Neporušno odkrivanje razpok z ultrazvočno termografijo
- Termografija z ultrazvočnim vzbujanjem (znana tudi kot vibrotermografija) je vrhunska metoda za odkrivanje razpok v lesenih deskah, ploščah in površinah.
- Ultrazvočna termografija omogoča zelo točno, natančno in hitro odkrivanje brez uničenja pregledovanega materiala.
- Ultrazvočna vibrotermografija kot neporušna metoda odkrivanja po točnosti prekaša termografijo na liniji.
Odkrivanje razpok in napak z ultrazvočno termografijo
Prednosti odkrivanja z ultrazvočno termografijo:
- Visoka točnost in natančnost
- Hiter pregled (v nekaj sekundah ali manj)
- Velika globina pregleda
- Neporušno preskušanje
Termografske metode temeljijo na infrardeči tehnologiji in lahko zagotovijo podatke o strukturi materiala pod površino z opazovanjem razlik v toplotnem sevanju s površine, pri čemer se za zajem podatkov uporabljajo infrardeče kamere. Sevanje je odvisno od prevajanja toplote v materialu. Glede na način, kako se sproži prenos toplote, se termografske metode delijo na pasivne in aktivne. Pri aktivni termografiji se lahko prenos toplote sproži z vzbujanjem z zunanjo energijo z uporabo elektromagnetnega sevanja ali ultrazvoka (imenovanega tudi ultrazvočne vibracije) in je odvisen od fizikalnih lastnosti materiala, kot so toplotna prevodnost in difuzivnost, gostota, vsebnost vlage itd. Če ima napaka pod površino boljše izolacijske lastnosti kot preostali material, deluje kot ovira za prenos toplote, zato je emisivnost površine nad napako višja (Meinlschmidt, 2005).
Eksperimentalna postavitev za termografijo z ultrazvočnim vzbujanjem – raziskava D. Popovica 2015
Termografija z ultrazvočnim vzbujanjem (UET) je različica vibrotermografije (Maldague 2001). V nasprotju z večino termografskih metod je termografija z ultrazvočnim vzbujanjem kontaktna metoda. Sonotroda se prisloni k preskušancu, da se predmet vzbudi z mehanskim valom. Toplota nastaja lokalno v razpokah in/ali drugih razlepitvah zaradi trenja, pri katerem pride do neposredne pretvorbe mehanske energije v toplotno (Maldague 2001). Sproženi prenos toplote povzroči oddajanje toplote s površine predmeta. Lokalno zvišanje temperature se doseže v milisekundah, infrardeča kamera pa ga prikaže kot svetel vir infrardečega sevanja na temnem ozadju. (Cho et al. 2007).
Ultrazvočna naprava UIP1000hdT (1kW, 20kHz)
![Termografija z ultrazvočnim vzbujanjem za neporušno odkrivanje razpok in razlepitev v lesenih strukturah. [Referenca: Popovic D.; Meinlschmidt P.; Plinke B.; Dobic J.; Hagman O. (2015): Odkrivanje in razvrščanje razpok v hrastovih lamelah s termografijo na liniji in termografijo z ultrazvočnim vzbujanjem. Pro Ligno, 11(4): 464-470.]](https://www.hielscher.com/wp-content/uploads/Ultrasound-thermography-precision-Popovic-et-al.-ProLigno-2015.png)
Primerjava točnosti in natančnosti z mejami napake za obe metodi, termografijo na liniji in ultrazvočno termografijo. Raziskava Popovic et al. 2015.
Literatura/viri
- Cho J., Seo Y., Jung S., Kim S., Jung H. (2007): Odkrivanje napak v cevi s termografijo z ultrazvočnim vzbujanjem. Nuclear Engineering and Technology 37:637-646.
- Lukowsky D., Meinlschmidt P., Grote W. (2008): Termografija z ultrazvočnim vzbujanjem pri lepljenih lesenih spojih – razvoj preskusne metode. Holztechnologie 49:42-47.
- Meinlschmidt P. (2005): Termografsko odkrivanje napak v lesu in materialih na osnovi lesa. Zbornik 14. mednarodnega simpozija o neporušnem preskušanju lesa, Hannover, Nemčija.
- Popovic D. (2015): Odkrivanje in razvrščanje razpok v hrastovih lamelah s termografijo na liniji in termografijo z ultrazvočnim vzbujanjem. Magistrsko delo – Tehnološka univerza Lula, Švedska, 2015.
- Popovic D.; Meinlschmidt P.; Plinke B.; Dobic J.; Hagman O. (2015): Odkrivanje in razvrščanje razpok v hrastovih lamelah s termografijo na liniji in termografijo z ultrazvočnim vzbujanjem. Pro Ligno, 11(4): 464-470.