Nedestruktivno otkrivanje pukotina ultrazvučnom termografijom
- Termografija pobuđena ultrazvukom (poznata i kao vibrotermografija) superiorna je metoda za otkrivanje pukotina u drvenim daskama, pločama i površinama.
- Ultrazvučna termografija omogućava vrlo tačno, precizno i brzo otkrivanje bez razaranja ispitivanog materijala.
- Kao nedestruktivna metoda detekcije, ultrazvučna vibrotermografija po tačnosti nadmašuje on-line termografiju.
Otkrivanje pukotina i nedostataka ultrazvučnom termografijom
Prednosti otkrivanja ultrazvučnom termografijom:
- Velika tačnost i preciznost
- Brza inspekcija (za nekoliko sekundi ili manje)
- Veliki domet inspekcije u dubinu
- Nedestruktivno ispitivanje
Termografske metode zasnivaju se na infracrvenoj tehnologiji i mogu pružiti podatke o podpovršinskoj strukturi materijala promatranjem razlika u toplinskoj emisiji s površine, pri čemu se podaci bilježe infracrvenim kamerama. Emisija ovisi o provođenju topline u materijalu. Ovisno o načinu na koji se generira prijenos topline, termografske metode dijele se na pasivne i aktivne. Kod aktivne termografije prijenos topline može se pokrenuti vanjskom energetskom pobudom pomoću elektromagnetskog zračenja ili ultrazvuka (tzv. ultrazvučnih vibracija) i ovisi o fizičkim svojstvima materijala, kao što su toplinska provodljivost i difuzivnost, gustoća, sadržaj vlage itd. Ako defekt ispod površine ima bolja izolacijska svojstva od ostatka materijala, defekt djeluje kao barijera za prijenos topline, tako da je emisivnost površine iznad defekta veća (Meinlschmidt, 2005).
![Ultrazvučni uređaj UIP1000 korišten je za otkrivanje nedostataka i pukotina u drvenim strukturama. [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.jpg)
Eksperimentalna postavka termografije pobuđene ultrazvukom – istraživanje D. Popovića 2015.
Termografija pobuđena ultrazvukom (UET) varijanta je vibrotermografije (Maldague 2001). Za razliku od većine termografskih metoda, termografija pobuđena ultrazvukom kontaktna je metoda. Sonotroda se dovodi u fizički kontakt s ispitnim komadom kako bi se objekt pobudio mehaničkim valom. Toplina se lokalno stvara u pukotinama i/ili drugim odvojenim spojevima trenjem, pri čemu dolazi do izravne pretvorbe mehaničke energije u toplinsku (Maldague 2001). Pokrenuti prijenos topline rezultira emisijom topline s površine objekta. Lokalni porast temperature postiže se u roku od nekoliko milisekundi, a infracrvena kamera ga prikazuje kao svijetli IR izvor na tamnoj pozadini. (Cho et al. 2007).
Ultrazvučni uređaj UIP1000hdT (1kW, 20kHz)
![Termografija pobuđena ultrazvukom za nedestruktivno otkrivanje pukotina i odvojenih spojeva u drvenim strukturama. [Reference: Popovic D.; Meinlschmidt P.; Plinke B.; Dobic J.; Hagman O. (2015): Crack Detection and Classification of Oak Lamellas Using Online and Ultrasound Excited Thermography. Pro Ligno, 11(4): 464-470.]](https://www.hielscher.com/wp-content/uploads/Ultrasound-thermography-precision-Popovic-et-al.-ProLigno-2015.png)
Usporedba tačnosti i preciznosti s granicama grešaka za dvije metode, on-line i ultrazvučnu termografiju. Istraživanje Popovića i sar. 2015.
Literatura/reference
- Cho J., Seo Y., Jung S., Kim S., Jung H. (2007): Defektna detekcija unutar cijevi korištenjem ultrazvučno pobuđene termografije. Nuklearno inženjerstvo i tehnologija 37:637-646.
- Lukowsky D., Meinlschmidt P., Grote W. (2008): Ultraschallangeregte Thermographie an Holzverklebungen – Entwicklung einer Prüfmethode. Holztechnologie 49:42-47.
- Meinlschmidt P. (2005): Thermographic detection of defects in wood and wood-based materials. Proc. of the 14th international Symposium of non-destructive testing of wood, Hannover, Germany.
- Popovic D. (2015): Otkrivanje i klasifikacija pukotina u hrastovim lamelama primjenom termografije u proizvodnoj liniji i termografije pobuđene ultrazvukom. Magistarski rad – Lula University of Technology Sweden, 2015.
- Popovic D.; Meinlschmidt P.; Plinke B.; Dobic J.; Hagman O. (2015): Detekcija pukotina i klasifikacija hrastovih lamela korištenjem internetske i ultrazvučno uzbuđene termografije. Pro Ligno, 11(4): 464-470.