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Updated: Sep 10, 2025
11:34
Subsurface Defect Localization by Structured Heating Using Laser Projected Photothermal Thermography
Published on: May 15, 2017
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Análisis de ondas térmicas basado en fases para la caracterización lateral de defectos subterráneos en materiales
Botao Ma1, Chen Liu1, Shupeng Sun1
1Department of Engineering Mechanics, School of Civil Engineering, Shandong University, Jinan 250061, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|August 28, 2025
Resumen
La termografía de bloqueo utiliza ondas térmicas moduladas para encontrar defectos subterráneos. La frecuencia de excitación tiene un impacto en la resolución lateral y la sensibilidad a la profundidad, con frecuencias más altas que mejoran la definición de límites para defectos menos profundos.
Área de la Ciencia:
- Ciencias de los materiales
- Pruebas no destructivas
- Termografía por infrarrojos
Sus antecedentes:
- La termografía de bloqueo es un método clave de prueba no destructiva por infrarrojos (NDT).
- La caracterización cuantitativa de los defectos subterráneos a varias profundidades es un desafío.
- Optimizar la detección de defectos requiere comprender el comportamiento de las ondas térmicas.
Objetivo del estudio:
- Investigar la resolución lateral de la detección de defectos subterráneos utilizando la termografía de bloqueo basado en fases.
- Analizar la influencia de la frecuencia de excitación en la visibilidad de los defectos y la definición de los límites.
- Establecer directrices para la selección de frecuencias de excitación óptimas en la TND de ondas térmicas.
Principales métodos:
- Integración de modelado analítico y simulación de elementos finitos.
- Análisis basado en fases de las variaciones de la temperatura de la superficie.
- Análisis de la diferencia de fase para evaluar las características del defecto.
Principales resultados:
- La frecuencia de excitación afecta significativamente la visibilidad del defecto y la definición de los límites.
- La longitud de difusión térmica, dependiendo de la frecuencia, controla la profundidad de penetración y la propagación lateral.
- Las frecuencias más altas mejoran la resolución lateral; las frecuencias más bajas mejoran la detectabilidad de defectos más profundos.
- Un umbral de relación radio/profundidad de 2 es crítico para una delimitación fiable de los límites.
Conclusiones:
- La frecuencia de excitación es un parámetro crucial para equilibrar la sensibilidad a la profundidad y la resolución lateral en la termografía de bloqueo.
- Se proporciona orientación práctica para optimizar la selección de frecuencias en la TND de ondas térmicas.
- El tamaño del defecto y la relación de profundidad influyen críticamente en la fiabilidad de la detección.
