Phát hiện vết nứt không phá hủy bằng phương pháp ghi ảnh nhiệt kích thích siêu âm

• Ghi ảnh nhiệt kích thích siêu âm (còn gọi là ghi ảnh nhiệt rung động) là một phương pháp ưu việt để phát hiện vết nứt trong ván gỗ, tấm gỗ và trên các bề mặt.
• Phương pháp ghi ảnh nhiệt siêu âm giúp phát hiện nhanh với độ chính xác và độ chụm cao mà không phá hủy vật liệu được kiểm tra.
• Là một phương pháp phát hiện không phá hủy, ghi ảnh nhiệt rung động siêu âm vượt trội hơn ghi ảnh nhiệt trực tuyến về độ chính xác.

Phát hiện vết nứt và khuyết tật bằng phương pháp ghi ảnh nhiệt siêu âm

Ưu điểm của việc phát hiện bằng phương pháp ghi ảnh nhiệt siêu âm:

• Độ chính xác và độ chụm cao
• Kiểm tra nhanh (trong vài giây hoặc ít hơn)
• Phạm vi kiểm tra sâu
• Kiểm tra không phá hủy

Các phương pháp ghi ảnh nhiệt dựa trên công nghệ hồng ngoại và có thể cung cấp dữ liệu về cấu trúc bên dưới bề mặt của vật liệu bằng cách quan sát sự khác biệt về bức xạ nhiệt từ bề mặt, sử dụng camera hồng ngoại để ghi lại dữ liệu. Bức xạ này phụ thuộc vào sự dẫn nhiệt trong vật liệu. Tùy theo cách tạo ra sự truyền nhiệt, các phương pháp ghi ảnh nhiệt được chia thành thụ động và chủ động. Trong ghi ảnh nhiệt chủ động, sự truyền nhiệt có thể được khởi phát bằng kích thích năng lượng từ bên ngoài thông qua bức xạ điện từ hoặc siêu âm (còn gọi là dao động siêu âm) và phụ thuộc vào các tính chất vật lý của vật liệu như độ dẫn nhiệt và độ khuếch tán nhiệt, khối lượng riêng, độ ẩm, v.v. Nếu một khuyết tật bên dưới bề mặt có khả năng cách nhiệt tốt hơn phần vật liệu còn lại, khuyết tật đó sẽ đóng vai trò là rào cản đối với sự truyền nhiệt, khiến hệ số phát xạ của bề mặt phía trên khuyết tật cao hơn (Meinlschmidt, 2005).

Bố trí thí nghiệm ghi ảnh nhiệt kích thích siêu âm – Nghiên cứu của D. Popovic 2015

Ghi ảnh nhiệt kích thích siêu âm (UET) là một biến thể của ghi ảnh nhiệt rung động (Maldague 2001). Khác với hầu hết các phương pháp ghi ảnh nhiệt, ghi ảnh nhiệt kích thích siêu âm là một phương pháp tiếp xúc. Một đầu dò siêu âm được đưa vào tiếp xúc vật lý với mẫu thử để kích thích vật thể bằng sóng cơ học. Nhiệt được tạo ra cục bộ trong các vết nứt và/hoặc những vùng mất liên kết khác do ma sát, tại đó cơ năng được chuyển đổi trực tiếp thành nhiệt năng (Maldague 2001). Sự truyền nhiệt được khởi phát dẫn đến phát xạ nhiệt từ bề mặt vật thể. Nhiệt độ tăng cục bộ trong vòng vài mili giây và được camera hồng ngoại ghi lại dưới dạng một nguồn hồng ngoại sáng trên nền tối. (Cho và cộng sự 2007).