Ottimizzazione della tecnica sperimentale pulse phase thermography per il controllo non distruttivo di provini sottili

The purpose of the present work is the improvement of the experimental technique \Pulse Phase Thermography" (PPT) for the identi cation and characterization of size and depth of defects within non-metallic materials. In particular, attention has been given to the de nition of the optimal parameters for the analysis of Plexiglas specimens whose thickness is a few millimeters, which di er from those two centimeters thick previously studied for the nonnegligible contribution of the thermal wave re ected by the back surface on the surface temperature. After an introduction on the thermographic techniques for non destructive testing (NDT) and their theoretical aspects, the experimental apparatus and the used PPT procedure are described in detail. Then the nite element model representative of the phenomenon it's introduced and validated. The results of experimental campaigns on Plexiglas plates 2 cm and 4 mm thick and the numerical results are then expounded. The numerical model is used to show the behavior of the defective test specimens while varying the parameters of the test: this analysis leads to the innovative element of the work, that is the de nition of the optimal parameters and the calculation of the requirements for the detection of defects in various materials. Their estimate is based partly on theoretic considerations and partly on a software that analyzes multiple defects given the parameters of the trial, developed during this work. To conclude, according to the results, the experimental apparatus has been modi ed by increasing the power of the heating elements by approximately three times, extending the range of the detectable defects.

L'obiettivo del presente lavoro e il miglioramento della tecnica sperimentale basata su termogra e all'infrarosso \Pulse Phase Thermography" (PPT) per l'individuazione di difetti all'interno di materiali non metallici e la loro caratterizzazione in termini di estensione e profondit a. In particolare, l'attenzione e stata rivolta alla de nizione dei parametri ottimali per l'analisi su provini in plexiglas il cui spessore e nell'ordine dei millimetri, che si di erenziano da quelli spessi due centimetri studiati in precedenza per il contributo non trascurabile dell'onda termica ri essa dal fondo sulla temperatura super ciale. Dopo un'introduzione sulle tecniche termogra che per controlli non distruttivi e sugli aspetti teorici del problema, viene illustrato l'apparato sperimentale e descritta in dettaglio la procedura PPT utilizzata. E quindi introdotto e validato il modello ad elementi niti rappresentativo del fenomeno. Sono poi presentati i risultati di campagne sperimentali su lastre in plexiglas di 2 cm e 4 mm di spessore con analisi dell'errore sul calcolo della profondit a, quindi i risultati numerici, che mostrano il comportamento dei provini difettati al variare dei parametri di prova e sono propedeutici agli elementi innovativi del lavoro, cio e la de nizione dei parametri ottimali ed il calcolo dei requisiti per l'individuazione dei fori in vari materiali. Tale calcolo e basato in parte su considerazioni teoriche ed in parte sull'utilizzo di un programma di regressione su vari fori appositamente realizzato. In ne secondo le speci che risultanti e stato modi cato l'apparato sperimentale aumentando la potenza degli elementi riscaldanti di circa tre volte.