ad ogni spostamento della sonda corrisponda un analogo spostamento dell'encoder, il quale converte le misure effettuate in segnale elettrici. Detto encoder è anche collegato a detta almeno unità di acquisizione.

Preferibilmente, detta fase a) del metodo della presente invenzione, comprende ulteriormente le fasi di: al) rilevare la posizione di riferimento di detta almeno una sonda al momento in cui inizia detta scansione, a2) spostare detta almeno una sonda da detta posizione di riferimento iniziale ad una posizione di rilevamento di informazioni relative alla saldatura ed a3) rilevare detta posizione di rilevamento.

Preferibilmente, detta fase al) viene effettuata per mezzo di un primo contatore collegato a detto encoder, detto primo contatore venendo attivato al momento in cui inizia detta scansione della saldatura. In questo modo, detto primo contatore registra la posizione iniziale dell'encoder corrispondente al punto assunto dalla sonda rispetto alla saldatura nel momento in cui viene iniziata la scansione della saldatura stessa. Tipicamente, un contatore è un dispositivo atto a registrare il numero di volte che un particolare evento o processo si verifica. Il dispositivo può essere del tipo meccanico, elettromeccanico od elettronico.

Il metodo secondo la presente invenzione consente di analizzare tramite sonde ad ultrasuoni qualsiasi tipo di saldatura, come ad esempio quelle "lineari", ovvero quelle saldature per le quali non è richiesto calcolare la distanza della sonda dall'asse della saldatura, come ad esempio per saldature circonferenziali e longitudinali di recipienti o tubazioni, e le saldature "circolari", ovvero quelle saldature per le quali il valore di distanza rilevato dalla sonda deve essere rapportato all'asse della saldatura per fornire le corrette distanze delle indicazioni da detta posizione iniziale della sonda, come ad esempio per saldature tra bocchelli e fasciami dei recipienti o di innesti tubo piastra.

Durante la fase a2) del metodo della presente invenzione, detta almeno una sonda viene spostata da detta posizione di riferimento iniziale ad una posizione di rilevamento di informazioni relative alla saldatura.

Preferibilmente, detta sonda viene spostata per mezzo di un motore. Tuttavia, detta sonda può essere spostata anche per mezzo di altri metodi convenzionali noti nell'arte.

Preferibilmente, detta fase a2) comprende ulteriormente lo spostamento successivo da detta posizione di rilevamento a nuove posizioni di rilevamento di informazioni relative alla saldatura, fino al completamento di detta scansione della saldatura.

Preferibilmente, detto primo contatore rileva (fase a3) ognuna di dette nuove posizioni di rilevamento assunte da detta almeno una sonda durante detta fase a2).

In questo modo, detto primo contatore rileva tutte le posizioni di rilevamento assunte da detta almeno una sonda durante la scansione della saldatura, con il vantaggio che tali posizioni possono essere verificate ed analizzate in qualunque momento, in particolare al termine della scansione.

Preferibilmente, secondo il metodo della presente invenzione, mentre detto primo contatore rileva tutte le posizioni di rilevamento assunte da detta almeno una sonda durante la scansione della saldatura, la sequenza di immagini, rilevate e trasmesse da detta almeno una sonda quando la sonda stessa si trova in dette posizioni di rilevamento, vengono visualizzate su detto apparecchio ultrasonoro difettoscopico e memorizzate su detta almeno una unità di acquisizione video.

In questo modo, i dati rilevati da detto primo contatore relativi alle posizioni di detta almeno una sonda durante la scansione e la sequenza di immagini memorizzate da detta almeno unità di acquisizione si integrano contribuendo alla formazione di un quadro completo di informazioni relative alle sezioni di saldature che sono state sottoposto a scansione.

Secondo il metodo della presente invenzione, quando detta almeno una sonda durante detta scansione riscontri la presenza di un difetto in detta saldatura, detto metodo comprende ulteriormente la fase d) di misurare le dimensioni di detto difetto.

Preferibilmente, detta fase d) comprende le fasi di: di) registrare la posizione di detta almeno una sonda quando questa inizia a riscontrare la presenza di detto difetto (posizione di "inizio difetto"); d2) registrare la posizione di detta almeno una sonda quando questa termina di riscontrare la presenza di detto difetto (posizione di "fine difetto"); e d3) misurare la distanza fra le posizioni di "inizio difetto" e di "fine difetto".

In particolare, viene registrata la posizione della sonda rispetto al punto in cui viene rilevato l'inizio del difetto per poter avere il primo punto di riferimento utile per la misurazione del difetto stesso.

Successivamente, vengono registrate tutte le posizioni della sonda in corrispondenza dei punti in cui detta sonda continua a ricevere le segnalazioni di presenza del difetto, fino alla registrazione dell'ultima posizione della sonda in cui viene riscontrato il difetto.

Preferibilmente, dette fasi di) e d2 ) sono effettuate tramite un secondo contatore.

Preferibilmente, la dimensione del difetto viene misurata considerando la distanza longitudinale fra le posizioni di "inizio difetto" e di "fine difetto", così come rilevate da detto secondo contatore, e la misura di profondità del difetto disponibile tramite detto apparecchio ultrasonoro difettoscopico.

La localizzazione ed il dimensionamento dei difetti avviene inoltre generalmente attraverso un processo di correlazione tra le caratteristiche del fascio ultrasonoro, le caratteristiche fisiche e geometriche del materiale, i parametri (ampiezza e tempo di volo) e le coordinate della traiettoria di scansione.

Preferibilmente, le dimensioni di detti difetti vengono confrontate con parametri di difetti predefiniti in accordo ai codici internazionalmente applicabili, come ad esempio ASME Vili div. 1 & 2, ASME 2235-9, ed EN 1712-1713-1714.

Preferibilmente, secondo il metodo della presente invenzione, la sequenza di immagini relative alle sezioni di saldature in cui è stata riscontrata la presenza di detto difetto vengono memorizzate su almeno una unità di acquisizione video.

In questo modo è possibile riesaminare, al termine della scansione, le immagini di dette sezioni di saldature in cui sono stati riscontrati detti difetti.

Preferibilmente, il metodo della presente invenzione comprende la fase ulteriore di stampare su un supporto alcuni fotogrammi delle immagini memorizzate ritenute particolarmente rilevanti, come ad esempio immagini riportanti difetti della saldatura.

In questo modo è possibile allegare ad un rapporto, ad esempio in forma cartaceo, la testimonianza del difetto riscontrato.

Analogamente, è anche possibile ottenere una stampa su supporto cartaceo riportante tutte le posizioni di rilevamento di detta almeno una sonda durante detta scansione.

Il metodo della presente invenzione può anche essere utilizzato per analizzare saldature costituite da più componenti. Nel caso in cui, al termine di una prima scansione tramite detta sonda, non siano stati analizzati tutti i componenti della saldatura, il metodo della presente invenzione viene ripetuto per un numero di volte necessario affinchè vengano rilevate le informazioni relative al/i rimanente/i componente/i di saldatura da analizzare.

A tal fine, ogni volta che si inizia la scansione di un nuovo componente di saldatura successivo ad uno per il guale è appena terminata la scansione, vengono riattivati detti contatori in modo che ci sia una certa sovrapposizione di informazioni acguisite per le due scansioni successive. In guesto modo viene evitato il rischio di perdere alcune informazioni tra una scansione e l'altra, garantendo quindi una continuità nella acquisizione di informazioni relative a due componenti successivi.di saldatura.

Secondo una forma di realizzazione particolare della presente invenzione è anche possibile utilizzare due o più sonde ad ultrasuoni, ognuna delle quali essendo utilizzata in modo indipendente dalle altre.

In accordo con un secondo aspetto, la presente invenzione si riferisce ad un dispositivo così come definito nella allegata rivendicazione 15.

Secondo l'invenzione, si è riscontrato infatti che un dispositivo atto a memorizzare le immagini e/o sequenze di immagini rilevate durante almeno una scansione tramite almeno una sonda ad ultrasuoni di una saldatura in un materiale, detto dispositivo comprendente una unità di acquisizione video atta ad essere collegata ad un apparecchio ultrasonoro difettoscopico, è in grado di permettere un controllo visivo delle varie sezioni della saldatura analizzata.

In particolare, detto dispositivo permette di poter visualizzare nuovamente dette sequenze di immagini ogni volta che lo si desideri.

Preferibilmente, dette sequenze di immagini sono state rilevate da detta almeno una sonda durante la scansione di sezioni di saldatura in cui sono stati riscontrati dei difetti.

Preferibilmente, detto dispositivo secondo la presente invenzione è collegato ad un elemento di misura della posizione angolare e/o assiale (detto "encoder") a sua volta collegato a detta almeno una sonda, in modo che ad ogni spostamento della sonda corrisponda un analogo spostamento dell'encoder.

In questo modo, tramite un contatore collegato a detto encoder, è possibile essere a conoscenza della posizione della sonda rispetto alla saldatura in qualsiasi momento durante tale scansione della saldatura.

Preferibilmente, detto encoder e detta almeno una sonda sono alloggiati su un elemento mobile, come ad esempio un carrello. Preferibilmente, detto elemento mobile comprende almeno una rotella comprendente un magnete .

Detta unità di acquisizione video comprende elementi ed accessori tipici di una tale unità, quali ad esempio, un video a colori, alimentazione a batteria e/o mediante 110/220 V 50/60 Hz tramite connessione con cavo idoneo, tasto di accensione/spengimento, tastiera, mouse, uscita video, prese USB e prese di rete.

Preferibilmente, alcuni di detti elementi ed accessori dell'unità di acquisizione video, come ad esempio, encoder, tastiera e mouse, sono a tenuta stagna IP65. In questo modo, detta unità di acquisizione è in grado di operare sia in luoghi chiusi che all'aperto.

Preferibilmente, detta unità di acquisizione video comprende inoltre ulteriori elementi o tasti funzione, quali ad esempio tasti di azzeramento per l'encoder, collegamento fra unità di acquisizione video ed encoder, LED per segnalazioni di anomalie della scheda di gestione dell'<’>encoder.

Preferibilmente, detta unità di acquisizione video è collegata a detto apparecchio ultrasonoro difettoscopico mediante un'interfaccia rappresentata da una uscita video del tipo VGA oppure analogica.

Detta apparecchio ultrasonoro difettoscopico può essere un qualunque tipo di apparecchiatura utilizzata per le analisi convenzionali di saldature tramite sonde ultrasonore dotate delle interfacce precedentemente indicate .

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del metodo e del dispositivo della presente invenzione risulteranno più evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione preferite, fatta a solo titolo esemplificativo e non limitativo con riferimento al disegno allegato (figura 1), una vista schematica di un dispositivo della presente invenzione.

Con riferimento alla figura 1, secondo una prima forma di realizzazione del metodo della presente invenzione, una sonda (1) ad ultrasuoni comprendente un elemento trasduttore che a sua ■ volta comprende un elemento piezoelettrico (non mostrati in figura), viene posta su un carrello porta-sonda (2) per poter effettuare una scansione tramite onde ultrasonore di una saldatura. Tale saldatura, in questa prima forma di realizzazione, è del tipo lineare (ad esempio utilizzata in una tubazione) ed è costituita da un solo componente.

Tale carrello porta-sonda (2) è equipaggiato anche con un encoder (3), connesso a detta sonda (1), in modo che ad ogni spostamento della sonda (1) corrisponda un analogo spostamento dell'encoder (3). Il carrello porta-sonda (2) è costruito in leghe leggere di alluminio e fibra di carbonio per garantire rigidità e leggerezza al tempo stesso ed è dotato di due rotelle (non mostrate), posizionate dalla parte opposta dell'encoder (3) e racchiudenti due magneti permanenti in Neodimio, in modo da mantenere facilmente l'allineamento del carrello porta-sonda (2) rispetto alla saldatura, garantendo quindi anche la distanza del trasduttore rispetto alla saldatura.

Come mostrato in Figura 1, tale encoder (3) è connesso all'unità di acquisizione video (5) e ad un apparecchio ultrasonoro difettoscopico (4).

In particolare, l'unità di acquisizione video (5) comprende (non mostrati in figura), sul lato frontale, un video LCD ad 8 pollici, un tasto per l'azzeramento di un primo contatore, un tasto per l'azzeramento di un secondo contatore, un collegamento al primo contatore, un collegamento al secondo contatore, un LED per segnalazioni di anomalie nel controllo di tali contatori, presa di rete e prese USB, uscita 12 V, e, sul lato posteriore, una uscita video VGA, l'alimentazione a 110/220 V 50/60 Hz ed il tasto accensione/spengimento. L'apparecchio ultrasonoro difettoscopico (4) è dotato in particolare di monitor, mouse e tastiera (non mostrati in figura) .

Secondo questa prima forma di realizzazione, essendo la saldatura da analizzare del tipo lineare, non è necessario calcolare la distanza della sonda dall'asse della saldatura per poter impostare in modo efficace la posizione di riferimento iniziale della sonda (1) rispetto alla saldatura.

Il metodo della presente invenzione comprende l'attivazione di un primo contatore collegato a detto encoder (3), in modo da rilevare la posizione di riferimento della sonda (1) al momento in cui inizia l'analisi della saldatura (punto 0 di riferimento). Tale posizione di riferimento è visibile sull'unità di acquisizione video (5).

Il carrello porta-sonda (2) equipaggiato con sonda (1) ad ultrasuoni ed encoder (3) viene posto in prossimità di una saldatura, in modo che l'asse del trasduttore sia in corrispondenza del punto 0 di riferimento.

Prima di dare inizio alla scansione della saldatura da analizzare, vengono impostati tutti i parametri atti a classificare la saldatura che deve essere analizzata, come ad esempio, data, ora, tipo di saldatura, numero componenti costituenti la saldatura da analizzare, punti di riferimento, ecc.

Successivamente, il carrello porta-sonda (2) viene spostato, dando così inizio effettivamente alla scansione del componente di saldatura da analizzare per mezzo della sonda (1) ad ultrasuoni. Man mano che si spostano la sonda (1) e l'encoder (3) ad essa collegato, il primo contatore rileva le loro nuove posizioni rendendole visibili sull'unità di acquisizione video (5).

Quando, durante detti spostamenti, viene riscontrata la presenza di un difetto nel componente di saldatura, la sonda (1) viene riportata indietro fino al punto in cui inizia a manifestarsi la presenza del difetto; viene quindi attivato un secondo contatore che registra la posizione di riferimento della sonda (1) in corrispondenza esatta del punto in cui ha cominciato a manifestarsi il difetto da analizzare.

Una volta che il secondo contatore è stato attivato, la scansione viene ripresa lungo la direzione originaria fino a determinare il punto in cui si interrompe la manifestazione del difetto. Per stabilire il punto finale del difetto, analogamente a quanto fatto sopra per stabilire con esattezza il punto di riferimento iniziale del difetto, la sonda (1) viene riportata indietro fino al punto in cui non viene più riscontrata la presenza del difetto. Il secondo contatore registra quindi la posizione della sonda (1) in corrispondenza di detto punto finale del difetto. È quindi possibile calcolare la lunghezza del difetto, conoscendo i punti iniziale e finale in cui è stato riscontrato il difetto stesso. Questa informazione, sommata a quella fornita dall'apparecchio ultrasonoro difettoscopico (4) relativa alla profondità del difetto riscontrato, permettono di calcolare forma e dimensioni del difetto, anche per mezzo di confronti con parametri predefiniti dei difetti.

Man mano che viene effettuata la scansione della saldatura per mezzo della sonda (1), vengono rese visibili sull'apparecchio ultrasonoro difettoscopico (4) tutte le immagini del componente della saldatura in corrispondenza .delle varie posizioni assunte dalla sonda (1), sia in corrispondenza di difetti che in assenza di essi. Al tempo stesso, tutte le posizioni assunte dalla sonda (1) e le corrispondenti sequenze di immagini della saldatura vengono memorizzate tramite un software gestionale sull'unità di acquisizione video (5), in modo da generare una corretta rintracciabilità della scansione della saldatura per un riesame successivo di dati ed immagini così acquisite.

Una volta acquisite le informazioni relative ad inizio e fine di un difetto, viene azzerato nuovamente il secondo contatore e si continua la scansione del componente della saldatura per verificare l'esistenza di altri difetti, ripetendo le operazioni sopra descritte, fino a quando non viene completata la scansione di tutto il componente della saldatura.

A questo punto viene bloccata la scansione e vengono interrotte le acquisizioni delle posizioni di riferimento della sonda e della registrazione delle immagini acquisite.

In accordo con una seconda forma di realizzazione del metodo della presente invenzione, viene descritto un metodo per effettuare un'analisi ad onde ultrasonore di una saldatura sempre del tipo lineare, come nella prima forma di realizzazione, ma in questa seconda forma di realizzazione costituita da due componenti.

In questo caso, il metodo è analogo a quello precedentemente descritto in accordo con la prima forma di realizzazione della presente invenzione^<■>con la differenza che vengono effettuate due scansioni consecutive per i due componenti della saldatura. A tal fine, il punto 0 di riferimento della scansione del secondo componente sarà tale da corrispondere ad una delle ultime posizioni indicate da tale primo contatore al termine della scansione del primo componente, in modo che ci sia una certa sovrapposizione di informazioni acquisite per la scansione dei due componenti successivi. In questo modo si evita il rischio di perdere alcune informazioni tra una scansione e l'altra, garantendo quindi una continuità nella acquisizione di informazioni relative a due componenti successivi di saldatura.

In accordo con una terza forma di realizzazione del metodo della presente invenzione, viene utilizzata una sonda (1), come quella sopra descritta, per poter effettuare un'analisi ad onde ultrasonore di una saldatura del tipo circolare, ad esempio tra bocchelli e fasciami di recipienti.

Essendo in questo caso la saldatura di tipo circolare, il valore di distanza letto dall'encoder deve essere rapportato all'asse della saldatura per poter correttamente impostare il punto 0 di riferimento. Per poter garantire in modo opportuno la distanza del trasduttore rispetto alla saldatura, al carrello portasonda (2) viene associato un distanziatore al fine di far appoggiare le rotelline alla superficie esterna del bocchello .

Una volta correttamente impostato il punto 0 di riferimento, il metodo per analizzare la saldatura del tipo circolare in questa terza forma di realizzazione è analogo a quello sopra descritto con riferimento alla prima forma di realizzazione per eseguire la scansione della saldatura di tipo lineare.

Naturalmente, le forme di realizzazione sopra descritte devono essere intese come mere illustrazioni non limitative di alcune possibili realizzazioni del metodo e del dispositivo della presente invenzione, restando evidentemente inteso che qualunque fase inerente al dispositivo e/o qualunque elemento inerente al dispositivo stesso potrà essere variato dall'esperto del ramo per soddisfare specifiche e contingenti esigenze, pur rimanendo nell'ambito di quanto rivendicato. Ad esempio possono essere utilizzate più sonde per vantaggiosamente un'analisi di saldatura multipla oppure possono essere utilizzati un numero di contatori maggiore di due per registrazioni aggiuntive.

Claims (16)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per effettuare una analisi di una saldatura in un materiale, detto metodo comprendente le fasi di: a) effettuare una scansione della saldatura per mezzo di almeno una sonda ad ultrasuoni; e b) memorizzare su una unità di acquisizione le informazioni rilevate durante detta scansione.
2. 2. Metodo per effettuare una analisi di una saldatura secondo la rivendicazione 1, in cui dette informazioni comprendono sequenze di immagini rilevate durante detta scansione.
3. 3. Metodo per effettuare una analisi di una saldatura secondo la rivendicazione 2, in cui dette sequenze di immagini vengono visualizzate su un apparecchio ultrasonoro difettoscopico collegato a detta unità di acquisizione.
4. 4. Metodo per effettuare una analisi di una saldatura secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui dette sequenze di immagini vengono memorizzate su una unità di acquisizione video.
5. 5. Metodo per effettuare una analisi di una saldatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui a detta almeno una sonda viene connesso almeno un elemento di misura della posizione angolare di detta sonda.
6. 6. Metodo per effettuare una analisi di una saldatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta fase a) comprende le fasi di: al) rilevare la posizione di riferimento di detta almeno una sonda ad ultrasuoni al momento in cui inizia detta scansione, a2) spostare detta almeno una sonda da detta posizione di riferimento iniziale ad una posizione di rilevamento di informazioni relative alla saldatura ed a3) rilevare detta posizione di rilevamento.
7. 7. Metodo per effettuare una analisi di una saldatura secondo la rivendicazione 6, in cui detta fase al) viene effettuata per mezzo di un primo contatore collegato a detto elemento di misura della posizione angolare .
8. 8. Metodo per analizzare una saldatura di una saldatura secondo la rivendicazione 6 o 7, in cui detta fase a3) viene effettuata per mezzo di detto primo contatore .
9. 9. Metodo per effettuare una analisi di una saldatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 ad 8, in cui detta fase a2) comprende ulteriormente lo spostamento successivo da detta posizione di rilevamento a nuove posizioni di rilevamento di informazioni relative alla saldatura fino al completamento di detta scansione della saldatura, ognuna di dette nuove posizioni di rilevamento essendo rilevate da detto primo contatore.
10. 10. Metodo per effettuare una analisi di una saldatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui, quando detta almeno una sonda durante detta scansione riscontri la presenza di un difetto in detta saldatura, detto metodo comprende ulteriormente la fase d) di misurare le dimensioni di detto difetto.
11. 11. Metodo per effettuare una analisi di una saldatura secondo la rivendicazione 10, in cui detta fase d) comprende le fasi di: di) registrare la posizione di detta almeno una sonda quando questa inizia a riscontrare la presenza di detto difetto (posizione di "inizio difetto"); d2) registrare la posizione di detta almeno una sonda quando questa termina di riscontrare la presenza di detto difetto (posizione di "fine difetto"); e d3) misurare in senso longitudinale la distanza fra le posizioni di "inizio difetto" e di "fine difetto".
12. 12. Metodo per effettuare una analisi di una saldatura secondo la rivendicazione 11, in cui dette fasi di) e d2) sono effettuate tramite un secondo contatore.
13. 13. Metodo per effettuare una analisi di una saldatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 10 a 12, in cui la misurazione di detto difetto (fase d) viene ottenuta utilizzando la misura longitudinale effettuata nella fase d3) e la misura di profondità disponibile tramite detto apparecchio ultrasonoro difettoscopico .
14. 14. Metodo per effettuare una analisi di una saldatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui le sequenze di immagini ed i dati rilevati durante detta scansione e corrispondenti a detto difetto sono acquisiti e memorizzati su detta unità di acquisizione .
15. 15. Dispositivo atto a memorizzare le immagini e/o sequenze di immagini rilevate durante almeno una scansione tramite almeno una sonda ad ultrasuoni di una saldatura in un materiale, detto dispositivo comprendente una unità di acquisizione video atta ad essere collegata ad un apparecchio ultrasonoro difettoscopico.
16. 16. Dispositivo secondo la rivendicazione 15 comprendente inoltre almeno un elemento di misura della posizione angolare di detta sonda.