Molte delle comuni pentole e padelle usate per cucinare a livello domestico e professionale sono costituiti da strati multipli di metallo. L'acciaio inossidabile è facile da pulire e non ha nessun tipo di reazione a contatto con gli alimenti, tuttavia non rappresenta un ottimale materiale conduttore di calore per le pentole, specialmente nel caso di spessori sottili. L'alluminio e il rame conducono il calore in modo veloce e efficiente tuttavia possono avere una reazione a contatto con alimenti acidi come pomodori e agrumi. Inoltre risultano più costosi rispetto all'acciaio.
Le pentole in metallo multistrato sono state sviluppate per combinare i vantaggi di questi metalli. Questo tipo di pentole è costituito da una parte principale in acciaio inossidabile e una base con un'anima relativamente spessa di rame o alluminio compresa tra due strati di acciaio, in genere di spessore inferiore a 1 mm (0,040 in.). L'anima termicamente conduttiva assicura un'ottimale distribuzione del calore alla base della pentola, mentre l'acciaio inossidabile entra in contatto con gli alimenti senza nessun tipo di reazione, assicurando, allo stesso tempo, un aspetto moderno e attraente.
Per il controllo qualità, i produttori di pentole in metallo multistrato necessitano la verifica dello spessore dei tre strati alla base. Nel passato questa misura di spessore veniva realizzata attraverso un controllo distruttivo: gli operatori sezionavano campioni di pentole misurando gli spessori degli strati da una sezione trasversale visibile. Invece i controlli a ultrasuoni permettono di misurare gli spessori degli strati in modo veloce, affidabile e non distruttivo senza la necessità di effettuare delle sezioni.
Modalità di misura degli strati delle pentole in metallo multistrato mediante i misuratori a ultrasuoni
Le onde sonore a alta frequenza sono riflesse dai limiti di materiali eterogenei. Un impulso ultrasonoro che viene accoppiato alla parte basale di una pentola multistrato genererà riflessi dalle interfacce rivestimento-anima e anima-rivestimento oltre che dalla superficie interna.
I misuratori di spessori sono in grado di misurare gli intervalli di tempo intercorsi tra gli echi, utilizzando una velocità di propagazione dell'onda sonora definita per ogni metallo per calcolare lo spessore dei singoli strati.
Apparecchiatura di controllo a ultrasuoni usata per misurare gli strati nelle pentole in metallo multistrato
Il misuratore di spessori 38DL PLUS™ con l'opzione software Multi-Measurement è in grado di misurare contemporaneamente lo spessore del rivestimento, lo spessore dell'anima e lo spessore totale. Nel caso della sola misura dello strato di rivestimento può anche essere utilizzato il misuratore di spessori 45MG con il software Single Element.
Nel caso di scansioni a alta velocità o strati di spessore inferiore a 0,2 mm (0,008 in.) è consigliato il misuratore 72DL PLUS™. Lo strumento 72DL PLUS è un misuratore a alta velocità e alta frequenza con una frequenza di aggiornamento della forma d'onda massima di 2 KHz.
Scegliere il trasduttore per il misuratore in base allo specifico intervallo di spessore da misurare. Il trasduttore M208-RM (20 MHz) o il trasduttore a linea di ritardo M202-RM (10 MHz) rappresentano delle comuni opzioni di scelta.
Procedura di misura a ultrasuoni per le misure di spessori di strati nelle pentole in metallo multistrato
Le forma d'onda riportate di seguito mostrano una misura simultanea degli spessori di rivestimento e anima in una comune pentola in alluminio multistrato mediante un trasduttore M208. In questo caso, le misure sono realizzate nella pentola: tra due echi che rappresentano la superficie esterna e l'interfaccia rivestimento-anima; tra due echi che rappresentano le due superfici dell'anima; tra l'eco dall'interfaccia anima-rivestimento e la parte interna.
Come nel caso di qualunque misura di spessore a ultrasuoni la precisione dipende da una corretta taratura della velocità di propagazione dell'onda sonora. La taratura della velocità di propagazione dell'onda sonora deve essere eseguita per ogni materiale da misurare su campioni di spessore noto.
Strato di rivestimento esterno
Spessore dell'anima
Spessore del rivestimento interno
