Termografia aktywna

Email
aktywna_big

TLIM (Tracer LockIn Module) jest urządzeniem stanowiącym rozszerzenie możliwości kamer termograficznych Optris o termografię aktywną - termografia modulacyjna.

Termografia aktywna jest dziedziną stosunkową nową. Polega w skrócie na stymulacji cieplnej badanego materiału i analizie jej wpływu na badaną powierzchnię. Pozwala to na wykrycie defektów w warstwie powierzchniowej.

Istnieje kilka metod termografii aktywnej. Moduł TLIM wykorzystuje metodę termografii modulacyjnej (lock-in thermography) wykorzystującej teorię fal termicznych. Są one generowane przez modulowane prostokątnie źródło promieniowania, którym zazwyczaj jest lampa halogenowa. Za pomocą kamery termograficznej obserwuje się pole termiczne na powierzchni badanego materiału. Na podstawie znanej częstotliwości sygnału sygnału pobudzającego i zarejestrowanej reakcji układu wyznaczana jest amplituda odpowiedzi i kąt przesunięcia fazowego względem sygnału wymuszającego. Defekty powierzchniowe wpływają na rozchodzenie się fali cieplnej i są widoczne na obrazach termicznych.

 termografia aktywna (lock-in)

Najwięcej informacji niesie termogram fazowy, ponieważ jest w dużym stopniu niewrażliwy na emisyjność materiału, niejednorodność fali cieplnej, lokalne różnice temperatury. Pozwala też na dwukrotnie większą penetrację materiału niż termogram amplitudowy.

próbka termogram amplitudowy lock in 3
Przykładowa próbka metalowa
z uszkodzoną przez korozję powłoką lakierniczą
Termogram amplitudowy badanej próbki Termogram fazowy badanej próbki

Zakres głębokości jest regulowany za pomocą regulacji częstotliwości modulacji, w zależności od testowanego materiału lub jego własności cieplnych. Im niższa wybrana częstotliwość tym większa jest penetracja fal termicznych. Ta zależność pozwala na rozwiązywanie problemu głębokości wykrywania struktur ukrytych lub leżących poniżej warstw powierzchniowych.

Przykłady

lock in sample1  Rozwarstwienie (delaminacja) w tworzywie konstrukcyjnym zbrojonym włóknem węglowym.
 lock in sample2  Różne grubości materiału w tworzywi konstrukcyjnym zbrojonym włóknem węglowym.
 lock in sample3  Badanie klejenia w elemecie s trukturze plastra miodu
 lock in sample4  Niepełne (lewa część) i pełne (prawa część) klejenie elementów z włókna węglowego

Możliwości zastosowania modułu

  • Kompozyty: wykrywanie rozwarstwień, pęknięć, uszkodzeń, skutków wadliwego docisku materiałów, klejenia i wtrąceń (do głębokości 6 mm)
  • Powłoki: wizualizacja uszkodzeń korozyjnych powłok na blachach i warstwie rozdzielającej, ustalanie rozkładów grubości warstw (także na obiektach kształtowych)
  • Tworzywa sztuczne i materiały spienione: lokalizowanie niejednorodności (np. grubość podłoża, pęcherze powietrzne)
  • Spawy i szwy uszczelniające: testowanie błędów i słabości
  • Ogniwa słoneczne: lokalizacja zwarć i mikropęknięć
  • Zabytki i sztuka: wizualizacja rozwarstwień (np. cieńszych warstw farby), ukrytych warstw i wtrąceń materiałowych

Zalety termografii aktywnej

  • Poprawa jakości - redukcja strat i kosztów serwisowych
  • Wszechstronność i elastyczność - możliwość stosowania w laboratorium i w terenie
  • Krótki czas amortyzacji - nadaje się zarówno do dużych jak i małych produkcji
  • Bezdotykowy i nieniszczący - elastycznie skalowana odległość pomiaru
  • Części o złożonym kształcie - możliwość stosowania na powierzchniach zakrzywionych, wnękach, rogach i krawędziach
  • Pomiary in situ - nie jest wymagane żadne przygotowanie próbki
  • Badania wielkopowierzchniowe - swobodnie skalowana wielkość powierzchni
  • Elastyczność - zgodność z różnymi kamerami i źródłami wzbudzenia
  • Mobilność - szybka konfiguracja i wygodne przenoszenie

Dane techniczne modułu Tracer

Temperatura otoczenia:  5…50°C 
Wilgotność otoczenia: max. 70%
Przyłącze elektryczne: C-13
Napięcie zasilania: 100…250VAC
Bezpiecznik: T5A
Max. obciążenie: 1000W
Wymiary: 180 x 105 x 55 mm
Masa: 900g
Materiał obudowy: anodowane aluminium
Zawartość kompletu: oprogramowanie, lampa halogenowa ze statywem, kabel zasilający, podręcznik, próbki materiałów
Wymagania systemowe: Windows 7 lub 8, 32 lub 64 bit, Java, procesor 2.4GHz, pamięć 2GB, 100MB wolnego miejsca na dysku
Wymagnia sprzętowe: kamera termograficzna Optris

Zestaw:

metoda fazowa