Avanceret måleudstyr til tilstandsundersøgelse - Princip

Metoden bygger på et måleprincip, hvor en kortvarig pulspåvirkning påføres måleobjektet vha. et mekanisk stød med en lille stålkugle. Stødet genererer 3 typer af bølger; en overflade R-bølge, en P-bølge (primær bølge) og en S-bølge (sekundær bølge). R-bølgen udbreder sig på overfladen som ringe i vandet, mens P- og S-bølgen vandrer ind i måleobjektet.

For passende bølgelængder bestemt af stålkuglens størrelse (2-15 mm) vil P- og S-bølgen reflekteres, når disse møder et materiale med en anden akustisk impedans f.eks. luft.

En transducer placeret tæt på kuglen opfanger bevægelser i overfladen forårsaget af P-bølgens adskillige refleksioner. Bølgen, der forplanter sig frem og tilbage mellem objektets bund (eller indre defekt) og overfladen, aftager gradvis i energi. S-bølgens indvirkning minimeres, når kuglen og transduceren er placeret tæt på hinanden.

Tidsintervallet mellem to ankomster af en P-bølge til overfladen t_T er lig den vej, der skal tilbagelægges 2T divideret med P-bølge hastigheden Cp. Frekvensen f_T er således den inverse:

f_T = C_p/2T

Af ovenstående kan tykkelsen af måleobjektet beregnes.

Hastigheden C_p som indgår i formlen for tykkelsen T = C_p/2f kan måles vha. en særlig opstilling af to transducere med en kendt indbyrdes afstand. Tidsforskellen (Delta t) mellem ankomsten af P-bølgen til hhv. transducer 1 og transducer 2 måles, hvorefter hastigheden kan udregnes som den indbyrdes afstand divideret med Delta t.