Espesor de pared en botellas, envases y plásticos

Paredes finas, cuellos y esquinas, piezas que no se pueden mojar, materiales que absorben el sonido: los problemas de medir envases y plásticos, y cómo los resuelve el efecto Hall.

Respuesta corta

  • Medir la pared de una botella, un frasco, un bidón o una pieza de plástico parece fácil, pero choca con seis problemas: paredes finas, formas curvas, el gel, materiales que absorben el sonido, la necesidad de medir rápido muchas piezas y la goma blanda.
  • El ultrasonido sufre con casi todos. El efecto Hall los resuelve: mide sin gel, desde 0 mm, sigue cualquier forma y no depende de cómo viaje el sonido por el material.
  • Lo único que necesita es poder poner una pequeña bola al otro lado de la pared.
Para todos estos problemas: el QB7

Botellas, frascos, ampollas, bidones, latas, goma, airbags, laminados y compuestos, de 0 a 22 mm de pared. Es el equipo más versátil de nuestro catálogo para materiales no ferrosos.

El método, en una frase

Se pone una pequeña bola de acero al otro lado de la pared; el imán de la sonda la atrae y la mantiene pegada a la pieza, y un sensor Hall mide a qué distancia está. Esa distancia es el espesor. Al deslizar la sonda, la bola la sigue por dentro y la lectura se actualiza sobre la marcha.

Corte de la pared: la bola de acero, por dentro, queda pegada a la pared por el imán de la sonda, que está por fuera; la distancia entre bola y sonda es el espesor paredbola de acerosondaimán + sensor Halldistancia= espesor
La sonda, por fuera, atrae la bola, que queda pegada a la cara interior. El sensor Hall mide la distancia hasta la bola: esa distancia es el espesor de la pared.
Medición de espesor por efecto Hall sobre una ampolla de vidrio
Una ampolla de vidrio sobre la sonda del QB7: la bola, dentro, marca el espesor de la pared.

Problema 1: el ultrasonido no lee las paredes finas

El síntoma: en una botella de PET o un frasco fino, el medidor por ultrasonido no da lectura, o da una que no es creíble.

Por qué pasa: en una pared muy fina, el eco de la cara interior vuelve casi a la vez que sale el pulso, y el equipo no consigue separarlos.

Cómo se resuelve: con un método que no dependa de tiempos de eco. El efecto Hall mide una distancia magnética, que es igual de clara a 0,2 mm que a 10 mm.

Con el QB7: mide desde 0 mm, con una resolución de 1 µm hasta 3 mm de pared.

Señal del ultrasonido en una pared gruesa, con el pulso y el eco separados, y en una pared fina, con el eco pegado al pulso pared gruesapulsoecose pueden separarpared finapulso + econo se pueden separar
En una pared gruesa, el eco vuelve bien separado del pulso. En una pared fina vuelve casi a la vez que sale el pulso y el equipo no consigue separarlos.

Problema 2: cuellos, fondos y esquinas

El síntoma: en el cuello de una botella, el fondo de un bidón o el radio de una pieza inyectada, el transductor no asienta y la lectura salta.

Por qué pasa: el ultrasonido necesita una cara plana y bien acoplada; sobre curvas cerradas, el sonido se dispersa.

Cómo se resuelve: dejando que sea la propia pieza la que guíe la medida. En el efecto Hall, la bola se asienta sola por dentro, en el punto exacto que se mide, sea cual sea la forma.

Con el QB7: además de la punta estándar, tiene una punta de titanio estrecha para llegar a ranuras y formas irregulares.

Problema 3: la pieza no se puede mojar ni manchar

El síntoma: envases para alimentación, cosmética o farmacia que hay que limpiar después de medir, o que directamente se desechan.

Por qué pasa: el ultrasonido necesita gel o agua entre el transductor y la pieza para que pase el sonido.

Cómo se resuelve: con un método sin acoplante. El efecto Hall mide en seco: la pieza sale tal como entró, lista para volver a la línea o al almacén.

Problema 4: cada material, un ajuste distinto, o ninguna señal

El síntoma: al cambiar de plástico hay que buscar y ajustar otra velocidad de sonido; y en goma, espumas, fibra o laminados, el ultrasonido directamente pierde la señal.

Por qué pasa: el ultrasonido calcula el espesor con la velocidad del sonido de cada material (ver la tabla de velocidades), y los materiales blandos o compuestos amortiguan el sonido antes de que vuelva.

Cómo se resuelve: con un método que no dependa de las propiedades acústicas del material. Al efecto Hall le da igual que la pared sea de PET, vidrio, aluminio o fibra de carbono: no hay nada que ajustar por material.

Problema 5: hay que controlar muchas piezas, y rápido

El síntoma: el control de espesores de una línea de soplado o de inyección se convierte en un cuello de botella.

Cómo se resuelve: midiendo en continuo en vez de punto a punto, con límites que avisen solos y sin tener que apuntar nada.

Con el QB7: lectura continua al deslizar la sonda, con gráficas y estadísticas en tiempo real, así que recorrer una botella entera y encontrar su punto más fino lleva segundos. Alarmas de máximo y mínimo visuales y sonoras, pedal multifunción para trabajar con las manos libres, funcionamiento enchufado 24/7, memoria de 32.000 lecturas, salida USB, RS232 y Digimatic y el software dmq DataCenter sin coste.

Medidor de espesores por efecto Hall dmq QB7 en su soporte de laboratorio
El QB7 con la sonda en su soporte: un frasco se mide en segundos, sin gel ni preparación.

Problema 6: goma y caucho, blandos y elásticos

El síntoma: sobre goma, una bola suelta no asienta bien o deforma la superficie, y la lectura no es fiable.

Cómo se resuelve: con un objetivo que reparta el apoyo sobre la superficie blanda.

Mide sobre caucho y goma: exclusivo del QB7 R

En lugar de una bola suelta, el QB7 R usa esferas de aluminio con una bola de acero magnética en su interior, que asientan bien sobre superficies blandas y elásticas. Es una incorporación reciente a la serie QB7: mide caucho, goma y elastómeros, además de todo lo que miden las otras versiones, de 0 a 22 mm.

Esfera de aluminio con bola de acero magnética interna para medir caucho y goma
Esfera de aluminio con una bola de acero magnética dentro, para medir caucho y goma con el QB7 R.

Qué bola usar

El tamaño de la bola marca el rango de espesor. Para paredes finas, bolas pequeñas; para paredes gruesas, bolas magnéticas, que se sujetan con más fuerza:

Rango de espesor según la bola
BolaDiámetroEspesor que mide
Acero1/16" (1,59 mm)0 – 2,5 mm
Acero1/8" (3,18 mm)0 – 5 mm
Acero3/16" (4,76 mm)0 – 7 mm
Acero1/4" (6,35 mm)1 – 8 mm
Magnética3/16" (4,76 mm)2 – 16 mm
Magnética1/4" (6,35 mm)4 – 22 mm
Kit de bolas de acero dmq para el QB7
Bolas de acero de 1/16" a 1/4": cada tamaño cubre un rango de espesores.

Cómo elegir la bola en cada caso —pasos estrechos, paredes gruesas, goma— lo explicamos en la guía qué bola usar.

Lo que necesita el efecto Hall

Poder colocar la bola al otro lado de la pared: mide piezas huecas o abiertas, no macizas ni cerradas por completo. Y que el material sea no ferroso, porque una pieza de acero atraería la bola por sí misma. Para acero, o cuando solo hay acceso por un lado, el método es el ultrasonido de la línea QS; la guía efecto Hall o ultrasonido ayuda a decidir caso por caso.

Resumen: qué problema resuelve cada método en materiales no ferrosos
ProblemaEfecto HallUltrasonido
Paredes muy finasDesde 0 mmDifícil
Cuellos, radios y esquinasSíDifícil
Medir sin gelSíNo
Sin ajuste por materialSíNo
Goma, espumas, compuestosSíPierde la señal
Acceso por un solo ladoNoSí

Fuente: DEMEQ, página y folleto de la serie QB7 (rangos por bola, resolución, funciones, salidas de datos y alimentación).

El QB7, en tres versiones

La misma unidad, memoria y software en las tres; cambian el rango y la medición sobre goma.

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Efecto Hall o ultrasonido

Cómo elegir el método según el material, el espesor y el acceso a la pieza.

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Velocidad del ultrasonido por material

Tabla de velocidades y por qué un valor equivocado se convierte en un error de espesor.

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Medir la pintura o medir la pared

Espesor del recubrimiento o del metal que hay debajo: cada pregunta, su equipo.

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