Nedeštruktívna detekcia trhlín pomocou ultrazvukovej termografie
- Termografia budená ultrazvukom (známa aj ako vibrotermografia) je špičková metóda na detekciu trhlín v drevených doskách, paneloch a povrchoch.
- Ultrazvuková termografia umožňuje veľmi presnú, precíznu a rýchlu detekciu bez poškodenia kontrolovaného materiálu.
- Ultrazvuková vibrotermografia ako nedeštruktívna detekčná metóda prekonáva presnosťou on-line termografiu.
Detekcia trhlín a chýb pomocou ultrazvukovej termografie
Výhody detekcie pomocou ultrazvukovej termografie:
- Vysoká presnosť a precíznosť
- Rýchla kontrola (za niekoľko sekúnd alebo menej)
- Veľká hĺbka kontroly
- Nedeštruktívne skúšanie
Termografické metódy sú založené na infračervenej technológii a môžu poskytovať údaje o podpovrchovej štruktúre materiálu sledovaním rozdielov v tepelnom vyžarovaní z povrchu pomocou infračervených kamier, ktoré zaznamenávajú údaje. Vyžarovanie závisí od vedenia tepla v materiáli. Podľa spôsobu vyvolania prenosu tepla sa termografické metódy delia na pasívne a aktívne. Pri aktívnej termografii možno prenos tepla iniciovať budením vonkajšou energiou pomocou elektromagnetického žiarenia alebo ultrazvuku (známeho aj ako ultrazvukové vibrácie), pričom závisí od fyzikálnych vlastností materiálu, ako sú tepelná vodivosť a teplotná vodivosť, hustota, obsah vlhkosti atď. Ak má chyba pod povrchom lepšie izolačné vlastnosti než zvyšok materiálu, pôsobí ako bariéra prenosu tepla, takže emisivita povrchu nad chybou je vyššia (Meinlschmidt, 2005).
Termografia budená ultrazvukom (UET) je variantom vibrotermografie (Maldague 2001). Na rozdiel od väčšiny termografických metód je termografia budená ultrazvukom kontaktnou metódou. Sonotróda sa uvedie do fyzického kontaktu so skúšobným telesom, aby sa v ňom vybudila mechanická vlna. V trhlinách a/alebo na iných miestach porušenia spojov vzniká lokálne teplo trením, pri ktorom dochádza k priamej premene mechanickej energie na tepelnú (Maldague 2001). Iniciovaný prenos tepla vedie k vyžarovaniu tepla z povrchu objektu. Lokálne zvýšenie teploty sa dosiahne v priebehu milisekúnd a infračervená kamera ho zobrazí ako jasný zdroj infračerveného žiarenia na tmavom pozadí. (Cho et al. 2007).
Ultrazvukové zariadenie UIP1000hdT (1kW, 20kHz)
Porovnanie presnosti a precíznosti s medzami chyby pre obe metódy, on-line a ultrazvukovú termografiu. Výskum Popovica et al. 2015.
Literatúra / referencie
- Cho J., Seo Y., Jung S., Kim S., Jung H. (2007): Detekcia chýb v potrubí pomocou termografie budenej ultrazvukom. Nuclear Engineering and Technology 37:637–646.
- Lukowsky D., Meinlschmidt P., Grote W. (2008): Termografia budená ultrazvukom pri lepených spojoch dreva – vývoj skúšobnej metódy. Holztechnologie 49:42–47.
- Meinlschmidt P. (2005): Termografická detekcia chýb v dreve a materiáloch na báze dreva. Zborník zo 14. medzinárodného sympózia o nedeštruktívnom skúšaní dreva, Hannover, Nemecko.
- Popovic D. (2015): Detekcia a klasifikácia trhlín v dubových lamelách pomocou on-line termografie a termografie budenej ultrazvukom. Diplomová práca – Technická univerzita Lula, Švédsko, 2015.
- Popovic D.; Meinlschmidt P.; Plinke B.; Dobic J.; Hagman O. (2015): Detekcia a klasifikácia trhlín v dubových lamelách pomocou on-line termografie a termografie budenej ultrazvukom. Pro Ligno, 11(4): 464–470.
![Ultrazvukové zariadenie UIP1000 sa použilo na detekciu chýb a trhlín v drevených konštrukciách. [Popovic D. (2015): Detekcia a klasifikácia trhlín v dubových lamelách pomocou on-line termografie a termografie budenej ultrazvukom. Diplomová práca 2015 ]](https://www.hielscher.com/wp-content/uploads/Ultrasound-excited-thermography-experimental-setup-UIP1000-D.Popovic-MasterThesis-2015-1-600x513.jpg)