атури від часу: червоний - над тріщиною, зелений - над бездефектної областю
. Активний теплової контроль з використанням ультразвукового нагріву (ультразвукова інфрачервона термографія)
Основна відмінність УЗ стимуляції від оптичної полягає в тому, що ультразвук істотно підвищує температуру тільки в зоні дефектів з «трущимися» краями, залишаючи бездефектні зони «холодними».
Для нагрівання використовуються УЗ зварювальні пристрої, що генерують імпульси потужністю до 1 кВт і тривалістю 30 ... 200 мс з несучою частотою 20 кГц [2].
Як джерело нагріву об'єкта контролю використано пристрій для ультразвукової стимуляції дефектів у конструкційних матеріалах ІЛ-УСД. Фото тепловізійного дефектоскопа показано на малюнку 6.
Малюнок 6. Тепловізійний дефектоскоп з ультразвукової стимуляцією
Пристрій призначений для ультразвукової стимуляції структурних неоднорідностей (втомних і ударних тріщин) в металах і неметалів, з метою випробування матеріалів з використанням методу ультразвукової інфрачервоної термографії.
Пристрій оснащений високоефективним ультразвуковим магнітострикційним перетворювачем.
При введенні ультразвуку в об'єкт контролю виникли складнощі - так як джерело ультразвуку має більшу потужність, зразок за вібрації «вислизав» з-під індентора магнітострикційного перетворювача. Тому виникла необхідність вводити ультразвук не безпосередньо, а через проміжний звукопровод з твердого матеріалу у вигляді металевої пластини. В якості таких пластин були використані гайковий ключ і напилок. Як виявилося, форма контактної поверхні так само впливає на нагрів. Ультразвукову стимуляцію об'єкта виробляли протягом 5 секунд. Результати наведені нижче.
Малюнок 7. Термограмми до (верхня) і після (нижня) ультразвукової стимуляції
На малюнку 7 представлені термограмми інфрачервоної зйомки, при якій ультразвук вводився через гайковий ключ. З малюнка видно, що нагрілася лише тріщина і точки контакту ключа та об'єкта контролю. Далі на малюнку 8 представлений графік залежності температури від часу.
Малюнок 8. Графік залежності температури від часу: червоний-над тріщиною, зелений - над бездефектної областю
Як видно з графіка температура бездефектної області практично не змінилася. Температурний сигнал над тріщиною склав близько 9 0 С.
При стимуляції об'єкта через напилок результати дещо відрізняються від першого випадку. Термограмми наведені на рисунку 9.
Малюнок 9. Термограмми до (зліва) і після (праворуч) ультразвукової стимуляції
З термограмм видно, що область тріщини нагріта, як і в першому випадку, але в набагато меншому ступені. Температурний сигнал склав трохи більше 6,5 0 С. Також можна помітити, нагрів в другому випадку більш розсіяне.
Звідси можна зробити висновок, що поверхня контакту так само може впливати на результати контролю.
Графік залежності температури від часу представлений на малюнку 10.
Малюнок 10. Графік залежності температури від часу: червоний-над тріщиною, зелений - над бездефектної областю
...
