Rilevamento non distruttivo di cricche mediante termografia a ultrasuoni
- La termografia ad eccitazione di ultrasuoni (nota anche come vibrotermografia) è un metodo superiore per l'individuazione di crepe in tavole, pannelli e superfici di legno.
- La termografia a ultrasuoni fornisce un rilevamento altamente accurato, preciso e veloce senza distruggere il materiale ispezionato.
- Come metodo di rilevamento non distruttivo, la vibrotermografia a ultrasuoni supera in accuratezza la termografia on-line.
Rilevamento di crepe e difetti con la termografia a ultrasuoni
Vantaggi del rilevamento termografico a ultrasuoni:
- Elevata accuratezza e precisione
- Ispezione rapida (in pochi secondi o meno)
- Gamma di ispezione profonda
- Test non distruttivi
I metodi di termografia si basano sulla tecnologia a infrarossi e possono fornire dati sulla struttura sub-superficiale di un materiale osservando le differenze di emissione termica dalla superficie utilizzando telecamere a infrarossi per registrare i dati. L'emissione dipende dalla conduzione del calore nel materiale. A seconda del modo in cui viene generato il trasferimento di calore, i metodi di termografia si dividono in passivi e attivi. Nella termografia attiva, il trasferimento di calore può essere innescato dall'eccitazione di energia esterna tramite radiazioni elettromagnetiche o ultrasuoni (alias vibrazioni ultrasoniche) e dipende dalle proprietà fisiche del materiale, come la conduttività e la diffusività termica, la densità, il contenuto di umidità, ecc. Se un difetto al di sotto della superficie ha proprietà isolanti migliori rispetto al resto del materiale, il difetto agisce come una barriera per il trasferimento di calore, in modo che l'emissività dalla superficie al di sopra del difetto sia maggiore (Meinlschmidt, 2005).
![Il dispositivo a ultrasuoni UIP1000 è stato utilizzato per rilevare difetti e crepe nelle strutture in legno. [Popovic D. (2015): Rilevamento delle fessure e classificazione delle lamelle di quercia mediante termografia online e ad eccitazione di ultrasuoni. Tesi di Master 2015 ]](https://www.hielscher.com/wp-content/uploads/Ultrasound-excited-thermography-experimental-setup-UIP1000-D.Popovic-MasterThesis-2015-1-600x513.jpg)
Configurazione sperimentale della termografia ad eccitazione di ultrasuoni – Ricerca di D. Popovic 2015
La termografia eccitata dagli ultrasuoni (UET) è una variante della vibrotermografia (Maldague 2001). A differenza della maggior parte dei metodi di termografia, la termografia ad eccitazione di ultrasuoni è un metodo a contatto. Un sonotrodo viene portato a contatto fisico con il pezzo in esame per eccitare l'oggetto con un'onda meccanica. Il calore viene generato localmente nelle fessure e/o in altri legami per attrito, dove si verifica una conversione diretta dell'energia meccanica in energia termica (Maldague 2001). Il trasferimento di calore avviato provoca l'emissione di calore dalla superficie dell'oggetto. Un aumento locale della temperatura viene raggiunto in pochi millisecondi e viene ripreso da una telecamera a infrarossi come una sorgente IR luminosa su uno sfondo scuro. (Cho et al. 2007).

Dispositivo a ultrasuoni UIP1000hdT (1kW, 20kHz)
![Termografia ad ultrasuoni per il rilevamento non distruttivo di fessure e legami nelle strutture in legno. [Riferimento: Popovic D.; Meinlschmidt P.; Plinke B.; Dobic J.; Hagman O. (2015): Rilevamento delle fessure e classificazione delle lamelle di quercia mediante termografia online e ad eccitazione di ultrasuoni. Pro Ligno, 11(4): 464-470.]](https://www.hielscher.com/wp-content/uploads/Ultrasound-thermography-precision-Popovic-et-al.-ProLigno-2015-600x73.png)
Confronto tra accuratezza e precisione con margini di errore per i due metodi, termografia on-line e ad ultrasuoni. Ricerca di Popovic et al. 2015.
Letteratura/riferimenti
- Cho J., Seo Y., Jung S., Kim S., Jung H. (2007): Rilevamento di difetti all'interno di un tubo mediante termografia eccitata dagli ultrasuoni. Ingegneria e tecnologia nucleare 37:637-646.
- Lukowsky D., Meinlschmidt P., Grote W. (2008): Termografia ad ultraschallangeregte su Holzverklebungen – Sviluppo di un metodo di lavorazione. Holztechnologie 49:42-47.
- Meinlschmidt P. (2005): Rilevamento termografico dei difetti nel legno e nei materiali a base di legno. Atti del 14° simposio internazionale sui controlli non distruttivi del legno, Hannover, Germania.
- Popovic D. (2015): Rilevamento di fessure e classificazione di lamelle di quercia mediante termografia on line e ad eccitazione di ultrasuoni. Tesi di Master – Università di Tecnologia di Lula Svezia, 2015.
- Popovic D.; Meinlschmidt P.; Plinke B.; Dobic J.; Hagman O. (2015): Rilevamento di fessure e classificazione di lamelle di quercia mediante termografia online e ad eccitazione di ultrasuoni. Pro Ligno, 11(4): 464-470.