Depth Resolved Thermal Wave Imaging Approach for Non-Destructive Testing and Evaluation of Steel Sample

Der Artikel untersucht die Anwendung von tiefenaufgelösten Wärmebildkameras zur zerstörungsfreien Prüfung und Bewertung von Stahlproben und befasst sich mit dem kritischen Problem der Erkennung von Untergrunddefekten. Er vergleicht diesen Ansatz mit herkömmlichen Methoden wie Visual Inspection Testing, Dye Penetrant Testing und Ultraschall Testing und unterstreicht die Vorteile der Wärmebildkamera in Bezug auf berührungslose, Ganzfeld- und Schnellprüfungen. Die Studie untersucht aktive Infrarot-Bildgebungstechniken wie Puls-Thermographie, Lock-in-Thermographie und Puls-Phase-Thermographie und diskutiert ihre Grenzen und die Notwendigkeit einer effizienteren Methode. Die vorgeschlagene Frequency Modulated Thermal Wave Imaging (FMTWI) -Technik wird eingeführt, die eine linear frequenzmodulierte Wärmeantwort nutzt, um thermische Wellen in das Testobjekt einzudringen. Diese Methode überwindet die Beschränkungen des hohen Leistungsbedarfs und des mühsamen Experimentierens und bietet eine kontinuierliche Tiefenabtastung und verbesserte Auflösung. Der Artikel präsentiert experimentelle Ergebnisse an einem Testobjekt aus unlegiertem Stahl, die die überlegene räumliche und Tiefenauflösbarkeit der FMTWI-Technik im Vergleich zu konventionellen Phasenansätzen im Frequenzbereich demonstrieren. Die auf abgestimmten Filtern basierende Zeit-Domänen-Datenverarbeitungsmethode wird durch ihre Immunantwort auf multiplikative und additive Geräusche hervorgehoben, was sie zu einem zuverlässigen Inspektionswerkzeug macht. Die Schlussfolgerungen betonen die verbesserten Fähigkeiten der FMTWI-Technik zur Fehlererkennung und setzen einen neuen Standard für zerstörungsfreie Tests in industriellen Anwendungen.