Mittepurustav prao tuvastamine ultraheli-termograafia abil
- Ultraheliga ergastatud termograafia (tuntud ka kui vibrotermograafia) on suurepärane meetod pragude tuvastamiseks puitlaudadel, -paneelidel ja -pindadel.
- Ultraheli-termograafia võimaldab väga täpset, korrektset ja kiiret tuvastamist, kontrollitavat materjali kahjustamata.
- Mittepurustava tuvastusmeetodina edestab ultraheli-vibrotermograafia täpsuselt online-termograafiat.
Pragude ja defektide tuvastamine ultraheli-termograafia abil
Ultraheli-termograafial põhineva tuvastamise eelised:
- Kõrge täpsus ja korrektsus
- Kiire kontroll (mõne sekundi jooksul või kiiremini)
- Suur kontrollisügavus
- Mittepurustav katsetamine
Termograafiameetodid põhinevad infrapunatehnoloogial ja võivad anda andmeid materjali pinnaaluse struktuuri kohta, jälgides pinna soojuskiirguse erinevusi ning registreerides andmeid infrapunakaamerate abil. Kiirgus sõltub materjali soojusjuhtivusest. Sõltuvalt soojusülekande tekitamise viisist jaotatakse termograafiameetodid passiivseteks ja aktiivseteks. Aktiivse termograafia korral võib soojusülekande käivitada välise energia ergastusega, kasutades elektromagnetkiirgust või ultraheli (nn ultrahelivibratsioone), ning see sõltub materjali füüsikalistest omadustest, nagu soojusjuhtivus ja temperatuurijuhtivus, tihedus, niiskusesisaldus jne. Kui pinnaaluse defekti isolatsiooniomadused on parem kui ülejäänud materjalil, toimib defekt soojusülekande tõkkena, mistõttu defekti kohal asuva pinna emissioonivõime on suurem (Meinlschmidt, 2005).
![Ultraheliseadet UIP1000 kasutati puitkonstruktsioonide defektide ja pragude tuvastamiseks. [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)
Ultraheliga ergastatud termograafia katseseade – D. Popovici uurimistöö, 2015
Ultraheliga ergastatud termograafia (UET) on vibrotermograafia variant (Maldague 2001). Erinevalt enamikust termograafiameetoditest on ultraheliga ergastatud termograafia kontaktmeetod. Sonotrood viiakse füüsilisse kontakti katsekehaga, et ergastada objekti mehaanilise lainega. Soojus tekib lokaalselt pragudes ja/või muudes sidumispuudustes hõõrdumise tõttu, kus toimub mehaanilise energia otsene muundumine soojusenergiaks (Maldague 2001). Käivitunud soojusülekanne põhjustab soojuskiirgust objekti pinnalt. Lokaalne temperatuuritõus saavutatakse millisekundite jooksul ning infrapunakaamera kujutab seda heleda IR-allikana tumedal taustal. (Cho et al. 2007).
Ultraheliseade UIP1000hdT (1kW, 20kHz)
![Ultraheliga ergastatud termograafia pragude ja sidumispuuduste mittepurustavaks tuvastamiseks puitkonstruktsioonides. [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)
Täpsuse ja korrektsuse võrdlus kahe meetodi – online-termograafia ja ultraheli-termograafia – vea piiridega. D. Popovici jt uurimistöö, 2015.
Kirjandus ja viited
- Cho J., Seo Y., Jung S., Kim S., Jung H. (2007): Defektide tuvastamine torus ultraheli ergastatud termograafia abil. Tuumatehnika ja -tehnoloogia 37:637-646.
- Lukowsky D., Meinlschmidt P., Grote W. (2008): Ultraschallangeregte Thermographie an Holzverklebungen – Entwicklung einer Prüfmethode. Holztechnologie 49:42-47.
- Meinlschmidt P. (2005): Puidu ja puidupõhiste materjalide defektide termograafiline tuvastamine. Proc. of the 14th international Symposium of non-destructive testing of wood, Hannover, Germany.
- Popovic D. (2015): Tammelamellide pragude tuvastamine ja klassifitseerimine sidustermograafia ja ultraheliga ergastatud termograafia abil. Magistritöö – Lula University of Technology Sweden, 2015.
- Popovic D.; Meinlschmidt P.; Plinke B.; Dobic J.; Hagman O. (2015): Pragude avastamine ja tamme lamellide klassifitseerimine online- ja ultraheli ergastatud termograafia abil. Pro Ligno, 11(4): 464-470.