Verwendung eines Großmanipulators zur Charakterisierung der Schallfelder elektromagnetischer Ultraschallwandler von SH-Wellen für langreichweitigen Ultraschall

Langreichweitiger Ultraschall (Long Range Ultrasonic Testing, LRUT) wird in der zerstörungsfreien Prüfung insbesondere zur Schädigungsdetektion in unzugänglichen Bereichen eingesetzt. Elektromagnetische Ultraschallwandler (ElectroMagnetic Acoustic Transducers, EMATs) bieten den Vorteil, koppelmittelfrei und modenrein geführte Ultraschallwellen in Platten und Rohren anzuregen. Es gibt zurzeit noch wenige quantitative Informationen zur Schallfeldausprägung von LRUT, welcher mit elektromagnetischen Prüfköpfen erzeugt und empfangen wurde. Im Rahmen dieser Arbeit wurden mit einem Großmanipulator an ausgedehnten Stahlstrukturen detaillierte Untersuchungen durchgeführt. Insbesondere wurden dabei sowohl die USWellenlänge und die Ultraschallmoden als auch die Aperturbreiten variiert. Es wurde untersucht, ob Formeln zur Beschreibung des Schallfeldes gewonnen werden können, womit Rückschlüsse auf die Wandlerauslegung gezogen könnte. Des Weiteren wurde der Einfluss der Drehung des Empfangs-Wandlers untersucht. Da für Rohre und Platten häufig gewalzte Stähle eingesetzt werden, ist der Einfluss der Textur auf Schallfeld und Ausprägung der Moden von entscheidender Bedeutung. Im Zuge dieser Masterarbeit wurden daher auch Rotationsmessungen durchgeführt, um den Einfluss der Anisotropie auf die LRUT Laufzeiten zu untersuchen.