Cette note d’application explique comment mesurer les couches individuelles et l’épaisseur totale des réservoirs de carburant faits de plastique multicouche.
Mise en contexte : constitution des réservoirs de carburant automobiles
La plupart des réservoirs automobiles modernes sont fabriqués à partir d’une structure de plastique multicouche, habituellement faite de deux couches structurelles de polyéthylène haute densité (PEHD) et, au centre, d’une fine couche barrière contre les gaz constituée d’éthylène alcool de vinyle (EVOH). L’objectif de la couche barrière est d’empêcher la fuite lente des vapeurs d’essence à travers la paroi en polyéthylène. Les couches structurelles en PEHD ont généralement une épaisseur comprise entre 2,5 et 5 mm (0,1 et 0,2 po), alors que la couche barrière en EVOH a généralement une épaisseur se situant entre 0,1 et 0,3 mm (0,004 et 0,012 po). Les fabricants de réservoirs doivent mesurer à la fois l’épaisseur et la profondeur de la couche barrière.
Équipement utilisé pour mesurer l’épaisseur de paroi des réservoirs de carburant
Pour cette application, l’utilisation du mesureur d’épaisseur à ultrasons 39DL PLUS™ avec l’option logicielle de mesure multicouche est recommandée afin de pouvoir mesurer simultanément les couches individuelles et l’épaisseur totale des réservoirs. Grâce à l’option logicielle, le mesureur 39DL PLUS peut utiliser des configurations séparément programmées pour chaque couche mesurée, ce qui permet d’optimiser les performances. Ces configurations peuvent inclure différents paramètres comme la vitesse de propagation des ondes sonores, le gain et la suppression d’échos. Pour ce type de contrôle, le mesureur est souvent utilisé avec une sonde à ligne à retard M2017-RM (20 MHz). Contactez Evident pour obtenir de l’aide pour la configuration de votre mesureur.
Procédure typique pour mesurer l’épaisseur des réservoirs de carburant automobiles
Les formes d’onde ci-dessous montrent les mesures des couches structurelles et barrière prises sur un réservoir de carburant automobile typique à l’aide des configurations appropriées. Le mesureur offre un mode de mesure d’épaisseur de couche barrière basé sur la fréquence qui est utilisé chaque fois que l'épaisseur de la couche barrière est inférieure à environ 0,25 mm (0,010 po).
La profondeur de la couche barrière est mesurée avec une configuration classique en mode 2, et l’épaisseur de la couche interne de polyéthylène est également mesurée en mode 2. Les couches barrières épaisses, supérieures à environ 0,25 mm (0,010 po) peuvent également être mesurées en mode 2. Notez qu’en raison des effets de filtrage passe-bas dans la paroi extérieure en polyéthylène, l’épaisseur de barrière minimum mesurable sera généralement d’environ 0,1 mm (0,004 po).
Le rapport de réflexion à la frontière entre deux matériaux quelconques est déterminé par les impédances acoustiques relatives de ces matériaux. Comme les matériaux vierges et rebroyés ont des impédances acoustiques essentiellement identiques, il n’est pas possible de mesurer séparément les couches rebroyées. De plus, les couches d’adhésif adjacentes aux couches barrières sont généralement trop
fines et/ou leur impédance est trop semblable à celles des couches barrières pour être mesurées avec des techniques de contrôle par ultrasons.
Couche de polyéthylène extérieure
Couche barrière (mesure du domaine fréquentiel)
Couche de polyéthylène intérieure
Comme pour toute mesure d’épaisseur par ultrasons, il est nécessaire d’effectuer un étalonnage adéquat de la vitesse de propagation des ondes sonores pour obtenir des résultats exacts. Pour chaque matériau à mesurer, l’étalonnage de la vitesse de propagation doit être effectué sur des échantillons d’épaisseur connue.
