| Abstract | Nerazorna ispitivanja (engl. Non-destructive testing, NDT) metode su kontrole materijala bez utjecaja na funkcionalnost ispitnog objekta. Ovisno o izabranoj metodi, ispituje se površina ili volumen materijala. Ultrazvučna metoda, korištena u sklopu ovog rada, ispituje volumen cijelog objekta s ciljem detekcije i karakterizacije nepravilnosti. Ultrazvučna metoda dijeli se na tehnike, od kojih je u okviru ovog istraživanja odabrana tehnika odjeka, gdje jedan pretvornik (sonda) istovremeno služi za odašiljanje i primanje impulsa. Ultrazvučni uređaj na koji je sonda povezana daje 2D prikaz interakcije između ultrazvuka i objekta ispitivanja. Položaj amplitudnog odjeka na horizontalnoj osi prikaza predstavlja udaljenost navedenog odjeka u materijalu, a visina amplitudnog odjeka na vertikalnoj osi predstavlja veličinu reflektirane površine.
Tehnika DGS (engl. Distance Gain Size) dijagrama podskup je tehnike odjeka, a koja koristi niz teoretski izvedenih krivulja koje povezuju duljinu puta ultrazvuka (distance), pojačanje sustava (gain) i veličinu disk reflektora (size). DGS dijagram dio je tehničkih podataka koje proizvođač prilaže uz pojedinu sondu. DGS tehnika provodi se u dvije konfiguracije, odnosno očitavanjem vrijednosti s DGS dijagrama ili pomoću ultrazvučnih uređaja koji imaju integrirane DGS dijagrame. Korištenjem ove tehnike procjenjuje se veličina ekvivalentnog reflektora, odnosno uspoređuje se veličina detektirane nepravilnosti s veličinom poznatog disk reflektora. Kako bi se osigurala točnost mjerenja, provedeno je podešavanje ultrazvučnog sustava pomoću kalibracijskih blokova. Kalibracijski blokovi u sebi imaju uvrte s ravnim dnom (engl, FBH – Flat Bottommed Hole), a koji su jedna od izvedbi disk reflektora. Spomenuti disk reflektori imaju jasno definirane dimenzije, te se s njihovom veličinom uspoređuju izmjerene veličine nepravilnosti.
U eksperimentalnom dijelu ovog rada, provedena su mjerenja s različitim ultrazvučnim sustavima, u svrhu utvrđivanja točnosti DGS tehnike. Korištena je DGS tehnika u dvije spomenute konfiguracije, s četiri ultrazvučna uređaja i dvije sonde, a mjerenja su provedena na tri kalibracijska bloka. Dobiveni rezultati nisu bili dovoljno točni za ultrazvučni sustav koji je koristio sondu od 5 MHz i blok debljine 95,1 mm, dok su za sve ostale postave ultrazvučnih sustava rezultati bili točni uz minimalna odstupanja. |
| Abstract (english) | Non-destructive testing (NDT) methods are used to inspect materials without affecting the functionality of the test object. Depending on the chosen method, either the surface or the volume of the material is inspected. The ultrasonic method, used in this study, examines the entire volume of the object to detect and characterize flaws. The ultrasonic method is divided into various techniques, and for this research, the echo technique was chosen, where a single transducer (probe) is used simultaneously for transmitting and receiving pulses. The ultrasonic device connected to the probe provides a 2D display of the interaction between the ultrasound and the test object. The position of the echo on the horizontal axis represents the distance of the mentioned echo within the material, while the echo height on the vertical axis represents the size of the reflected surface.
The DGS (Distance Gain Size) diagram technique is a subset of the echo technique, utilizing a series of theoretically derived curves that correlate the ultrasound path distance, system gain, and the size of the disk reflector. The DGS diagram is part of the technical data provided by the manufacturer for each probe. The DGS technique can be performed in two configurations: by reading values from the DGS diagram or using ultrasonic devices with integrated DGS diagrams. This technique estimates the size of the equivalent reflector, comparing the size of the detected flaw with the size of a known disk reflector. To ensure measurement accuracy, the ultrasonic system was adjusted using calibration blocks. These blocks contain flat-bottom holes (FBH), which are one configuration of disk reflectors. These disk reflectors have distinctly defined dimensions, and the measured sizes of flaws are compared to their sizes.
In the experimental part of this study, measurements were conducted with different ultrasonic systems to determine the accuracy of the DGS technique. The DGS technique was used in the two mentioned configurations, with four ultrasonic devices and two probes, and measurements were conducted on three calibration blocks. The results obtained were not sufficiently accurate for the ultrasonic system using a 5 MHz probe and a 95.1 mm thick block, whereas for all other ultrasonic system setups, the results were accurate with minimal deviations. |
