Detectarea nedistructivă a fisurilor prin termografie cu ultrasunete
- Termografia excitată cu ultrasunete (cunoscută și ca vibrotermografie) este o metodă superioară pentru detectarea fisurilor în scânduri, panouri și suprafețe din lemn.
- Termografia cu ultrasunete oferă o detectare foarte exactă, precisă și rapidă, fără a distruge materialul inspectat.
- Ca metodă de detectare nedistructivă, vibrotermografia cu ultrasunete depășește termografia on-line în ceea ce privește exactitatea.
Detectarea fisurilor și a defectelor prin termografie cu ultrasunete
Avantajele detectării prin termografie cu ultrasunete:
- Exactitate și precizie ridicate
- Inspecție rapidă (în câteva secunde sau mai puțin)
- Domeniu de inspecție în adâncime
- Testare nedistructivă
Metodele termografice se bazează pe tehnologia în infraroșu și pot furniza date despre structura de sub suprafața unui material prin observarea diferențelor de emisie termică de la suprafață, folosind camere în infraroșu pentru înregistrarea datelor. Emisia depinde de conducția termică din material. În funcție de modul în care este generat transferul de căldură, metodele termografice se împart în pasive și active. În termografia activă, transferul de căldură poate fi inițiat prin excitare energetică externă cu ajutorul radiației electromagnetice sau al ultrasunetelor (cunoscute și ca vibrații ultrasonice) și depinde de proprietățile fizice ale materialului, cum ar fi conductivitatea și difuzivitatea termică, densitatea, conținutul de umiditate etc. Dacă un defect de sub suprafață are proprietăți izolatoare mai bune decât restul materialului, defectul acționează ca o barieră pentru transferul de căldură, astfel încât emisivitatea suprafeței de deasupra defectului este mai mare (Meinlschmidt, 2005).
Configurația experimentală pentru termografia excitată cu ultrasunete – cercetare realizată de D. Popovic 2015
Termografia excitată cu ultrasunete (UET) este o variantă a vibrotermografiei (Maldague 2001). Spre deosebire de majoritatea metodelor termografice, termografia excitată cu ultrasunete este o metodă de contact. O sonotrodă este adusă în contact fizic cu o piesă de test pentru a excita obiectul cu o undă mecanică. Căldura este generată local în fisuri și/sau în alte dezlipiri prin frecare, unde are loc o conversie directă a energiei mecanice în energie termică (Maldague 2001). Transferul de căldură inițiat are ca rezultat emisia de căldură de la suprafața obiectului. O creștere locală a temperaturii este atinsă în decurs de milisecunde și este redată de o cameră în infraroșu ca o sursă IR luminoasă pe un fundal întunecat. (Cho et al. 2007).
Dispozitiv cu ultrasunete UIP1000hdT (1kW, 20kHz)
Comparația exactității și preciziei, cu marjele de eroare, pentru cele două metode, termografia on-line și termografia cu ultrasunete. Cercetare realizată de Popovic et al. 2015.
Literatură de specialitate/Referințe
- Cho J., Seo Y., Jung S., Kim S., Jung H. (2007): Detectarea defectelor într-o conductă folosind termografia excitată cu ultrasunete. Inginerie și tehnologie nucleară 37: 637-646.
- Lukowsky D., Meinlschmidt P., Grote W. (2008): Ultraschallangeregte Thermographie an Holzverklebungen – Entwicklung einer Prüfmethode. Holztechnologie 49:42-47.
- Meinlschmidt P. (2005): Detectarea termografică a defectelor din lemn și din materialele pe bază de lemn. Proc. of the 14th international Symposium of non-destructive testing of wood, Hannover, Germany.
- Popovic D. (2015): Crack Detection and Classification of Oak Lamellas using On-Line and Ultrasound Excited Thermography. Master Thesis – Lula University of Technology Sweden, 2015.
- Popovic D.; Meinlschmidt P.; Plinke B.; Dobic J.; Hagman O. (2015): Detectarea fisurilor și clasificarea lamelelor de stejar utilizând termografia excitată online și cu ultrasunete. Pro Ligno, 11 (4): 464-470.