Неразрушаващо откриване на пукнатини чрез ултразвукова термография
- Термографията с ултразвуково възбуждане (известна също като вибротермография) е превъзходен метод за откриване на пукнатини в дървени дъски, панели и повърхности.
- Ултразвуковата термография осигурява откриване с висока точност, прецизност и бързина, без да разрушава изследвания материал.
- Като неразрушаващ метод за откриване ултразвуковата вибротермография превъзхожда онлайн термографията по точност.
Откриване на пукнатини и дефекти с ултразвукова термография
Предимства на откриването чрез ултразвукова термография:
- Висока точност и прецизност
- Бързо изследване (за няколко секунди или по-малко)
- Голяма дълбочина на изследване
- Неразрушаващо изпитване
Термографските методи се основават на инфрачервена технология и могат да предоставят данни за подповърхностната структура на материала чрез наблюдение на разликите в топлинното излъчване от повърхността, като за записване на данните се използват инфрачервени камери. Излъчването зависи от топлопроводността в материала. В зависимост от начина, по който се предизвиква топлообменът, термографските методи се разделят на пасивни и активни. При активната термография топлообменът може да бъде предизвикан чрез възбуждане с външна енергия посредством електромагнитно излъчване или ултразвук (известен също като ултразвукови вибрации) и зависи от физичните свойства на материала, като топлопроводност и температуропроводност, плътност, съдържание на влага и др. Ако дефект под повърхността има по-добри изолационни свойства от останалата част на материала, той действа като преграда за топлообмена, така че емисивността на повърхността над дефекта е по-висока (Meinlschmidt, 2005).
Термографията с ултразвуково възбуждане (UET) е разновидност на вибротермографията (Maldague 2001). За разлика от повечето термографски методи, термографията с ултразвуково възбуждане е контактен метод. Сонотродът се поставя във физически контакт с изпитвания образец, за да възбуди обекта с механична вълна. В пукнатините и/или други разлепвания се генерира локално топлина чрез триене, при което се осъществява пряко преобразуване на механичната енергия в топлинна (Maldague 2001). Предизвиканият топлообмен води до топлинно излъчване от повърхността на обекта. Локално повишаване на температурата се постига в рамките на милисекунди и се изобразява от инфрачервена камера като ярък източник на инфрачервено излъчване на тъмен фон. (Cho et al. 2007).
Ултразвуково устройство UIP1000hdT (1kW, 20kHz)
Сравнение на точността и прецизността с границите на грешката за двата метода – онлайн и ултразвукова термография. Изследване на Popovic et al. 2015.
Литература/Източници
- Cho J., Seo Y., Jung S., Kim S., Jung H. (2007): Откриване на дефекти в тръба чрез термография с ултразвуково възбуждане. Nuclear Engineering and Technology 37:637–646.
- Lukowsky D., Meinlschmidt P., Grote W. (2008): Термография с ултразвуково възбуждане на лепилни съединения в дървесина – разработване на метод за изпитване. Holztechnologie 49:42–47.
- Meinlschmidt P. (2005): Термографско откриване на дефекти в дървесина и материали на дървесна основа. Сборник с доклади от 14-ия международен симпозиум по неразрушаващо изпитване на дървесина, Хановер, Германия.
- Popovic D. (2015): Откриване и класификация на пукнатини в дъбови ламели чрез онлайн термография и термография с ултразвуково възбуждане. Магистърска теза – Lula University of Technology, Швеция, 2015.
- Popovic D.; Meinlschmidt P.; Plinke B.; Dobic J.; Hagman O. (2015): Откриване и класификация на пукнатини в дъбови ламели чрез онлайн термография и термография с ултразвуково възбуждане. Pro Ligno, 11(4): 464–470.
![Ултразвуковото устройство UIP1000 е използвано за откриване на дефекти и пукнатини в дървени конструкции. [Popovic D. (2015): Crack Detection and Classification of Oak Lamellas Using Online and Ultrasound Excited Thermography. Master Thesis 2015 ]](https://www.hielscher.com/wp-content/uploads/Ultrasound-excited-thermography-experimental-setup-UIP1000-D.Popovic-MasterThesis-2015-1-600x513.jpg)