Air – coupled

Během poslední dekády, air coupled ultrazvukové zkoušení se vyvinulo od laboratorní kuriozity s malým využitím v praxi k bodu kde je to uskutečnitelná metoda pro mnoho výrobních inspekcí.

S patřičným vybavením je možné provést citlivou inspekci defektů jako dutiny, praskliny a dis-vazby v široké paletě vodních nekompatibilních materiálů.

Původně používán pro letectví se aplikace rozšířily, aby pokryly množství materiálů, kde konvenční NDT metody nejsou považovány za vhodné. Rozmanitost je v aplikacích používané pro dřevo, pěnu, raketové pohonné hmoty. Mohou být použity různé frekvence, umožňující optimalizaci pro rozlišení nebo penetraci jako „konvenční“ ultrazvukové zkoušení.

Většina aplikací air coupled byly sestaveny pro jednokanálové C-scan systémy, zkoušení plochých panelů. V této souvislosti se obvykle používá jako přímá náhrada za water-coupled „Squirter“ sond, a instalování air-coupled sond a přístrojového vybavení na stávajícím systému, tak, aby bylo možné testovat větší množství materiálů je obvykle jednoduchá procedura. Výsledky jsou často k nerozeznání od těch, získaných s zkoušení pomocí vody; Obrázek 1 ukazuje výsledky z inspekci a “knot” in timber.“suku“ ve dřevu.

V nedávné dobe se rozšířilo využití této metody. Zejména vícekanálové systémy byly vyvinuty umožňující velmi rychlou kontrolu velkých kompozitních panelů s rychlostí blížících se 1 m2 za minutu. Aktuálním úkolem je překonat požadavky na vysoký výkon, což by umožňoval přenosný nástroj s nekompromisním výkonem. Tato technologie se ukazuje značně slibně jako řesení problému celé řady současného nepraktického zkoušení.

Přesné měření využitím air-coupled ultrazvukem

Příslušné fyzikální vlastnosti materiálu, můžou být často korelované s rychlostí zvuku. Toto může být vypočítáno na základě měření doby průchodu přes dostatečně dlouhé části materiálu. Voda by byla neslučitelná s mnoha materiály (například dřevo, kdy vlhkost ovlivňuje výrazně své vlastnosti ). Vzduchem se šířící vlny jsou v tomto případě řešením, protože výsledky jsou rozumně předvídatelné, neexistují žádná lubrikace interferující s výrobní rychlostí, a experimentální uspořádání může být často uspořádáno k poměrně dlouhé vzdálenosti v materiálu, čímž se minimalizují vady. Nicméně, jak již bylo uvedeno dříve, délka vlny může být limitujícím faktorem v přesnosti měření. Aby se toto snížilo je nutné použít konvenční navlhčené sondy poháněné s hrotem nebo obdélníkovým impulsu. Tím se výrazně snižuje celková účinnost. Proti tomuto lze použít extrémně vysoký výkona 1200  V impulzový byl vyzkoušen a 4 kV jednotka je vyvíjen). Vzhledem k tomu,že tyto aplikace typicky nevyžadují rychlou  vzorkovací frekvenci, zpracování signálu může být použit pro další zlepšení poměru signálu k šumu.

Velkoplošné místo SKENOVÁNÍ

Jak je uvedeno výše rychlosti snímání air-coupled ultrazvuku je omezena relativně nízkou PRF, která je možná s dlouhou dobou přenosu ve vzduchu. Typicky PRF okolo 200 Hz je možný. Přijmeme-li relativně hrubé skenování výšky 3 mm jako přijatelné pro test výroby znamená to maximální lineární rychlost 600 mm/s ve dvou dimenzích, absolutní minimální dobu asi 10 minut k vykreslení jednoho metru čtvereční. Sestava skenování je znázorněna na Obr. 11, kombinuje výsledek z 8 kanálů, z nichž každý provádí pomocí testu přenosu. Software na zakázku sestaví výsledky z každé sondy do jednoho obrazu. Konečným výsledkem je kombinovaný výkon zhruba o 1 metr čtvereční za minutu, který je schopen držet krok s velkou výrobní linkou pro kompozitní panely.

    Výrobky z dřeva
Kompozity
Kovové součásti