AIRBORNE ULTRASONIC INSPECTION FOR HIDES AND LEATHER

Abstract

Currently, hides and leather are visually inspected and ranked for quality, sale price and usable area. Visual inspection is not reliable for detecting defects, which are usually hidden inside the material. This manual assessment is non-uniform among operators, and often leads to disputes over fair price. Development of a nondestructive method to accurately evaluate the quality of hides and leather is needed. We have investigated airborne ultrasonic (AU) testing using non-contact transducers for the nondestructive evaluation of hides and leather. The AU test system is designed for automated and moving process applications, thereby providing an ideal inspection method for large hides or leather. This research examined the ability of AU to reveal defects in hides and leather that are difficult to be found during visual inspection. The AU transducers were mounted on a computer-controlled X-Y scanner that allows the transducer array to be moved over the entire surface of the hide. The AU testing involves pulsing ultrasonic waves and measuring the amplitude of those waves transmitted through the material. The key for success in AU testing is to use AU transducers with low resonant frequencies, which leads an effective transmission of ultrasound waves through the leather or hides. The variations in the amplitude were colored coded into C-scan images to reveal the location and shape of the defects or some other physical discontinuity that could affect the hides or leather quality. Using AU C-scan images could advance the industry in how it assesses and grades raw hides, wet blue, wet white and finished leather.RESUMENEn la actualidad, las pieles y los cueros son inspeccionados visualmente y clasificados por calidad, precio de venta y superficie útil. La inspección visual no es confiable para detectar defectos, los cuales están ocultos en el interior del material. Esta evaluación manual no es uniforme entre los operadores y lleva a menudo a disputas sobre el precio justo. El desarrollo de un método no destructivo para evaluar adecuadamente la calidad de las pieles y el cuero es necesario. Hemos investigado pruebas con ultrasonido en el aire (AU) empleando transductores sin contacto, para la evaluación no destructiva de pieles y cueros. El sistema de prueba AU está diseñado para aplicaciones automatizadas y procesos en movimiento, proporcionando de esta manera un método de inspección ideal para pieles y cueros grandes. Esta investigación analizó la capacidad de la AU para revelar defectos en pieles y cueros que son difíciles de encontrar mediante la inspección visual. Los transductores AU fueron montados sobre un scanner X-Y controlado por computadora que permite que el transductor se mueva por toda la superficie de la piel. La prueba AU implica pulsaciones de ondas ultrasónicas y midiendo la amplitud de estas ondas transmitidas a través del material. La clave para el éxito de la AU es el uso de transductores con baja frecuencia de resonancia, que nos lleva a la efectiva transmisión de las ondas ultrasónicas a través de las pieles o cueros. Las variaciones en la amplitud fueron codificadas por color en imágenes de C-Scan para revelar la ubicación y la forma de los defectos o cualquier otra discontinuidad física que pueda afectar la calidad de la piel o del cuero. Empleando imágenes C-Scan con AU se podría avanzar en la industria en cómo se evalúa y clasifica los cueros crudos, wet blues, wet white y cueros terminados.