Nieniszczące wykrywanie pęknięć za pomocą termografii ultradźwiękowej
- Termografia wzbudzana ultradźwiękami (znana również jako wibrotermografia) jest doskonałą metodą wykrywania pęknięć w drewnianych deskach, panelach i powierzchniach.
- Termografia ultradźwiękowa zapewnia bardzo dokładne, precyzyjne i szybkie wykrywanie bez niszczenia badanego materiału.
- Jako nieniszcząca metoda wykrywania, wibrotermografia ultradźwiękowa przewyższa dokładnością termografię on-line.
Wykrywanie pęknięć i wad za pomocą termografii ultradźwiękowej
Zalety wykrywania termografii ultradźwiękowej:
- Wysoka dokładność i precyzja
- Szybka inspekcja (w ciągu kilku sekund lub mniej)
- Zakres głębokiej inspekcji
- Badania nieniszczące
Metody termograficzne opierają się na technologii podczerwieni i mogą dostarczać danych o strukturze podpowierzchniowej materiału poprzez obserwację różnic w emisji ciepła z powierzchni przy użyciu kamer na podczerwień do rejestrowania danych. Emisja zależy od przewodzenia ciepła w materiale. W zależności od sposobu, w jaki generowany jest transfer ciepła, metody termografii dzielą się na pasywne i aktywne. W termografii aktywnej transfer ciepła może być inicjowany przez zewnętrzne wzbudzenie energii za pomocą promieniowania elektromagnetycznego lub ultradźwięków (np. drgań ultradźwiękowych) i zależy od właściwości fizycznych materiału, takich jak przewodność cieplna i dyfuzyjność, gęstość, zawartość wilgoci itp. Jeśli defekt pod powierzchnią ma lepsze właściwości izolacyjne niż reszta materiału, defekt działa jako bariera dla transferu ciepła, dzięki czemu emisyjność z powierzchni powyżej defektu jest wyższa (Meinlschmidt, 2005).
![Urządzenie ultradźwiękowe UIP1000 zostało użyte do wykrywania wad i pęknięć w konstrukcjach drewnianych. [Popovic D. (2015): Crack Detection and Classification of Oak Lamellas Using Online and Ultrasound Excited Thermography (Wykrywanie pęknięć i klasyfikacja lameli dębowych za pomocą termografii online i termografii ultradźwiękowej). Praca magisterska 2015 ]](https://www.hielscher.com/wp-content/uploads/Ultrasound-excited-thermography-experimental-setup-UIP1000-D.Popovic-MasterThesis-2015-1-600x513.jpg)
Układ eksperymentalny termografii wzbudzanej ultradźwiękami – Badania przeprowadzone przez D. Popovic w 2015 r.
Termografia wzbudzana ultradźwiękami (UET) jest odmianą termografii wibracyjnej (Maldague 2001). W przeciwieństwie do większości metod termograficznych, termografia wzbudzana ultradźwiękami jest metodą kontaktową. Sonotroda wchodzi w fizyczny kontakt z badanym elementem w celu wzbudzenia obiektu falą mechaniczną. Ciepło jest generowane lokalnie w pęknięciach i / lub innych połączeniach przez tarcie, gdzie następuje bezpośrednia konwersja energii mechanicznej na energię cieplną (Maldague 2001). Zainicjowany transfer ciepła skutkuje emisją ciepła z powierzchni obiektu. Lokalny wzrost temperatury jest osiągany w ciągu milisekund i jest obrazowany przez kamerę na podczerwień jako jasne źródło podczerwieni na ciemnym tle. (Cho et al. 2007).

Urządzenie ultradźwiękowe UIP1000hdT (1kW, 20kHz)
![Termografia wzbudzana ultradźwiękami do nieniszczącego wykrywania pęknięć i rozwarstwień w konstrukcjach drewnianych. [Referencje: Popovic D.; Meinlschmidt P.; Plinke B.; Dobic J.; Hagman O. (2015): Crack Detection and Classification of Oak Lamellas Using Online and Ultrasound Excited Thermography (Wykrywanie pęknięć i klasyfikacja lameli dębowych przy użyciu termografii online i termografii wzbudzanej ultradźwiękami). Pro Ligno, 11(4): 464-470.]](https://www.hielscher.com/wp-content/uploads/Ultrasound-thermography-precision-Popovic-et-al.-ProLigno-2015-600x73.png)
Porównanie dokładności i precyzji z marginesami błędu dla dwóch metod, termografii on-line i ultradźwiękowej. Badania przeprowadzone przez Popovic et al. 2015.
Literatura/Referencje
- Cho J., Seo Y., Jung S., Kim S., Jung H. (2007): Defect detection within a pipe using ultrasound excited thermography. 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): Termograficzne wykrywanie wad w drewnie i materiałach drewnopochodnych. Proc. of the 14th international Symposium of non-destructive testing of wood, Hannover, Germany.
- Popovic D. (2015): Wykrywanie pęknięć i klasyfikacja lameli dębowych przy użyciu termografii On-Line i ultradźwiękowej. Praca magisterska – Lula University of Technology, Szwecja, 2015.
- Popovic D.; Meinlschmidt P.; Plinke B.; Dobic J.; Hagman O. (2015): Wykrywanie pęknięć i klasyfikacja lameli dębowych za pomocą termografii online i ultradźwiękowej. Pro Ligno, 11(4): 464-470.