R à G I F A S Z E R K E Z E T E K - Hidak és Szerkezetek Tanszéke
R à G I F A S Z E R K E Z E T E K - Hidak és Szerkezetek Tanszéke R à G I F A S Z E R K E Z E T E K - Hidak és Szerkezetek Tanszéke
Ahol: c: a hullám terjedési sebessége ρ: az anyag sűrűsége A két különböző közeg határfelületén visszevert és áteresztett hangnyomás részarányait a következő képletekkel számíthatjuk ki: Z 2 − Z 1 2 ⋅ Z 2 R (visszaverődés) D (átbocsátás) Z 2 + Z 1 Z 2 − Z1 Ha a két közeg akusztikai keménység-értéke megegyező, akkor reflexió nem következik be (R = 0), és az átbocsátás maximális (D = 1). Az ultrahangos faanyagvizsgálatok tekintetében legnagyobb jelentősége a fa-levegő határrétegen jelentkező visszaverődésnek van szerepe. Például egy átlagos fenyő próbatest esetében (ρ = 500 kg/m 3 ; c = 5000 m/s) az akusztikai keménység: Z FA 500 ⋅ 5000 2.5 ⋅ 10 6 kg/m 2 s Ugyanez levegő esetében (ρ = l,3 kg/m 3 ; c = 33O m/s): Z kg/m 2 LEV 1.3 ⋅ 330 429 s 2 ⋅ Z A fenti képlet szerint az átbocsátás tehát: LEV 2 ⋅ 429 D Z TA + Z LEV 2.5 10 6 3.43 ⋅ 10 − 4 ⋅ + 429 Amint látható, az átbocsátás igen kicsi, ezért faanyagok vizsgálata esetében nagyon gondosan kell ügyelni arra, hogy a mérőfejek és az anyag közötti kapcsolat (csatolás) szoros legyen, azaz ne lehessen légrés a kettő között. A fémiparba a detektorfejek akusztikus csatolására vizet, olajokat ill. zsírokat alkalmaznak. A fa viszont porózus anyag és emiatt a nedvesítő anyagokat magába szívja, ezért nehéz kiválasztani a megfelelő lehetőséget az ilyen jellegű vizsgálatokhoz. Ennek ellenére az USA-ban Kent McDonald a Forest Product Laboratoryban vizes csatolású ultrahangos fűrészáru vizsgálatokkal foglalkozott. 3.6.1.2. Faanyagok ultrahangos vizsgálatának módszerei Az ultrahangos vizsgálatok módszerei két csoportra oszthatóak: 1. Hibahely lokalizáló módszerek 2. Hangsebességet mérő módszerek Hibahely lokalizálásához a hullámhosszt a lehető legrövidebbre kell választani, vagyis magas frekvenciát kell használni, hogy a kis hibahelyekről is lehetőség legyen reflexióra. Hangsebesség méréséhez a lehető legalacsonyabb frekvenciát célszerű használni, mert a frekvencia csökkentésével az átsugározható hossz nő Az ultrahangos vizsgálatok közül két fontosabb módszert használnak faanyag esetén: Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 26/40
1. Árnyék eljárás 2. Terjedési időn alapuló eljárás Árnyék eljárás: Mini már említettem, amennyiben a hangok két különböző akusztikai keménységű közeg határán hatolnak át, visszaverődés és szóródás történik, ami csökkenti az átbocsátóit mennyiséget. Ez az alapelv jól használható az anyagban keletkezett üregek, zárványok felderítésére, hiszen itt is ilyen határfelületeket kell átlépni, alkalmazása ezért elterjedt a fémipar területén. Különösen az ultrahang használható jól ilyen célokra, ahol a hullámhossz kicsi, így a kisebb méretű üregek felderítése is megoldható. A mérést olyan módon szokták kivitelezni, hogy az anyag egyik oldalára felerősítik az ultrahangos jeladót, míg a másik oldalra egy detektort helyeznek. Amenynyiben a detektor nem jelez nagy mértékű csillapítást, az anyag tömör. Ha a vizsgált anyagban légzárványok vannak, az áthaladt mennyiség kevesebb, a detektorral mért intenzitás alacsonyabb lesz (22. ábra). 22. ábra Az árnyék-eljárás elve A faiparban az ultrahangos árnyék-eljárás alkalmazásának határt szab, hogy a hullámhossznak olyan nagynak kell lennie, hogy az anyagban található természetes üregek (edények) ne jelentkezzenek hibahelyként. Ebből következik, hogy a fában csak az edényeknél legalább egy nagyságrenddel nagyobb hibahelyek érzékelhetők. Egy 50 µm maximális edényméretű fafaj esetében tehát kb. 0,5 mm-es üreg már érzékelhető. Ebben az esetben a szükséges hullámhossz kb. 50 µm. Az ehhez tartozó frekvencia (c=l 500 m/s rostra merőleges hangsebesség esetén): A valóságban a faanyag erős csillapítása miatt ennél jóval kisebb értéket tudunk használni. Emiatt a kimutatható hiba minimális mérete is jóval nagyobb. Az árnyék eljárás a faiparban elsősorban a kompozitok területén terjedt el. Itt ennek a módszemek különös jelentősége van, tekintve, hogy lehetségessé válik a gyártás közben viszonylag gyakran előforduló hibahelyek azonnali észlelése. Korábban erre a célra görgőkbe épített jeladókat és vevőket használtak, amelyeket közvetlenül nekinyomtak a vizsgált panelnek (Albright és McCarthy, 1975). Újabban közvetlen érintkezés nélküli adókat és érzékelőket használnak a gyártósoron történő (un. On-line) minőség-ellenőrzés céljaira. Ez utóbbi nagy energiájú jeladót igényel. Ha nincs a vizsgált forgácslapban vagy farostlemezben üreg, a jelnek mintegy 90%-a verődik vissza vagy szóródik szét az első határfelületről, és 10% érkezik meg az érzékelőhöz. Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 27/40
- Page 1 and 2: EURÓPAI UNIÓ STRUKTURÁLIS ALAPOK
- Page 3 and 4: BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUD
- Page 5 and 6: (a) (a) [Left and center] — surfa
- Page 7 and 8: Spiral thickening in the vertical f
- Page 9 and 10: Régi faszerkezetek (BMEEOHSAAV16)
- Page 11 and 12: A szilárdság mellett tudnunk kell
- Page 13 and 14: 3. A dinamikus rugalmassági modulu
- Page 15 and 16: Ha egy rudat F erővel meghúzunk v
- Page 17 and 18: 6. ábra TRU TIMBER GRADER elvi sé
- Page 19 and 20: döntő befolyással van a sűrűs
- Page 21 and 22: fűrészáru gyártás közbeni min
- Page 23 and 24: Ahol: L: a próbatest hossza F: a r
- Page 25 and 26: A mérés menete: A mérés első l
- Page 27 and 28: 16. ábra A FAKOPP első prototípu
- Page 29 and 30: Régi faszerkezetek (BMEEOHSAAV16)
- Page 31 and 32: A lenti egyenlet hátránya, hogy m
- Page 33 and 34: és elvégzésekor ügyelni kell ar
- Page 35: Fontos különbséget jelent a hall
- Page 39 and 40: Faanyagok esetében élő fák vizs
- Page 41 and 42: szórási szöget, amelyre a berend
- Page 43 and 44: Ugyancsak a Roncsolásmentes anyagv
- Page 45 and 46: 4. A menetes orsó segítségével
- Page 47 and 48: 26. ábra A műszer felépítése
- Page 49 and 50: A 29. ábrán egy egészséges feny
- Page 51 and 52: Régi faszerkezetek (BMEEOHSAAV16)
- Page 53 and 54: Fafalak: A - keresztvéges rönkbor
- Page 55 and 56: Födémek: A - gerendafödém doron
- Page 57 and 58: Tetőformák: A - bogárhátú B -
- Page 59 and 60: Régi faszerkezetek (BMEEOHSAAV16)
- Page 61 and 62: Háztípusok a XVIII-XIX. századb
- Page 63 and 64: Átmeneti vagy ritka házformák: A
- Page 65 and 66: Malmok: A - szárazmalom B - tapos
- Page 67 and 68: A XVI.-XIX. századi ácsolt tetős
- Page 69 and 70: 36. kép. Forró, r. k. templom, f
- Page 71 and 72: esztmetszet alkotó elemeinek megk
- Page 73 and 74: 43. kép. Miskolc, Avas, ref.templo
- Page 75 and 76: „szelemen" ad a szaruzatnak egy t
- Page 77 and 78: az alsó kötővel párhuzamos tov
- Page 79 and 80: 58. kép. Nagylóc, r. k. templom,
- Page 81 and 82: 62-65. kép. Nagylóc, r. k. templo
- Page 83 and 84: 70. kép. Szamosbecs, ref. templom,
- Page 85 and 86: 72. kép. Nagyszekeres, ref. templo
1. Árnyék eljárás<br />
2. Terjedési időn alapuló eljárás<br />
Árnyék eljárás:<br />
Mini már említettem, amennyiben a hangok két különböző akusztikai keménységű közeg határán<br />
hatolnak át, visszaverődés és szóródás történik, ami csökkenti az átbocsátóit mennyiséget.<br />
Ez az alapelv jól használható az anyagban keletkezett üregek, zárványok felderítésére, hiszen itt<br />
is ilyen határfelületeket kell átlépni, alkalmazása ezért elterjedt a fémipar területén. Különösen<br />
az ultrahang használható jól ilyen célokra, ahol a hullámhossz kicsi, így a kisebb méretű üregek<br />
felderítése is megoldható.<br />
A mérést olyan módon szokták kivitelezni, hogy az<br />
anyag egyik oldalára felerősítik az ultrahangos jeladót,<br />
míg a másik oldalra egy detektort helyeznek. Amenynyiben<br />
a detektor nem jelez nagy mértékű csillapítást,<br />
az anyag tömör. Ha a vizsgált anyagban légzárványok<br />
vannak, az áthaladt mennyiség kevesebb, a detektorral<br />
mért intenzitás alacsonyabb lesz (22. ábra).<br />
22. ábra Az árnyék-eljárás elve<br />
A faiparban az ultrahangos árnyék-eljárás alkalmazásának határt szab, hogy a hullámhossznak<br />
olyan nagynak kell lennie, hogy az anyagban található természetes üregek (edények) ne jelentkezzenek<br />
hibahelyként. Ebből következik, hogy a fában csak az edényeknél legalább egy nagyságrenddel<br />
nagyobb hibahelyek érzékelhetők. Egy 50 µm maximális edényméretű fafaj esetében<br />
tehát kb. 0,5 mm-es üreg már érzékelhető. Ebben az esetben a szükséges hullámhossz kb. 50 µm.<br />
Az ehhez tartozó frekvencia (c=l 500 m/s rostra merőleges hangsebesség esetén):<br />
A valóságban a faanyag erős csillapítása miatt ennél jóval kisebb értéket tudunk használni. Emiatt<br />
a kimutatható hiba minimális mérete is jóval nagyobb.<br />
Az árnyék eljárás a faiparban elsősorban a kompozitok területén terjedt el. Itt ennek a módszemek<br />
különös jelentősége van, tekintve, hogy lehetségessé válik a gyártás közben viszonylag<br />
gyakran előforduló hibahelyek azonnali észlelése. Korábban erre a célra görgőkbe épített jeladókat<br />
és vevőket használtak, amelyeket közvetlenül nekinyomtak a vizsgált panelnek (Albright és<br />
McCarthy, 1975). Újabban közvetlen érintkezés nélküli adókat és érzékelőket használnak a<br />
gyártósoron történő (un. On-line) minőség-ellenőrzés céljaira. Ez utóbbi nagy energiájú jeladót<br />
igényel. Ha nincs a vizsgált forgácslapban vagy farostlemezben üreg, a jelnek mintegy 90%-a<br />
verődik vissza vagy szóródik szét az első határfelületről, és 10% érkezik meg az érzékelőhöz.<br />
Roncsolásmentes favizsgálati módszerek 27/40
Change language