Britiske forskere har udviklet en akustisk metode til at lokalisere små defekter på eksempelvis broer og flyvinger.
Der er tale om videreudvikling af velkendte ultralydsteknikker, der gør det muligt at opfange ulineære akustiske signaler, som stammer fra defekterne.
Den nye teknik, som Jack Potter sammen med to kolleger fra Bristol University har opfundet, kan ikke alene finde mindre revner end tidligere.*Den har også potentiale til at finde defekter, før makroskopiske forandringer opstår.
Metoden udnytter, at revner og andre defekter ikke blot reflekterer et ultralydssignal, men også genererer signaler ved andre frekvenser. Det skyldes, at der omkring skader er rumlige forandringer i materialet, der kan få brudte bindinger til at svinge på en anden måde end i et intakt materiale.
Denne form for ikkelineær akustisk billeddannelse har hidtil været svær at udnytte, da det har været vanskeligt at lokalisere, hvor signalerne stammer fra.
Transducere affyres både parallelt og serielt
Jack Potter og hans kolleger kombinerer to velkendte lineære metoder for at overkomme dette problem. De lader i første omgang en række lydkilder, som er fokuseret på et enkelt område i materialet, afgive signaler på samme tid, og detekterer det reflekterede signal på normal vis.
I næste omgang affyres lydkilderne en efter en. I detektoren fratrækkes forsinkelsen igen, så man opnår et signal, der svarer til, at alle lydkilder er blevet affyret på samme gang.
I et perfekt materiale uden skade giver de to målinger det samme resultat, men i tilfælde af en skade vil forskellen mellem de to signaler være et mål for de ulineære effekter. Ved at gentage processen med forskellige fokuseringspunkter kan der opbygges et samlet billede.
Forskerne har afprøvet teknikken med en aluminiumsblok, som har været udsat for gentagne kompressioner for at danne revne i materialet.
De brugte et array med 64 transducere til at sende lydbølger ind i materialet både efter parallel- og seriel-metoden. Ved at sammenligne de to signaler kunne de tydeligt se en revne, der kun meget svagt kunne ses med den traditionelle lineære metode.
I et yderligere forsøg borede de et 5 mm hul, som lige netop rørte en 2,5 mm lang revne, og et andet 5 mm hul længere borte fra revnen. Den lineære metode kunne let finde begge borehuller, men revnen var ikke synlig, da den blev skjult af det stærke signal fra borehullet. Den nye ulineære metode viste tydeligt revnen.
Jack Potter mener, at det forhold, at teknikken baserer sig på standardudstyr, gør det muligt for den at vinde indpas ved flere anvendelser.
Leave a Reply