Nedestruktivní detekce trhlin pomocí ultrazvukové termografie
- Ultrazvukem buzená termografie (známá také jako vibrotermografie) je vynikající metoda pro detekci trhlin v dřevěných deskách, panelech a površích.
- Ultrazvuková termografie poskytuje vysoce přesnou, precizní a rychlou detekci bez poškození kontrolovaného materiálu.
- Jako nedestruktivní metoda detekce překonává ultrazvuková vibrotermografie on-line termografii v přesnosti.
Detekce trhlin a vad pomocí ultrazvukové termografie
Výhody detekce pomocí ultrazvukové termografie:
- Vysoká přesnost a preciznost
- Rychlá kontrola (za několik sekund či méně)
- Velký hloubkový dosah kontroly
- Nedestruktivní zkoušení
Termografické metody jsou založeny na infračervené technologii a mohou poskytovat údaje o podpovrchové struktuře materiálu pozorováním rozdílů v tepelné emisi z povrchu, přičemž data se zaznamenávají infračervenými kamerami. Emise závisí na vedení tepla v materiálu. Podle způsobu, jakým je přenos tepla vyvolán, se termografické metody dělí na pasivní a aktivní. V aktivní termografii může být přenos tepla iniciován vnějším energetickým buzením pomocí elektromagnetického záření nebo ultrazvuku (neboli ultrazvukových vibrací) a závisí na fyzikálních vlastnostech materiálu, jako je tepelná vodivost a teplotní difuzivita, hustota, obsah vlhkosti atd. Pokud má defekt pod povrchem lepší izolační vlastnosti než zbytek materiálu, působí defekt jako bariéra pro přenos tepla, takže emisivita povrchu nad defektem je vyšší (Meinlschmidt, 2005).
Ultrazvukem buzená termografie (UET) je variantou vibrotermografie (Maldague 2001). Na rozdíl od většiny termografických metod je ultrazvukem buzená termografie kontaktní metodou. Sonotroda se uvede do fyzického kontaktu se zkušebním vzorkem, aby byl objekt vybuzen mechanickou vlnou. Teplo vzniká lokálně v trhlinách a/nebo jiných místech porušení spoje třením, při němž dochází k přímé přeměně mechanické energie na tepelnou (Maldague 2001). Iniciovaný přenos tepla vede k emisi tepla z povrchu objektu. Lokálního zvýšení teploty je dosaženo během milisekund a infračervená kamera je zobrazí jako jasný IR zdroj na tmavém pozadí. (Cho et al. 2007).
Ultrazvukové zařízení UIP1000hdT (1kW, 20kHz)
Srovnání přesnosti a preciznosti s mezemi chyb pro obě metody, on-line a ultrazvukovou termografii. Výzkum: Popovic et al. 2015.
Literatura a reference
- Cho J., Seo Y., Jung S., Kim S., Jung H. (2007): Detekce defektů v potrubí pomocí ultrazvukem excitované termografie. Jaderné inženýrství a technologie 37:637-646.
- Lukowsky D., Meinlschmidt P., Grote W. (2008): Ultraschallangeregte Thermographie an Holzverklebungen – Entwicklung einer Prüfmethode. Holztechnologie 49:42-47.
- Meinlschmidt P. (2005): Termografická detekce vad ve dřevě a materiálech na bázi dřeva. Proc. of the 14th international Symposium of non-destructive testing of wood, Hannover, Germany.
- Popovic D. (2015): Detekce a klasifikace trhlin v dubových lamelách pomocí průběžné termografie a termografie buzené ultrazvukem. Diplomová práce – Lula University of Technology Sweden, 2015.
- Popovic D.; Meinlschmidt P.; Plinke B.; Dobic J.; Hagman O. (2015): Detekce trhlin a klasifikace dubových lamel pomocí online a ultrazvukem buzené termografie. Pro Ligno, 11(4): 464-470.
![Ultrazvukové zařízení UIP1000 bylo použito k detekci vad a trhlin v dřevěných konstrukcích. [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)