Nerazorno 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 omogućuje vrlo točno, precizno i brzo otkrivanje bez razaranja ispitivanog materijala.
- Kao nerazorna metoda otkrivanja, ultrazvučna vibrotermografija nadmašuje termografiju na proizvodnoj liniji po točnosti.
Otkrivanje pukotina i nepravilnosti ultrazvučnom termografijom
Prednosti otkrivanja ultrazvučnom termografijom:
- Visoka točnost i preciznost
- Brzo ispitivanje (u nekoliko sekundi ili kraće)
- Velika dubina ispitivanja
- Nerazorno ispitivanje
Termografske metode temelje se na infracrvenoj tehnologiji i mogu pružiti podatke o potpovršinskoj strukturi materijala promatranjem razlika u toplinskom zračenju s površine uz uporabu infracrvenih kamera za bilježenje podataka. Zračenje ovisi o provođenju topline u materijalu. Ovisno o načinu na koji se stvara prijenos topline, termografske metode dijele se na pasivne i aktivne. U aktivnoj termografiji prijenos topline može se pokrenuti pobudom vanjskom energijom uporabom elektromagnetskog zračenja ili ultrazvuka (poznatog i kao ultrazvučne vibracije) te ovisi o fizikalnim svojstvima materijala kao što su toplinska vodljivost i difuzivnost, gustoća, sadržaj vlage itd. Ako oštećenje ispod površine ima bolja izolacijska svojstva od ostatka materijala, ono djeluje kao prepreka prijenosu topline, pa je emisivnost površine iznad oštećenja veća (Meinlschmidt, 2005).
![Ultrazvučni uređaj UIP1000 upotrijebljen je za otkrivanje nepravilnosti i pukotina u drvenim konstrukcijama. [ Popovic D. (2015): Otkrivanje i klasifikacija pukotina u hrastovim lamelama primjenom termografije na proizvodnoj liniji i termografije pobuđene ultrazvukom. Diplomski rad 2015 ]](https://www.hielscher.com/wp-content/uploads/Ultrasound-excited-thermography-experimental-setup-UIP1000-D.Popovic-MasterThesis-2015-1.jpg)
Eksperimentalni postav za termografiju pobuđenu ultrazvukom – istraživanje D. Popovica 2015
Termografija pobuđena ultrazvukom (UET) inačica je vibrotermografije (Maldague 2001). Za razliku od većine termografskih metoda, termografija pobuđena ultrazvukom kontaktna je metoda. Sonotroda se dovodi u fizički kontakt s ispitnim uzorkom kako bi se predmet pobudio mehaničkim valom. Toplina se lokalno stvara trenjem u pukotinama i/ili drugim područjima odvajanja spojeva, gdje dolazi do izravne pretvorbe mehaničke energije u toplinsku (Maldague 2001). Pokrenuti prijenos topline dovodi do zračenja topline s površine predmeta. Lokalno povećanje temperature postiže se unutar nekoliko milisekundi, a infracrvena kamera prikazuje ga kao svijetli izvor infracrvenog zračenja na tamnoj pozadini. (Cho i sur. 2007).
Ultrazvučni uređaj UIP1000hdT (1kW, 20kHz)
![Termografija pobuđena ultrazvukom za nerazorno otkrivanje pukotina i područja odvajanja spojeva u drvenim konstrukcijama. [Referenca: Popovic D.; Meinlschmidt P.; Plinke B.; Dobic J.; Hagman O. (2015): Otkrivanje i klasifikacija pukotina u hrastovim lamelama primjenom termografije na proizvodnoj liniji i termografije pobuđene ultrazvukom. Pro Ligno, 11(4): 464–470.]](https://www.hielscher.com/wp-content/uploads/Ultrasound-thermography-precision-Popovic-et-al.-ProLigno-2015.png)
Usporedba točnosti i preciznosti s granicama pogreške za dvije metode, termografiju na proizvodnoj liniji i ultrazvučnu termografiju. Istraživanje Popovica i sur. 2015.
Literatura i reference
- Cho J., Seo Y., Jung S., Kim S., Jung H. (2007): Otkrivanje oštećenja unutar cijevi termografijom pobuđenom ultrazvukom. Nuclear Engineering and Technology 37:637–646.
- Lukowsky D., Meinlschmidt P., Grote W. (2008): Termografija pobuđena ultrazvukom na lijepljenim spojevima drva – razvoj metode ispitivanja. Holztechnologie 49:42–47.
- Meinlschmidt P. (2005): Termografsko otkrivanje oštećenja u drvu i materijalima na bazi drva. Zbornik radova 14. međunarodnog simpozija o nerazornom ispitivanju drva, Hannover, Njemačka.
- Popovic D. (2015): Otkrivanje i klasifikacija pukotina u hrastovim lamelama primjenom termografije na proizvodnoj liniji i termografije pobuđene ultrazvukom. Diplomski rad – Lula University of Technology, Švedska, 2015.
- Popovic D.; Meinlschmidt P.; Plinke B.; Dobic J.; Hagman O. (2015): Otkrivanje i klasifikacija pukotina u hrastovim lamelama primjenom termografije na proizvodnoj liniji i termografije pobuđene ultrazvukom. Pro Ligno, 11(4): 464–470.