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SAFT, TOFD, Phased Array - klassische Anwendungen und neuere Entwicklungen der Ultraschall-Bildgebung

 
: Spies, M.; Rieder, H.; Dillhöfer, A.; Müller, W.; Schmitz, V.

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Volltext (PDF; )

Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung -DGZfP-, Fachausschuss Ultraschallprüfung:
Bildgebende Verfahren für die Ultraschallprüftechnik. CD-ROM : Seminar des FA Ultraschallprüfung, 11.-12.11.2013, Berlin
Berlin: DGZfP, 2013 (DGZfP-Berichtsbände 145-CD)
ISBN: 978-3-940283-54-2
Vortrag 2, 37 S.
Seminar "Bildgebende Verfahren für die Ultraschallprüftechnik" <2013, Berlin>
Deutsch
Konferenzbeitrag, Elektronische Publikation
Fraunhofer ITWM ()
Fraunhofer IZFP ()

Abstract
Der sichere Betrieb von Anlagen und Transportmitteln erfordert die permanente Inspektion relevanter Bauteile und Komponenten. Bei der Anwendung von ZfP-Verfahren wird die Auswahl geeigneter Prüfmethoden in vielen industriellen Bereichen durch das zu untersuchende Material und die aufzufindenden Fehler bestimmt. Zur Rissprüfung in oberflächennahen Bereichen werden üblicherweise magnetische Verfahren, Farbeindringverfahren oder spezielle Ultraschallverfahren eingesetzt. Um Fehler im Volumen zu finden, werden in der Regel radiographische Verfahren oder Ultraschall-Prüf-techniken verwendet.
Zur Ultraschallprüfung stehen verschiedene Verfahren zur Verfügung, die beispiels-weise auf dem Einsatz einzelner Prüfköpfe, Tandem- oder Pitch-and-Catch-Anordnungen oder auf der Phased-Array-Technik basieren. Zuverlässige Fehlerdetektion erfordert ein definiertes und reproduzierbares Abscannen entlang der Bauteiloberflächen. Aus den Ultraschall-HF-Daten können Amplituden- und Laufzeitinformationen gewonnen und zur Charakterisierung eines Fehlers herangezogen werden. Allerdings liefert eine solche Vorgehensweise unzureichende quantitative Ergebnisse, wenn komplexe Fehlergeometrien und/oder ungünstige Materialeigenschaften vorliegen.
Über die Jahre wurden bildgebende Verfahren wie die Synthetische Apertur Fokus Technik SAFT, die Time-of-Flight Diffraction Technique TOFD und die Phased-Array-Technik zur Verbesserung der Ultraschallprüfung erfolgreich entwickelt und eingesetzt – nicht nur im Hinblick auf solche komplexen Prüfsituationen. Die algorithmische (Weiter-) Verarbeitung der Ultraschall-Rohdaten mittels SAFT führt zu einer Reduzierung der strukturbedingten Rauschsignale und zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses der Fehlersignale. Für spezifische Fehler- und Bauteilkonfigurationen liefert das TOFDVerfahren zuverlässige Ergebnisse bei der Vermaßung von Rissen. Auch die Phased-Array-Technik schließlich bietet applikationsspezifische Vorteile durch vielfältige Möglichkeiten bei den Sensor-Konfigurationen, aber auch bei der algorithmischen Datenverarbeitung.
Dieser Beitrag zeigt ausgewählte Entwicklungen und Anwendung dieser bildgebenden Verfahren aus der Vergangenheit, ebenso wie aktuelle Ansätze, die insbesondere auf neuen Möglichkeiten zur schnelleren Datenerfassung und –verarbeitung beruhen.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-311666.html