Ultrasoon Onderzoek (UT) in België
Ultrasoon onderzoek is een volumetrische NDO-methode van hoge precisie die gebruikmaakt van de voortplanting van hoogfrequente geluidsgolven om interne defecten te detecteren en materialen te karakteriseren. Deze techniek maakt het mogelijk om discontinuïteiten over de volledige materiaaldikte nauwkeurig te lokaliseren en te dimensioneren.
Wat is Ultrasoon Onderzoek?
Ultrasoon onderzoek (UT - Ultrasonic Testing) is een volumetrische methode van niet-destructief onderzoek die berust op de voortplanting van ultrasone golven met hoge frequentie (doorgaans tussen 0,5 en 15 MHz) in het te inspecteren materiaal. Een piëzo-elektrische transducer (taster) zendt ultrasone pulsen uit die zich door het werkstuk voortplanten. Wanneer de golf een grensoppervlak bereikt (achterwand van het werkstuk, intern defect, insluiting), wordt een deel van de energie teruggekaatst naar de transducer die dit omzet in een elektrisch signaal. De analyse van de looptijd en de amplitude van de echo's maakt het mogelijk de positie, de afmeting en de aard van de gedetecteerde discontinuïteiten te bepalen.
Ultrasoon onderzoek biedt een unieke volumetrische detectiecapaciteit: het maakt het mogelijk de volledige materiaaldikte te doorgronden, in tegenstelling tot oppervlaktemethoden zoals penetrant of magnetisch onderzoek. Conventionele technieken maken gebruik van mono-elementtasters met longitudinale golven (rechte inval) of transversale golven (schuine inval met schoentje). Geavanceerde technieken zoals TOFD (Time of Flight Diffraction) en Phased Array (multi-elementultrasonics) bieden een nauwkeurigere defectdimensionering en een geoptimaliseerde inspectiedekking, met de mogelijkheid om doorsnede-beelden van het materiaal te genereren voor een betrouwbaardere interpretatie.
LCNDTEST stelt gecertificeerde technici ter beschikking voor conventioneel ultrasoon onderzoek en geavanceerde technieken (TOFD, Phased Array). Wij zijn actief in België en de buurlanden voor lascontrole, de opsporing van interne defecten in smeed- en gietstukken, alsook voor ultrasone diktemetingen. Ons machinepark van de nieuwste generatie stelt ons in staat te voldoen aan de strengste eisen van de industrie.
Inspectiemethodologie
Ultrasoon onderzoek vereist een zorgvuldige voorbereiding van het inspectieoppervlak: dit moet voldoende glad en schoon zijn om een goede akoestische koppeling tussen de taster en het werkstuk te verzekeren. Een koppelmiddel (gel, water, olie) wordt op het oppervlak aangebracht om de lucht tussen taster en werkstuk te elimineren, aangezien lucht een zeer slechte ultrasone geleider is. Het ultrasone apparaat wordt gekalibreerd met behulp van genormaliseerde referentieblokken (V1-, V2-blok of toepassingsspecifieke blokken) om de nauwkeurigheid van de afstands- en amplitudemetingen te garanderen.
Voor lascontrole wordt de techniek met transversale golven met brekingshoeken van 45, 60 of 70 graden toegepast om defecten te detecteren waarvan de oriëntatie evenwijdig is aan de lasas (bindingsfouten, longitudinale scheuren, doorlasfouten). De scanning wordt aan beide zijden van de lasverbinding uitgevoerd om het volledige lasvolume te inspecteren. De TOFD-techniek maakt gebruik van een paar transducers (zender en ontvanger) en benut de signalen die door de uiteinden van de defecten worden gebogen voor een nauwkeurige hoogtedimensionering. Phased Array maakt het mogelijk de ultrasone bundel elektronisch te sturen om sectorscans uit te voeren en in real-time cartografieën van het geïnspecteerde volume te genereren.
Elke gedetecteerde indicatie wordt beoordeeld volgens de aanvaardingscriteria vastgelegd in de toepasselijke normen (EN ISO 11666 voor stalen lassen, bijvoorbeeld) of volgens de specificaties van de klant. Er wordt een gedetailleerd inspectierapport opgesteld, met de controleparameters, de kalibratieresultaten, de lokalisatie en dimensionering van de defecten, alsook het aanvaardingsoordeel.
Industriële toepassingen
- Controle van stomplassen en hoeklassen op staal, roestvast staal en speciale legeringen
- Inspectie van smeedstukken (assen, wielen, flenzen) en gietstukken voor de detectie van interne defecten
- Meting van resterende wanddikte op leidingen, tanks en uitrustingen in bedrijf (corrosiemonitoring)
- Controle van platen en gewalste producten voor de detectie van delaminaties en interne insluitingen
- Inspectie van drukapparatuur en drukvaten volgens de ASME- en EN 13445-codes
- Geavanceerde controle met TOFD en Phased Array voor de nauwkeurige dimensionering van kritische defecten en monitoring in bedrijf (fitness for service)
Voordelen van ultrasoon onderzoek
- Volumetrische detectie: vermogen om de volledige materiaaldikte te doorgronden en defecten in de diepte te lokaliseren
- Hoge detectiegevoeligheid en mogelijkheid om defecten nauwkeurig te dimensioneren (hoogte, lengte, positie)
- Geen gevaar door ioniserende straling, in tegenstelling tot industriële radiografie
- Real-time resultaten die een snelle besluitvorming op locatie mogelijk maken
- Geavanceerde technieken (TOFD, Phased Array) die doorsnede-beelden en volledige traceerbaarheid van de resultaten bieden
Referentienormen
EN ISO 17640 • EN ISO 11666 • EN ISO 16810 • EN ISO 16811 • EN ISO 10863 (TOFD) • EN ISO 13588 (Phased Array) • ASME Section V Article 4
Veelgestelde vragen
Ultrasoon onderzoek (UT) is een volumetrische NDO-methode die gebruikmaakt van hoogfrequente geluidsgolven (doorgaans 0,5 tot 15 MHz) om interne defecten in materialen te detecteren. Een piëzo-elektrische taster zendt ultrasone pulsen uit die door het materiaal reizen. Wanneer de golf een defect of grensoppervlak ontmoet, wordt een echo teruggekaatst waarmee de positie, afmeting en aard van de discontinuïteit worden bepaald.
Beide zijn volumetrische methoden, maar ultrasoon onderzoek maakt gebruik van geluidsgolven terwijl radiografie ioniserende straling gebruikt. UT biedt nauwkeurigere defectdimensionering (met name hoogtebepaling), produceert geen stralingsgevaar en levert real-time resultaten. Radiografie daarentegen levert een permanent beeld dat door derden kan worden beoordeeld en is bijzonder gevoelig voor volumetrische defecten zoals porositeiten en gasholten.
TOFD (Time of Flight Diffraction) en Phased Array zijn geavanceerde ultrasone technieken. TOFD maakt gebruik van diffractiesignalen aan de uiteinden van defecten voor een nauwkeurige hoogtedimensionering. Phased Array gebruikt een multi-elementtaster waarvan de elementen individueel worden aangestuurd om de geluidsbundel elektronisch te sturen en te focussen, wat resulteert in doorsnede-beelden van het geïnspecteerde volume.