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Detección ultrasónica de doble hoja: principio de funcionamiento, límites de los materiales y configuración

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Detección ultrasónica de doble hoja: principio de funcionamiento, límites de los materiales y configuración

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La detección de doble hoja es una medición de clasificación
Un sensor ultrasónico de doble hoja coloca un transmisor y un receptor en lados opuestos de la trayectoria del material. La señal acústica que atraviesa ninguna hoja, una hoja o dos hojas cambia, ya que cada interfaz aire-material transmite, refleja y atenúa la energía de forma diferente. El controlador clasifica la respuesta recibida como «hoja ausente», «hoja única», «hoja doble» o «condición no válida».

El resultado útil no es una medición genérica del grosor, sino una decisión fiable entre los estados definidos del material, incluso cuando las hojas se mueven, vibran, se superponen, se arrugan, cambian de lote o llevan impresiones y recubrimientos. Un umbral que funcione en una pila de papel puede fallar con una película de plástico, una lámina metálica, cartón ondulado, una etiqueta adhesiva, una hoja húmeda o un nuevo lote de material. La aplicación debe ser entrenada y validada con muestras representativas.

Por qué el ultrasonido puede distinguir capas
El aire y los materiales sólidos tienen impedancias acústicas muy diferentes. Cuando el ultrasonido transmitido por el aire encuentra una hoja, solo una parte de la energía la atraviesa. Una segunda hoja introduce más interfaces y, a menudo, una fina capa de aire entre ellas, lo que modifica la amplitud, la forma de onda, la fase o la correlación recibidas. La ausencia de una hoja produce otra respuesta. La separación exacta depende del material, el grosor, la porosidad, la rigidez, el recubrimiento, la textura de la superficie, la frecuencia, el ángulo, la geometría del sensor y la electrónica.

Las láminas presionadas entre sí sin espacio de aire pueden ser más difíciles de distinguir que las láminas separadas sin apretar. Por el contrario, una sola lámina arrugada puede crear un ángulo y una longitud de recorrido variables que se asemejan a la respuesta de dos láminas. Por lo tanto, el sensor mide las condiciones acústicas de la pila, no cuenta los bordes visibles.