Tecniche di monitoraggio on-line delle vibrazioni meccaniche per la previsione di guasti nelle macchine automatiche

L’ultrasuono è assimilabile dunque ad una vibrazione in alta frequenza del mezzo elastico.
Vi sono alcune caratteristiche dell’ultrasuono che è opportuno conoscere in fase di misura, e che riassumiamo in:
• alta direzionalità
• riflessione sui solidi (no attraversamento)
• rapida attenuazione
Gli ultrasuoni vengono riportati in campo sonico attraverso un opportuno trasduttore che impiega la tecnica dell’eterodina. La tecnica dell’eterodina è un metodo che permette di trasporre un fenomeno ad alta frequenza in un fenomeno a bassa frequenza (quindi dal campo ultrasonico all’udibile). Il principio di funzionamento è il seguente: un oscillatore interno emette un’onda ultrasonica a frequenza costante. Il fenomeno misurato (ultrasuono) e l’ultrasuono prodotto dallo strumento producono un battimento. La combinazione dei due segnali produce dunque un’onda di frequenza modulata alla differenza tra le frequenze dei due segnali originali. Ciò significa che il fenomeno viaggia a 85 kHz e l’onda emessa dallo strumento è di 80 kHz, in uscita avremo un’onda a ^(85-80)/2 = 2,5 kHz, udibile. [...] Attraverso un potenziometro è possibile variare la frequenza d’indagine ed individuare il corretto range di misura. La maggior parte degli strumenti ad ultrasuoni sono programmabili per scansionare da 20 kHz a 100 kHz. Nella pratica sono di interesse pratico le frequenze fino ai 50 kHz. In funzione del modulo impiegato (a contatto, non a contatto, magnetico, ...) varia il picco di risposta in frequenza dello strumento.