NEWS je zkratka z anglického Non-linear Elastic Wave Spectroscopy (nelineární ultrazvuková spektroskopie). Jde o aktivní ultrazvukovou screeningovou metodu nedestruktivního testování (NDT), která umí diagnostikovat různé materiály ve velkých objemech najednou v řádu sekund.
Výstupem jsou indikace poškození materiálu v měřené zóně – čím hustší síť senzorů, tím přesnější lokalizace defektu. Defekty mohou být jak povrchové tak podpovrchové.
Metoda se používá v kombinaci s dalšími verifikačními NDT metodami pro dohledání defektu a jeho klasifikaci a umí zefektivnit diagnostiku po stránce časové náročnosti až o 6x, což má příznivý dopad i na finanční náročnost NEWS diagnostik v kombinaci se sekundárními NDT.
Základními aspekty NEWS diagnostiky jsou:
Společností Bohemian Technology Group s.r.o. je vyvíjeno a vyráběno několik modifikací měřící aparatury, kterou lze nastavením uzpůsobit jak pro periodická měření a servisní nahodilé diagnostiky, tak ji i integrovat skrze otevřené rozhraní do automatizovaných NDT linek.
Metody NEWS nejsou jedním postupem NDT, ale spíše obecným principem, z něhož je vyvinutých několik metod NDT diagnostik zkoušených těles a konstrukcí a každá má svá specifika, pro něž se hodí více pro tu či onu aplikaci.
Představte si klasickou tahovou zkoušku a sledujme graf aplikovaného napětí a odečtěme příslušnou deformaci tomu odpovídající. U klasických materiálů jako jsou kovy a keramiky očekáváme jistou část této závislosti lineární. Tak to pro diagnostikovaný materiál platí v nepoškozeném stavu. Vytvořme však na trhacím tělese malou trhlinku, pouhým okem nepostřehnutelnou a sledujte chování vzorku při tahové zkoušce. Naměřená závislost deformace již nevykazuje tak zřejmý lineární charakter.
Stejným způsobem se vyšetřuje i materiál. Místo zatěžovacího napětí se používá několik velikostí amplitudy ultrazvukového buzení a sleduje se odezva chování materiálu v daném místě. S přesnější principy měřicích metod se zákazníci seznamují během školení na naše produkty, a to velice názorným způsobem přímo při měření s reálnými tělesy. Pochopení celého principu se tak stává otázkou několika málo minut.
Tento postup lze přenést i na přirozeně nelineární a anizotropní materiály typu kompozitů, betonů a dřeva. Jen namísto lineární závislosti se před měřením kalibruje obecná výchozí křivka nelinearity pro vzorek bezvadných těles. NEWS je metodu komparativní, což je její silnou výhodou, že nenutí uživatele dopodrobna znát chování zkoumaných materiálů.
Základní metody měření (neklademe si za cíl vytvořit k anglickým názvům český překlad, neboť by to bylo někdy matoucí při hledání relevantních odkazů, literatury a referencí):
A jedna posilující metoda zpracování signálu (aplikovatelná na SSM, PI, ESAM):
Pro měření NEWS se naše produkty v základu dodávají se softwarem implementujícím metodu SSM, neboť ta pokrývá 80 % diagnostických aplikací pro svou robustnost, jednoduchost a zároveň snadnou modifikovatelnost pro automatizaci.
Na závěr zbývá zmínit, že metody NEWS lze rozdělit do dvou pomyslným kategorií, které nemají mezi sebou ostrou hranici, a to:
(doporučujeme sekundární NDT pro verifikaci a klasifikaci defektu)
Při NDT diagnostice NEWS je možné aplikovat několik filozofií, které sledují podobné cíle, ale každá může být výhodnější pro různé aplikace. Nejprve je třeba zdůraznit, že na finální dohledání defektu je potřeba svěřit jiným NDT metodám (ultrazvuky, vířivé proudy atp.), NEWS nám ulehčí práci a předvybere nám rychle z velkého objemu jen malou část, kde sekundární verifikační metody umí defekty dohledat a klasifikovat (určit hloubku, velikost apod.)
S pomocí diagnostického vybavení BOTEG se na těleso umístí síť senzorů a postupně se provede diagnostika, kdy se všechny snímače vystřídají v roli vysílače a okolní poslouchají odezvu. Princip vyhodnocení je komparativní – porovnáváme nalezené nelineární chování v jednotlivých zónách na tělese.
Postup verifikace je takový, že se setřídí indikované nelinearity od nejhorší a sekundární NDT dohledává do okamžiku, dokud jsou nacházeny nepřípustné vady (hranice nastavení přípustnosti a nepřípustnosti vady, popřípadě kalibrace velikosti vady je typickou Bayesovou úlohou a nikdy není ostrá).
Modelové těleso na obrázku (parovodní turbína při odstávce) lze s pomocí diagnostiky NEWS včetně umisťování sond a přípravy měření udělat cca do 1/6 času konvenčních NDT UT a PA a řádově tak zefektivnit po stránce časové náročnosti a financí NDT diagnostiky.
NEWS lze modifikovat na automatizovanou kontrolu kvality sériových polotovarů. Není třeba mít obavy z potřeby 100 % NDT kontroly mnohokusových produkcí.
Postup je takový, že se prvními několika vyrobenými kusy systém NEWS nakalibruje a tyto diagnostikované kusy se dají nakonec nebo náhodně mezi následně diagnostikované polotovary/výrobky. S vysokou kadencí je pak sledováno odchýlení nelineárních parametrů od stanovené limity a nebo intervalu hodnot.
Velice silnou se NEWS stávají při kontinuálním nebo periodickém monitoringu kritických míst konstrukcí. Systém se nastaví pro sledování vývoje nelineárních parametrů v čase.