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Détection ultrasonique de double feuille : principe de fonctionnement, limites des matériaux et configuration

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Détection ultrasonique de double feuille : principe de fonctionnement, limites des matériaux et configuration

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La détection de double feuille est une mesure de classification
Un capteur ultrasonique de double feuille place un émetteur et un récepteur de part et d'autre du parcours du matériau. Le signal acoustique traversant aucune feuille, une feuille ou deux feuilles subit des modifications, car chaque interface air-matériau transmet, réfléchit et atténue l'énergie différemment. Le contrôleur classe la réponse reçue comme « feuille manquante », « feuille unique », « double feuille » ou « condition non valide ».

Le résultat utile n’est pas une simple mesure d’épaisseur générique. Il s’agit d’une décision fiable parmi des états de matériau définis, même lorsque les feuilles se déplacent, flottent, se chevauchent, se froissent, changent de lot ou portent des impressions et des revêtements. Un seuil qui fonctionne sur une pile de papier peut s’avérer inefficace sur un film plastique, une feuille métallique, du carton ondulé, une étiquette adhésive, une feuille humide ou un nouveau lot de matériau. L’application doit être programmée et validée à l’aide d’échantillons représentatifs.

Pourquoi les ultrasons permettent-ils de distinguer les couches ?
L’air et les matériaux solides présentent des impédances acoustiques très différentes. Lorsqu’une onde ultrasonore se propage dans l’air et rencontre une feuille, seule une partie de l’énergie la traverse. Une deuxième feuille introduit davantage d’interfaces et souvent une fine couche d’air entre les feuilles, ce qui modifie l’amplitude, la forme d’onde, la phase ou la corrélation reçues. Une feuille manquante produit une autre réponse. La séparation exacte dépend du matériau, de l’épaisseur, de la porosité, de la rigidité, du revêtement, de la texture de surface, de la fréquence, de l’angle, de la géométrie du capteur et de l’électronique.

Les feuilles pressées l’une contre l’autre sans intervalle d’air peuvent être plus difficiles à distinguer que des feuilles légèrement espacées. À l’inverse, une feuille unique froissée peut créer un angle et une longueur de trajet variables qui ressemblent à la réponse d’une double feuille. Le capteur mesure donc l’état acoustique de l’empilement, et ne se contente pas de compter les bords visibles.