Οπτικός Έλεγχος (Visual Inspection)

Ο πιο απλός τρόπος ελέγχου που δεν καταστρέφει μια κατασκευή είναι ο οπτικός έλεγχος. Ο οπτικός έλεγχος καταδεικνύει τα εμφανή ελαττώματα μιας κατασκευής, δηλαδή αυτά που βρίσκονται στην επιφάνεια του υλικού και έχουν ορατό μέγεθος. Ο οπτικός έλεγχος μπορεί να γίνει και με το μάτι αλλά συχνότερα γίνεται με μεγεθύνσεις x2-x4. Βέβαια στις περισσότερες περιπτώσεις, όταν ένα ελάττωμα είναι ορατό με γυμνό οφθαλμό είναι πολύ αργά.

Οπτικός Έλεγχος με Μικροσκόπιο

Σήμερα, χάρις στην κατασκευή ισχυρών μικροσκοπίων, μπορούμε να παρατηρήσουμε ακόμη και τη δημιουργία των μικρορωγμών σε κρυσταλλικό επίπεδο. Με την προϋπόθεση λοιπόν ότι μια ρωγμή βρίσκεται στην επιφάνεια του υλικού και χρησιμοποιώντας την κατάλληλη οπτική συσκευή μπορούμε να την παρατηρήσουμε με μεγάλη ακρίβεια και να παρακολουθήσουμε τη διάδοσή της.

Σε εργαστηριακό επίπεδο, ο οπτικός έλεγχος αποτελεί τη κύρια μέθοδο αναφοράς για όλες τις άλλες μεθόδους ΜΚΕ. Τα εργαστηριακά δοκίμια σχεδιάζονται έτσι ώστε η ρωγμή να είναι ορατή από το μικροσκόπιο του οποίου οι μετρήσεις θεωρούνται ακριβέστερες των άλλων μεθόδων. Με τη μέθοδο αυτή αξιολογούνται και ρυθμίζονται όλες οι άλλες μέθοδοι ΜΚΕ πριν εφαρμοστούν

Οπτικός Έλεγχος με Βιντεοσκόπηση (Video Inspection)

Αγωγοί υγρών και αερίων, αποχετεύσεις και αγωγοί όμβριων υδάτων μπορούν να εξεταστούν οπτικά στο εσωτερικό τους με τη χρήση βιντεοκάμερας η οποία εισάγεται και μετακινείται μέσα στον αγωγό. Με τον τρόπο αυτό ελέγχεται η κατάστασή τους χωρίς να χρειαστούν εκσκαφές ή διακοπή της παροχής.

     
Εικόνα 1 :  Η κάμερα με τους προβολείς («pig») και η οθόνη παρατήρησης.

ΟΠΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΜΕ LASER

Ολογραφία (Holography)

Όταν ένα αντικείμενο φωτίζεται με ακτίνες φωτός, η επιφάνειά του το αντανακλά παράγοντας κύματα διαφορετικού πλάτους και φάσης από το προσπίπτον φως. Τα κανονικά φιλμ καταγράφουν την ένταση του φωτός (πλάτος2) που ανακλάται αλλά δεν χρησιμοποιούν πληροφορίες από τη μεταβολή της φάσης του.

Στην ολογραφία χρησιμοποιούμε το Laser ώστε το φως να έχει σταθερή φάση. Το ανακλώμενο φως και ένα μέρος της αρχικής ακτίνας συναντώνται και συνδυάζονται έτσι ώστε η μεταβολές της φάσης να μετατραπούν σε μεταβολές έντασης και μαζί με το πλάτος να αποτυπωθούν σε φιλμ (ολογράφημα). Όταν περάσει ξανά η αρχική ακτίνα μέσα από το ολογράφημα διαθλάται και δημιουργεί μια 3-διάστατη εικόνα του αντικειμένου.

Όταν το αντικείμενο παραμένει στη θέση του η ξαναδημιουργούμενη εικόνα και το αντικείμενο συμπίπτουν ακριβώς. Αν όμως το αντικείμενο έχει μετακινηθεί ελάχιστα ή καταπονείται και έχει τοπικά παραμορφωθεί, τότε ο παρατηρητής βλέπει στην επιφάνεια κροσσούς συμβολής των οποίων το πλήθος και η απόσταση εξαρτώνται από τις μεταβολές στο αντικείμενο. Σε αυτό το φαινόμενο βασίζεται η ολογραφική συμβολομετρία.

Εικόνα 2 : Ολογραφία. (α) Δημιουργία ολογράμματος. (β) Ανακατασκευή εικόνας.

Συμβολομετρία (ESP Interferometry)

Η ολογραφική συμβολομετρία απαιτεί πολύ υψηλή ανάλυση που να φτάνει τις 1000 γραμμές ανά mm και πολύ υψηλή ένταση ώστε να έχει λογικούς χρόνους έκθεσης. Η τεχνική βασίζεται στη διπλή απεικόνιση του αντικειμένου πριν και μετά τη φόρτιση του.

Αφού σχηματίσουμε το ολόγραμμα του αντικειμένου, το προβάλουμε επάνω του και στη συνέχεια παρατηρούμε τους κροσσούς συμβολής που σχηματίζονται καθώς το αντικείμενο καταπονείται ή δονείται. Αυτό λέγεται και φαινόμενο «ζωντανών κροσσών». Χρησιμοποιώντας επιπλέον ένα είδος στροβοσκοπίου μπορούμε να απομονώσουμε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή του κύκλου καταπόνησης την οποία θέλουμε να παρατηρήσουμε.

Για την αποτύπωση της τελικής εικόνας, εκθέτουμε αρχικά το αντικείμενο στην ολογραφική πλάκα αφόρτιστο για το μισό του χρόνου έκθεσης και στη συνέχεια εφαρμόζουμε την τάση και το εκθέτουμε για τον υπόλοιπο χρόνο έκθεσης. Όλες οι τοπικές παραμορφώσεις θα εμφανιστούν στην τελική εικόνα σαν κροσσοί.

Η ολογραφική συμβολομετρία είναι κατάλληλη για το εντοπισμό παραμορφώσεων με τη μορφή εξογκωμάτων περισσότερο παρά τεντωμάτων. Χρησιμοποιώντας μάλιστα μια τηλεοπτική κάμερα και ψηφιακή εγγραφή οι αποτυπώσεις γίνονται σε σχεδόν πραγματικό χρόνο. Η σύνθετη αυτή τεχνική ονομάζεται και «ηλεκτροπτική ολογραφία».

Εικόνα 3 : Ολογραφική Συμβολομετρία

Δυναμικός Έλεγχος Επιφανείας (Dynamic Surface-Inspection)

Σε πολλά εξαρτήματα η παρουσία επιφανειακών ανωμαλιών, ρωγμών ακόμα και σκόνης μπορεί να προκαλέσει σοβαρά προβλήματα στη λειτουργία τους. Ο χειρωνακτικός έλεγχος παρόμοιων ελαττωμάτων παρουσιάζει σοβαρά μειονεκτήματα καθώς είναι υποκειμενικός, πολύ αργός και πολύ ακριβός.

Ο δυναμικός έλεγχος επιφανείας χρησιμοποιεί τηλεοπτική κάμερα για να καταγράψει τη σάρωση της επιφάνειας από μια ακτίνα Laser σε πολύ υψηλές ταχύτητες. Το σήμα ψηφιοποιείται και οδηγείται σε κατάλληλο πρόγραμμα σε Η/Υ για επεξεργασία. Το πρόγραμμα ελέγχει το ψηφιακό τηλεοπτικό σήμα για «ανωμαλίες» που θα οφείλονται στ επιφανειακά ελαττώματα του υλικού.

Εικόνα 4 : Δυναμικός έλεγχος επιφανείας  σε μεταλλική πλάκα.

Σε ειδικές περιπτώσεις, για μέγιστη ανάλυση και ταχύτητα, αντί της κάμερας χρησιμοποιούνται συστοιχίες φωτοδιόδων με οπτικές ίνες (π.χ. με 800x800 στοιχεία και διάκενο 25μm) και επιτυγχάνονται ταχύτητες έως και 60000 τεμάχια την ώρα.

[Προηγούμενη] | Πάνω | [Επόμενη]