Detección no destructiva de grietas mediante termografía ultrasónica
- La termografía excitada por ultrasonidos (también conocida como vibrotermografía) es un método superior para detectar grietas en tablas, paneles y superficies de madera.
- La termografía ultrasónica permite una detección muy exacta, precisa y rápida sin destruir el material inspeccionado.
- Como método de detección no destructiva, la vibrotermografía ultrasónica supera en exactitud a la termografía en línea.
Detección de grietas y defectos mediante termografía ultrasónica
Ventajas de la detección mediante termografía ultrasónica:
- Alta exactitud y precisión
- Inspección rápida (en unos pocos segundos o menos)
- Gran profundidad de inspección
- Ensayos no destructivos
Los métodos de termografía se basan en la tecnología infrarroja y pueden proporcionar datos sobre la estructura subsuperficial de un material mediante la observación de diferencias en la emisión térmica de la superficie, utilizando cámaras infrarrojas para registrar los datos. La emisión depende de la conducción del calor en el material. Según la forma en que se genera la transferencia de calor, los métodos de termografía se dividen en pasivos y activos. En la termografía activa, la transferencia de calor puede iniciarse mediante una excitación energética externa utilizando radiación electromagnética o ultrasonidos (también denominados vibraciones ultrasónicas) y depende de las propiedades físicas del material, como la conductividad y la difusividad térmicas, la densidad, el contenido de humedad, etc. Si un defecto situado bajo la superficie tiene mejores propiedades aislantes que el resto del material, actúa como una barrera para la transferencia de calor, de modo que la emisividad de la superficie situada sobre el defecto es mayor (Meinlschmidt, 2005).
La termografía excitada por ultrasonidos (UET) es una variante de la vibrotermografía (Maldague 2001). A diferencia de la mayoría de los métodos de termografía, la termografía excitada por ultrasonidos es un método de contacto. Un sonotrodo se pone en contacto físico con una pieza de ensayo para excitarla mediante una onda mecánica. El calor se genera localmente por fricción en las grietas y/o en otras zonas de pérdida de adherencia, donde se produce una conversión directa de energía mecánica en energía térmica (Maldague 2001). La transferencia de calor iniciada da lugar a una emisión de calor desde la superficie del objeto. En milisegundos se alcanza un aumento local de temperatura, que una cámara infrarroja registra como una fuente IR brillante sobre un fondo oscuro. (Cho et al. 2007).
Equipo ultrasónico UIP1000hdT (1 kW, 20 kHz)
Comparación de la exactitud y la precisión, con los márgenes de error, de los dos métodos: termografía en línea y termografía ultrasónica. Investigación de Popovic et al. 2015.
Bibliografía y referencias
- Cho J., Seo Y., Jung S., Kim S., Jung H. (2007): Detección de defectos en una tubería mediante termografía excitada por ultrasonidos. Nuclear Engineering and Technology 37:637-646.
- Lukowsky D., Meinlschmidt P., Grote W. (2008): Ultraschallangeregte Thermographie an Holzverklebungen – Entwicklung einer Prüfmethode. Holztechnologie 49:42-47.
- Meinlschmidt P. (2005): Detección termográfica de defectos en madera y materiales derivados de la madera. Proc. of the 14th international Symposium of non-destructive testing of wood, Hannover, Alemania.
- Popovic D. (2015): Detección y clasificación de grietas en láminas de roble mediante termografía en línea y termografía excitada por ultrasonidos. Trabajo de fin de máster – Lula University of Technology, Suecia, 2015.
- 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.
![El equipo ultrasónico UIP1000 se utilizó para detectar defectos y grietas en estructuras de madera. [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)