Sistema ad ultrasuoni per il controllo non distruttivo di compenenti dei reattori a fusione
L'ENEA ha depositato un brevetto che riguarda un sistema ad ultrasuoni automatico ad immersione, nato per il controllo non distruttivo di un particolare componente dei reattori a fusione, le cosiddette “Plasma Facing Units” (PFUs).
Questo sistema di controllo serve a individuare e dimensionare eventuali difetti nelle PFU ottenute tramite un processo di saldatura per diffusione generata dalla combinazione di temperature di 600°C e pressioni presenti all'interno del tubo di oltre 600 bar, denominato Hot Radial Pressing (HRP).
Il sistema controlla le saldature dall'interno del tubo riempito d'acqua attraverso una sonda per ultrasuoni focalizzata utilizzando la tecnica pulse-echo. La scansione è effettuata imprimendo alla sonda un movimento elicoidale attraverso due motori brushless. I parametri della scansione (passo, velocità, frequenza di campionamento e frequenza di acquisizione) sono settati via software. Per trasmettere il segnale dalla sonda che ruota allo strumento di acquisizione fisso è stato inoltre sviluppato un innovativo sistema di contatti rotanti che riescono a trasmettere il segnale senza aggiungere disturbi apprezzabili.
Modalità di verifica della scansione
La verifica della scansione della PFU viene effettuata attraverso un software di scansione ad hoc che riesce analizzare e misurare i difetti presenti nella giunzione.
L'intero sistema è stato testato e calibrato attraverso l’utilizzo di un prototipo (mockup) nel quale sono stati realizzati difetti artificiali.
Dalle verifiche è stato possibile certificare che il sistema riesce a dimensionare correttamente difetti nella PFU dell’ordine di 0.5 mm.