ES2820999T3 - Dispositivo y procedimiento para medir el grosor de pared de un tubo - Google Patents

Dispositivo y procedimiento para medir el grosor de pared de un tubo Download PDF

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Abstract

Dispositivo para medir el grosor de pared de un tubo (10, 10') que en la sección transversal presenta esencialmente una forma circular y que se conduce a través del dispositivo mediante elementos de guiado del dispositivo en la dirección de su eje longitudinal, que comprende, al menos, un emisor (20) para la emisión de radiación de terahercios (24), en donde se prevé, al menos, una óptica de radiación (22) que conduce la radiación de terahercios emitida por el emisor (24) hacia un tubo (10, 10') que se conduce a través del dispositivo, en donde un reflector (46, 46`) para la radiación de terahercios (24) se encuentra dispuesto detrás del tubo (10, 10') de manera enfrentada a, al menos, un emisor, en la dirección de radiación de la radiación de terahercios (24) emitida por el, al menos un, emisor, y que comprende además, al menos, un receptor (20) para la recepción de la radiación de terahercios (24) emitida por el, al menos un, emisor y reflejada en el tubo (10, 10') y/o en el reflector (46, 46`), y que comprende una unidad de evaluación (30) diseñada para determinar el grosor de pared del tubo (10, 10') mediante las señales de medición recibidas por el, al menos un, receptor, en donde la unidad de evaluación (30) está diseñada para considerar una variación del tiempo de duración (ΔTR) ocasionada por el material del tubo (10) que se conduce a través del dispositivo, de la radiación de terahercios (24) emitida por el, al menos un, emisor y recibida por el, al menos un, receptor después de la radiación del tubo (10), durante la determinación del grosor de pared del tubo (10), y además para considerar la variación del tiempo de duración (ΔTwd1, ΔTwd2) ocasionada por ambas paredes del tubo (10) irradiadas por la radiación de terahercios, mediante un cálculo proporcional.

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo y procedimiento para medir el grosor de pared de un tubo
La invención se refiere a un dispositivo y a un procedimiento para medir el grosor de pared de un tubo que en la sección transversal presenta esencialmente una forma circular.
Para la medición del grosor de pared de productos en forma de líneas, por ejemplo, cables eléctricos, mangueras o tubos, se conocen dispositivos de medición de ultrasonido. En el caso de los dispositivos de medición de ultrasonido, resulta una desventaja la necesidad de un contacto de la línea a medir con un medio de contacto. La densidad, la temperatura y la calidad del medio, generalmente agua, influyen considerablemente en el resultado de medición. Además, los resultados de medición de esta clase de dispositivos de medición de ultrasonido dependen de la temperatura de la línea, en particular del grosor de pared a medir. Además, los instrumentos de medición de ultrasonido conocidos no proporcionan información sobre el diámetro ni sobre la falta de redondez de una línea. Los productos expandidos o parcialmente expandidos presentan una capacidad de absorción elevada de ondas de ultrasonido, por lo tanto, tampoco se pueden medir con instrumentos de medición de ultrasonido.
También se conocen los denominados instrumentos de medición de terahercios, en los que un emisor emite radiación de terahercios en un rango de frecuencia de entre 0,05 y 3 terahercios, dicha radiación se refleja en un producto a medir y la radiación reflejada es recibida por un receptor apropiado. Sin embargo, con los instrumentos de medición de terahercios conocidos se miden únicamente las distancias o grosores de pared de productos planos, por ejemplo, de placas. Para ello, la radiación de terahercios se focaliza en la superficie de la placa a medir. Por lo tanto, una medición de la reflexión para determinar la distancia o el grosor de pared resulta comparativamente simple. Sin embargo, si con dichos instrumentos de medición se debieran medir los diámetros o los grosores de pared de productos cilíndricos en forma de línea, es decir, por ejemplo, cables, tubos o mangueras, se requeriría un seguimiento del sensor para
lograr una focalización óptima en la superficie de la línea a medir. Esto sucede en particular en el caso de diámetros variables de la línea a medir. Esto conlleva una complejidad considerable en cuanto a las técnicas de medición necesarias. Además, resulta una desventaja que para cada radio de curvatura de una línea a medir, se deban modificar nuevamente los algoritmos para la evaluación de las señales de medición. Esto conlleva una complejidad considerable en cuanto a las técnicas de evaluación necesarias. En particular, en el caso de las líneas (parcialmente) transparentes existe además el problema de la evaluación de las fracciones de radiación que se reflejan repetidas veces. US 7933 027 Bl, US 2010/280779 A1, US 2009/225313 A1, JP 2002243416 A, US 2014/332687 A1 y US 2012/307258 A1 revelan instrumentos de medición de terahercios.
A partir del estado de la técnica explicado, el objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un dispositivo y un procedimiento de la clase mencionada en la introducción, con los cuales se pueda medir el grosor de pared de un tubo que en la sección transversal presenta esencialmente una forma circular, de manera simple y fiable en cuanto a las técnicas de medición y de evaluación, y con la menor cantidad posible de influencias de parámetros externos, como la temperatura.
La invención logra este objetivo mediante los objetos de las reivindicaciones independientes 1 y 11.
Las configuraciones ventajosas se encuentran en las reivindicaciones dependientes, en la descripción y en las figuras. El ámbito de protección de la invención es definido por las reivindicaciones.
La línea medida según la invención es esencialmente cilíndrica y circular, y se conduce a través del dispositivo con elementos de guiado. Un movimiento relativo entre la línea y el emisor junto con el receptor del dispositivo, se realiza en la dirección axial de la línea. La línea atraviesa o bien, se desplaza a través del dispositivo o bien, del emisor y el receptor mediante los elementos de guiado o bien, un accionamiento apropiado de los elementos de guiado, en la dirección de su eje longitudinal. Los elementos de guiado forman parte del dispositivo según la invención;
El emisor y el receptor o bien, la óptica de radiación, se encuentran orientados en particular de manera tal que el eje óptico del emisor y el receptor o bien, de la óptica de radiación, se encuentre dispuesto esencialmente de forma perpendicular al eje longitudinal de la línea. Por lo tanto, la radiación de terahercios emitida por el emisor es conducida por la óptica de radiación esencialmente de forma perpendicular hacia la línea. La línea puede estar conformada por una pluralidad de secciones de pared. Dichas secciones de pared pueden estar diseñadas en cada caso esencialmente de forma cilíndrica y circular o bien, cilíndrica, circular y hueca. Diferentes o todas las secciones de pared pueden ser (parcialmente) penetrables para la radiación de terahercios.
El, al menos un, emisor emite radiación de terahercios que es recibida en correspondencia por el, al menos un, receptor. Un rango de frecuencia posible para la radiación de terahercios emitida por el, al menos un, emisor, es de 0,05 a 3 terahercios. Los emisores y receptores están conectados a una unidad de evaluación, en particular a través de conductores apropiados. La unidad de evaluación también puede activar el, al menos un, emisor y/o el, al menos un, receptor. En particular, la unidad de evaluación puede activar el, al menos un, emisor para la emisión de radiación de terahercios. Con ello la unidad de evaluación conoce el momento de inicio para una eventual medición del tiempo de duración. Mediante el momento en el que el receptor recibe una señal reflejada y la transmite a la unidad de evaluación, la unidad de evaluación puede determinar el tiempo de duración de la radiación de terahercios reflejada en la línea a medir y/o en el reflector.
Enfrentado a, al menos, un emisor, en la dirección de radiación de la radiación de terahercios emitida por el emisor, detrás de la línea, se encuentra dispuesto un reflector para la radiación de terahercios. El reflector puede ser un reflector curvado de forma cilíndrica cuyo eje longitudinal se extiende en la dirección del eje longitudinal de una línea conducida a través del dispositivo. El centro de curvatura del reflector coincide en particular con el centro de curvatura de la línea a medir. La línea focal del reflector cilíndrico hueco coincide con el eje longitudinal de la línea y puede coincidir con la línea focal de la radiación de terahercios. Un reflector intensifica la señal de medición, dado que también se pueden evaluar las señales conducidas por el reflector de regreso hacia el receptor. Además, el reflector permite una discriminación aún mejor de las diferentes señales de medición recibidas por el o los receptores, en particular en el caso de múltiples reflexiones. De esta manera, un reflector permite la evaluación separada del lado frontal y del lado posterior de una línea, orientados hacia los emisores/receptores o bien, opuestos a ellos, y de esta manera puede evitar interferencias debido a múltiples reflexiones. En particular, un reflector permite una medición mediante reflexiones de la radiación de terahercios en superficies límite de la línea, tanto a la ida de la radiación desde el emisor hacia el reflector, como al regreso de la radiación desde el reflector hacia el receptor. De esta manera, se pueden comparar, por ejemplo, los tiempos de duración de señales que, por una parte, llegan desde el emisor/receptor directamente al reflector y de regreso al emisor/receptor y que, por otra parte, llegan desde el emisor/receptor directamente al reflector y después son reflejadas por el reflector de manera que llegan a la pared posterior de la línea o bien, a las superficies límite de la pared posterior de la línea, dispuestas en el interior y en el exterior, y regresan al reflector y este las refleja nuevamente de regreso al emisor/receptor. A partir de esta diferencia de tiempo de duración se puede deducir la distancia desde la pared posterior de la línea hasta el reflector conocido en su posición o bien, el grosor de pared de la pared posterior de la línea orientada hacia el reflector o bien, el diámetro de la línea. La unidad de evaluación del dispositivo según la invención puede estar diseñada en correspondencia para dicho fin. El reflector simula un emisor adicional. Con la ayuda del reflector se puede medir de manera fiable también el lado de una línea orientado hacia el reflector, cuando la señal recibida originalmente de la pared posterior de la línea es interrumpida por múltiples reflexiones entre el emisor/receptor y las superficies límite de una línea orientadas hacia el emisor/receptor.
El resultado de medición con múltiples reflexiones interferentes se presenta, por ejemplo, cuando la distancia desde el emisor/receptor hasta la superficie de la línea orientada hacia ellos, es igual al diámetro de la línea. Si s1 es la distancia desde el emisor/receptor hasta la superficie de la línea orientada hacia ellos, y d el diámetro de la línea, entonces se aplica
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Por lo tanto, ecos de radiación desde la pared posterior de la línea, opuesta al emisor/receptor, llegan al receptor simultáneamente con radiación doblemente reflejada entre el emisor/receptor y la superficie de la línea orientada hacia el emisor/receptor. Esto genera un resultado de medición deficiente. Por el contrario, no se presentan interferencias debido a múltiples reflexiones entre el reflector y la superficie de la línea orientada hacia dicho reflector, para las señales provenientes del reflector en el caso de un diámetro de línea d t 0. Lo mismo sucede con las señales provenientes del reflector en relación con eventuales interferencias debido a múltiples reflexiones dentro de la línea. Para el caso en que d = si, la posición o bien, el grosor de la pared posterior de la línea orientada hacia el reflector se puede medir entonces de la forma anteriormente explicada, utilizando el reflector de la forma explicada como simulador de un emisor adicional.
También existe la posibilidad de cambiar la influencia de múltiples reflexiones a otros valores de diámetro d y, de esta manera, a un rango de diámetros que no sea relevante para el respectivo caso de aplicación, modificando (ligeramente) el valor si.
Por otra parte, el reflector protege de forma fiable contra la radiación de alta frecuencia y evita que la radiación de alta frecuencia salga al exterior, al entorno del dispositivo de medición. Con la ayuda del reflector también se puede medir el tiempo de duración de la radiación de terahercios en el dispositivo sin la línea conducida a través del dispositivo. Este tiempo de duración se puede comparar con el tiempo de duración de la radiación de terahercios en el dispositivo, con la línea conducida a través del dispositivo. Como se explica en detalle más adelante, de esta manera, se puede realizar la determinación del diámetro y del grosor de pared, independientemente de las características del material de la línea y, con ello, sin la necesidad de conocer las características exactas del material de la línea. De esta manera, también se pueden determinar el índice de refracción y la absorción del material de la línea.
Siempre que la línea a medir o bien, sus capas presenten una penetrabilidad (parcial) para la radiación de terahercios, como es el caso, por ejemplo, de los tubos plásticos o de las mangueras plásticas, según la invención también se puede medir el lado exterior posterior de la línea, opuesto al sensor, dado que también se genera una reflexión de la radiación de terahercios en dicho lado exterior posterior. De esta manera, se puede realizar una medición del grosor de pared o una medición del diámetro de la línea. En particular, en el lado exterior de la línea orientado hacia el emisor y el receptor, en el lado exterior posterior de la línea, opuesto al emisor y al receptor, y en algunas o todas las superficies límite entre diferentes capas de la línea, pueden presentarse reflexiones (parciales) de la radiación de terahercios. Por ejemplo, mediante la evaluación de la diferencia de tiempo de duración entre la radiación reflejada en el lado exterior frontal de la línea, orientado hacia el emisor/receptor, y la radiación reflejada en el lado exterior posterior de la línea, opuesto al emisor/receptor, se puede determinar el diámetro de la línea. El grosor de pared de una capa determinada de la línea se puede determinar en correspondencia mediante la evaluación de la diferencia de tiempo de duración entre la radiación reflejada en la superficie límite exterior de la capa que interesa de la línea, orientada hacia el emisor/receptor, y la radiación reflejada en la superficie límite interior de la capa que interesa de la línea, opuesta al emisor/receptor.
En conjunto, con el dispositivo según la invención o bien, con el procedimiento según la invención, se logra una complejidad reducida en cuanto a las técnicas de medición y a las técnicas de evaluación, para la medición simultánea y fiable del diámetro y/o del grosor de pared de una línea que en la sección transversal presenta esencialmente una forma circular, ante influencias mínimas de parámetros exteriores, como temperatura, etc.
De acuerdo con un ejemplo de realización, mediante una óptica de radiación apropiada que comprende, por ejemplo, una o una pluralidad de lentes apropiadas, se focaliza la radiación de terahercios emitida por el, al menos un, emisor, como línea focal en el eje longitudinal o bien, el eje del cilindro (central) de la línea a medir. Por lo tanto, en un plano visto perpendicularmente al sentido longitudinal de la línea, el foco de la radiación de terahercios emitida por el, al menos un, emisor, se encuentra en el centro del círculo de la línea y no sobre la superficie, como es el caso del estado de la técnica. Resulta evidente que la radiación de terahercios reflejada en las superficies de la línea se puede volver a conducir hacia el, al menos un, receptor mediante la, al menos una, óptica de radiación. La trayectoria de los rayos de la radiación de terahercios reflejada por la línea hacia el, al menos un, receptor, puede ser idéntica a la trayectoria de los rayos desde el, al menos un, emisor hacia la línea, hasta la inversión de la dirección. En tanto que, según la invención, la radiación de terahercios se focaliza en una línea focal dispuesta sobre el eje longitudinal (central) de la línea, la dirección de todos los rayos provenientes del, al menos un, emisor, en todo momento y también en el caso de un diámetro diferente de la línea, es respectivamente perpendicular en la superficie que en la sección transversal presenta esencialmente una forma circular o bien, en las superficies límite que en la sección transversal también presentan esencialmente una forma circular, entre diferentes capas cilíndricas o bien, cilíndricas y huecas de la línea. De esta manera, también en el caso de una línea cilíndrica se pueden utilizar para la evaluación algoritmos de por sí conocidos, para la medición de la distancia o del grosor de pared, como se utilizan, por ejemplo, en el caso de productos planos como placas. Por otra parte, en el caso de diferentes diámetros de línea o bien, diámetros de línea variables, se pueden utilizar siempre los mismos algoritmos de evaluación. Mientras la radiación de terahercios permanezca focalizada en el eje longitudinal de la línea, en el caso de una variación del diámetro de la línea, no resultará necesario un seguimiento del dispositivo de medición según la invención.
Como se ha explicado anteriormente, el eje óptico del, al menos un, emisor y del, al menos un, receptor, puede estar dispuesto de forma esencialmente perpendicular al eje longitudinal de la línea. Además, los rayos periféricos de la radiación de terahercios focalizada por la, al menos una, óptica de radiación, pueden conformar una forma de cuña, en donde las superficies laterales de la forma de cuña que delimitan el ángulo agudo de la forma de cuña, se encuentran dispuestas de forma simétrica con respecto a un plano medio (plano ecuatorial) que se extiende a lo largo del eje longitudinal de la línea conducida a través del dispositivo. De una manera particularmente simple, el foco lineal de la radiación de terahercios hacia la línea se puede lograr cuando la, al menos una, óptica de radiación comprende, al menos, una lente cilíndrica. Naturalmente, como óptica de radiación también resultan concebibles otras configuraciones de antenas como las lentes anteriormente descritas. Por ejemplo, se puede utilizar una lente combinada biconvexa/cilíndrica.
Sin embargo, alternativamente a un foco lineal, la óptica de radiación puede focalizar la radiación de terahercios hacia la línea también, por ejemplo, en forma de abanico (en un haz lo más estrecho posible). Esto proporciona una realización particularmente simple y económica. De acuerdo con otra alternativa, la óptica de radiación puede conducir la radiación de terahercios de manera paralela hacia la línea. Esto presenta la ventaja de que leves variaciones de la posición de la línea a comprobar, perpendicularmente a la dirección del haz, influyen poco en el resultado de medición. De acuerdo con otra configuración preferida, el, al menos un, emisor puede emitir radiación de terahercios de onda continua modulada, en particular radiación de terahercios de onda continua modulada en frecuencia. La modulación de frecuencia puede comprender una ráfaga de frecuencia o una pluralidad de ráfagas de frecuencia. En particular, se puede realizar un denominado barrido de frecuencia en el que se recorre una vez o varias veces un rango de frecuencia predeterminado.
Sin embargo, a modo de ejemplo también es posible que el, al menos un, emisor emita radiación de terahercios modulada por impulsos o radiación de terahercios modulada en fase. Por ejemplo, se puede utilizar un método denominado reflectometría en el dominio del tiempo (Time Domain Reflectometry) o reflectometría en el dominio de la frecuencia (Frequency Domain Reflectometry). También resulta concebible el envío de una pluralidad de frecuencias discretas en lugar de un espectro de frecuencia. Dichos métodos son de por sí conocidos.
En el caso de la línea se puede tratar, por ejemplo, de un cable eléctrico de forma cilíndrica (circular) con un conductor eléctrico cilíndrico (circular) de metal, eventualmente conformado por un trenzado de protección esencialmente cilíndrico (circular) y hueco y por un revestimiento de plástico cilíndrico (circular) y hueco como aislamiento. También se puede tratar de un tubo, por ejemplo, de un material plástico. Mediante una modulación de la señal de radiación de onda continua (por ejemplo, f McW) emitida por el, al menos un, emisor, se puede diferenciar de una manera particularmente simple la radiación reflejada en diferentes superficies límite de una línea cilíndrica conformada por múltiples capas, en el receptor o bien, en la unidad de evaluación mediante la respectiva frecuencia de la radiación recibida. De esta manera, se pueden determinar de manera fiable las distancias del emisor o bien, del receptor con respecto a diferentes capas límite de la línea y, con ello, el grosor de pared, por ejemplo, de un revestimiento de plástico de un cable eléctrico o el diámetro de una línea.
Además, se puede prever que la unidad de evaluación determine el diámetro y/o el grosor de pared de la línea mediante una medición del tiempo de duración de la radiación de terahercios emitida por el, al menos un, emisor. Se logra un diseño particularmente simple cuando el, al menos un, emisor y el, al menos un, receptor están conformados por, al menos, un transceptor de terahercios. Un transceptor es un emisor (transmitter) y un receptor (receiver) combinados. Por lo tanto, el emisor y el receptor se encuentran dispuestos prácticamente en el mismo lugar y en todo momento presentan la misma distancia hasta la línea o bien, hasta las superficies de la línea que reflejan la radiación de terahercios, de manera tal que se simplifica aún más la evaluación, por ejemplo, durante una medición del tiempo de duración. Naturalmente, también resulta concebible que el emisor y el receptor no se encuentren dispuestos prácticamente en el mismo lugar, sino que se encuentren dispuestos, por ejemplo, de manera enfrentada entre sí.
De acuerdo con otra configuración, se puede prever que una pluralidad de pares de emisores y receptores para la emisión o bien, la recepción de radiación de terahercios, preferentemente al menos dos, de manera aún más preferente, al menos, cuatro o más de cuatro, por ejemplo, ocho pares de emisores y receptores, en donde para cada emisor/receptor se prevé una óptica de radiación, en donde los emisores y los receptores se encuentran distribuidos por pares a lo largo de la circunferencia de la línea conducida a través del dispositivo, preferentemente a lo largo de una trayectoria circular. Además, un receptor se asigna respectivamente a un emisor y recibe la radiación de dicho emisor. Por otra parte, cada par de emisor y receptor puede estar conformado por un transceptor respectivamente. En este caso, los transceptores se encuentran distribuidos en correspondencia a lo largo de la circunferencia de la línea a medir.
También se puede prever que la unidad de evaluación esté diseñada para determinar una falta de redondez de la línea mediante las señales de medición recibidas respectivamente por los receptores, y/o para realizar el seguimiento de cada uno o de varios emisores y receptores o de las ópticas de radiación de manera tal que la radiación de terahercios emitida por los emisores permanezca focalizada de forma lineal respectivamente en el eje longitudinal de una línea conducida a través del dispositivo. Además, la unidad de evaluación puede activar accionamientos apropiados para el seguimiento de emisores y receptores o de la óptica de radiación, en base a los resultados de medición de cada receptor. La unidad de evaluación puede ser en particular una unidad combinada de evaluación y de control. En la unidad de control se puede montar un circuito de regulación correspondiente. Una eventual falta de redondez de la línea a medir, se puede determinar también mediante la unidad de evaluación, a partir de una comparación de los resultados de medición de cada receptor.
Por lo tanto, en las configuraciones anteriormente mencionadas, la distancia entre los emisores/receptores y la línea se mide desde diferentes direcciones y, de esta manera, el grosor de pared, el diámetro y/o la falta de redondez de la línea, sin la necesidad de realizar un ajuste de las posiciones de los emisores/receptores. Esto aplica en particular cuando se utilizan, al menos, dos pares de emisores/receptores. De esta manera, por par de emisor/receptor pueden existir dos puntos de medición en los cuales se realiza una medición de la reflexión de la radiación de terahercios, por ejemplo, en el lado frontal y el lado posterior de una superficie o capa reflectora de la línea. En este caso, se define un círculo mediante las distancias determinadas en tres puntos de medición. Utilizando un cuarto punto de medición se puede detectar una falta de redondez. Por el contrario, una focalización hacia la superficie de la línea, como se prevé en el estado de la técnica, requeriría una compensación de la distancia en el caso que el diámetro de la línea varíe. Naturalmente, también se debería haber medido la posición de cada emisor/receptor en relación con su distancia hasta la superficie de la línea y, eventualmente, haber comunicado a una unidad de evaluación en el caso que también se deba medir el diámetro y la falta de redondez de la línea.
En particular, en lugar de la configuración anteriormente mencionada con múltiples pares de emisores y receptores, también resulta posible que, al menos, un par conformado por un emisor para la emisión de radiación de terahercios y un receptor para la recepción de la radiación de terahercios emitida por el emisor, por ejemplo, dos pares conformados por emisor y receptor, giren alrededor del eje longitudinal de la línea durante un proceso de medición, preferentemente a lo largo de una trayectoria circular. Por otra parte, en el caso del par o bien, de los pares de emisor y receptor, se puede tratar de un transceptor. Mediante la rotación del par de emisor/receptor alrededor de la línea, se puede simular la presencia de una pluralidad de pares de emisores y receptores. De esta manera, se pueden establecer de una manera simple y fiable discontinuidades de la forma de la línea, por ejemplo, un denominado hundimiento (sagging), como se puede presentar, por ejemplo, como consecuencia de la extrusión del material de la línea.
Con ello se puede realizar una evaluación como la que se ha descrito anteriormente, de modo general, para una pluralidad de pares de emisores y receptores. En particular, la unidad de evaluación puede estar diseñada para determinar una falta de redondez de la línea mediante las señales de medición recibidas por el receptor giratorio como consecuencia de su rotación y/o para realizar el seguimiento del emisor o bien, del receptor giratorio o de la óptica de radiación de manera tal que la radiación de terahercios emitida por el emisor giratorio permanezca focalizada de forma lineal respectivamente en el eje longitudinal de una línea conducida a través del dispositivo. Por otra parte, la unidad de evaluación además puede activar accionamientos apropiados para el seguimiento de emisores o bien, receptores o de la óptica de radiación, en base a los resultados de medición. Por otra parte, la unidad de evaluación puede ser una unidad combinada de evaluación y de control. Por otra parte, en la unidad de control se puede montar un circuito de regulación correspondiente. Una eventual falta de redondez de la línea a medir, se puede determinar también mediante la unidad de evaluación, a partir de una comparación de los resultados de medición del receptor giratorio.
Como se ha mencionado anteriormente, la línea cilíndrica medida según la invención puede ser un cable eléctrico, un tubo, preferentemente un tubo de material plástico, o una manguera, preferentemente una manguera de material plástico. Resulta concebible, por ejemplo, un tubo metálico revestido con material plástico o también un tubo de material plástico con una capa metálica, por ejemplo, como aislamiento de vapor. El tubo o la manguera pueden presentar una forma cilíndrica, circular y hueca. Un cable eléctrico puede contener, en particular, uno o una pluralidad de conductores metálicos preferentemente cilíndricos y circulares, eventualmente, una protección metálica cilíndrica, circular y hueca, y una o una pluralidad de capas de revestimiento (capas aislantes) cilíndricas, circulares, y huecas, preferentemente de material plástico que rodean el o bien, los conductores metálicos.
De otra manera ventajosa, se puede considerar una variación del tiempo de duración ocasionada por el material de la línea conducida a través del dispositivo, de la radiación de terahercios emitida por el, al menos un, emisor y recibida por el, al menos un, receptor después de la radiación de la línea, durante la determinación del diámetro y/o del o de los grosores de pared de la línea.
Como se ha mencionado, en el caso de la línea conducida a través del dispositivo se puede tratar se una línea cilíndrica y hueca de un material plástico, por ejemplo, un tubo de material plástico. A pesar de que existan especificaciones determinadas para los fabricantes, en particular las mezclas de material plástico varían considerablemente en la práctica. Por este motivo, frecuentemente no se conoce la composición exacta del material de la línea. Con ello, tampoco se conocen algunas constantes del material relevantes para el procedimiento de medición según la invención, y se deberían determinar por separado de un modo complejo o, en este sentido, las suposiciones no se deben considerar necesariamente como correctas. Son relevantes, en particular, las constantes del material como el índice de refracción o bien, la constante dieléctrica o bien, el coeficiente de absorción. Estas constantes del material influyen directamente en la determinación del grosor de pared según la invención, dado que la radiación de terahercios presenta diferentes velocidades de propagación en el material, dependiendo de las constantes del material mencionadas. De esta manera, la velocidad de propagación de las ondas fundamentales de la radiación de terahercios se desacelera de diferente manera dependiendo de dichas constantes del material. Si, por ejemplo, en el caso de una medición del tiempo de duración de la radiación de terahercios para la determinación del diámetro o del grosor de pared, se toma como base la velocidad de propagación de la radiación de terahercios en el aire, se obtiene un resultado incorrecto, en particular, incorrecto en relación con la desaceleración de la radiación de terahercios ocasionada por el material de la línea.
La configuración según la invención, anteriormente mencionada, permite eliminar de una manera simple y segura esta clase de errores aún cuando no se conozca la composición del material de la línea examinada. Preferentemente, además la radiación de terahercios emitida por el emisor, preferentemente un transceptor, después de la radiación de la línea, es reflejada por un reflector y después de una nueva radiación de la línea, es recibida por el receptor, preferentemente nuevamente por el transceptor. La medición del tiempo de duración realizada en este caso en una línea conducida a través del dispositivo, se puede comparar de una manera simple con la medición del tiempo de duración correspondiente en una línea no conducida a través del dispositivo. A partir de la diferencia de ambas mediciones del tiempo de duración, se puede deducir la variación de la velocidad de propagación de la radiación de terahercios, ocasionada por el material de la línea. También se pueden conocer la distancia entre emisor y receptor o bien, hasta el reflector y, de esta manera, el trayecto recorrido por la radiación de terahercios como consecuencia de la medición del tiempo de duración. Mediante la velocidad de propagación conocida de la radiación de terahercios en el aire, también en base a ello se puede determinar de una manera simple la variación de la velocidad de propagación ocasionada por el material de la línea.
La variación del tiempo de duración ocasionada por el material de la línea, determinada de esa manera, se puede considerar en el cálculo para la determinación del diámetro y/o del grosor de pared, para poder determinar así el diámetro y/o los grosores de pared de la línea de forma precisa, aún sin conocer la composición exacta del material. Por ejemplo, para la determinación del diámetro solo es necesario deducir la variación del tiempo de duración determinada de la manera anteriormente explicada y ocasionada por el material de la línea, a partir de la diferencia de tiempo de duración medida entre la radiación de terahercios reflejada en el lado frontal y la reflejada en el lado posterior de la línea. De manera correspondiente, esto es posible para la determinación del grosor de pared de una línea tubular, considerando la variación del tiempo de duración ocasionada por ambas paredes irradiadas por la radiación de terahercios, mediante un cálculo proporcional. Por lo tanto, en esta configuración, mediante técnicas de medición y cálculos se elimina la influencia del material de la línea sobre la velocidad de propagación de la radiación de terahercios.
Por ejemplo, es posible determinar el diámetro D de la línea de acuerdo con la siguiente fórmula:
Figure imgf000007_0001
con:
ATd Diferencia de tiempo de duración entre la radiación de terahercios reflejada en la superficie límite exterior de la línea, orientada hacia el, al menos un, receptor, y en la superficie límite exterior de la línea, opuesta al, al menos un, receptor,
ATr Variación del tiempo de duración ocasionada por el material de la línea conducida a través del dispositivo, de la radiación de terahercios emitida por el, al menos un, emisor y recibida por el, al menos un, receptor después de la radiación de la línea,
c Velocidad de propagación de la radiación de terahercios en el aire.
Además, es posible determinar el grosor de pared Wdi de la pared o bien, de la sección de pared de la línea, orientada hacia el, al menos un, receptor, y/o el grosor de pared Wd 2 de la pared o bien, de la sección de pared de la línea, opuesta al, al menos un, receptor, de acuerdo con las siguientes fórmulas:
W rfi — — ^A Tw dl ATr A T^ di \ ^
AT’wdi "I" ATwd2)
Figure imgf000008_0001
con:
ATwdi Diferencia de tiempo de duración entre la radiación de terahercios reflejada en la superficie límite exterior orientada hacia el, al menos un, receptor, y en la superficie límite interior opuesta al, al menos un, receptor, de la pared de la línea orientada hacia el, al menos un, receptor,
ATwd2 Diferencia de tiempo de duración entre la radiación de terahercios reflejada en la superficie límite interior orientada hacia el, al menos un, receptor, y en la superficie límite exterior opuesta al, al menos un, receptor, de la pared de la línea opuesta al, al menos un, receptor,
ATr Variación del tiempo de duración ocasionada por el material de la línea conducida a través del dispositivo, de la radiación de terahercios emitida por el, al menos un, emisor y recibida por el, al menos un, receptor después de la radiación de la línea,
c Velocidad de propagación de la radiación de terahercios en el aire
A partir de la variación determinada de la velocidad de propagación, se pueden deducir las constantes del material de la línea que ocasionan dicha variación, como el índice de refracción y/o la constante dieléctrica. De esta manera, también se pueden deducir los coeficientes de absorción y, con ello, la atenuación de la línea. Por otra parte, esto puede incrementar precisión de evaluación en el caso que los rayos se reflejen repetidas veces en superficies ópticas límite de la línea.
El dispositivo según la invención está diseñado en particular para la ejecución del procedimiento según la invención. El procedimiento según la invención se puede ejecutar, en particular, utilizando un dispositivo según la invención. Los ejemplos de realización de la invención se explican en detalle a continuación mediante las figuras. Muestran esquemáticamente:
Fig. 1 un dispositivo según la invención, para la medición de una primera línea en una primera vista,
Fig. 2 el dispositivo según la invención, de la figura 1 en una segunda vista, y
Fig. 3 otro ejemplo de realización de un dispositivo según la invención, para la medición de una línea.
En tanto no se indique lo contrario, en las figuras los mismos símbolos de referencia indican los mismos objetos. En la figura 1 se muestra un dispositivo según la invención y un sistema de medición en una vista de sección vertical. En la figura 2 se muestra el dispositivo y el sistema de medición de la figura 1, en una vista de sección horizontal. En el ejemplo de realización que se muestra en las figuras 1 y 2 , una línea cilíndrica y circular 10 se transporta a través del dispositivo mediante elementos de guiado apropiados, no representados en detalle, a lo largo de su eje longitudinal (eje del cilindro) central que en la figura 1 está orientado hacia el interior, perpendicularmente hacia el plano de proyección, y en la figura 2 está orientado de abajo hacia arriba. En la línea 10 que se muestra en las figuras 1 y 2, se trata, por ejemplo, de un tubo de material plástico con una pared cilíndrica, circular y hueca 12 de material plástico que delimita una cavidad cilíndrica y circular 14. En la representación de la sección transversal que se muestra en la figura 1, se puede observar de manera óptima que la línea 10 presenta una sección transversal circular. En particular, la pared 12 de la línea 10 presenta un lado exterior circular en la sección transversal 16 y un lado interior también circular en la sección transversal 18 que delimita la cavidad 14.
El dispositivo según la invención que se muestra en las figuras 1 y 2, comprende un emisor para la emisión de radiación de terahercios y un receptor para la recepción de la radiación de terahercios emitida por el emisor, en donde en el ejemplo representado el emisor y el receptor están conformados por un transceptor de terahercios 20. Naturalmente, también se podrían prever emisores y receptores físicamente separados, por ejemplo, enfrentados entre sí. Con el símbolo de referencia 22 se representa esquemáticamente una óptica de radiación que comprende una lente biconvexa 21 y una lente cilindrica 23 para la radiación de terahercios. Naturalmente, también resultan concebibles otras ópticas de radiación. Por ejemplo, se podría utilizar una lente combinada biconvexa/cilíndrica. La óptica de radiación 22 focaliza de forma lineal la radiación de terahercios 24 emitida por el emisor, de manera tal que el foco lineal 26 de la radiación de terahercios coincida con el eje longitudinal central de la línea 10 , y que en la representación de la sección transversal de la figura 1 se encuentre en el centro de la línea circular en la sección transversal 10. Los rayos periféricos de la radiación de terahercios focalizada por la óptica de radiación 22 conforman una forma de cuña, como se deduce de una comparación de las figuras 1 y 2. Las superficies laterales de la forma de cuña que se muestran en la figura 1 con los símbolos de referencia 17 y 19, son simétricas con respecto a un plano medio (plano ecuatorial) que se extiende a lo largo del eje longitudinal de la línea 10 conducida a través del dispositivo. Además, en las figuras 1 y 2 se observa que el eje óptico 25 del sistema óptico conformado por el transceptor 20 y la óptica de radiación 22, se encuentra dispuesto perpendicularmente al eje longitudinal de la línea 10. La radiación de terahercios emitida por el transceptor 20 es conducida por la óptica de radiación 22 perpendicularmente hacia el eje longitudinal de la línea. Además, el emisor y el receptor o bien, el transceptor 20, se encuentran conectados con una unidad de evaluación y de control 30 a través de un cable 28.
Con el símbolo de referencia 46 se muestra un reflector curvado de forma cilíndrica para la radiación de terahercios, cuyo eje longitudinal se extiende en la dirección del eje longitudinal de la línea 10 conducida a través del dispositivo. El centro de curvatura del reflector 46 coincide con el centro de curvatura de la línea a medir 10, de manera tal que la línea focal del reflector cilíndrico 46 coincida con el eje longitudinal de la línea 10. El reflector 46 intensifica la señal de medición y permite una discriminación aún mejor de las diferentes señales de medición recibidas por el receptor.
El procedimiento según la invención que se ejecuta con el dispositivo según la invención, representado en las figuras 1 y 2, funciona de la siguiente manera: La unidad de evaluación y de control 30, a través del cable 28, activa el emisor del transceptor 20 para la emisión de radiación de terahercios 24. En el ejemplo que se muestra, el emisor del transceptor 20 emite radiación de terahercios de onda continua modulada en frecuencia. En particular, pasan una o una pluralidad de ráfagas de frecuencia. Sin embargo, también resulta posible naturalmente que el emisor del transceptor 20 emita radiación de terahercios modulada de otra manera, por ejemplo, radiación de terahercios modulada por impulsos o radiación de terahercios modulada en fase. La radiación de terahercios 24 es focalizada por la óptica de radiación 22 , como se muestra en las figuras 1 y 2 , en la dirección perpendicular y de manera lineal en el eje longitudinal central de la línea 10, mientras que la línea 10 es transportada a lo largo de su eje longitudinal a través del dispositivo según la invención. Además, la radiación de terahercios 24 se refleja parcialmente, en primer lugar, en el lado exterior 16 de la pared 12 orientado hacia el emisor y el receptor. La pared 12 es parcialmente penetrable para la radiación de terahercios, en donde a continuación la fracción de radiación que penetra el lado exterior 16, por otra parte, se refleja parcialmente en la superficie interior 18 de la pared 12 , antes de que, por otra parte, la fracción de radiación remanente ingrese a la cavidad 14. A continuación, la fracción de radiación que ingresa en la cavidad 14, por otra parte, se refleja parcialmente en el lado de la superficie interior 18 de la pared 12 , enfrentado a la entrada de la cavidad y, por otra parte, la fracción de radiación que ingresa en la pared 12 , a continuación, se refleja parcialmente en la superficie exterior 16 de la pared 12 , opuesta al emisor y al receptor.
Todas las fracciones de radiación mencionadas, parcialmente reflejadas, regresan al receptor del transceptor 20 a través de la óptica de radiación 22, y son recibidas por dicho receptor en forma de señales de medición. La trayectoria de los rayos de la radiación de terahercios proveniente de la línea 10 , de regreso al receptor del transceptor 20, además es idéntica (en la dirección inversa) a la trayectoria de los rayos desde el emisor del transceptor 20 hacia la línea 10. Debido a la modulación de frecuencia de la radiación de terahercios de onda continua emitida por el emisor, la unidad de evaluación y de control 30 puede diferenciar de qué fracción de radiación parcialmente reflejada se trata en cada caso, mediante la frecuencia de las señales de medición recibidas por el receptor. Por ejemplo, mediante mediciones correspondientes del tiempo de duración, se pueden determinar las distancias del transceptor 20 con respecto a todas las superficies límite que reflejan parcialmente la radiación de terahercios. A partir de estos datos, la unidad de evaluación y de control 30 puede determinar, por ejemplo, el diámetro exterior y el diámetro interior de la pared 12 de la línea 10 y, de esta manera, el grosor de pared de la pared 12. En las figuras el diámetro exterior se muestra, a modo de ejemplo, con el símbolo de referencia 40 y el grosor de pared con el símbolo de referencia 42.
Debido a la focalización lineal de la radiación de terahercios en el eje longitudinal central de la línea 10, todos los rayos emitidos por el emisor y focalizados por la óptica de radiación 22 , se disponen de manera perpendicular en las superficies límite circulares en la sección transversal. De esta manera, el procedimiento de medición según la invención no depende de una variación del diámetro de la línea 10 o bien, de diferentes superficies límite de la línea 10. Solo se debe garantizar que el foco lineal 26 continúe en el centro de las superficies límite circulares respectivamente en la sección transversal. De esta manera, también a partir de la medición de placas planas se pueden utilizar algoritmos de evaluación de por sí conocidos para la respectiva medición de la distancia.
Además, con el diseño que se muestra en las figuras 1 y 2 (y con el que se muestra en la figura 3) se puede considerar una variación del tiempo de duración ocasionada por el material de la línea 10 conducida a través del dispositivo, de la radiación de terahercios emitida por el transceptor 20 y recibida nuevamente por el transceptor 20 después de la radiación de la línea 10 y de la reflexión en el reflector 46, durante la determinación del diámetro y/o de los grosores de pared de la línea 10, como se ha explicado anteriormente.
Esto se explica mediante un ejemplo a continuación.
Para el tiempo de duración Tr de la radiación de terahercios desde el transceptor 20 hasta el reflector enfrentado 46 y de regreso, sin material de la línea que prolongue el tiempo de duración, en la trayectoria de la radiación aplica:
Figure imgf000010_0001
s= Distancia del transceptor 20 al reflector 46
c= Velocidad de propagación de la radiación de terahercios sin material de línea, ~ 3 x 108 m/s
Si por el contrario una línea tubular 10 se encuentra entre el transceptor 20 y el reflector 46, entonces el tiempo de duración Tr de la radiación que irradia la línea 10 en la trayectoria desde el transceptor 20 hasta el reflector 46 y de regreso, se prolonga con ATr , dado que al penetrar los grosores de pared 12 la velocidad de propagación se reduce, como se ha explicado anteriormente, dependiendo de las características del material.
Para calcular los grosores de pared Wd 1 (grosor de la pared 12 o bien, de la sección de pared 12 de la línea 10, frontal y orientada hacia el transceptor 20) y Wd 2 (grosor de la pared 12 o bien, de la sección de pared 12 de la línea 10 , posterior y opuesta al transceptor 20), se determina la diferencia de tiempo de duración ATWd 1 entre la radiación de terahercios reflejada en la superficie límite exterior orientada hacia el transceptor 20, y en la superficie límite interior opuesta al transceptor 20 , de la pared frontal 12 de la línea 10 , y se determina la diferencia de tiempo de duración ATWd 2 entre la radiación de terahercios reflejada en la superficie límite interior orientada hacia el transceptor 20 , y en la superficie límite exterior opuesta al transceptor 20, de la pared posterior 12 de la línea 10. Para calcular los grosores de pared Wd 1 y Wd2, dichas diferencias de tiempo de duración ATWd 1 y ATWd 2 , en primer lugar, se multiplican respectivamente por 1/2 de la velocidad de propagación c de la radiación de terahercios (en el aire) sin línea.
De esta manera, debido a la velocidad de propagación reducida de la radiación de terahercios, que depende del material, en las secciones de pared 12 de la línea 10 se obtendrían valores de grosores de pared demasiado elevados que, sin embargo, se corrigen conociendo la variación del tiempo de duración ATr ocasionada por el material de la línea, de la siguiente manera:
Figure imgf000010_0002
Para cada grosor de pared se debe restar en correspondencia y proporcionalmente la prolongación del tiempo de duración. Para cada grosor de pared se obtiene lo siguiente:
Figure imgf000010_0003
ATr x A Twd-¿ \
Wd2= ^ A T wd2
&Twd2 + ATwdl)
De manera correspondiente, la variación del tiempo de duración ATr ocasionada por el material de la línea, se puede considerar durante la determinación del diámetro de la línea 10. Para la determinación del diámetro, se determina la diferencia de tiempo de duración ATd entre la radiación de terahercios reflejada en la superficie límite (frontal) exterior y orientada hacia el transceptor 20 , de la pared frontal 12 , y en la superficie límite (posterior) exterior y opuesta al transceptor 20, de la pared posterior 12 de la línea 10. Por lo tanto, el diámetro D corregido con la variación del tiempo de duración ATr se obtiene de la siguiente manera:
Figure imgf000011_0001
En el caso del ejemplo de realización representado en la figura 3, se prevén una pluralidad de pares (cuatro presentes) de emisores y receptores, presentes respectivamente en forma de un transceptor 20. Los transceptores 20 se encuentran distribuidos a lo largo de una trayectoria circular, sobre la circunferencia de la línea 10. Por otra parte, naturalmente también se podrían prever emisores y receptores físicamente separados, por ejemplo, enfrentados entre sí. A lo largo de dicha trayectoria circular se puede prever un reflector cilindrico y circular 46'. Se prevé respectivamente una óptica de radiación no representada que focaliza la radiación de terahercios emitida por el respectivo emisor, como se ha explicado para las figuras 1 a 3, en la dirección perpendicular y de manera lineal en el eje longitudinal central de la línea 10. Por lo tanto, todos estos transceptores 20 pueden estar conectados de manera apropiada a una unidad de evaluación y de control no representada en detalle en la figura 3. También resulta concebible la disposición de una unidad de evaluación y de control propia en cada caso, en donde dichas unidades de evaluación y de control también pueden estar conectadas entre sí. Por lo tanto, a partir de los datos de medición de los diferentes pares de emisores y receptores, se puede determinar, por ejemplo, una falta de redondez de la línea 10 o bien, de diferentes capas de la línea 10. En el caso de una pluralidad de pares de emisores y receptores, también es posible activar los transceptores 20 y/o las ópticas de radiación mediante la unidad o las unidades de evaluación y de control, de manera tal que se realiza un seguimiento que asegura la permanencia del foco 26 de la radiación de terahercios emitida por los emisores, respectivamente en el eje longitudinal central de la línea 10.
A pesar de que en los ejemplos de realización explicados mediante las figuras se ha descrito una focalización lineal de la radiación de terahercios en el eje longitudinal central de la línea 10 , también resultan concebibles respectivamente otras orientaciones del haz, por ejemplo, una focalización en forma de abanico (en un haz lo más estrecho posible) hacia la línea o una orientación paralela de la radiación de terahercios hacia la línea.

Claims (19)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo para medir el grosor de pared de un tubo (10, 10') que en la sección transversal presenta esencialmente una forma circular y que se conduce a través del dispositivo mediante elementos de guiado del dispositivo en la dirección de su eje longitudinal, que comprende, al menos, un emisor (20) para la emisión de radiación de terahercios (24), en donde se prevé, al menos, una óptica de radiación (22) que conduce la radiación de terahercios emitida por el emisor (24) hacia un tubo (10, 10') que se conduce a través del dispositivo, en donde un reflector (46, 46') para la radiación de terahercios (24) se encuentra dispuesto detrás del tubo (10, 10') de manera enfrentada a, al menos, un emisor, en la dirección de radiación de la radiación de terahercios (24) emitida por el, al menos un, emisor, y que comprende además, al menos, un receptor (20) para la recepción de la radiación de terahercios (24) emitida por el, al menos un, emisor y reflejada en el tubo (10, 10') y/o en el reflector (46, 46'), y que comprende una unidad de evaluación (30) diseñada para determinar el grosor de pared del tubo (10, 10') mediante las señales de medición recibidas por el, al menos un, receptor, en donde la unidad de evaluación (30) está diseñada para considerar una variación del tiempo de duración (ATr) ocasionada por el material del tubo (10) que se conduce a través del dispositivo, de la radiación de terahercios (24) emitida por el, al menos un, emisor y recibida por el, al menos un, receptor después de la radiación del tubo (10), durante la determinación del grosor de pared del tubo (10 ), y además para considerar la variación del tiempo de duración (ATwdi, ATwd 2 ) ocasionada por ambas paredes del tubo (10) irradiadas por la radiación de terahercios, mediante un cálculo proporcional.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de evaluación (30) también está diseñada para determinar el diámetro del tubo (10 , 10 ') mediante las señales de medición recibidas por el, al menos un, receptor.
3. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la, al menos una, óptica de radiación (22) focaliza de forma lineal la radiación de terahercios (24) emitida por el emisor, de manera tal que el foco lineal coincida con el eje longitudinal de una línea (10 ,10 ') conducida a través del dispositivo.
4. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque los rayos periféricos de la radiación de terahercios focalizada por la, al menos una, óptica de radiación, conforman una forma de cuña, en donde las superficies laterales (17, 19) de la forma de cuña se encuentran dispuestas de forma simétrica con respecto a un plano medio que se extiende a lo largo del eje longitudinal del tubo (10 ,10 ') conducido a través del dispositivo.
5. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad de evaluación (30) determina el diámetro y/o el grosor de pared del tubo (10, 10') mediante una medición del tiempo de duración de la radiación de terahercios (24) emitida por el, al menos un, emisor y recibida por el, al menos un, receptor.
6. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se prevén una pluralidad de pares de emisores para la emisión de radiación de terahercios (24), y de receptores para la recepción de la radiación de terahercios (24) emitida en cada caso por un emisor, en donde para cada emisor se prevé una óptica de radiación (22), y en donde los emisores y los receptores se encuentran distribuidos por pares a lo largo de la circunferencia del tubo (10 ,10 ') conducido a través del dispositivo.
7. Dispositivo según la reivindicación 6 , caracterizado porque la unidad de evaluación (30) está diseñada para determinar una falta de redondez del tubo (10 , 10 ') mediante las señales de medición recibidas respectivamente por los receptores, y/o para realizar el seguimiento de cada uno o de varios emisores y receptores o de las ópticas de radiación (22) de manera tal que la radiación de terahercios (24) emitida por los emisores permanezca focalizada de forma lineal respectivamente en el eje longitudinal de un tubo (10 , 10 ') conducido a través de los elementos de guiado.
8. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, al menos, un par conformado por un emisor para la emisión de radiación de terahercios (24) y un receptor para la recepción de la radiación de terahercios (24) emitida por el emisor, puede girar alrededor del eje longitudinal del tubo (10, 10') mediante un dispositivo de giro durante un proceso de medición, preferentemente a lo largo de una trayectoria circular.
9. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el reflector (46, 46') es un reflector curvado de forma cilindrica (46, 46') cuyo eje longitudinal se extiende en la dirección del eje longitudinal de un tubo (10 ,10 ') conducido a través del dispositivo.
10. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad de evaluación está diseñada para determinar el grosor de pared Wdi de la pared del tubo orientada hacia el, al menos un, receptor y/o el grosor de pared Wd 2 de la pared del tubo opuesta al, al menos un, receptor, de acuerdo con las siguientes fórmulas:
Wd í — ( AT — X ^ ^ w d l 3 c
2 l wdl A Twdl + A TWJ
W d2 — ( A T
2V wdZ
Figure imgf000013_0001
con:
ATwdi Diferencia de tiempo de duración entre la radiación de terahercios reflejada en la superficie límite exterior orientada hacia el, al menos un, receptor, y en la superficie límite interior opuesta al, al menos un, receptor, de la pared del tubo orientada hacia el, al menos un, receptor,
ATwd 2 Diferencia de tiempo de duración entre la radiación de terahercios reflejada en la superficie límite interior orientada hacia el, al menos un, receptor, y en la superficie límite exterior opuesta al, al menos un, receptor, de la pared del tubo opuesta al, al menos un, receptor,
ATr Variación del tiempo de duración ocasionada por el material del tubo conducido a través del dispositivo, de la radiación de terahercios emitida por el, al menos un, emisor y recibida por el, al menos un, receptor después de la radiación del tubo,
c Velocidad de propagación de la radiación de terahercios en el aire
11. Procedimiento para medir el grosor de pared de un tubo que en la sección transversal presenta esencialmente una forma circular (10 , 10 ') en un dispositivo, en el que un tubo (10 , 10 ') se conduce a través del dispositivo mediante elementos de guiado del dispositivo en la dirección de su eje longitudinal, en el que además, al menos, un emisor emite radiación de terahercios (24), en donde la radiación de terahercios (24) emitida por el, al menos un, emisor es conducida por, al menos, una óptica de radiación (22) hacia un tubo (10 , 10 ') conducido a través del dispositivo, en donde la radiación de terahercios (24) emitida por, al menos, un emisor, es reflejada por el tubo y/o, al menos, por un reflector (46, 46') dispuesto de manera enfrentada al, al menos un, emisor, y detrás del tubo (10, 10') en la dirección de radiación de la radiación de terahercios emitida (24), y es recibida por, al menos, un receptor, y en el que el grosor de pared del tubo (10 , 10 ') se determina mediante las señales de medición recibidas por el, al menos un, receptor, en donde se considera una variación del tiempo de duración (ATr) ocasionada por el material del tubo (10) que se conduce a través del dispositivo, de la radiación de terahercios (24) emitida por el, al menos un, emisor y recibida por el, al menos un, receptor después de la radiación del tubo (10 ), durante la determinación del grosor de pared del tubo (10), en donde se considera la variación del tiempo de duración (ATwd1, ATwd2) ocasionada por ambas paredes del tubo (10 ) irradiadas por la radiación de terahercios, mediante un cálculo proporcional.
12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque también se determina el diámetro del tubo (10 ,10 ') mediante las señales de medición recibidas por el, al menos un, receptor.
13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 11 ó 12, caracterizado porque la radiación de terahercios (24) emitida por el, al menos un, emisor, es focalizada de forma lineal por, al menos, una óptica de radiación (22 ) de manera tal que el foco lineal coincida con el eje longitudinal de la línea (10 ,10 ') conducida a través del dispositivo.
14. Procedimiento según la reivindicación 13, caracterizado porque los rayos periféricos de la radiación de terahercios focalizada por la, al menos una, óptica de radiación, conforman una forma de cuña, en donde las superficies laterales de la forma de cuña se encuentran dispuestas de forma simétrica con respecto a un plano medio que se extiende a lo largo del eje longitudinal del tubo (10 ,10 ') conducido a través del dispositivo.
15. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, caracterizado porque se determina el diámetro y/o el grosor de pared del tubo (10 , 10 ') mediante una medición del tiempo de duración de la radiación de terahercios (24) emitida por el, al menos un, emisor y recibida por el, al menos un, receptor.
16. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 15, caracterizado porque una pluralidad de emisores distribuidos a lo largo de la circunferencia del tubo conducido a través del dispositivo, emiten radiación de terahercios (24), en donde la radiación de terahercios (24) emitida por cada emisor es conducida respectivamente hacia un tubo (10 , 10 ') conducido a través del dispositivo, y porque una pluralidad de receptores también distribuidos a lo largo de la circunferencia del tubo (10 , 10 ') conducido a través del dispositivo, y asignados respectivamente a un emisor conformando pares, reciben la radiación de terahercios (24) emitida por el emisor asignado respectivamente.
17. Procedimiento según la reivindicación 16, caracterizado porque se determina una falta de redondez del tubo (10 , 10 ') mediante las señales de medición recibidas respectivamente por los receptores, y/o se realiza el seguimiento de cada uno o de varios emisores y receptores o de las ópticas de radiación (22 ) para la focalización de la radiación de terahercios (24) emitida por los emisores, de manera tal que la radiación de terahercios (24) emitida por los emisores permanezca focalizada de forma lineal respectivamente en el eje longitudinal de un tubo (10 , 10 ') conducido a través del dispositivo.
18. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 17, caracterizado porque, al menos, un par conformado por un emisor para la emisión de radiación de terahercios (24) y un receptor para la recepción de la radiación de terahercios (24) emitida por el emisor, gira alrededor del eje longitudinal del tubo (10, 10') durante el proceso de medición, preferentemente a lo largo de una trayectoria circular.
19. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 18, caracterizado porque se determina el grosor de pared Wd1 de la pared del tubo orientada hacia el, al menos un, receptor y/o el grosor de pared Wd 2 de la pared del tubo opuesta al, al menos un, receptor, de acuerdo con las siguientes fórmulas:
Figure imgf000014_0001
ATr x á Twd2 \
Wd2 = 2 {^ w d 2 &Twd2 ATWdi'
con:
ATwdi Diferencia de tiempo de duración entre la radiación de terahercios reflejada en la superficie límite exterior orientada hacia el, al menos un, receptor, y en la superficie límite interior opuesta al, al menos un, receptor, de la pared del tubo orientada hacia el, al menos un, receptor,
ATwd 2 Diferencia de tiempo de duración entre la radiación de terahercios reflejada en la superficie límite interior orientada hacia el, al menos un, receptor, y en la superficie límite exterior opuesta al, al menos un, receptor, de la pared del tubo opuesta al, al menos un, receptor,
ATr Variación del tiempo de duración ocasionada por el material del tubo conducido a través del dispositivo, de la radiación de terahercios emitida por el, al menos un, emisor y recibida por el, al menos un, receptor después de la radiación del tubo,
c Velocidad de propagación de la radiación de terahercios en el aire.
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