Неруйнівне виявлення тріщин за допомогою ультразвукової термографії
- Термографія з ультразвуковим збудженням (також відома як вібротермографія) є найкращим методом для виявлення тріщин у дерев’яних дошках, панелях і поверхнях.
- Ультразвукова термографія забезпечує надзвичайно точне, прецизійне та швидке виявлення без руйнування досліджуваного матеріалу.
- Як метод неруйнівного виявлення, ультразвукова вібротермографія перевищує онлайн-термографію за точністю.
Виявлення тріщин і дефектів за допомогою ультразвукової термографії
Переваги виявлення за допомогою ультразвукової термографії:
- Висока точність і прецизійність
- Швидка інспекція (за кілька секунд або менше)
- Глибокий діапазон інспекції
- Неруйнівний контроль
Методи термографії базуються на інфрачервоній технології та можуть надавати дані про підповерхневу структуру матеріалу шляхом спостереження за відмінностями в тепловому випромінюванні з поверхні за допомогою інфрачервоних камер для реєстрації даних. Випромінювання залежить від теплопровідності в матеріалі. Залежно від способу генерації теплопереносу, методи термографії поділяються на пасивні та активні. В активній термографії теплоперенос може бути ініційований зовнішнім енергетичним збудженням за допомогою електромагнітного випромінювання або ультразвуку (також відомого як ультразвукові коливання) і залежить від фізичних властивостей матеріалу, таких як теплопровідність і температуропровідність, густина, вологість тощо. Якщо дефект під поверхнею має кращі ізоляційні властивості, ніж решта матеріалу, дефект діє як бар’єр для теплопереносу, так що емісійна здатність від поверхні над дефектом є вищою (Meinlschmidt, 2005).
![Ультразвуковий пристрій UIP1000 використовувався для виявлення дефектів і тріщин у дерев’яних структурах. [Popovic D. (2015): Crack Detection and Classification of Oak Lamellas Using Online and Ultrasound Excited Thermography. Master Thesis 2015 ]](https://www.hielscher.com/wp-content/uploads/Ultrasound-excited-thermography-experimental-setup-UIP1000-D.Popovic-MasterThesis-2015-1.jpg)
Експериментальна установка термографії з ультразвуковим збудженням – Дослідження D. Popovic 2015
Термографія з ультразвуковим збудженням (UET) є варіантом вібротермографії (Maldague 2001). На відміну від більшості методів термографії, термографія з ультразвуковим збудженням є контактним методом. Сонотрод приводять у фізичний контакт із досліджуваним зразком, щоб збудити об’єкт механічною хвилею. Тепло локально генерується в тріщинах та/або інших розшаруваннях за рахунок тертя, де відбувається пряме перетворення механічної енергії в теплову (Maldague 2001). Ініційований теплоперенос призводить до теплового випромінювання з поверхні об’єкта. Локальне підвищення температури досягається за мілісекунди і візуалізується інфрачервоною камерою як яскраве ІЧ-джерело на темному тлі. (Cho et al. 2007).
Ультразвуковий пристрій UIP1000hdT (1kW, 20kHz)
![Термографія з ультразвуковим збудженням для неруйнівного виявлення тріщин і розшарувань у дерев’яних структурах. [Reference: Popovic D.; Meinlschmidt P.; Plinke B.; Dobic J.; Hagman O. (2015): Crack Detection and Classification of Oak Lamellas Using Online and Ultrasound Excited Thermography. Pro Ligno, 11(4): 464-470.]](https://www.hielscher.com/wp-content/uploads/Ultrasound-thermography-precision-Popovic-et-al.-ProLigno-2015.png)
Порівняння точності та прецизійності з межами похибки для двох методів, онлайн- та ультразвукової термографії. Дослідження Popovic et al. 2015.
Література / Посилання
- Чо Дж., Со Ю., Юнг С., Кім С., Юнг Х. (2007): Виявлення дефектів у трубі за допомогою термографії з ультразвуковим збудженням. Ядерна інженерія та технології 37: 637-646.
- Lukowsky D., Meinlschmidt P., Grote W. (2008): Ultraschallangeregte Thermographie an Holzverklebungen – Entwicklung einer Prüfmethode. Holztechnologie 49:42-47.
- Meinlschmidt P. (2005): Thermographic detection of defects in wood and wood-based materials. Proc. of the 14th international Symposium of non-destructive testing of wood, Hannover, Germany.
- Popovic D. (2015): Виявлення та класифікація тріщин у дубових ламелях за допомогою термографії в режимі реального часу та термографії з ультразвуковим збудженням. Магістерська робота – Технологічний університет Лула, Швеція, 2015.
- Popovic D.; Meinlschmidt P.; Plinke B.; Dobic J.; Hagman O. (2015): Виявлення тріщин та класифікація дубових ламелей за допомогою онлайн та ультразвукової збудженої термографії. Про Лігно, 11(4): 464-470.