Issue 22

D. Cerniglia et alii, Frattura ed Integrità Strutturale, 22 (2012) 93-101 ; DOI: 10.3221/IGF-ESIS.22.10 97 ponendo il difetto in diverse posizioni corrispondenti a γ = ± 20°, ± 45°, ± 70°, ± 120°, ± 150°, ± 180°. Viene riportata solamente una delle configurazioni, con difetto posto a γ= -70°. Il segnale acquisito dal trasduttore 1 (Fig. 4) contiene quattro onde: la prima è l’onda diretta (R1) che, generata dal fascio laser incidente sul disco, si propaga in verso orario. La seconda è l’onda riflessa (TOF=185.7  s) generata dal difetto, ovvero l’onda che, generata dal laser, propaga inizialmente in senso antiorario e poi, in conseguenza alla riflessione in corrispondenza del difetto, prosegue verso il trasduttore propagando in senso orario. Le ultime due sono rispettivamente l’onda diretta (R2) e l’onda riflessa che, riuscendo ad oltrepassare il difetto, si ripresentano al trasduttore dopo aver percorso tutta la circonferenza del disco (in ritardo quindi rispetto alle prime di 218  s ). Queste ultime risultano notevolmente attenuate in conseguenza della trasmissione sul difetto. Analoghi risultati si ottengono con riferimento ai segnali acquisiti dal trasduttore 2 (Fig. 5). In questo caso le onde chiaramente distinguibili sono quattro e relative, in sequenza d’arrivo, all’onda diretta che propaga in senso antiorario (R1) e riesce ad oltrepassare il difetto; all’onda che dopo aver percorso la superficie del disco in senso orario viene riflessa dal difetto e si propaga in senso antiorario verso il trasduttore (TOF=234.6  s). La terza è l’onda diretta (R2) che oltrepassa nuovamente il difetto e si ripresenta in corrispondenza del trasduttore e, infine, l’onda riflessa dal difetto che compie l’intera rivoluzione, passando il difetto (TOF = 452.2  s). Mediante la valutazione dei tempi di volo dell’onda riflessa è possibile individuare univocamente la posizione del difetto, anche con un’unica ispezione. In presenza di più difetti lungo la circonferenza, il numero delle onde riflesse/trasmesse non permetterebbe più di individuare la posizione del difetto dal tempo di volo. In tal caso, si dovrebbe optare per una finestra temporale più stretta e più acquisizioni lungo la circonferenza. Ad ogni modo, per un’ispezione affidabile dovrebbero essere fatte almeno due acquisizioni a 180° una dall’altra, per evitare che particolari posizioni del difetto (per esempio in corrispondenza della sorgente) diano segnali diversi. Figura 4 : Segnale acquisito dal trasduttore 1. Disco fermo con difetto in γ=-70°. Figure 4 : Signal acquired by transducer 1. Static disk with defect at γ=-70°. Figura 5 : Segnale acquisito dal trasduttore 2. Disco fermo con difetto in γ=-70°. Figura 5 : Signal acquired by transducer 2. Static disk with defect at γ=-70°. Dalle acquisizioni realizzate con il disco in rotazione si sono ottenuti segnali con onde riflesse caratterizzate da tempi di volo diversi. Ognuna di queste ha comunque permesso di individuare la presenza del difetto e di risalire alla sua posizione in quell’istante. Per effettuare un confronto con l’acquisizione realizzata in condizioni statiche si riportano i segnali relativi alla posizione del difetto a γ=-70°. Il calcolo dei tempi di volo delle onde R1 e R2 si esegue allo stesso modo, visto nel caso di disco senza difetto, in quanto esse propagano sempre in un verso. La determinazione dei tempi di volo delle onde riflesse risulta invece più complessa, in quanto la rotazione del disco tende a ritardarne l’arrivo nelle fasi in cui propagano in senso orario e ad anticiparlo nelle fasi in cui propagano in senso antiorario. Tenendo conto di tale aspetto si sono misurati i tempi di volo di tutte e quattro le onde, ottenendo una buona corrispondenza con i valori teorici (Fig. 6 e 7). La seconda metodologia consiste nell’utilizzare due sensori, uno come emettitore e l’altro come ricevitore, in modalita pitch-catch, ispezionando con continuità la superficie del disco, lungo la generatrice (Fig. 8). L’onda analizzata è il fascio ultrasonoro riflesso dalla superficie del disco.