Poster

Ausbildung, Akkreditierung und Zertifizierung; Normen und Regeln
P1^[Mo.4.B]	Neuordnung des Ausbildungsberufes Werkstoffprüfer H. Wessel-Segebade, Königs Wusterhausen Kurzfassung: Die prüftechnischen Berufe werden neu geordnet und es wird ab voraussichtlich August 2013 einen Aus... mehr Kurzfassung: minimieren Die prüftechnischen Berufe werden neu geordnet und es wird ab voraussichtlich August 2013 einen Ausbildungsberuf Werkstoffprüfer mit vier Fachrichtungen geben: Metalltechnik, Wärmebehandlungstechnik, Kunststofftechnik und Systemtechnik. Der Werkstoffprüfer Systemtechnik führt überwiegend zerstörungsfreie Prüfungen in technischen Anlagen und Systemen durch. Wie die zerstörungsfreie Materialprüfung im Ausbildungsrahmenplan verankert wurde und wie die Abschlussprüfung aussehen wird, wird im Vortrag erläutert werden.
P2	Ultraschall-Phased Array Prüfgeräte in Forschung und Ausbildung H. Küchler, EVIDENT Europe, Hamburg D. Schulze, HTWK Leipzig Kurzfassung: In Forschung und Ausbildung an Hochschulen und Universitäten sind seit langer Zeit Ultraschallprüfg... mehr Kurzfassung: minimieren In Forschung und Ausbildung an Hochschulen und Universitäten sind seit langer Zeit Ultraschallprüfgeräte im Einsatz. Seit einigen Jahren werden im Markt der zerstörungsfreien Materialprüfung Ultraschall Phased Array Geräte eingesetzt. Um diese neue Technologie umfassend in Lehre und Forschung einzusetzen wurde seitens der HTWK Leipzig ein Leistungsblatt erarbeitet, welches die Leistungsfähigkeit eines geeigneten Gerätes beschreibt. So sollen sowohl konventionelle Prüfungen und Messungen möglich sein, als auch der Einsatz von Phased Array Prüfköpfen. Eine Darstellung von Fehlerbewertungskurven nach der AVG Methode als auch der DAC-Methode wurde für beide Betriebsarten (konventionelle Prüfung als auch Phased Array Modus) gefordert. Typische Mess- und Prüfaufgaben in der Ausbildung von Maschinenbauern sind u.a. die Bestimmung von Schallgeschwindigkeiten (u.a. auch für die Bestimmung des E-Moduls), Wanddickenmessungen und die Prüfung verschiedenster Schweißnähte und Probekörper. Zur Unterstützung der Ausbilder soll eine Steuerung über einen PC und die Ausgabe der Anzeigen an einem Beamer möglich sein. Diese genannten Aufgaben werden vom Ultraschallprüfgerät Epoch 1000i erfüllt. Die Bedienung ist einfach und übersichtlich. Im Phased-Array-Modus kann zusätzlich zur Visualisierung die Schweißnahtgeometrie in ein Sektorbild eingeblendet werden. Über die mitgelieferte Software können Setups einfach gesichert werden. Die Verständlichkeit der Ultraschallprüfung wird mit diesem Gerät für die Studierenden erhöht.
P4^[Mo.4.B]	Vorstellung eines E-Learning Kurses zum Thema Ultraschallabbildung mittels SAFT H. Rieder, Fraunhofer IZFP, Saarbrücken M. Spies, Baker Hughes - Process & Pipeline Services PII Pipetronix , Stutensee I. Rieder-Dillhöfer, Rieder Kommunikation, Saarbrücken A. Dillhöfer, Stutensee Kurzfassung: Auf der DACH-Tagung 2012 in Graz haben die Autoren die exemplarische Umsetzung eines UT-1 Vorbereit... mehr Kurzfassung: minimieren Auf der DACH-Tagung 2012 in Graz haben die Autoren die exemplarische Umsetzung eines UT-1 Vorbereitungskursus mittels Blended Learning vorgestellt und diskutiert. Die Aufbereitung der verschiedenen Lerninhalte in Form von Texten, Testfragen, Bildmaterial und interaktiven Simulationen wurde ebenso aufgezeigt wie die zu beachtenden administrativen Randbedingungen innerhalb der Ausbildungsorganisation. Im Rahmen einer sogenannten 'ZfP-Akademie' wurden Teile des Kursus UT-1 auf der Lernplattform ILIAS integriert. Das für den Vorbereitungskurs UT-1 benötigte didaktische und methodische Konzept unterscheidet sich erheblich von der methodischen Vorgehensweise bei der Umsetzung von wesentlich komplexeren Lerninhalten. Wir stellen unsere Umsetzung zum Thema Ultraschallrekonstruktion mittels SAFT (Synthetic Aperture Focussing Technique) als E-Learning Kurs vor.
P5^[Mo.4.A]	Phased-Array-Technik in Ultraschall-Rotationsprüfanlagen (PA-ROT) zur Fehlerdetektion von Schrägfehlerlagen bis +/-15° mit der Paintbrush-Methode T. Weise, C. Breidenbach, R. Prause, Baker Hughes Digital Solutions, Hürth P. Meyer, BENTELER Steel/Tube, Dinslaken Kurzfassung: Natürliche Längsfehler haben aufgrund der Herstellungsverfahren oft Schräglagen im Bereich bis ±15°... mehr Kurzfassung: minimieren Natürliche Längsfehler haben aufgrund der Herstellungsverfahren oft Schräglagen im Bereich bis ±15°. Gegenwärtig werden diese Schrägfehlerlagen mit den bestehenden Phased-Array-Ultraschall-Prüfsystemen in Pfützentechnik (GRP-USIPxx-HELIX; schraubenförmiger Rohrtransport) und in Clustertechnik (GRP-USIPxx-Portal; Drehrollgang) detektiert. Mit diesen Prüfanlagen werden Schräglagen mit der sogenannten Paintbrush-Methode lückenlos, d.h. jede beliebige Fehlerlage, bis +/-22° aufgefunden. Zusätzliche Schräglagen (z.B. +/-30°; +/-45°) können mit der Methode der Winkeleinschallung (Steering) überprüft werden. In Rotationsanlagen mit konventioneller Prüftechnik werden Schrägfehler nur unter sehr speziellen Randbedingungen detektiert. Mit Implementierung der Phased-Array-Technik in Rotationsprüfanlagen können diese Schräglagen bis +/-15° lückenlos mit der Phased-Array Paintbrush-Methode detektiert werden. Dies wurde erfolgreich in Praxisversuchen validiert. Die Prüfung auf Schrägfehlerlagen wird zukünftig eine wesentliche Erweiterung in der Ultraschall-Prüftechnik sein. Internationale Standards, z.B. API5CT oder Exxon EMQSP2.5, erwünschen bzw. erfordern heute schon eine Prüfung auf Schrägfehlerlagen.
Bauwesen
P6^[Mo.4.C]	Praktische und praxisnahe Untersuchung von Spannbetonbauwerken mit bildgebenden Ultraschallecho-Verfahren S. Schulze, Hupfer Ingenieure, Hamburg M. Krause, BAM, Berlin K. Mayer, Universität Kassel Kurzfassung: Die zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen (ZfPBau) findet mit zunehmender Weiterentwicklung der Prüf... mehr Kurzfassung: minimieren Die zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen (ZfPBau) findet mit zunehmender Weiterentwicklung der Prüfverfahren immer mehr Eingang in die Planung beim Bauen im Bestand und bei der Zustandsuntersuchung und Qualitätssicherung bei Neubauten und Sanierungsmaßnahmen. Um die Akzeptanz der ZfPBau in der Praxis weiter zu verbessern, müssen Resultate in wirtschaftlich vertretbarem Rahmen erreicht werden, auch für komplexe Prüfaufgaben. Gleichzeitig sollten Resultate für Auftraggeber und andere Baufachleute ohne entsprechenden Hintergrund in der zerstörungsfreien Prüfung weitestmöglich intuitiv nachvollziehbar sein. Wesentlicher Bestandteil dabei ist die effiziente bildgebende Auswertung von Volumendaten, die mittels automatisierter Prüfverfahren und/oder zweckmäßigen manuellen Messungen gewonnen wurden. Eine besonders komplexe Aufgabe ist die Untersuchung von Spannbetonkonstruktionen, speziell hinsichtlich des Verpresszustandes der Spannglieder. Im Rahmen des DFG-geförderten Forschungsvorhabens "Analyse von Spannbetonbauteilen mit 3D-Ultraschallcho-Verfahren" als Gemeinschaftsprojekt der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) und der Universität Kassel wurde eine große Referenztestwand erstellt, in die Hüllrohre unterschiedlichster Verpresszustände, Tiefenlagen und Bewehrungsüberdeckungen praxisnah eingebaut wurden. Für die Auswertung wurde ein an der Universität Kassel entwickeltes und an der BAM im Praxiseinsatz bewährtes flexibles Softwarepaket zur bildgebenden Rekonstruktion und Darstellung von Messdaten verwendet. Anhand von Resultaten an dieser Testwand sowie an realen Spannbetonbauwerken mit praktischen Fragestellungen werden aktuelle Fortschritte in der bildgebenden Ultraschallechountersuchung im Bauwesen aufgezeigt.
P7^[Mo.4.A]	Räumliche Kenngrößen des Schallfeldes punktförmiger Ultraschall-Prüfköpfe im Niederfrequenz-Bereich in Polyamid - Experimentelle Untersuchungen und Simulation S. Maack, M. Krause, BAM, Berlin K. Mayer, Universität Kassel Kurzfassung: Mit der Entwicklung kontaktmittelfrei arbeitender Prüfköpfe gelang es, eine breitere Akzeptanz für ... mehr Kurzfassung: minimieren Mit der Entwicklung kontaktmittelfrei arbeitender Prüfköpfe gelang es, eine breitere Akzeptanz für die Anwendung von Ultraschallverfahren im Bauwesen zu erzielen. Aufgrund der oft nicht optimalen Ankopplungsbedingungen an die rauen Oberflächen der Materialien werden hierfür in der Regel Gruppenstrahler verwendet, die aus mehreren einzelnen beweglich gelagerten und parallel geschalteten Prüfköpfen bestehen. Diese Gruppenstrahler waren unter anderem Gegenstand einer umfangreichen Forschungsarbeit zur Charakterisierung von Schallfeldern im Niederfrequenz-Bereich. An der BAM wurde hierfür ein vollautomatischer Prüfstand entwickelt, durch den die wesentlichen Kenngrößen des Schallfeldes räumlich erfasst werden. Ein zentraler Teil dieser Forschungsarbeit war die Untersuchung der Kenngrößen des Schallfeldes von Einzelprüfköpfen, aus denen die Gruppenstrahler aufgebaut sind. Die Untersuchungen erfolgten in einem ersten Schritt an einem isotropen homogenen Werkstoff (Polyamid). Es werden zwei Arten von Einzelprüfköpfen vorgestellt. Mit der ersten Bauart können Longitudinalwellen mit der zweiten Bauart können direkt Transversalwellen (SH-Welle) angeregt werden. Da die Einzelprüfköpfe eine im Verhältnis zur angeregten Wellenlänge kleine kreisförmige Kontaktfläche haben, kann bei der Beurteilung der Kenngrößen vereinfachend von einer punktförmigen Schallanregung ausgegangen werden. Ein Vergleich der Messergebnisse mit den umfassend beschriebenen theoretischen Modellen zeigt, dass sich diese nicht vollständig übertragen lassen. Es wurden insbesondere bei den Kenngrößen der Transversalwellenanteile messbare Abweichungen festgestellt, die einer weiterführenden Interpretation bedurften. Mit Hilfe von Simulationsrechnungen (EFIT) wird das Wellenbild innerhalb des halbkugelförmigen Probekörpers abgebildet. Die Simulationsrechungen liefern den entscheidenden Ansatz zur Erklärung der Abweichungen der Messergebnisse von den theoretischen Annahmen. Durch die räumlich begrenzte Ausdehnung des Probekörpers und die bei der Schallanregung auftretenden unterschiedlichen Wellenmoden kommt es zu Überlagerungseffekten, die die Abweichungen erklären. Dies ist eine wesentliche Erkenntnis für die weiterführenden Untersuchungen an niederfrequenten Schallfeldern mit dem entwickelten Prüfstand.
P8^[Mo.4.A]	3D-SAFT Imaging von Streuern in Brettschichtholz M. Krause, U. Effner, S. Müller, T. Nowak, D. Vergin, BAM, Berlin P.K. Chinta, K. Mayer, Universität Kassel Kurzfassung: Aktuell wird die Ultraschallechotechnik für Holzbauteile genutzt, indem aus der Abschattung eines a... mehr Kurzfassung: minimieren Aktuell wird die Ultraschallechotechnik für Holzbauteile genutzt, indem aus der Abschattung eines ansonsten stabilen Rückwandechos auf Auffälligkeiten im Holzbauteil geschlossen wird. Dabei werden Transversalwellen (Mittenfrequenz 50 kHz) mit der Polarisationsrichtung in Faserrichtung (L) angewendet. In einem 2012 abgeschlossenen Forschungsvorhaben wurde nun die direkte Abbildung von Streuern durch anisotrope SAFT-Rekonstruktion entwickelt. Dazu werden flächig aufgenommene Ultraschallmessdaten mit automatisiert scannenden Druck- und Scherwellenköpfen erzeugt und auf Basis anisotroper Geschwindigkeitsverteilungen rekonstruiert. Benutzt werden die auch häufig für Beton eingesetzten trocken ankoppelnden Punktkontakt-Prüfköpfe. Da damit auch intensive Oberflächenwellen erzeugt werden, entstehen im Material zusätzliche Kopfwellen, die ebenfalls bei der Rekonstruktion berücksichtigt werden. Da die Wellengeschwindigkeiten in Holz individuell stark schwanken, wird eine interaktive Auswertetechnik zur Ermittlung der Materialkonstanten angewendet. Für die Messungen werden Druckwellen sowie Scherwellen in zwei Polarisationsrichtungen verwendet. Die Messungen erfolgen sowohl mit automatischen Scansystemen als auch mit einem linearen Array (kommerziell erhältlicher multistatischer Messkopf ähnlich einem Sampling Phased Array). Gezeigt werden Ergebnisse an Bauteilen mit künstlichen und realen Fehlstellen. Das Forschungsprojekt wurde gefördert vom BBR (Bundesamt für Bau- und Raumordnung, Zukunft Bau).
P9^[Mo.4.C]	Untersuchungen zum Einfluss der Karbonatisierungstiefe auf Ergebnisse der Rückprallhammerprüfung zur verbesserten Ermittlung der Betondruckfestigkeit S. Feistkorn, C. Ickert, Fachhochschule Potsdam A. Taffe, HTW, Berlin Kurzfassung: Die Rückprallhammerprüfung zur zerstörungsfreien Abschätzung der Druckfestigkeitsklasse ist bereits... mehr Kurzfassung: minimieren Die Rückprallhammerprüfung zur zerstörungsfreien Abschätzung der Druckfestigkeitsklasse ist bereits seit Jahrzehnten normativ geregelt. Bei der Prüfung wird der Zusammenhang zwischen Oberflächenhärte und Betonfestigkeiten ausgenutzt. Da Beton an frei bewitterten Bauwerken immer dem chemischen Prozess der Karbonatisierung durch Kohlendioxid der Atmosphäre ausgesetzt ist, führt dies zu einer Zunahme von Härte der Betonoberfläche, wobei die Druckfestigkeit im Betoninneren davon unbeeinflusst bleibt. Daher erlaubt der nationale Anhang der DIN EN 13791 in Deutschland die alleinige Durchführung Rückprallhammerprüfung zur Druckfestigkeitsermittlung nur bis zu einer Karbonatisierungstiefe von 5 mm. In den übrigen Ländern der EU muss immer ein Zusammenhang zwischen Rückprallwerten und zerstörend ermittelten Druckfestigkeiten (Bohrkerne oder Würfel) aufgestellt werden. Obwohl der Einfluss der Karbonatisierung, der zu einer Überschätzung der Druckfestigkeiten bei alleiniger Rückprallhammerprüfung führt, jahrelang bekannt ist, existieren für europäische Betone keine Untersuchungen, die den Einfluss der Karbonatisierung des Betons auf die gemessenen Rückprallwerte quantifizieren. Das liegt u.a. an den sehr langfristig anzulegenden Versuchen, um eine ausreichende Karbonatisierung sicherzustellen. In diesem Beitrag wird ein Untersuchungskonzept vorgestellt, bei dem Betonprismen aus verschiedenen Betonmischungen mit erhöhter CO2-Konzentration in einer Klimakammer beaufschlagt wurden. Innerhalb von sechs Monaten wurden nach der Ermittlung der Karbonatisierungstiefe Rückprallwerte aufgenommen, Würfeldruckfestigkeiten zerstörend bestimmt und somit der Einfluss der Karbonatisierungstiefe auf die gemessenen Rückprallwerte quantifiziert. Die Ergebnisse geben Hinweise auf die Eindringtiefe der Schläge der Rückprallhammerprüfung und geben einen Hinweis darauf, wie groß die Überschätzung der tatsächlichen Betondruckfestigkeit ausfällt.
Chemische / Petrochemische Industrie (Behälter, Rohrleitungen, Pipelines)
P10	Spannungsmessungen an Gashochdruckleitungen unter Praxisbedingungen J. Pohl, Hochschule Anhalt, Köthen A. Diemar, J. Hildebrand, Bauhaus-Universität Weimar A. Großmann, Dr.-Ing. Veenker Ingenieurgesellschaft, Leipzig Kurzfassung: Die Bewertung erdverlegter Gashochdruckleitungen nimmt immer mehr an Bedeutung zu, da Dauer und Kos... mehr Kurzfassung: minimieren Die Bewertung erdverlegter Gashochdruckleitungen nimmt immer mehr an Bedeutung zu, da Dauer und Kosten von Instandhaltungsmaßnahmen sowie die Sicherheit der Gashochdruckleitungen wesentliche Größen der Versorgungssicherheit mit Erdgas darstellen. Diese Größen können durch genaue Bewertungsverfahren positiv beeinflusst werden, wodurch es von größtem Interesse ist, die genauen Beanspruchungszustände zu kennen. Die Messung realer Spannungsverhältnisse an erdverlegten Gashochdruckleitungen trägt wesentlich zu einer besseren Bewertung der Standsicherheit der Druckleitungen bei. Prinzipiell sind für derartige Aufgaben Messungen mit Dehnungsmessstreifen, die röntgenografische Spannungsmessung sowie Methoden der Ultraschallspannungsmessung geeignet. Diese unterschiedlichen Varianten der Erfassung von Spannungszuständen müssen auch unter Praxisbedingungen prüfpraktisch umsetzbar gestaltet werden. Dies setzt eine zweckentsprechende Qualifizierung in Anwendung und Auswertung voraus. Anhand von Beispielen von Praxismessungen im Baustellenbereich werden die Bedingungen, Einflussfaktoren und die Genauigkeit der Messmethoden erläutert und zugehörige Ergebnisse präsentiert.
Computertomographie (CT)
P11^[Mo.4.B]	Simulation einer sehr großen Anzahl komplexer Objekte in der CT S. Kasperl, M. Franz, F. Sukowski, Fraunhofer IIS, EZRT, Fürth Kurzfassung: Die Computertomographie hat sich als bildgebendes Verfahren in der zerstörungsfreien Werkstoffprüfu... mehr Kurzfassung: minimieren Die Computertomographie hat sich als bildgebendes Verfahren in der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung seit vielen Jahren bewährt, was dazu geführt hat, dass die Einsatzgebiete und die Untersuchungsgegenstände vielfältiger und vor allem komplexer werden. Damit verbunden sind auch neue Herausforderungen an die Qualitätsprüfung. Beispielsweise werden Prüfobjekte immer größer und schwieriger durchstrahlbar. Dann sind neue Trajektorien oder Algorithmen erforderlich. Bisweilen sind Prüfteile auch schwierig zu beschaffen. Viele dieser Fragestellungen lassen sich vorab durch die Simulation der Aufgabenstellung klären. Allerdings werden auch die Anforderungen an die Simulationssoftware größer. Ergebnisse sollen realistisch, belastbar und schnell berechnet werden. Wenn dann die Anzahl der Untersuchungsgegenstände überproportional steigt, sind besondere Lösungsansätze erforderlich. So erfordert beispielsweise die Untersuchung von Zigaretten in Schiffscontainern die Behandlung von weit mehr als 50000 Einzelobjekten. Der Beitrag stellt vor wie eine sehr große Anzahl an komplexen und wiederkehrenden Objekten effektiv modelliert und schnell simuliert werden können.
P12^[Mo.4.B]	3-D-Visualisierung und statistische Analyse von Rissen in mit Computer-Tomographie untersuchten Betonproben O. Paetsch, Zuse-Institut Berlin (ZIB) K. Ehrig, D. Meinel, BAM, Berlin D. Baum, D. Breßler, S. Prohaska, Zuse-Institut Berlin (ZIB) Kurzfassung: Die zerstörungsfreie Prüfung von Betonproben mit Mikro-Computertomographie erzeugt Datensätze mit e... mehr Kurzfassung: minimieren Die zerstörungsfreie Prüfung von Betonproben mit Mikro-Computertomographie erzeugt Datensätze mit einer Größe von bis zu 2000^3 Voxel, welche mit innovativen Methoden zur automatischen 3-D-Risserkennung untersucht werden. Um das binäre Ergebnis (Riss-Nichtriss) weiter zu untersuchen ist sowohl eine quantitative als auch visuelle Analyse notwendig. Neben der direkten Visualisierung der Risse, ist es ebenfalls interessant daraus abgeleitete Größen darzustellen. Abgeleitete Größen sind z.B. die räumliche Orientierung der Risse und ihre Verteilung im Datensatz. Weitere Rissuntersuchungen betreffen die Rissgrößen, -weiten und Rissflächen. Die Berechnung dieser Größen erfolgt auf Basis der als Riss gekennzeichneten Voxel, aber auch anhand von daraus abgeleiteten Punktwolken und Mittelflächen. Da sich die Bewertung von Schadensentwicklungen in den Betonproben aufgrund der Risserkennung im Wesentlichen auf quantitative Angaben stützt, werden tabellarische Darstellungen, 1-D- und 2-D-Plots sowie 3-D-Visualisierungen eng miteinander verknüpft. Für die 3-D-Visualisierung von Rissen stehen verschiedene Methoden zur Verfügung: Isoflächen, Volume Rendering, sowie die Darstellung als Punktwolken und Mittelflächen. Achsenparallele Schnitte durch den Rissdatensatz sind als 2-D-Visualisierung weit verbreitet und können am besten mit dem dazugehörenden CT-Datensatz überlagert werden, um die Qualität der Risserkennung zu beurteilen. Welche der Visualisierungsmethoden wann die geeignetste ist und damit verbundene Probleme werden diskutiert. Eine optisch ansprechendere Darstellung kann z.B. durch Glättung der Daten erreicht werden. Damit verbundene Ergebnisänderungen werden, ebenso wie Unsicherheiten bei der automatischen Risserkennung, erörtert. Desweiteren werden andere Repräsentationen für Risse vorgestellt und deren Vor- und Nachteile diskutiert. So kann ein Riss z.B. durch seine Bounding-Box dargestellt werden, die entlang der Riss-Hauptachsen ausgerichtet ist. Dadurch kann oft eine größere Übersichtlichkeit erreicht werden. Teil der vorgestellten Rissanalyse ist die Einbettung der gefundenen Risse in das umgebende Material, was entweder eine vollständige Segmentierung des CT-Datensatzes oder eine Materialzuordnung in der Umgebung der gefundenen Risse erfordert.
P13^[Mo.4.B]	Validierung von CT-Rekonstruktionen mit DIRECTT A. Lange, A. Kupsch, BAM, Berlin M.P. Hentschel, TU Berlin Kurzfassung: Modellrechnungen mit dem CT-Algorithmus DIRECTT (Direkte iterative Rekonstruktion computertomograph... mehr Kurzfassung: minimieren Modellrechnungen mit dem CT-Algorithmus DIRECTT (Direkte iterative Rekonstruktion computertomographischer Trajektorien) [1] haben die Vorteile gegenüber anderen Ansätzen bezüglich Ortsauflösung und Dichte gezeigt [2]. Um auch die Robustheit mit experimentellen Daten zu überprüfen, werden Mustermessungen einfacher Probengeometrien unter definierten physikalischen Bedingungen durchgeführt. Diese betreffen Monochromasie (zur Vermeidung von Aufhärtung), Parallelstrahlabtastung mit kollimiertem Strahl (Vermeidung von Kantenartefakten) und Schwächungsbestimmung mittels Einzel-Pulszählung durch einen Szintillationsdetektor. Die Messungen erfolgen mit kontinuierlicher Probenbewegung ("fly by"). Die Rekonstruktionsqualität der Messungen und der Modellsinogramme wird mit gefilterter Rückprojektion und DIRECTT (nach unterschiedlichen Iterationsfortschritten) anhand integraler Kenngrößen sowie der Modulations-Transferfunktion (MTF) verglichen. [1] A. Lange et al., MP Mater. Test. 50 (2008) 272-277. [2] M.P. Hentschel et al., MP Mater. Test. 52 (2010) 668-675.
Durchstrahlungsprüfung (RT) / Strahlenschutz
P14^[Mo.4.B]	Modulares Design von integrierten, zählenden Zeilensensoren zur Detektion von Röntgenstrahlung T. Lohse, H. Heuer, P. Krüger, N. Meyendorf, Fraunhofer IKTS, Dresden H. Torlee, Fraunhofer IPMS, Dresden M. Oppermann, TU Dresden Kurzfassung: Zerstörungsfreie Prüfung von elektrischen und mechanischen Baugruppen während deren Herstellung erf... mehr Kurzfassung: minimieren Zerstörungsfreie Prüfung von elektrischen und mechanischen Baugruppen während deren Herstellung erfordert schnelle und daher besonders sensitive Röntgendetektoren. Direkt wandelnde Röntgensensoren basieren auf der Absorption von Röntgenstrahlung im Halbleiter, welche zur Generation von Elektron-Loch-Paaren führt. Bei Anlegen von hohen Gleichspannungen können die Ladungsträger getrennt und der entstehende Stromimpuls anschließend durch geeignete Elektronik ausgewertet werden. Der Röntgenabsorber selbst ist eine in Sperrrichtung gepolte Diode auf GaAs-Basis. Diese weist niedrige Dunkelströme auf und kann somit bei Zimmertemperatur betrieben werden. Der GaAs-Absorber besitzt eine strukturierte Deckelektrode, deren Design auf variables Bonden und hohe Durchschlagsfestigkeit ausgelegt ist. Der entwickelte Detektor bietet eine Reihe von Vorteilen gegenüber anderen Konzepten. Der Pixelabstand beträgt 100 µm, wobei jedes Sensormodul 1024 Pixel aufweist. Dadurch entstehen 102,4 mm lange Sensormodule, welche ihrerseits zu prinzipiell beliebiger Länge lückenlos aneinander reihbar sind. Weiterhin zeichnet sich die Auswerteelektronik durch totzeitfreies Messen, Energiediskriminierung durch zwei Energieschwellen mit je 20 Bit Zähltiefe und strahlenhartes Design auf Chiplevel aus. Durch konstruktive Maßnahmen kann die die Ausleseelektronik treffende Dosis weiter minimiert und somit eine längere Lebensdauer erreicht werden. Außerdem wurden Zuverlässigkeitsuntersuchungen an verwendeten leitfähigen sowie isolierenden Epoxid-Klebstoffen hinsichtlich der Beständigkeit gegenüber Röntgenstrahlung durchgeführt. Die Ergebnisse von Schertests sowie Analysen mittels Rasterelektronenmikroskopie, energiedispersiver Röntgenspektroskopie und Infrarotspektroskopie werden aufgeführt und diskutiert. Weiterhin werden erste Messungen mit Hilfe des Zeilensensors vorgestellt.
P15^[Mo.4.B]	Röntgenrückstreuradiographie - Eindringen statt Durchdringen, aber Bilder mit Schatten N. Wrobel, BAM, Berlin K. Osterloh, U. Zscherpel, BAM, Berlin S. Kolkoori, ROSEN Technology and Research Center, Alzenau U. Ewert, Teltow Kurzfassung: Der große praktische Vorteil der Rückstreuradiographie allgemein ist, dass kein Bilddetektor am Obj... mehr Kurzfassung: minimieren Der große praktische Vorteil der Rückstreuradiographie allgemein ist, dass kein Bilddetektor am Objekt auf der von der Strahlenquelle gegenüber liegenden Seite aufgestellt werden muss. Dieses ist immer dann gegeben, wenn sich das Untersuchungsobjekt in oder an einer Wand befindet oder es so groß ist, dass eine Durchstrahlung aufgrund der zu durchdringenden Schichtdicken nicht in Frage kommt. Von der üblichen Methode, das Objekt mit einem wandernden ausgeblendeten Einzelstrahl ("Bleistiftstrahl") abzutasten und die gesamte rückgestreute Strahlung großflächig zu registrieren, unterscheidet sich das hier verwendete Verfahren grundsätzlich [1]. Das Objekt wird voll von einem (unkollimierten) Kegelstrahl angestrahlt. Das Bild wird mit einer Kamera aus absorbierendem Material (Wolfram, Blei) aufgenommen, die einen Matrixdetektor als Bildempfänger enthält. Die "Optik" besteht aus einer besonders geformten Schlitzblende, die nach einem erweiterten Lochkameraprinzip arbeitet, das auch dickere Blendenmaterialschichten zulässt [2, 3]. Die voneinander unabhängige Positionierung von Kamera und Strahlenquellen erlaubt unterschiedliche Einstrahlgeometrien, die verschiedene Ergebnisbilder liefern. So erscheint ein komplexer Gegenstand vor einer rückstreuenden Wand völlig anders als wenn er frei im Raum steht. Röntgenrückstreubilder müssen deshalb abhängig von ihrer "Ausleuchtung" mit der Röntgenstrahlung und näheren Umgebung interpretiert werden. [1] K. Osterloh, U. Zscherpel, M. Jechow, D. Fratzscher, N. Wrobel, U. Ewert, X-ray Backscatter Imaging with a Novel Twisted Slit Collimator, ECNDT 2010 - Radiology and Radiography Methods, http://www.ndt.net/article/ecndt2010/reports/1_04_06.pdf [2] K. Osterloh, U. Ewert, H.-J. Knischek: Blende für eine bildgebende Einrichtung, Patent DE 10 2005 029674, erteilt 21. August 2008. K. Osterloh, U. Ewert, U. Zscherpel, Blende für eine Bildgebende Einrichtung, Patent DE 10 2008 025109, erteilt am 17.06.2010. [3] N. Wrobel, K. Osterloh, U. Zscherpel, U. Ewert, Variable irradiation geometry with a new backscatter camera for security applications, Future Security Proceedings 2011, ISBN 978-3-8396-0295-9
P16^[Mo.4.B]	Zuverlässigkeit radiografischer Prüfungen und Simulation C. Bellon, A. Deresch, BAM, Berlin U. Ewert, Teltow Kurzfassung: Im Rahmen des EU-Projektes PICASSO (7. Rahmenprogramm, Collaborative Project 234117) wurde das von ... mehr Kurzfassung: minimieren Im Rahmen des EU-Projektes PICASSO (7. Rahmenprogramm, Collaborative Project 234117) wurde das von der BAM entwickelte Simulationsprogramm aRTist für Zuverlässigkeitsuntersuchungen bei der Durchstrahlungsprüfung eingesetzt. Die zerstörungsfreie Prüfung sicherheitsrelevanter Komponenten in der Luftfahrt erfordert den Nachweis der Detektionswahrscheinlichkeit (POD) einer Prüfmethode für relevante Fehler. Simulationswerkzeuge können den Aufwand für entsprechend umfangreiche und zeitaufwendige Prüfserien durch Verringerung der Zahl notwendiger Experimente verringern. Neben der Entwicklung eines Konzepts für simulationsunterstützte Zuverlässigkeitsbetrachtungen in der Durchstrahlungsprüfung wurde auch die Simulationssoftware aRTist entsprechend erweitert. aRTist bietet damit eine Benutzeroberfläche zur Planung und automatischen Durchführung wiederholter Durchstrahlungssimulationen mit veränderlichen Parametern und Fehlergrößen. Weiterhin wurde eine automatische Bewertung der Sichtbarkeit von Fehlern integriert. Anhand eines Fallbeispiels aus der Luftfahrtindustrie wird die Anwendung der Softwarewerkzeuge diskutiert. Bei Betrachtung künstlicher Fehler werden experimentelle Zuverlässigkeitswerte mit den Vorhersagen der Simulation verglichen.
P17^[Mo.4.B]	Messung von Brennfleckgrößen bei Mikrofokus Stabanodenröhren J.P. Steffen, X-RAY WorX, Garbsen Kurzfassung: Durch die Standardisierung der zerstörungsfreien Prüfung von Schweißverbindungen mit Röntgentechnik... mehr Kurzfassung: minimieren Durch die Standardisierung der zerstörungsfreien Prüfung von Schweißverbindungen mit Röntgentechniken und digitalen Detektoren in der neuen EN 17636-2 ergeben sich neue Anforderungen an die verwendeten Röntgenquellen. Dazu gehören auch die Stabilität und Größe des Brennflecks. Dieser Beitrag erläutert die Messung von Brennfleckgrößen bei den häufig eingesetzten Mikrofokus-Stabanodenröhren. Die unterschiedlichen Strahlgeometrien, Öffnungswinkel und Targetanordnungen erfordern eine genaue Definition der Messeinrichtung. Es werden einige Messmethoden vorgestellt und anhand von Beispielen erläutert.
Gerätetechnik
P18^[Mo.4.A]	Neue Ultraschall-Geräte zur Fehlerprüfung und Wanddickenmessung D. Schäle, W.A.K. Deutsch, S. Grünewald, M. Platte, KARL DEUTSCH Prüf- und Messgerätebau, Wuppertal Kurzfassung: Im Jahr 2013 wird eine komplett neue Gerätelinie verfügbar sein. Das neue Ultraschall-Prüfgerät EC... mehr Kurzfassung: minimieren Im Jahr 2013 wird eine komplett neue Gerätelinie verfügbar sein. Das neue Ultraschall-Prüfgerät ECHOGRAPH 1095 ersetzt den erfolgreichen digitalen ECHOGRAPH 1090. Als bewährte Eigenschaften bleiben: robuste Folientastatur und eine Hardwarelösung zur schnellen Signalverarbeitung (kein eingebauter Industrie-PC). Wichtige Verbesserungen sind das hochauflösende Display, eine sehr hohe Impulsfolgefrequenz (bis zu 5 kHz) und ein eingebauter Tiefenausgleich (40 dB Stellbereich). Eine SD-Karte dient als Speicher für A-Bilder, Prüfkopf- und Prüfdaten. Nach dem Anschluss des Gerätes per USB an den PC können die Daten einfach über den Explorer ausgelesen werden. Optional können auch über ein PC-Programm Messdaten und Prüfköpfe verwaltet werden. Ein Rechtecksender zur Prüfung von schlecht schallbaren Materialien ist ebenfalls vorgesehen. Die Markteinführung des neuen A-Bild-Wanddickenmessers ECHOMETER 1077 wird zum Jahresende 2012 erfolgen. Das A-Bild wird in Farbe auf dem hochauflösenden Bildschirm des Gerätes dargestellt. Neben einer Blende lassen sich Prüfbereich, Verstärkung und Tiefenausgleich einstellen. Um auch Prüfpersonal ohne Ultraschallausbildung die Bedienung des Gerätes möglich zu machen wurde eine Anwenderführung integriert, die viele Entscheidungen transparent über eingeblendete Texte erleichtert. Eine Plausibilitätsprüfung überwacht die Ankopplung und ob Mehrfachechos auch "zum rechten Zeitpunkt" eintreffen. Es können alle Prüfkopftypen angeschlossen werden: Einschwingerprüfköpfe, SE-Prüfköpfe und Prüfköpfe mit Vorlauf (Delayline). Die höchste Präzision wird mit Delayline-Prüfköpfen erreicht, da kein Umwegfehler wie bei SE-Prüfköpfen auftritt. Das Gerät misst automatisch den Frequenzbereich und die Vorlaufstrecke des angeschlossenen Prüfkopfs aus und gibt den verfügbaren Messbereich an. Eine hohe Auflösung im Zeitbereich und die Erfassung der Nulldurchgänge des Signals liefern präzise Ergebnisse. Durch die hohe Messrate von 100 Hz kann der Prüfkopf ohne Probleme auch schneller verfahren werden. Die Verstärkung kann manuell oder automatisch geregelt werden. Bei automatischer Regelung ACG (automated gain correction) wird die Signalhöhe so angepasst, dass der Bildschirmbereich so gut wie möglich ausgenutzt wird (ca. 95% BSH). Mit Hilfe der Auto-TCG-Funktion (time corrected gain) werden die Echos einer Echofolge einzeln ausgeregelt.
P19	Optimierung der Sendestufe für ein Flexibles Universelles Ultraschallprüfsystem (FUPS) G. Schenk, E. Dohse, T. Erthner, R. Ploigt, BAM, Berlin S. Fenger, P. Köppe, PLR Prüftechnik Linke & Rühe, Magdeburg Kurzfassung: Trotz der zunehmenden Digitalisierung kommt den analogen Frontend-Stufen eines Ultraschallprüfsyste... mehr Kurzfassung: minimieren Trotz der zunehmenden Digitalisierung kommt den analogen Frontend-Stufen eines Ultraschallprüfsystems nach wie vor entscheidende Bedeutung zu. Dies betrifft insbesondere die Sendestufe, mit deren Hilfe der Prüfkopf angeregt wird, um den Schall in die zu untersuchende Komponente einzuleiten. Das heute gebräuchlichste Verfahren ist die Rechteckanregung. Hier wird ein negativer Rechteckimpuls erzeugt, der, was die Amplitude und die Pulsbreite betrifft, optimal auf den Prüfkopf abgestimmt werden kann. Neben diesen Parametern sind auch die Anstiegs- und Abfallzeit von Bedeutung, die zur Erreichung von Schwingerfrequenzen von bis zu 25 MHz im Bereich von weniger als 10 ns liegen sollten. Zur Erzeugung eines Rechteckimpulses wird eine Stufe benötigt, die eine Spannungsfestigkeit von mehreren hundert Volt besitzt. Sie basiert in der Regel auf einem FET-Transistor, der neben einer hohen Drain-Source Spannung noch sehr schnelle Schaltzeiten aufweisen muss, zu deren Erreichung entsprechend schnelle Treiberstufen erforderlich sind. Für eine gute Linearität der Pulsbreitensteuerung ist darüber hinaus eine möglichst kleine Gate-Source Kapazität entscheidend. Im Puls-Echo Betrieb benötigt das Prüfsystem eine Schutzschaltung, um die Empfangsstufen vor der Zerstörung durch die Hochspannung der Sendeimpulse zu schützen. Aktive Baugruppen, die während des Sendevorgangs den Eingang des Empfangsverstärkers hochohmig entkoppeln, weisen gegenüber den gebräuchlichen – niederohmigen – passiven Schaltungen Vorteile auf. Sie minimieren die Dämpfung des Sendeimpulses, womit die Empfindlichkeit des Systems verbessert wird, und verringern die Totzeit des Empfangskanals, sodass auch Echos im Sendenahbereich empfangen und verarbeitet werden können.
P20^[Mo.4.A]	Anwenderorientiertes Ultraschallprüfgerät vereinfacht die Materialprüfung H. Korngiebel, SONOTEC, Halle (Saale) Kurzfassung: Die Erfahrungen langjähriger Materialprüfer haben die Entwicklung des neuen SONOSCREEN ST 10 bei SO... mehr Kurzfassung: minimieren Die Erfahrungen langjähriger Materialprüfer haben die Entwicklung des neuen SONOSCREEN ST 10 bei SONOTEC maßgeblich mitbestimmt. Konzipiert unter ergonomischen und streng funktionalen Aspekten stehen die Beschleunigung des Prüfungsvorganges, der Ausschluss möglicher Fehlerquellen sowie die übersichtliche Darstellung der Ergebnisse im Vordergrund. Die intuitive Bedienoberfläche des Gerätes vereinfacht dank logischer Abfolge der anzupassenden Parameter im Menü die Einstellung des Gerätes. Die Darstellung aller Menüpunkte in Volltext verringert das Risiko von Fehleinstellungen. Dazu trägt auch die übersichtliche Darstellung aller Prüfkopfparameter bei. Auf dem großformatigen Grafikdisplay kann der Prüfer alle für ihn relevanten Messwerte, die Geräteeinstellungen und die Ultraschallsignale auf einen Blick erkennen. Die graphische Auflösung und die hohe Abbildungsqualität auch bei direkter Sonneneinstrahlung sind für Ultraschallprüfgeräte konkurrenzlos.
P21^[Mo.4.A]	Verbesserte luftgekoppelte Ultraschallprüfköpfe A. Mück, SONOTEC, Halle (Saale) M. Kiel, R. Steinhausen, Forschungszentrum Ultraschall, Halle (Saale) W. Hillger, Hillger NDT, Braunschweig K. Hahn, N. Moritz, C. Probst, SONOTEC, Halle (Saale) Kurzfassung: Seit über 20 Jahren werden Lösungen für die zerstörungsfreie Ultraschallprüfung mit luftgekoppelten... mehr Kurzfassung: minimieren Seit über 20 Jahren werden Lösungen für die zerstörungsfreie Ultraschallprüfung mit luftgekoppelten Schallwandlern entwickelt. Im Gegensatz zu konventionellen Systemen kommen diese ohne ein flüssiges Koppelmedium aus. Vorteile sind unter anderem eine einfachere Anlagentechnik sowie die Anwendbarkeit bei Prüfobjekten, die nicht mit Wasser in Kontakt kommen dürfen. Das Hauptproblem der Einkopplung von Ultraschall über die Luftstrecke ist der große Unterschied in der akustischen Impedanz zwischen Luft und Festkörpern. Dieser führt zu einem geringen Wirkungsgrad der Schallübertragung. Um trotzdem nutzbare Prüfergebnisse zu erzielen, arbeiten entsprechende Anlagen in der Regel im Durchschallungsverfahren. Die verwendeten Ultraschall-Prüfköpfe sind für diese Anwendungen konstruiert. Dabei müssen oft gegensätzliche Forderungen erfüllt werden. So weisen schmalbandige Prüfköpfe einen hohen Wirkungsgrad und damit eine hohe Empfindlichkeit auf, das lange Nachschwingen begrenzt jedoch die maximal mögliche Impulsfolgefrequenz. Im Posterbeitrag werden neue luftgekoppelte Ultraschall-Prüfköpfe vorgestellt, welche sich durch verbesserte Eigenschaften auszeichnen. Neben der Optimierung der akustischen Parameter wurde bei der Entwicklung von Anfang an Wert auf eine reproduzierbare Herstellung und stabile Funktion gelegt. Damit sind die Prüfköpfe für den industriellen Einsatz bestens geeignet.
P22^[Mo.4.A]	Innovative Bausteintechnologie für ein flexibles Ultraschall-Prüfsystem (FUPS) R. Ploigt, E. Dohse, T. Erthner, G. Schenk, BAM, Berlin Kurzfassung: Der technische Fortschritt in der Fertigungstechnologie und die weiterschreitende Miniaturisierung ... mehr Kurzfassung: minimieren Der technische Fortschritt in der Fertigungstechnologie und die weiterschreitende Miniaturisierung elektronischer Bauteile ermöglicht die Herstellung immer höher integrierter und komplexer Prüfsysteme, auch für den Bereich der zerstörungsfreien Prüfung mit Ultraschall. Besonders technische Neuerungen wie hochintegrierte Analog-Digital-Umsetzer (ADU), die acht parallele Kanäle aufweisen und über eine 400 MHz HighSpeed-Anbindung an FPGAs (Field Programmable Gate Array) verfügen, lassen die Integration einer großen Anzahl von Kanälen auf einer Platine zu. Dies führt, neben einer signifikanten Verkleinerung der mechanischen Abmessungen, auch zur Reduzierung der Fertigungskosten sowie, durch den Wegfall der sonst üblichen Bus-Backplane, zu einer geringeren Störanfälligkeit. Die Skalierbarkeit eines solchen Systems eröffnet eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten und Anwendungen, vom Handbetrieb bis zu automatisierten Prüfanlagen. Die hohe Datenrate und die leistungsfähigen Analog-Frontendstufen lassen den Einsatz für Hochgeschwindigkeitsprüfungen zu.
Materialcharakterisierung (Gefüge, Härte usw.)
P23^[Mo.4.C]	Neuartige simultane Oberwellenanalyse (iSHA) in der magnetinduktiven Wirbelstromprüfung H. Baumgartner, ibg Prüfcomputer, Ebermannstadt Kurzfassung: Seit den 60er Jahren ist die Oberwellenanalyse als Erweiterung der klassischen magnet-induktiven Wi... mehr Kurzfassung: minimieren Seit den 60er Jahren ist die Oberwellenanalyse als Erweiterung der klassischen magnet-induktiven Wirbelstromprüfung zur Ermittlung von Gefüge-, Härte- und Festigkeitsveränderungen an metallischen Werkstoffen bekannt. Allerdings wird sie bis heute eher selten als Ergänzung der weithin etablierten Grundwellenanalyse genutzt trotz signifikanter Vorteile bei der Unterdrückung von Störeinflüssen wie Chargenstreuung, Teilegeometrie und -temperatur oder Positioniereffekten. Die begrenzenden Faktoren für einen breiten Einsatz waren dabei sicher der nicht ausreichende Entwicklungsstand von Mess- und Auswerteelektroniken sowie die irrige Annahme, der zufolge Oberwellen nur unter dem Einfluss möglichst starker Magnetfelder bei niedrigen Frequenzen entstehen können. Oberwellen entstehen aber durch jede Hysteresis der Magnetisierungskurve eines Prüflings in der Spulenanordnung. Der sinusförmige Strom in der Erregerspule führt zu einer sinusförmigen Feldstärke, die einen magnetischen Fluß im Prüfling auslöst. Dessen zeitlicher Verlauf ist jedoch (je nach Ausbildung der Permeabilität) nicht mehr sinusförmig. Daher induziert der zeitliche Verlauf des magnetischen Flusses in der Empfängerspule auch schon bei kleinen Feldstärken eine verzerrte, vom reinen Sinus abweichende Spannung. Nach der Fourieranalyse dieser Spannung zeigen sich neben der Grundwelle Anteile höherer Frequenzen, nämlich Oberwellen der 3-, 5-, 7- oder auch 9-fachen Frequenz. Die Auswertung der Oberwellen liefert ein noch genaueres Bild der magnetischen Eigenschaften des Prüflings und damit genauere Informationen über die Ausbildung der Gefügestruktur. Die Signale der Oberwellen sind aber sehr klein und es bedarf großer elektronischer Anstrengung, um diese kleinen Signale überhaupt aus dem Rauschen hervorheben und darstellen zu können. Ein innovativer und erstmalig von ibg mit der neuen eddyvisor-Gerätefamilie erfolgreich beschrittener Weg ist die Digitalisierung der Messwerte bereits unmittelbar am Eingang des Messgerätes und die Verarbeitung der gewonnenen Samples in einem Digitalen Signal Prozessor. Eine wesentliche Neuerung ist dabei die iSHA-Technologie (ibg's Simultaneous Harmonic Analysis) in Verbindung mit der seit Jahrzehnten für hohe Prüfsicherheit sorgende PMFT. Sie ermöglicht bei acht Frequenzen die simultane Berechnung der Vektoren von Grundwelle und zweier Oberwellen ohne Verlängerung der erforderlichen Prüfzeit. Zusätzlich verwendet sie auch hohe Frequenzen und ihre Oberwellen für eine bessere Auflösung selbst kleinster Gefügeunterschiede. Damit erweitert iSHA die Möglichkeiten der bewährten präventiven Mehr-Frequenz-Prüfung (PMFT) nachhaltig. Der Vortrag stellt die Grundlagen der modernen Oberwellenanalyse auf Basis aktueller Erkenntnisse dar, und zeigt anhand von Beispielen aus der industriellen Anwendung Einsatzbereiche und Potential der PMFT+iSHA-Technologie im harten Prüfalltag bei der Produktion von sicherheitsrelevanten Komponenten auf.
P24^[Mo.4.C]	In-Situ-Einsatz elektromagnetischer Ultraschall- und Streuflussmethoden zur Instrumentierung bruchmechanischer Versuche R. Tschuncky, I. Altpeter, C. Boller, H.-G. Herrmann, K. Szielasko, Fraunhofer IZFP, Saarbrücken Kurzfassung: Bei der Auslegung kerntechnischer Anlagen erfordert das Basissicherheitskonzept eine Absicherung de... mehr Kurzfassung: minimieren Bei der Auslegung kerntechnischer Anlagen erfordert das Basissicherheitskonzept eine Absicherung der Werkstoffqualität hinsichtlich Zähigkeit und Sprödbruchanfälligkeit. Beispielsweise werden im Rahmen von Kerbschlagbiegeversuchen die Sprödbruchübergangstemperatur und die Kerbschlagarbeit in der Hochlage ermittelt. Darüber hinaus werden Zugversuche an Compact Tension (C(T))-Proben oder Biegeversuche an Single Edge Bending (SE(B))-Proben durchgeführt, um das Wachstum eines existierenden Risses unter definierten Lastbedingungen zu beschreiben. Die standardisierten Versuche haben sich als Mittel zur Beschreibung des Werkstoffverhaltens bewährt, jedoch unterliegen einige der ermittelten Kenngrößen einer hohen Unsicherheit, wodurch hohe Sicherheitsmargen bei der Komponentenauslegung erforderlich werden. Darüber hinaus erfordern die Versuche eine zeitaufwändige Auswertung, um z.B. Rissinitiierung und Risswachstum zu beschreiben. Im Rahmen einer vom BMWi geförderten Machbarkeitsstudie konnte gezeigt werden, dass eine zusätzliche Instrumentierung von SE(B)-Versuchen mit elektromagnetischen Ultraschallwandlern (EMUS/EMAT) und Giant Magnetoresistance- (GMR-) Streufluss-Sensoren bereits während der Versuchsdurchführung Rückschlüsse auf die Änderungen der Rissgestalt zulassen. Anhand der gemessenen Signale war der Zeitpunkt der Rissinitiierung erkennbar und zum Risswachstum proportionale Kenngrößen bestimmbar. In einer Fortsetzung dieses Vorhabens werden diese Verfahrensansätze weiterentwickelt, an einer größeren Probenzahl statistisch abgesichert und darüber hinaus demonstriert, wie man die EMUS-Wandler zusätzlich als Schallemissions-Empfänger nutzen und somit zusätzliche Informationen über das Risswachstum erhalten kann.
Mikrowellen / Terahertz
P25	Inspektion von faserverstärkten Kunststoffen und Composite-Materialien unter Einsatz von Terahertz-Messtechniken J. Jonuscheit, R. Beigang, C. Matheis, S. Wohnsiedler, Fraunhofer ITWM, Kaiserslautern A. Brook, E. Cristofani, M. Vandewal, Royal Military Academy, Brüssel, Belgien Kurzfassung: In Flugzeugen werden in zunehmendem Maße Bauteile aus verstärkten Kunststoffen (GKF und CFK) bzw. a... mehr Kurzfassung: minimieren In Flugzeugen werden in zunehmendem Maße Bauteile aus verstärkten Kunststoffen (GKF und CFK) bzw. aus Verbundwerkstoffen, die auf verstärkten Kunststoffen basieren, eingesetzt. Diese neuen Materialien zeichnen sich durch ihr geringes Gewicht und hohe mechanische Belastbarkeit aus. Neue Werkstoffe erfordern auch neuartige Prüfverfahren, da Standard-Prüfverfahren wie Ultraschall, Thermographie oder Wirbelstrom hier nicht optimal eingesetzt werden können. Mit Hilfe der Terahertz-Techniken sind Untersuchungen an verstärkten Kunststoffen und Verbundwerkstoffen möglich und deshalb eignet sich die Methode hervorragend zur berührungslosen und zerstörungsfreien Inspektion dieser Materialien. Mögliche Fehlerbilder, die mit der Terahertz-Technik erkannt werden können, sind Hohlräume und Blasen, Fremdkörper, Strukturfehler sowie fehlerhafte Beschichtungen. Im Rahmen des EU-Projektes DOTNAC wurden Testteile mit verschiedenen relevanten Fehlerbildern hergestellt. Neben klassischen Verfahren wie Ultraschall und Thermographie wurden diese Proben auch mit einem FMCW (engl. frequency modulated continuous wave) Terahertz-Radarsystem in Reflexion untersucht. Das Radarsystem ist modular aufgebaut und ermöglicht auf diese Weise sowohl den Betrieb bei unterschiedlichen Arbeitsfrequenzen (100 GHz, 150 GHz und 300 GHz) als auch verschiedene Messkonfigurationen (klassische Abbildung und SA (engl. synthetic aperture) Abbildung). Mit dieser Technik erhält man so eine 3D-Ansicht des zu untersuchenden Objektes. Für die weitere Datenverarbeitung werden 3D Bildverarbeitungstechniken zur automatisierten Defekterkennung eingesetzt. In diesem Beitrag werden die Ergebnisse dieser Studie umfassend dargestellt. Es erfolgt ein Vergleich der Fehlererkennung sowohl der unterschiedlichen Arbeitsfrequenzen als auch der verschiedene Messkonfigurationen. Letztlich werden die Ergebnisse der Terahertz-Technik mit Ergebnissen mittels Ultraschall und Thermographie verglichen, um ein abschließendes Urteil der Einsatzfähigkeit zu erhalten.
P26^[Mo.4.C]	Untersuchung von Rotorblättern für Windenergieanlagen mit 3D-Terahertz-Bildgebung S. Becker, Becker Photonik, Porta Westfalica A. Keil, Fraunhofer ITWM, Kaiserslautern M. Oeking, wingtec, Eggebek Kurzfassung: Erst seit wenigen Jahren sind vollelektronische Systeme für die 3D-Terahertz-Bildgebung kommerziell... mehr Kurzfassung: minimieren Erst seit wenigen Jahren sind vollelektronische Systeme für die 3D-Terahertz-Bildgebung kommerziell verfügbar. Mit dieser Technologie können dielektrische Materialien bei Frequenzen von 0,1 - 0,8 THz im Volumen untersucht werden. Im Vergleich zur ZfP mit Mikrowellen wird auf Grund der höheren Frequenz eine wesentlich bessere Ortsauflösung im Material im Bereich von 1 mm erzielt. Im Gegensatz zur Ultraschall-Technik benötigt man kein Kopplungsmedium. Die Eindringtiefe in Laminate aus glasfaserverstärkten Kunststoffen ist heute mit bis zu 30 mm im Reflexionsmodus wesentlich größer als bei der Thermografie. Bei der Untersuchung von Schäumen und Sandwich-Materialien zeigt die 3D-Terahertz-Bildgebung ebenfalls deutliche Vorteile. Unter Verwendung einer neu entwickelten, mobilen und vollelektronischen 3D-Terahertz-Bildgebungstechnologie (SynViewCompact der Synview GmbH) wurden erste Untersuchungsergebnisse an kompletten Rotorblättern für Windenergieanlagen der Megawattklasse erzielt. Dabei ist eine flexible Positionierung und Orientierung der Messeinrichtung am Objekt möglich. Typische Fehler wie mangelhafte Hinterkantenverklebungen, Ondulationen im Laminat oder Versatz der verbauten Sandwich-Materialien wurden untersucht. Es können Lunker, Pinholes, Spalten und Risse detektiert werden. Im Laminataufbau selbst sind relative Faser- und Sandwichorientierungen nachweisbar. Wir zeigen das Potenzial der mobilen Technik auf, diskutieren die Ergebnisse und ordnen diese im Vergleich zu etablierten Verfahren wie Röntgen-CT, Ultraschall und Thermografie ein. Die 3D-Terahertz-Bildgebung wird nicht vollflächig, sondern an kritischen Positionen des Rotorblattes durchgeführt. Die Prüfzeit für eine einzelne solche 3D-Untersuchung mit einer Fläche von 200 mm x 300 mm beträgt wenige Minuten.
P27^[Mo.4.C]	Industrielle Prozesswanddickenmessung in der Kunststoffrohrextrusion mittels zeitaufgelöster Terahertz-Systeme J. Hauck, M. Bastian, P. Heidemeyer, T. Hochrein, D. Stich, SKZ – Das Kunststoff-Zentrum, Würzburg Kurzfassung: Die Bestimmung und Überwachung der Wanddicke während der Extrusion von Kunststoffrohren ist von gro... mehr Kurzfassung: minimieren Die Bestimmung und Überwachung der Wanddicke während der Extrusion von Kunststoffrohren ist von großer Bedeutung. Herkömmlicherweise werden hierfür Ultraschallsysteme verwendet. Diese erfordern jedoch ein Einkopplungsmedium, typischerweise ein Wasserbad, und stoßen zudem bei geschäumten Kunststoffen und dickwandigen Bauteilen an ihre Grenzen. Terahertz-(THz)-Strahlung durchdringt Luft und Kunststoffe sehr gut. Die Laufzeiten von THz-Pulsen lassen sich durch optisches Sampling mit einer Genauigkeit im Femtosekundenbereich bestimmen, was zurückgelegten Wegstrecken im Mikrometerbereich entspricht. Somit eröffnen zeitaufgelöste THz-System die Möglichkeit, Wanddicken allein durch den Laufzeitvergleich von THz-Pulsen, die an der Wandvorder- und -rückseite reflektiert werden, mit hoher Genauigkeit zu bestimmen. Im Vergleich zu Ultraschallsystemen besteht jedoch der Vorteil, dass kein Wasserbad notwendig ist und an geschäumten Rohren gemessen werden kann. In diesem Beitrag berichten wir über die Entwicklung eines solchen Rohrwanddicken-Prozessmesssystems, das auf einem zeitaufgelösten THz-System basiert.
P28	Materialanalyse mit SAMMI - Anwendungen und Möglichkeiten M. Demming, R. Brauns, S. Gütgemann, S. Heinen, D. Nüßler, Fraunhofer FHR, Wachtberg T. Lütz, Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, Sankt Augustin Kurzfassung: Auf dem Poster wird das abbildende Millimeterwellen-Radarsystem "Stand Alone MilliMeter wave Imager... mehr Kurzfassung: minimieren Auf dem Poster wird das abbildende Millimeterwellen-Radarsystem "Stand Alone MilliMeter wave Imager" (kurz SAMMI) des Fraunhofer-Institutes für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR vorgestellt. SAMMI ist ein CW System welches bei einer Messfrequenz von 78 GHz die Proben in Transmission abtastet. Durch ein Endlosband wird ein kontinuierlicher Materialstrom sichergestellt, wobei ein DIN A4 Blatt innerhalb von 20 s durchleuchtet wird. SAMMI besitzt die Größe eines durchschnittlichen Laserdruckers wodurch es leicht zu transportieren und in wenigen Minuten einsatzbereit ist. Die mittels SAMMI erfassten Messdaten können bereits während der Datenerfassung mit verschiedenen bereits vorinstallierten Verfahren aufbereitet und analysiert werden. Zu den integrierten Algorithmen in SAMMI gehören unter anderen Verfahren zum 2D-Phase Unwrapping-, Cluster- und Rekonstruktions-Algorithmen zur Berechnung der Materialparameter. Die offene Softwareschnittstelle erlaubt auch die Implementierung eigener Verfahren auf der mitgelieferten Computer-Hardware. Mit den integrierten Algorithmen bietet SAMMI eine Vielzahl an Möglichkeiten um z.B. Verunreinigungen in Materialien zu detektieren oder Schwankungen im Fertigungsprozess frühzeitig zu identifizieren. Desweiteren ist SAMMI eine optimale Ausbildungsplattform in den Bereichen der industriellen Bildverarbeitung mittels Hochfrequenzsensoren. Insbesondere können Verfahren für unterschiedliche Anwendungen getestet bzw. für Anwendungen weiterentwickelt werden. Das Poster zeigt an konkreten Beispielen aus dem Bereich der Qualitätssicherung die Möglichkeiten des Gerätes und der Millimeterwellen-Technologie für die zerstörungsfreie Prüfung auf.
Oberflächenverfahren (MT, ET, PT)
P29^[Mo.4.C]	Besonderheiten bei Farbeindringprüfungen (PT) am Fusionsexperiment Wendelstein 7-X (W7-X) M. Schröder, C. Biedermann, R. Vilbrandt, Max-Planck-Inst. für Plasmaphysik, Greifswald Kurzfassung: Der Stellarator Wendelstein 7-X, das weltweit größte Fusionsexperiment seiner Art, wird derzeit in ... mehr Kurzfassung: minimieren Der Stellarator Wendelstein 7-X, das weltweit größte Fusionsexperiment seiner Art, wird derzeit in Greifswald aufgebaut und wird ab 2014 in Betrieb gehen. Ziel ist der stationäre Einschluss eines Plasmas mit Temperaturen bis 100 Millionen Grad in einem Magnetfeldkäfig, um die Kraftwerkseigenschaften von Stellaratoren zu untersuchen. Die Erzeugung der Magnetfelder durch supraleitende Spulen und der Plasmaeinschluss im Plasmagefäß erfordern Kryo-Vakuum- bzw. Ultrahochvakuumbedingungen. Um diese Bedingungen zu erreichen, ist die Sauberkeit von Komponenten von entscheidendem Einfluss. Insbesondere Kohlenwasserstoffe, die im Betrieb (besonders bei höheren Temperaturen) ausgasen, können zu einer Verschlechterung des Vakuums beitragen. Deshalb wird der Einsatz der PT als zerstörungsfreies Prüfverfahren für Vakuumkomponenten generell als kritisch angesehen. Andererseits ist die Prüfung von Bauteilen und Schweißnähten ein wesentliches Element der Qualitätssicherung bei der Montage, vor allem weil viele Schweißnähte für spätere Reparaturen nur unter großem Aufwand wieder zugänglich gemacht werden könnten. Da es sich beim W7-X um eine sehr komplexe, dreidimensional geformte Anlage handelt, deren Komponenten mit hoher Qualität und Präzision zu montieren sind, ist neben der Sichtprüfung die PT oftmals das einzige in Frage kommende zerstörungsfreie Prüfverfahren und die Anwendung deshalb aus Sicht der Qualität wünschenswert. Im Beitrag wird die Anwendbarkeit der PT an Vakuumbauteilen des W7-X untersucht. Dazu wurden Proben mit unterschiedlichen Oberflächeneigenschaften einer PT unterzogen, mit verschiedenen Methoden gereinigt und anschließend das Ausgasverhalten in einer Vakuumkammer mit angeschlossenem Massenspektrometer bei unterschiedlichen Temperaturen untersucht. Als Ergebnis werden die Bedingungen festgelegt, unter denen eine PT bei Vakuumbauteilen des W7-X zulässig ist.
P30	Passiver induktiver Sensor zur Zustandsüberwachung rotierender metallischer Bauteile R. Pohl, R. Casperson, A. Eckey, R. Sickert, BAM, Berlin Kurzfassung: Häufig müssen rotierende metallische Bauteile im Betrieb auf das Entstehen rissartiger Fehler überw... mehr Kurzfassung: minimieren Häufig müssen rotierende metallische Bauteile im Betrieb auf das Entstehen rissartiger Fehler überwacht werden. Hierbei besteht im Allgemeinen die Anforderung, trotz extrem schwieriger Umweltbedingungen eine sichere Prüfaussage zu gewährleisten. Es wurden Untersuchungen durchgeführt, inwieweit passive induktive Sensoren in der Lage sind, diese Anforderungen zu erfüllen. Hierzu wurden verschiedene einfache Sensormodelle aufgebaut und an verschiedenen Vergleichsfehlern erprobt. Die Ergebnisse der Untersuchungen werden vorgestellt. Insbesondere die Möglichkeiten und Grenzen dieser einfachen Sensortypen werden herausgearbeitet.
P31	Neue Anwendungsmöglichkeiten und Unterschiede in der Anwendung durch Verwendung von UV-LED-Leuchten in der fluoreszierenden Magnetpulver- und Eindringprüfung M. Breit, RIL-CHEMIE, Kleinblittersdorf Kurzfassung: UV-A-LED basierte Strahlenquellen sind aus der ZfP zur Anregung der Fluoreszenz bei der Magnetpulve... mehr Kurzfassung: minimieren UV-A-LED basierte Strahlenquellen sind aus der ZfP zur Anregung der Fluoreszenz bei der Magnetpulver- und Eindringprüfung aufgrund ihrer praktischen und technischen Überlegenheit, gegenüber herkömmlichen Leuchten mit Quecksilberdampf-, Xenon- oder Halogenlampen, nicht mehr wegzudenken. Die LED-Technik kann jedoch sehr viel mehr als nur herkömmliche Entladungs-Lampen ersetzen. In der Vergangenheit waren die Einsatzmöglichkeiten aufgrund der wenigen Lampentypen und der starren Technik sehr begrenzt und der Anwender musste seine Prüfung so ausrichten, dass er in der Lage war mit den gegebenen UV-Leuchten prüfen zu können. Die LED Technik bietet hier sehr viele neue Möglichkeiten und erlaubt uns erst mal in der Geschichte der fluoreszierenden Prüfung die UV-Strahlenquelle auf die Prüfsituation anzupassen und nicht umgekehrt. Des Weiteren bieten sich ganz neue Arten der Prüfung und die Qualität der Prüfung sowie die Prüf-Performance können deutlich gesteigert werden. Die Präsentation stellt die bisher realisierten und möglichen neuen Anwendungsmöglichkeiten sowie die Unterschiede in der Praxis dar.
Schallemissionsprüfung (AT)
P32^[Mo.4.C]	Schallemissionsanalyse zur Untersuchung von Bruchprozessen an Femur-Knochen R. Richter, TU München R. Burgkart, P. Föhr, E. Grande, Klinikum rechts der Isar der TU München F. Malm, Technical University of Munich C.U. Große, F. Stark, TU München Kurzfassung: Die Bruchmechanismen die zu Frakturen an Oberschenkelknochen (Femur) aufgrund von Osteoporose oder ... mehr Kurzfassung: minimieren Die Bruchmechanismen die zu Frakturen an Oberschenkelknochen (Femur) aufgrund von Osteoporose oder Sportunfällen führen, sind noch nicht ausreichend erforscht. Um die Bruchprozesse besser verstehen zu können sind experimentelle Untersuchungen notwendig. Hierfür kommen uniaxiale Druckprüfverfahren zum Einsatz. Um aus diesen Untersuchungen möglichst viele belastbare Daten zu bekommen sollen Schallemissionsanalyseverfahren (SEA) zum Einsatz kommen. Mit diesem dynamischen integralen Echtzeitprüfverfahren können Bruchprozesse während der Entstehung detektiert werden. Erste Machbarkeitsstudien des Lehrstuhls für Zerstörungsfreie Prüfung in Kooperation mit dem Lehrstuhl für Orthopädie und Sportorthopädie (beide Technische Universität München) zeigen, dass die SEA durchaus in der Lage ist Frakturen im Knochen lastabhängig aufzuzeichnen. Als Versuchspräparate wurden Oberschenkelknochen von Schafen, Rindern und Schweinen verwendet. Die Datenauswertung der durchgeführten Untersuchungen ergab vielversprechende Ergebnisse bezüglich der Ortung von Schallemissionsquellen und deren Korrelation mit der zeitabhängigen Schallemissionsaktivität und den Kraft-Zeit-Diagrammen der Prüfmaschinen.
P33^[Mo.4.C]	Untersuchungen zur Linearisierbarkeit von AE-Sensorkennlinien am Beispiel von Reibungsvorgängen an einem Bremsmodell P. Holstein, C. Probst, A. Tharandt, SONOTEC, Halle (Saale) D. Savitski, TU Ilmenau Kurzfassung: Es werden Kennlinien der Empfindlichkeit von Schallemissionssensoren in einem Frequenzbereich von 2... mehr Kurzfassung: minimieren Es werden Kennlinien der Empfindlichkeit von Schallemissionssensoren in einem Frequenzbereich von 20 kHz bis 500kHz verglichen. Anschließend werden die Vorteile der Verwendung von Piezokompositen in neuen AE-Sensoren für die Linearisierung der Kennlinie vorgestellt und diskutiert. Hierbei soll vorrangig die Unterdrückung unerwünschter Resonanzen gegenüber konventionellen AE-Sensoren betrachtet werden. Beispielhaft werden unterschiedliche AE-Sensortypen an einem "vereinfachten" Bremsmodell zur Untersuchung reibungsinduzierter Vorgänge eingesetzt. Die Vorteile von AE-Sensoren auf Basis von Piezokompositen werden für die Bewertung und Lokalisierung unterschiedlicher physikalischer Prozesse verifiziert.
P34	Schallemissionsanalyse von Zugversuchen an industriell gefertigten Sperrhölzern F. Ritschel, ETH Zürich, Schweiz P. Niemz, Berner Fachhochschule, Biel, Schweiz Y. Zhou, Universität Freiburg Kurzfassung: In der Materialforschung ist die Schallemissionsmessung eine geeignete Methode für die Versagensana... mehr Kurzfassung: minimieren In der Materialforschung ist die Schallemissionsmessung eine geeignete Methode für die Versagensanalyse, da sie als volumetrisches Verfahren Informationen über Vorgänge im Inneren des Materials liefert. Bei der Belastung eines Werkstoffes tritt Schädigung wie zum Beispiel Rissbildung oder Risswachstum auf. Diese Mechanismen setzen elastische Energie in Form transienter elastischer Wellen im Material frei, der sogenannten Schallemission. Für die Versagensanalyse verschiedener Industrie-Sperrhölzer (Fichtenholz) wurden quasistatische Zugversuche mittels Schallemissionsmessung überwacht. Der unterschiedliche Lagenaufbau der untersuchten Sperrhölzer, insbesondere der Anteil an (Quer-)Lagen mit der Faserrichtung senkrecht zum Faserverlauf der Deckfurniere, beeinflusst das Versagensverhalten. Obwohl Festigkeiten und E-Moduli variieren, kann aus den Spannungs-Dehnungs-Diagrammen lediglich die Aussage über ein sprödes Materialverhalten aller Sperrholzvarianten getroffen werden. Demgegenüber liefert die Analyse der detektierten Schallemissions-Signale detailliertere Informationen über die Ausbildung von mikroskopischen und mesoskopischen Defekten sowie deren Zunahme und Interaktion bis hin zum Endversagen der untersuchten Sperrholzprüfkörper. Die unterschiedlichen Schädigungsverläufe können anhand der Unterschiede in Schallemissions-Aktivität (Signal-Anzahl) sowie Signal-Intensität (Signal-Energie, Amplituden-Verteilung) nachgewiesen werden.
P35	Begleitung von dynamischen Rotorblatt-Ermüdungstests mit akustischen Methoden L. Schubert, E. Schulze, Fraunhofer IKTS, Dresden Kurzfassung: Hauptziel dynamischer Ermüdungstests ist es, langsam wachsende Schäden in den Rotorblättern zu init... mehr Kurzfassung: minimieren Hauptziel dynamischer Ermüdungstests ist es, langsam wachsende Schäden in den Rotorblättern zu initiieren. Hierfür muss das Lastkollektiv beim Eintreten erster Schadensindikationen entsprechend angepasst werden. Zur Schadensdetektion während des Tests nutzen wir eine Methodenkombination akustischer Verfahren, die das aktive Verfahren Acousto Ultrasonics (AU) und das passive Verfahren Schallemissionsprüfung oder Acoustic Emission Testing (AE) beinhaltet. Die Reichweite der akustischen Wellen wird durch die Dämpfungseigenschaften der Rotorblatt-Kompositwerkstoffe bestimmt. Deshalb wurde ein Sensornetzwerk entwickelt, welches insbesondere die stark beanspruchten Teile wie z.B. die Steganbindungen überwacht. Dafür wurde ein Array mit einer Kantenlänge von 3….5 m ausgewählt, das aus 52 bis 60 Sensorknoten, je nach Blatttyp, besteht. Die Schallemissionsprüfung von Faserverbundbauteilen ist international besonders erfolgreich, da in Faserverbundwerkstoffen durch Faserbrüche und Delaminationsprozesse sehr starke Schallemissionen initiiert werden. Die Herausforderung, die bei der Anwendung des Verfahrens im Rahmen dynamischer Ermüdungstests besteht, resultiert aus dem starken Umgebungsrauschen einerseits und den ungünstigen akustischen Eigenschaften der Kompositwerkstoffe andererseits. Diesen Anforderungen wurden mit einem akustischen Messsystem mit hoher Messwertdynamik, der Speicherung und Bewertung der vollständigen Wellenformen und speziellen Auswerte- und Ortungsalgorithmen begegnet. Im Verlauf der dynamischen Ermüdungstests von Rotorblättern auf Versuchsständen manifestierte sich die zunehmende Schädigung spezifischer Blattelemente im Ergebnis der beiden akustischen Verfahren. Amplitudenänderungen der aktiven AU-Messungen treten räumlich in Bereichen erhöhter AE-Schallemissionsereignisdichte auf, was auf eine Schädigung der Gurt-Steg-Verklebung als Ursache von Folgeschäden in der aerodynamischen Hülle bei spezifischen Blattradien, insbesondere im Bereich der Schleppkantenverklebung, hinweist. Deutliche Änderungen in der akustischen Signatur der AU-Messungen fallen auch zeitlich mit dem gehäuften Auftreten von Schallemissionen zusammen.
Sonstiges
P36^[Mo.4.B]	EFNDT Working Group 5 - der Brückenschlag zwischen technischer und öffentlicher Sicherheit K. Osterloh, N. Wrobel, BAM, Berlin S. Kolkoori, ROSEN Technology and Research Center, Alzenau Kurzfassung: Die Arbeitsgruppe 5 der Europäischen Föderation für Zerstörungsfreie Prüfung (EFNDT Working Group 5... mehr Kurzfassung: minimieren Die Arbeitsgruppe 5 der Europäischen Föderation für Zerstörungsfreie Prüfung (EFNDT Working Group 5 „Public Security and Safety“) verfolgt weiterhin das Ziel, organisatorisch weit auseinanderliegende Zuständigkeiten und Arbeitsgebiete zusammenzuführen, die weitgehend mit gleichen, zumindest ähnlichen Prinzipien und Methoden arbeiten. Auf der Suche nach neuen Wegen stoßen beide Seiten auf Gemeinsamkeiten. Dies gilt auch für neue Ansätze und Bewertungsmethoden von Techniken, mit denen Risiken vermindert werden sollen. Hierzu hat in Berlin ein Workshop in der Zeit vom 22. bis 24. Oktober stattgefunden, auf dem parallele Projekte zur Container- und Frachtsicherheit zusammengeführt werden konnten. Herausgestellt wurde die Komplementarität der laufenden Projekte, gemeinsame Aspekte sollen künftig auch zusammen bearbeitet werden. Darüber hinaus wurden neue Methoden und Vorgehensweisen vorgestellt, aber auch die Sichtweise der Europäischen Kommission mit ihren Vorstellungen zu einem europäischen Markt für Sicherheitstechnik dargestellt. Angesprochen wurden bestehende und vorgeschlagene europaweite Regulierungen und das europäische Referenznetz zum Schutz kritischer Infrastrukturen (ERNCIP), welches ein Netzwerk von Laboratorien für den Test von Sicherheitstechnik zum Ziel hat. Auf technischem Sektor standen Methoden im Vordergrund, mit denen die Gesamtmenge eines Gefahrstoffes wie z.B. Sprengstoff erkannt werden können, und nicht nur Spuren als indirektem Hinweis. Die Arbeitsgruppe konnte somit erstmalig ein neutrales Forum für parallel laufende Projekte zur öffentlichen Sicherheit zur Verfügung stellen. Es wurde begonnen, auf dem ihr zur Verfügung stehenden Teil der EFNDT-Webseite Materialien aus den Workshops hochzuladen. Nicht alles davon ist geeignet, es der allgemeinen Öffentlichkeit zugänglich zu machen. Deshalb sind alle Vorträge aus den Workshops in einem passwortgeschützten Verzeichnis abgelegt. Die Erteilung des Passwortes erfolgt über den Convenor der Arbeitsgruppe durch die EFNDT. Eine Erweiterung dieser Struktur zu einem Austauschforum ist vorgeschlagen. Zur Teilnahme daran sind nicht nur Mitglieder in den Gesellschaften für zerstörungsfreien Prüfung eingeladen, sondern auch diejenigen, die in den Anwendungsgebieten zur öffentlichen Sicherheit tätig sind.
P37	Untersuchung der Einflüsse der Ultraschallfrequenz, der Tiefe und der Größe von Defekten auf die POD M. Skender, R. Boehm, C. Müller, BAM, Berlin J. Pitkänen, Posiva, Eurajoki, Finnland U. Ronneteg, SKB, Oskarshamn, Schweden Kurzfassung: Der betrachtete Eisenköcher aus Sphäroguss soll als eine wichtige Komponente des Abfallkanisters fü... mehr Kurzfassung: minimieren Der betrachtete Eisenköcher aus Sphäroguss soll als eine wichtige Komponente des Abfallkanisters für die Tiefenendlager für verbrauchte Kernbrennstäbe in Schweden und Finnland für die mechanische Widerstandsfähigkeit sorgen. Um sicherzustellen dass der Köcher die gestellten Anforderungen erfüllt, werden verschiedene zerstörungsfreie Prüfverfahren entwickelt. Um die Zuverlässigkeit der entwickelten ZfP-Verfahren nachzuweisen, wurden unter anderem Untersuchungen zur POD von Ultraschall-Phased-Array-Systemen an Hand von Flachboden- und Querbohrungen als künstlich eingebrachte Defekte, durchgeführt. Die Berechnungsformel für die POD wurde so erweitert, dass sie die Einflüsse der Variationen der Defekttiefe und -größe, sowie die komplexen UT- PA-Eigenschaften, wie Frequenz, dynamische Fokustiefe usw. gleichzeitig mit einbeziehen kann. Die Ergebnisse werden diskutiert.
P38^[Mo.4.B]	Erweiterung der Signalantwort-POD zur Observer-POD D. Kanzler, Applied Validation of NDT, Berlin C. Müller, BAM, Berlin J. Pitkänen, Posiva, Eurajoki, Finnland U. Ewert, Teltow Kurzfassung: Für die Qualifizierung einer zerstörungsfreien Prüfmethode spielen die normativen Anforderungen ein... mehr Kurzfassung: minimieren Für die Qualifizierung einer zerstörungsfreien Prüfmethode spielen die normativen Anforderungen einerseits als Stand von Wissenschaft und Technik und die probabilistischen Bewertungen zur Bestimmung der spezifisch vorliegenden Zuverlässigkeit andererseits eine wichtige Rolle. Natürlich stehen beide Teilbereiche im Zusammenhang. Eine aktuelle Diskussion in der Radiographie betrifft im Moment die Wahrnehmbarkeit von Anzeigen abhängig von der Anzeigenfläche und -tiefe. Aus der Diskussion geht hervor, dass eine Fehleranzeige nicht nur abhängig von ihrem Kontrast und dem Rauschen erkannt wird, sondern auch abhängig von der Form und Fläche der Anzeige ist. Dieses Phänomen basiert auf der Tatsache, dass der Observer (Prüfer) größere Flächen in Bildern leichter wahrnimmt als kleinere Flächen, obwohl beide Anzeigen das gleiche Kontrast-Rauschverhältnis haben. Dieser Ansatz wird in die probabilistische Bewertung mit Hilfe der POD aufgenommen. Die alt-bewährte Signalantwort-POD mit einer festen Detektionsschwelle wird zu einer Observer-POD erweitert, bei der die Schwelle und die verwendete Signalantwort â abhängig von der Anzeigenfläche und -form sowie dem Kontrast und Rauschen sind. Das Vorgehen wird an einem vereinfachen Beispiel anhand des ASTM-Lochprüfkörpers mit den Löchern 1T, 2T und 4T gezeigt. Die ASTM-Referenzprüfkörper sind gut geeignet, da sie Fehlerfläche und durchstrahlte Länge zueinander in Relation setzten und somit eine vereinfachte Darstellung und Bewertung ermöglichen.
P39	Bewertung Zerstörungsfreier Prüfsysteme auf der Basis realer Materialfehler durch Einsatz der Bayes'schen Statistik D. Kanzler, Applied Validation of NDT, Berlin C. Müller, BAM, Berlin J. Pitkänen, Posiva, Eurajoki, Finnland U. Ewert, Teltow Kurzfassung: Zum jetzigen Zeitpunkt werden die Bewertungen der Zuverlässigkeit für zerstörungsfreie Prüfsysteme ... mehr Kurzfassung: minimieren Zum jetzigen Zeitpunkt werden die Bewertungen der Zuverlässigkeit für zerstörungsfreie Prüfsysteme hauptsächlich mit künstlichen oder Referenzfehlern durchgeführt. Es ist allgemein bekannt, dass künstliche Fehler eine Aussage über die grundsätzliche Zuverlässigkeit des Prüfsystems für die Prüfaufgabe zulassen, jedoch das wahre Verhalten bei realen Fehlern nicht genau damit übereinstimmt. Trotz oft geringer realer Datenmengen soll eine statistisch korrekte Bewertung mit Hilfe der POD unter Berücksichtigung der vorhergegangenen Bewertung mit künstlichen oder Referenzfehlern ermöglicht werden. Als mathematisches Werkzeug soll dafür die Bayes’sche Statistik dienen, die reale und künstliche Datenmengen korrekt miteinander kombiniert. Als Datengrundlage liegen Radiographiedaten vor. Dabei bilden die künstlichen Referenzfehler ein Vorwissen, während die realistischen Fehler die eigentliche Grundlage der POD-Bewertung sind. Praktisch angewandt und erprobt wird diese Vorgehensweise mit der Firma POSIVA, die sich mit dem Bau eines Endlagers für hoch radioaktiven Abfall in Finnland und Schweden beschäftigt. Hierbei wird als eine der technischen Barrieren ein Kupferbehälter für die Aufbewahrung der verbrauchten Brennstäbe genutzt, der den Inhalt vor Korrosion schützt. Dieser Kupferbehälter wird mit mehreren zerstörungsfreien Prüfmethoden geprüft. Die radiographische Prüfung ist dabei ein wichtiges Mittel kritische voluminöse Fehler innerhalb der Schweißnaht zu finden.
P69^[Mo.4.B]	Holistische Betrachtung der Zuverlässigkeit von industriellen ZfP-Systemen - können wir wirklich die Zuverlässigkeit vor Ort voraussagen? - von der Labor-POD zu den aktuellen Bedingungen vor Ort - C. Müller, BAM, Berlin D. Kanzler, Applied Validation of NDT, Berlin M. Rosenthal, M. Skender, BAM, Berlin M. Bertovic, Berlin R. Holstein, DGZfP Ausbildung und Training, Berlin J. Pitkänen, Posiva, Eurajoki, Finnland Kurzfassung: Das modulare Zuverlässigkeitsmodell untersucht zunächst getrennt voneinander die innewohnende Fähig... mehr Kurzfassung: minimieren Das modulare Zuverlässigkeitsmodell untersucht zunächst getrennt voneinander die innewohnende Fähigkeit, die Anwendungsparameter und die menschlichen Faktoren. Die innewohnende Fähigkeit beschreibt den reinen physikalisch-technischen Prozess der Signaldetektion von einem Materialdefekt bei Anwesenheit eines Rauschniveaus durch das Material und die Geräte. Diese innewohnende Fähigkeit stellt zugleich eine Obergrenze der möglichen Zuverlässigkeit dar. Misst man die Zuverlässigkeit der innewohnenden Fähigkeit für dickwandige Industriekomponenten mit POD-Kurven muss man bereits gegenüber der ursprünglichen 1-parametrigen POD eine Vielzahl an physikalischen Parametern wie Korngröße, Defekttiefe und Winkel oder auch die Oberflächenrauhigkeit mit einbeziehen. Für die Zuverlässigkeit in der industriellen Anwendung muss sichergestellt werden, dass die Signalrespons der realen Fehler beurteilt wird. Durch verschiedene industrielle Anwendungsfaktoren, wie zum Beispiel Ankoppelbedingungen, Hitze, Umgebungsvibration wird diese vermindert. Diese Verminderung kann quantitativ erfasst werden, wenn die zugrunde liegenden Bedingungen kontrolliert sind. Sind sie nicht kontrolliert, muss von vorn herein mit einer Fluktuation vor Ort gerechnet werden. Eine weitere wichtige Einflussgröße sind die "Human Factors", die nicht nur die menschliche Leistungsfähigkeit des individuellen Prüfers beinhalten, sondern auch wie der Arbeitsplatz gestaltet ist, wie die Führungs- und Teamarbeit läuft und wie weiterhin die organisatorische Einbettung in der Firma und zwischen verschiedenen Firmen die in der Prüfkette involviert sind, beschaffen ist und ob dies den betroffenen bewusst ist. Bei den letzteren Aspekten ist interessant inwieweit die existierenden Regeln und Standards einen zuverlässigen Prüfablauf unterstützen und wo eine Lücke ist, wenn wir den Idealzustand mit der Wirklichkeit vergleichen.
Thermographie (TT)
P40^[Mo.4.C]	Anregungstechnik für die induktiv angeregte Thermografie in der Aufbau- und Verbindungstechnik J. Bohm, K.-J. Wolter, TU Dresden Kurzfassung: Die Induktionsthermografie ist bisher für die Kontrolle von Bauteilen und Halbzeugen des Maschinen-... mehr Kurzfassung: minimieren Die Induktionsthermografie ist bisher für die Kontrolle von Bauteilen und Halbzeugen des Maschinen- und Fahrzeugbaus entwickelt worden. Die Anregung erfolgt dabei meist mittels großer wassergekühlter zylinderförmiger Luftspulen, welche in ihrem Zentrum einen Beobachtungsbereich für die Infrarotkamera frei lassen. Anregungsfrequenzen liegen üblicher Weise unter 1 MHz. Für die Kontrolle elektrischer Miniaturverbindungen an Komponenten der Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT) ist diese Anregungstechnik ungeeignet. Die Prüflinge sind hier kleiner, komplexer und strukturiert aufgebaut (z.B. Vias auf Multilayer-Verdrahtungsträgern, unverdeckte Lötstellen). Die lateralen Abmessungen und Schichtdicken der anzuregenden leitfähigen Strukturen liegen meist unter 100 µm, was hohe Induktionsfrequenzen ab 1 MHz zur effektiven Anregung erfordert. Im Gegensatz zu bisherigen Anwendungen benötigt man zur Prüfung von AVT-Komponenten nur geringe Anregungsleistungen unter 100 W. In der Nähe aktiver Bauelemente muss Wert auf einen lokalen Wärmeeintrag an den Verbindungsstellen gelegt werden, um Beschädigungen durch Überspannung oder Überhitzung zu verhindern. Um den Anforderungen gerecht zu werden, wird in dieser Arbeit die Anregung mit planaren Mikrospulen als Alternative zu Zylinderspulen diskutiert. Die Wärme kann damit lokal eingebracht werden, sofern die Spulengeometrie auf die Anwendung angepasst ist. Die Beobachtung der Temperaturverteilung erfolgt dabei entweder direkt neben der Spule oder auf der Prüflingsgegenseite. Für die betrachteten dünnen Prüflinge stellt die vergleichsweise geringe Reichweite planarer Spulen kein Problem dar. Die Verlustwärme der Spule wird großenteils über ihr Substrat (z.B. Keramik) abgeführt. Zur Optimierung der Anregungsparameter und der Spulengeometrie wird ein FE-Modell genutzt. In die Betrachtungen fließen auch Fertigungsgrenzen und Kühlmöglichkeiten für die Spule ein. Das ermittelte Optimum wird in semi-additiver Technik hergestellt. Anschließend wird der Demonstrator in Testmessungen erprobt und mit der FE-Simulation verglichen. Die Ergebnisse ermöglichen Rückschlüsse auf die Anwendbarkeit planarer Anregungsspulen für die zerstörungsfreie Prüfung von Verbindungsstellen der AVT mittels Induktionsthermografie.
P41	Laterale Wärmeflüsse als Werkzeug für die Fehlerprüfung S. Lugin, Universität des Saarlandes/Fraunhofer IZFP, Saarbrücken Kurzfassung: In dieser Arbeit wird ein neues Konzept für die thermische Inspektion (zerstörungsfreie Prüfung mit... mehr Kurzfassung: minimieren In dieser Arbeit wird ein neues Konzept für die thermische Inspektion (zerstörungsfreie Prüfung mittels Thermographie) vorgestellt. Das neue Konzept basiert auf der Ausbreitung der thermischen Welle in lateraler Richtung und der Beobachtung der thermischen Verteilung auf der Oberfläche des Prüfobjekts. Dieser Ansatz ermöglicht die Detektion von Fehlern / Rissen, die durch konventionelle thermische Prüfverfahren nicht oder nur schwer nachweisbar sind. Die experimentellen Untersuchungen wurden an Stahlproben mit Fehlern durchgeführt, die außerhalb der empirisch bestimmten Erkennungsgrenze liegen. Diese Fehler wurden erfolgreich detektiert. Die vorgeschlagene Technik ist effizient für den Nachweis verborgener Strukturen und kann in industriellen Inspektionen angewendet werden.
Ultraschallverfahren (UT)
P42	CCEV Prüfköpfe - Lineare fokussierende Phased Array Prüfköpfe zur Prüfung an kleinen Rohrdurchmessern R. Rosenberg, Olympus Deutschland, Hamburg Kurzfassung: Das lineare Array ist dabei mechanisch fokussierend ausgeführt. Dies führt zu einer besseren Richtc... mehr Kurzfassung: minimieren Das lineare Array ist dabei mechanisch fokussierend ausgeführt. Dies führt zu einer besseren Richtcharakteristik gegenüber flachen linearen Arrays. Verglichen werden 4 Einschallungen mit jeweils beiden Array Typen. Rohrdurchmesser 70 und 38mm. Wanddicken 9mm und 5,5mm. Sektorscan 40 – 70 Grad. CCEV Prüfköpfe gestatten dabei eine deutlich bessere Darstellung der wahren Reflektorgröße.
P43^[Mo.4.A]	3D-Schallfeldsimulation in Echtzeit am Beispiel von Prüfköpfen für die hochauflösende Ultraschallprüfung D. Dobrovolskij, Fraunhofer ITWM, Kaiserslautern M. Spies, Baker Hughes - Process & Pipeline Services PII Pipetronix , Stutensee H. Rieder, Fraunhofer IZFP, Saarbrücken A. Dillhöfer, Stutensee Kurzfassung: Bei der Inspektion komplex geformter Bauteile wie beispielsweise Triebwerkskomponenten müssen versc... mehr Kurzfassung: minimieren Bei der Inspektion komplex geformter Bauteile wie beispielsweise Triebwerkskomponenten müssen verschiedene Aspekte beachtet werden. So führt der Einfluss der gekrümmten Bauteiloberflächen auf die Ultraschallanregung zu fokussierten oder zu divergenten Prüfkopfschallfeldern im zu prüfenden Objekt. Die Verhältnisse werden noch komplexer, wenn sphärisch oder zylindrisch fokussierende Prüfköpfe eingesetzt werden. Daher ist es ratsam, die entstehenden Schallfelder zu simulieren und in drei Dimensionen zu betrachten. Im Hinblick auf die Fehlerprüfung ist es darüber hinaus oftmals gar nicht notwendig, die Prüfsituation vollständig zu simulieren, da die Hauptmerkmale der Ultraschallprüfung selbst an komplexen Bauteilen bereits aus den 3D-Schallfeldern ersichtlich sind. In diesem Beitrag stellen wir Ergebnisse vor, die mit einem Simulationsverfahren auf der Basis der Überlagerung Gaußscher Strahlen (Gaussian Beam Superposition 'GBS') erzielt wurden. Die Methode zeichnet sich durch geringe Rechenzeiten aus und erlaubt daher eine schnelle Evaluierung komplexer Prüfsituationen. In unserem Ansatz verwenden wir eine geringe Anzahl Gaußscher Strahlen, sodass die Prüfkopfschallfelder dreidimensional in Echtzeit berechnet werden können. Charakteristische Parameter für die GBS-Methode werden dazu aus den lateralen Schallfeldprofilen in der Nahfeldlänge bzw. dem Fokuspunkt des jeweiligen Prüfkopfes individuell ermittelt. Diese Referenzprofile können anhand von Experimenten oder durch exakte Simulationsmethoden wie der von uns eingesetzten Generalisierten Punktquellensynthese (GPSS) bestimmt werden. Der Einsatz der GBS-Methode in Kombination mit einer eigenständigen graphischen Visualisierungssoftware - in unserem Fall MeVisLab - zur Darstellung der Schallfelder in drei Dimensionen stellt eine Option dar. Derzeit arbeiten wir an einem alternativen Ansatz, bei dem der GBS-Code und ein geeignetes Visualisierungstool in einer graphischen Benutzeroberfläche vereint sind. Entsprechende Ergebnisse stellen wir am Beispiel der hochauflösenden Ultraschallprüfung an Treibwerkskomponenten vor.
P44^[Mo.4.A]	Automatisierte Ultraschalltauchtechnikprüfung an Fusionsreaktorkomponenten: Durchführung und Auswertung mit höherer Genauigkeit T. Martin, J. Aktaa, W.W. Basuki, S. Knaak, J. Rey, A. von der Weth, KIT, Eggenstein-Leopoldshafen Kurzfassung: Zukünftige Fusionskraftwerke werden in Konkurrenz zu anderen Energietechnologien stehen. Der Test B... mehr Kurzfassung: minimieren Zukünftige Fusionskraftwerke werden in Konkurrenz zu anderen Energietechnologien stehen. Der Test Blanket Modul (TBM) wird in diesem Zusammenhang eine entscheidende Rolle spielen, da seine thermische Effizienz und Leistungsdichte die Gesamtleistung des Reaktors und somit seine Wirtschaftlichkeit direkt beeinflussen. Das Blanket muss drei Funktionen erfüllen: Umwandlung der Neutronenenergie aus der Fusionsreaktion in nutzbare Wärme, Erbrüten des Brennstoffs Tritium durch das Einfangen von Neutronen in Lithium sowie die Abschirmung der supraleitenden Magnete gegen Neutronen- und Gammastrahlung. Die erste Wand (First Wall) von Blanket wird direkt mit Fusion-Plasma kontaktieren und wird mit etwa 0,5 MW/m² von der Plasmawärme ausgesetzt. Als Strukturmaterial für Blanket- Komponenten wurde der ferritisch-martensitische Stahl EUROFER (Hauptbestandteile 89% Eisen, 9% Chrom und 1,1% Wolfram) entwickelt. Dieses Material gehört zu den so genannten niedrigaktivierenden ferritisch-martensitischen Stählen (RAFM). Ein Blanketmodul besteht aus einer Vielzahl diffusionsgeschweißter Kühlplatten, die miteinander durch verschiedene Schweißnähte verbunden werden. Die Schweißverbindungen wurden mittels Ultraschalltauchtechnik als Zerstörungsfreie Prüfung untersucht. NDT-Prüfungen wurden an einer automatisierten modernen Ultraschalltauchtechnik-Anlage KC 200 der Firma GE Inspection Technologies durchgeführt. Um die Unregelmäßigkeiten genau zu ermitteln und charakterisieren, als auch den Verbindungsprozess zu optimieren wurden die Ultraschallergebnisse mit der Hilfe der 3D-Software Visualisierung mit höher Genauigkeit vorgestellt.
P45	Mobiles Verfahren zur globalen akustischen Zustandsbewertung von luftfahrtrelevanter Strukturen S. Goldbach, IMA Dresden U. Lieske, L. Schubert, Fraunhofer IKTS, Dresden R. Franke, M. Striegler, IMA Dresden S. Ebner, D. Krahnert, Sobatec, Kamenz J. Beckert, M. Trepte, Teletronic Rossendorf, Radeberg Kurzfassung: Ziel war es, eine effektive Prüfung großflächiger Strukturen mittels geführter Wellen zu ermögliche... mehr Kurzfassung: minimieren Ziel war es, eine effektive Prüfung großflächiger Strukturen mittels geführter Wellen zu ermöglichen und ein mobiles Testsystem zu entwickeln, das - adaptiert an besonders zu testende Bereiche einer Flugzeugstruktur - sehr schnell Aussagen über den Schadenszustand dieses Bereiches treffen kann. Die permanente Instrumentierung einer Großstruktur mit unbekannten Hotspots würde viele 100 Ultraschallwandler benötigen. Konventionelle Ultraschallprüftechniken, die bei solchen Prüfaufgaben üblicherweise angewendet werden, sind zeit- und personalintensiv. Das im Rahmen des Projektes entwickelte Prüfgerät stellt eine Lösung dar, die eine effektive Prüfung eines größeren Strukturbereiches ermöglicht. Die dazu notwendige Technik beruht auf koppelmittelfreien Wandlerarrays, die eine tomografische Fehlerbewertung und bildgebende Fehlerrekonstruktion mittels Luftultraschall ermöglichen. Das entwickelte mobile Prüfsystem System soll zunächst dazu dienen, luftfahrtrelevante Strukturen nach Fatigue-Tests zu prüfen. Durch die bessere Beurteilungsmöglichkeit von Lage und Größe eines unter Belastung variablen Defektes können Versagensprognosen und Kriterien für das Materialdesign schneller und sicherer formuliert werden. Das Prüfgerät ermöglicht außerdem, die Prüfung der Struktur-Bauelemente ausschließlich von der leicht zugänglichen Außenseite und stellt somit sowohl dem Hersteller als auch dem Servicebereich ein Prüfmittel zur Verfügung, das kosten- und zeitgünstig arbeitet und gleichzeitig eine effektive Auswertung ermöglicht.
P46	Entwicklung eines Ultraschall Phased-Array Prüfkopfes mit gekrümmtem Sensor J. Fischer, T. Herzog, H. Heuer, N. Meyendorf, S. Walter, Fraunhofer IKTS, Dresden Kurzfassung: Die Anpassung von Ultraschallprüfköpfen an ihren Einsatz ist von enormer Bedeutung. Nicht nur die M... mehr Kurzfassung: minimieren Die Anpassung von Ultraschallprüfköpfen an ihren Einsatz ist von enormer Bedeutung. Nicht nur die Materialien spielen dabei eine wichtige Rolle. Um Energieverluste so weit wie möglich zu reduzieren, muss der Prüfkopf gut an das Prüfobjekt angekoppelt werden können. Das heißt, liegt ein Prüfobjekt mit einer gekrümmten Oberfläche vor, z. B. ein Rohr, sollte auch der Prüfkopf eine entsprechende Krümmung aufweisen. Bisher gibt es nur wenig zufriedenstellende Lösungen. Das Ziel dieser Arbeit bestand deshalb darin, eine Technologie zu erarbeiten, die es ermöglicht, Phased-Array Ultraschallprüfköpfe mit gekrümmter Front zu fertigen. Dabei sollte der Prüfkopf die Krümmung, im Gegensatz zu bisherigen Lösungen, nicht durch einen entsprechend geformten Vorlauf erhalten, sondern vielmehr sollten dessen funktionale Elemente (d. h. aktives Material, Anpassschicht) bereits gekrümmt gefertigt werden. Es wurde ein 16-elementiger konkavgekrümmter Phased-Array Prüfköpfe mit einer Mittenfrequenz von 5 MHz aufgebaut. In den ersten Versuchen betrug der Krümmungsradius 100 mm, kleinere Radien sind analog herstellbar. Zunächst wurde mit der Dice-and-Fill Methode ein 1-3 Komposit hergestellt, welches als aktives Material eingesetzt wurde. Der Dämpfungskörper, ein Gemisch aus Epoxidharz und Wolframpulver, wurde in eine konvexe Form gegossen. Dieser diente der Formgebung für Sensor und Anpassschicht. Mit Hilfe einer speziellen Vorrichtung wurde der Dämpfungskörper auf die Rückseite des Sensors geklebt und verweilte bis zur vollständigen Aushärtung des Klebstoffes darin. Dabei wurde die Krümmung von Dämpfungskörper auf Sensor und Anpassschicht übertragen. Nach der Kontaktierung des Koaxialkabels wurde der Aufbau in ein Gehäuse gebracht und vergossen. Der Test des Prüfkopfes erfolgte am Olympus PAUT Testkörper. Es konnten klare Rückwandechos in den A-Bildern auf allen Einzelkanälen abgebildet werden. Im nächsten Schritt wurde ein Sektorscan im Bereich von drei Querbohrungen mit einem Durchmesser von je 1 mm und einem Abstand von 5 mm zueinander durchgeführt. Es war möglich auch diese zu detektieren und aufzulösen.
P47	Der Einfluss der aktiven und passiven Apertur von linearen Phased Array-Prüfköpfen auf das resultierende Wellenfeld A. Gommlich, Institute of Radiooncology, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Dresden F. Schubert, Fraunhofer IKTS, Dresden Kurzfassung: Die Arbeitsweise eines Ultraschall Phased Arrays wird durch die sogenannten "Focal Laws" bestimmt. ... mehr Kurzfassung: minimieren Die Arbeitsweise eines Ultraschall Phased Arrays wird durch die sogenannten "Focal Laws" bestimmt. Durch die separate Ansteuerung der Einzelelemente eines Phased Arrays zu unterschiedlichen Zeitpunkten wird sowohl das Schwenken als auch das Fokussieren des resultierenden Schallbündels realisiert. Es ist ersichtlich, dass die Qualität dieser Schallbündelformung direkt von der Qualität der Focal Law-Berechnung abhängt. Nach dem aktuellen Stand der Technik werden lineare Phased Arrays von Herstellerseite mit einer bestimmten Elementbreite (der aktiven Apertur) sowie einer deutlich größeren Elementlänge (der sogenannten passiven Apertur), gefertigt. Bei der eigentlichen Berechnung der Focal Laws finden beide aber in der Regel keine weitere Beachtung. Die Methode der schnellen vierdimensionalen Schallfeldberechnung mittels EFIT-PSS, einer Kombination von EFIT mit der transienten Punktquellensynthese, ermöglicht eine umfassende Simulation von Phased Array-Wellenfeldern. Diese Berechnungen sowie die Signalanalyse in einzelnen Fokuspunkten zeigen, dass die aktive und insbesondere auch die passive Apertur linearer Phased Arrays das Zeit- und Frequenzverhalten im Fokuspunkt deutlich beeinflussen. Basierend auf den Focal Laws, deren Berechnung mit und ohne Berücksichtigung der passiven Apertur erfolgt, werden Schallfelder für ausgewählte Fokuspunkte berechnet. Der direkte Vergleich der simulierten Schallfelder veranschaulicht, welchen qualitativen und quantitativen Einfluss die aktive und passive Apertur auf das Zeit- und Frequenzverhalten und folglich auf die Qualität der Messungen mit einem linearen Phased Array haben. Basierend auf diesen Ergebnissen können neue Abschätzungen zum optimalen Längen-zu-Breitenverhältnis der Einzelelemente sowie wellenphysikalische Korrekturen der Focal Laws abgeleitet werden. Damit lassen sich größere Amplituden und Mittenfrequenzen im Fokuspunkt erreichen.
P48^[Mo.4.A]	Laservibrometrische Vermessung von Phased Array-Prüfköpfen zur Charakterisierung und Schadensbewertung A. Gommlich, Institute of Radiooncology, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Dresden F. Schubert, Fraunhofer IKTS, Dresden Kurzfassung: Ultraschallwandler, die nach dem Phased Array-Prinzip arbeiten, bestehen aus mehreren Einzelelement... mehr Kurzfassung: minimieren Ultraschallwandler, die nach dem Phased Array-Prinzip arbeiten, bestehen aus mehreren Einzelelementen. Diese Einzelschwinger lassen sich phasenversetzt ansteuern. Nach dem Huygens‘schen Prinzip werden dadurch Schallbündel geschwenkt und fokussiert. Diese Arbeitsweise ermöglicht einen flexiblen Einsatz im Bereich der zerstörungsfreien Materialprüfung. Im Unterschied zu Ultraschallwandlern, die nur aus einem einzelnen Schwinger bestehen, führt der Teil- oder Totalausfall eines Array-Elements oder eine andere örtlich begrenzte Beschädigung des Phased Arrays nicht zwangsläufig zum Totalausfall des Prüfkopfes. Je nach Arbeitsweise des Ultraschallwandlers und dem Grad der Beschädigung kann die gewünschte Ausprägung des Schallbündels dann nicht oder nur unzureichend umgesetzt werden. Die Einschränkung des Arbeitsbereiches, die Reduzierung der Auflösung und somit unzureichende Messergebnisse sind die Folge. Eine bekannte Methode zur Charakterisierung von Phased Array-Prüfköpfen ist die Vermessung mittels elektromagnetischer Sonde an einem definierten Testkörper. Dafür muss der Prüfkopf an diesen Testkörper akustisch angekoppelt werden. Das Resultat liefert eine indirekte und nur recht grobe Aussage zur Funktion des angeregten Array-Elements in einem gewissen Abstand vom Prüfkopf. Bei der scannenden Laservibrometrie handelt es sich um eine berührungslose Messmethode. Die schallaussendende Fläche des Prüfkopfes kann dabei direkt und hochaufgelöst mit dem Vibrometer abgetastet werden. Das lokale Schwingungsverhalten der Einzelelemente, welches durch Beschädigung oder Alterung beeinträchtigt sein kann, wird detailliert erfasst und im Zeit- und Frequenzbereich analysiert. Die bildbasierte Analyse der Vermessung ermöglicht darüber hinaus Aussagen zur Lage, Ausdehnung und Art einer Schädigung. Somit können mit dieser Methode ortsgenaue Bewertungen von Phased Array-Prüfköpfen gemacht und Aussagen bezüglich der Zuverlässigkeit von Messungen getroffen werden. Weiterhin lassen sich mit dem vorgestellten Ansatz Daten zur Korrektur und Optimierung von Focal Laws für individuelle Phased Array-Prüfköpfe gewinnen.
P49	Vermessung und Simulation der Ultraschall-Wellenausbreitung in Schweißnähten mit magnetisch beeinflusster Kornstruktur F. Schubert, Fraunhofer IKTS, Dresden S. Dugan, ENSI, Brugg, Schweiz M. Barth, B. Köhler, Fraunhofer IKTS, Dresden S. Wagner, MPA Universität Stuttgart Kurzfassung: Austenitische Schweißnähte sind in den meisten Fällen nur schwer mittels Ultraschall zu prüfen, da ... mehr Kurzfassung: minimieren Austenitische Schweißnähte sind in den meisten Fällen nur schwer mittels Ultraschall zu prüfen, da die durch das Schweißen entstehenden großen Stengelkristalle das Schallfeld durch ihre Anisotropie stark streuen und verformen. In der Vergangenheit wurden daher zur Verbesserung meist erweiterte Bildauswerteverfahren wie SAFT eingesetzt, allerdings nur mit mäßigem Erfolg. Ein neuer interessanter Ansatz zur Verbesserung der Prüfbarkeit von Schweißnähten besteht darin, die Ausbildung der Kornstruktur bereits während des Schweißens zu beeinflussen, z.B. durch magnetische oder (starke) akustische Felder. Dadurch können im Idealfall feinkörnigere Strukturen mit zufälligen Kornorientierungen erzeugt werden, die den Ultraschall weniger stark streuen und im Mittel isotrope Eigenschaften aufweisen. Im vorliegenden Beitrag werden transiente Ultraschallfelder in Schweißnähten mit magnetisch beeinflusster Kornstruktur untersucht und miteinander verglichen. Die Untersuchungen erfolgten experimentell mittels Laservibrometrie und mit Hilfe bildbasierter numerischer Simulationen. Die für die Simulationen notwendigen Modellparameter wurden dabei durch eine neue Ultraschall-Nahfeldmikroskopie (GIUM: Grazing Incidence Ultrasound Microscopy) ermittelt, die auf der Basis raumzeitlicher Wellenfrontbilder die Kornstruktur sowie lokale Gruppengeschwindigkeiten in der Schweißnaht ermitteln kann. Die Ergebnisse an verschiedenen Schweißnähten werden im Hinblick auf die verbesserte Prüfbarkeit diskutiert. Zusätzlich werden metallographische Schliffbilder herangezogen und den Wellenfrontbildern sowie den kontaktlos ermittelten GIUM-Bildern gegenübergestellt.
P50	Eine Modellunterstützte 3D-Darstellung von Ultraschallergebnissen A. Maurer, Baker Hughes Digital Solutions Alzenau J. Ininger, N. Steinhoff, B. von Kirchbach, Baker Hughes Digital Solutions, Hürth B. Ganesan, S. Jeyaraman, GE Global Research Center, Bangalore, Indien Kurzfassung: Die Ultraschallprüfung von unter Pulver-geschweißten Nähten wird in der automatisierten Prüfung sow... mehr Kurzfassung: minimieren Die Ultraschallprüfung von unter Pulver-geschweißten Nähten wird in der automatisierten Prüfung sowohl konventionell als auch mit Phased array durchgeführt. Vielfältige Prüfanforderungen nach Detektion unterschiedlichen Fehlerorientierungen im gesamten Schweißnahtvolumenbereich werden üblicherweise mit Mehrkopfsystemen bedient, deren Ergebnisse in Form von Linienschrieben, Amplitude über der Längenposition, dargestellt werden. Die Interpretation der Ergebnisse und die Zuordnung von Anzeigen zu Volumenbereichen ist nicht anschaulich. Unter Zuhilfenahme von strahlentheoretischen Schallausbreitungsmodellen ist es gelungen, die Ergebnisse aller zur Prüfung beitragenden Ultraschallfunktionen in einer 3D-Darstellung zu vereinen. Der Vortrag diskutiert Details von mathematisch-physikalischen Modellen, die auf bestehende Schreiberausgabedaten zurückgreifen, sowie die Validierung mit Hilfe von experimentellen Daten.
P51	Ultraschall-Linienarrays mit gestapelten PZT Sensoren zur Erhöhung der Sendeintensität R. Schumann, J. Fischer, T. Herzog, H. Heuer, N. Meyendorf, S. Walter, Fraunhofer IKTS, Dresden Kurzfassung: Bei der Nutzung von Ultraschallprüfköpfen, die in mehrere einzeln ansteuerbare Elemente unterteilt ... mehr Kurzfassung: minimieren Bei der Nutzung von Ultraschallprüfköpfen, die in mehrere einzeln ansteuerbare Elemente unterteilt sind (Array-Prüfköpfe), hat die Intensität des Schalls, der von den einzelnen Elementen ausgesendet wird, eine große Bedeutung. In dieser Arbeit wurde deshalb eine Herstellungstechnologie für ein Linienarray entwickelt, dessen Sendeleistung um ein vielfaches höher ist als bei herkömmlichen Linienarrays. Da die Apertur bzw. auch die Breite der Elemente durch die verwendeten Methoden zur Ansteuerung und Auswertung (z.B. Sampling Phased Array) begrenzt sind, wurden verschiedene Möglichkeiten zum Stapeln mehrerer piezoelektrischer Schichten untersucht. Praktisch umgesetzt wurde eine auf Klebeverfahren basierende Technologie, bei der abwechselnd polarisierte PZT Keramiken und Kupferfolien miteinander verbunden wurden. Verschiedene ungefüllte und gefüllte Klebstoffe wurden dabei auf ihre Verwendbarkeit und ihren Einfluss auf das Sensorverhalten untersucht. Es zeigte sich, dass die Wahl des Klebstoffes und dessen Füllung einen deutlichen Einfluss auf die Kapazität der Elemente hat. Eine gezielte Veränderung der Klebstoffzusammensetzung könnte somit zur Kapazitätserhöhung bzw. zur Anpassung der elektrischen Impedanz an die Elektronik genutzt werden. Die elektrische Kontaktierung der Einzelelemente des Linienarrays erfolgte über die Kupferfolien, die miteinander verbunden und an einen dafür entwickelten, metallisierten Dämpfungskörper gelötet wurden. Der Dämpfungskörper wurde ebenfalls strukturiert, so dass auf dessen Oberseite auch die notwendigen Koaxialkabel direkt angelötet werden konnten. Mit dieser Stapel-Technologie wurden Linienarrays mit 32 Elementen und einer Arbeitsfrequenz von 1,5 MHz aufgebaut, deren Sendeimpuls um das dreifache höher ist als bei einem vergleichbaren Linienarray basierend auf herkömmlicher Vollkeramik. Auch die Kapazität konnte bis zu 2,5-fach erhöht werden.
P52^[Mo.4.A]	Ein Vergleich verschiedener Ultraschallverfahren für die Prüfung reparaturgeschweißter CuNiAl-Bronzen A. Dillhöfer, Stutensee M. Spies, Baker Hughes - Process & Pipeline Services PII Pipetronix , Stutensee H. Rieder, Fraunhofer IZFP, Saarbrücken Kurzfassung: Schwer prüfbare Werkstoffe wie zum Beispiel CuNiAl-Bronzen sind gekennzeichnet durch eine grobe Kor... mehr Kurzfassung: minimieren Schwer prüfbare Werkstoffe wie zum Beispiel CuNiAl-Bronzen sind gekennzeichnet durch eine grobe Kornstruktur und haben dadurch für die Ultraschallprüfung ein stark schallschwächendes Verhalten. Diese Eigenschaften erschweren die Detektion von Fehlstellen und deren anschließender Bewertung nach Ort, Form, Größe und Orientierung. Ein Einsatzgebiet dieser Bronzen sind Antriebskomponenten von Schiffen wie zum Beispiel Schiffspropeller. Durch die Größe dieser Bauteile und den damit verbunden Kosten bei einer Neuherstellung werden Reparaturen, auch in kritischen Bereichen, durchgeführt. Nach der Schweißung entstehen verschiedenartige Gefügestrukturen innerhalb der zu prüfenden Zone und deren Randbereiche, welche die Auswertung unter Umständen weiter erschweren. Dieser Beitrag vergleicht die Leistungsfähigkeit verschiedener Ultraschallverfahren zur Inspektion von Schweißnähten in gegossenen CuNiAl-Bronzen. Wir werden Ergebnisse präsentieren, die durch konventionellen Ultraschall mit anschließender SAFT Rekonstruktion, elektromagnetisch angeregter Ultraschall (EMUS) und SAFT Rekonstruktion sowie Phased-Array mit Matrix Sensoren gewonnen wurden. Betrachtet werden die unterschiedlichen Möglichkeiten, die sich durch die Verfahren bezüglich ihrer Einsatzbereiche ergeben. Diese ergeben sich unter anderem durch unterschiedliche Flankenvorbereitungen sowie den zu erwartenden Fehlertypen und deren Orientierungen. Die Ergebnisse dieses Beitrags wurden durch die Verwendung von Testkörpern mit künstlichen und natürlichen Reflektoren und realen Bauteilen erzielt.
P53^[Mo.4.C]	Verbesserte Laser-Akustische Mikroskopie durch Schallbündelformung T. Windisch, XENON Automatisierungstechnik, Dresden N. Meyendorf, F. Schubert, Fraunhofer IKTS, Dresden Kurzfassung: Bei der Laser-akustischen Mikroskopie werden optoakustische und interferometrische Effekte zur Abbi... mehr Kurzfassung: minimieren Bei der Laser-akustischen Mikroskopie werden optoakustische und interferometrische Effekte zur Abbildung verdeckter Strukturen in Festkörpern genutzt. Durch die scannende Arbeitsweise ist sie mit der akustischen Mikroskopie in Immersionstechnik (SAM) verwandt, jedoch mit dem Unterschied, dass kein Koppelmedium zwischen Schallquelle und Prüfobjekt notwendig ist. Der Einsatz von Laserstrahlen sowohl bei der Anregung als auch beim Empfang ermöglicht eine hochfrequente Ultraschallmessung durch Gase, im Vakuum und auch bei hohen Temperaturen. Entscheidend für die Verteilung der Schallwellen im Volumen des Prüflings ist die Intensitätsverteilung des Anregungslasers auf der Probenoberfläche. Ein gezielter Eingriff in den optischen Strahlengang ermöglicht eine Formung des akustischen Feldes analog zum traditionellen Phased Array-Prinzip. Auf diese Weise lassen sich virtuelle Schallwandler unterschiedlicher Fokussierung auf der Probe realisieren und das Schallfeld individuell der Prüfaufgabe anpassen. In dem Beitrag wird ein Rechenalgorithmus vorgeschlagen, mit dem ausgehend von der optischen Energieverteilung das akustische Schallfeld im Prüfvolumen berechnet werden kann. Anhand realer Messergebnisse wird demonstriert, welchen Einfluss die Schallbündelformung auf die akustische Abbildung von Fehlstellen besitzt.
P54	PROline - ein Mehrkanal-Ultraschallgerät für automatisierte Prüfprozesse unter praktischen Gesichtspunkten im Einsatz bei einem Anlagenbauer für Schweiß- und Automatisierungstechnik C. Köhler, VOGT Ultrasonics, Burgwedel A. Mootz, EMAG Automation, Heubach G. Vogt, VOGT Ultrasonics, Burgwedel Kurzfassung: PROline steht für produktionsbegleitende Ultraschallprüfung in- oder offline, integriert in die Fer... mehr Kurzfassung: minimieren PROline steht für produktionsbegleitende Ultraschallprüfung in- oder offline, integriert in die Fertigungslinien der jeweiligen Anwender. Es ist ein äußerst flexibles Ultraschallprüfsystem, bestehend aus Ultraschallelektronik und -software. PROline steht aber auch für die erfolgreiche Eigenentwicklung der VOGT Ultrasonics GmbH mit dem Ziel der stringenten Integration der Ultraschalltechnik bei Anlagenbauern. Es beginnt mit der Integration der durch den Anlagenbauer bekannten Schnittstellen, setzt sich mit dem Know-How Transfer auf den Anlagenbauer für Installation und Schulungen fort und endet bei einer klaren, strukturierten Bedieneroberfläche der Anwendersoftware für den Automatisierungsprozess. Es steht eine große Auswahl an anwendungsbezogenen und kundenspezifischen Softwaremodulen für die bildgebende Darstellung der Prüfergebnisse als auch für die automatisierte Auswertung zur Verfügung. Verbunden mit der intelligenten Schnittstellenadaption über I/O´s oder Profinet/Profibus, ermöglicht dieses Systemkonzept ein effizientes Prüfen in der Produktion. PROline wird u.a. in vielen Bereichen der Getriebebauer der Automobilindustrie eingesetzt. Dabei werden Zahnräder, Differentiale, Lamellenträger u.v.m. per Laserstrahl miteinander verschweißt. Diese Bauteile gilt es dann in den meisten Fällen 100% mittels Ultraschall zu prüfen. Die EMAG Automation GmbH in Heubach ist ein Anlagenbauer für automatisierte Schweißprozesse, die in die Fertigungslinien integriert werden. Dabei zählen zum Lieferumfang des Gesamtkonzeptes der Anlage nicht nur die Schweißtechnik und die vor- und nachgelagerten Automatisierungsprozesse, sondern auch alle qualitätssichernden Maßnahmen wie z.B. die Maßkontrolle oder eben auch die Ultraschallprüfung. Das Ultraschallprüfsystem besteht im Wesentlichen aus der Ultraschallelektronik PROlineUSB, der Anwendersoftware PROlinePLUS, dem Ultraschallprüfköpf sowie der bauteilabhängigen Prüfmechanik. Gemeinsam haben EMAG und VOGT schlüssige und praxisorientierte Prüfkonzepte entwickelt, welche ein kostengünstiges, reproduzierbares Prüfen auf hohem Niveau und mit äußerst kurzer Taktzeit erlauben.
P55	Dienstleistungen mit besten Tauchtechnikprüfsystemen und umfangreicher Softwareunterstützung für die optimale praktische Umsetzung von Prüfanforderungen G. Vogt, C. Köhler, VOGT Ultrasonics, Burgwedel Kurzfassung: Beim Einsatz von Ultraschall-Tauchtechnik-Prüfsystemen in der Dienstleistung steht immer mehr die a... mehr Kurzfassung: minimieren Beim Einsatz von Ultraschall-Tauchtechnik-Prüfsystemen in der Dienstleistung steht immer mehr die anwendungsorientierte Software für die bildgebende Darstellung und Speicherung der Prüfergebnisse im Vordergrund. Typische Prüflinge z.B. Getriebekomponenten und Lagerringe (Automotive, Windkraft, Aerospace, Bahn), Stangen und Zylinder (Automotive) oder auch komplexere Geometrien wie Triebwerkskomponenten oder Verdichterscheiben aus dem Bereich des Triebwerksbaus scheinen auf den ersten Blick eine einfache Prüfumsetzung zu ermöglichen. Jedoch stellt der Prüftechniker bei dem Einsatz herkömmlicher Anlagen fest, dass eine Umsetzung äußerst zeitaufwendig und manchmal nicht realisierbar ist. Mit den ScanMaster- und VOGT-Prüfsystemen erlebt der Prüftechniker, dass er die ihm gestellten Aufgaben, wie z.B. - senkrechte Einschallung auf eine schräge Oberfläche oder auch auf eine schräg verlaufende Rückwand - Nachweis einer KSR 0,3 mm Bohrung 0,5 mm vor der Rückwand - schnelle Programmierung und Prüfung von Bauteilen mit komplexer Geometrie und bis zu 40 Einschallpositionen - Einhaltung der Nahauflösung bei der Winkeleinschallung schnell, effizient, mit bester Performance und vor allem mit sehr guten Werkzeugen der Prüfanlage umsetzen kann. Viele effiziente Werkzeuge der Prüfanlagen unterstützen dabei: - Teachen und Prüfen in Bauteilkoordinaten unter Verwendung einer Prüfkopfdatenbank zur Sicherstellung der Serienprüfung - dynamische Rückwandechoanpassung über getriggerte Blendensteuerung - effiziente Prüfplangestaltung mit dynamischer Ultraschallsetup-Steuerung pro Indexschritt. Der Vortrag zeigt die praktische Umsetzung auf.
P56	Grundlagenuntersuchungen von US-Sensoren in Beton J. Wolf, F. Mielentz, B. Milmann, H. Wiggenhauser, BAM, Berlin Kurzfassung: Für Ultraschall-Tomografiemessungen in Betonbauteilen wurden neuartige radialsymmetrisch abstrahlen... mehr Kurzfassung: minimieren Für Ultraschall-Tomografiemessungen in Betonbauteilen wurden neuartige radialsymmetrisch abstrahlende Longitudinalwellenprüfköpfe mit einer Mittenfrequenz von 60 kHz auf deren Eignung hinsichtlich Abstrahlcharakteristik, Empfindlichkeit und Frequenzspektrum untersucht. Für die Messung der Abstrahlcharakteristiken wurden die Prüfköpfe vertikal und horizontal in Betonzylinder eingebettet und die Richtungsabhängigkeiten des Schalldrucks mithilfe eines Laservibrometers gemessen. Die Streuung der Prüfkopfempfindlichkeit wurde im Wasserbad unter Verwendung verschiedener Köpfe gleicher Bauart bestimmt. Außer Änderungen der Signalamplituden zeigten sich auch Schwankungen im Frequenzbereich bei verschiedenen Sender-Empfängerkombinationen. Die Schallschwächung des Betons hat Einfluss auf die erreichbare Auflösung von Tomografiemessungen und damit auf die maximal möglichen Senderabstände im Bauteil. Durch experimentelle Untersuchungen und Simulationen erfolgte eine Optimierung der Abstände hinsichtlich des Aufwandes und der geforderten Auflösung. Die Signalschwächung im Beton wurde mit Sinusschwingungsimpulsen im Frequenzbereich von 30 kHz bis 120 kHz in Abhängigkeit verschiedener Bewehrungsgrade und Korngrößen ermittelt. Hierfür wurden die Sensoren in unterschiedlichen Abständen in die Probekörper einbetoniert und die Empfangssignale hinsichtlich Amplitudenabfall und Frequenzspektrum untersucht.
P57	Multi-Modale Vielzweck-Roboter in der Ultraschall-ZfP: Anforderungen und Lösungen S. Gripp, Baker Hughes Digital Solutions Alzenau M. Dambaur, Airbus Helicopters, Donauwörth P. Halbritter, Framatome, Karlstein Kurzfassung: Die zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) von Faserverbünden - hier speziell mit Kohlefasern, CFK - hat au... mehr Kurzfassung: minimieren Die zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) von Faserverbünden - hier speziell mit Kohlefasern, CFK - hat aufgrund der sehr vielseitigen Einsatz- und Kombinationsmöglichkeiten der Materialien eine große Zahl von bestgeeigneten Prüfmethoden in der Ultraschallprüfung (UT) erbracht: - Für gerade oder leicht gekrümmte Flächen eignen sich plane Arrays besonders gut - Für enge Innenradien benötigt man geeignet gekrümmte Arrays oder angepasste Mehrfachschwinger - Für Außenradien nutzt man idealerweise große, konkav gekrümmte Arrays - Für gefräste und gebohrte Flächen benötigt man eine Prüfung, die nur ein Minimum an Feuchtigkeit einbringt - Für stark gekrümmte, verschachtelte oder hinterschnittene Bereiche muss kontaktlos geprüft werden, also in Tauchtechnik - Sehr enge und unzugängliche Bereiche müssen mit miniaturisierten Einzelschwingern ausgeleuchtet werden - Darüber hinaus gibt es auch Aufgaben, die zwar nicht unmittelbare UT sind, aber dennoch automatisiert durchgeführt werden müssen: Bauteilidentifizierung zum Beispiel, oder Lagevermessung Diese Vielfalt von Techniken, Methoden und Aufgaben in eine einzige, voll automatisiert arbeitende Anlage integriert zu haben, ist das Verdienst der intelligeNDT Systems & Services GmbH , Erlangen, die im Rahmen eines Auftrages für die Eurocopter Deutschland GmbH eine Prüfanlage realisiert hat, die diesem Anforderungsprofil und der geforderten Produktivität voll entspricht. In dem Beitrag wird der Aufbau der Anlage in seiner ungewöhnlichen Komplexität und Vielseitigkeit vorgestellt. Weiter werden erste Betriebserfahrungen und Testresultate erläutert, die den großen Kundennutzen einer solchen Anlage aufzeigen, der aus der Zusammenfassung und Integration zahlreicher Prüfmethoden entsteht (multi-modaler Ansatz).
P58^[Mo.4.A]	Parallelmessung von Wanddicke und Außendurchmesser sowie Berechnung von geometrischen Rohrquerschnittswerten mit einer ROWA USIP\|xx Phased Array Ultraschall-Prüfanlage D. Koers, R. Prause, T. Weise, T. Würschig, Baker Hughes Digital Solutions, Hürth Kurzfassung: Bei der Prüfung der Wanddicke und dem Auffinden von Dopplungen und Innenwandverformungen hat sich d... mehr Kurzfassung: minimieren Bei der Prüfung der Wanddicke und dem Auffinden von Dopplungen und Innenwandverformungen hat sich der Einsatz von Ultraschall-Prüfanlagen mit einem rotierenden Wassermantel (ROWA) als sehr zuverlässig bewährt. Großer Vorteil der auf dem Anwendungsgebiet etablierten und weit verbreiteten Anlagen ist die Tatsache, dass keine bewegten mechanischen Komponenten benötigt werden. Neben dem damit verbundenen geringen Wartungsaufwand wird daher auch ein sehr kompaktes Design ermöglicht. Die Weiterentwicklung der bestehenden ROWA-Prüftechnologie basiert auf der neuen USIP\|xx Elektronik und ermöglicht eine wesentliche Verbesserung vorhandener Leistungsparameter (beispielsweise der Durchsatzgeschwindigkeit) und zusätzlich die Bestimmung geometrischer Rohrquerschnittsgrößen. Als zentrale Verbesserung der neu integrierten Elektronik ist der parallele Betrieb aller einzelnen Phased-Array-Prüfkopfelemente hervorzuheben. Nach der Akquirierung (Digitalisierung des gesamten Auswertebereiches) werden in n Subcycles verschiedene Messungen bzw. Prüfungen durchgeführt. Dieses sind im Wesentlichen die Laufzeitmessung von Wasservorlaufstrecke und Wanddicke mit der Berechnung von Außen- und Innendurchmesser (DA/DI), Exzentrizität (EX), Ovalität (OV). Zusätzlich erfolgt eine Prüfung auf Dopplungen (DPL) und Innenwandverformungen (IWV). Durch den beschriebenen Arbeitszyklus erhöht sich die Impulsfolgefrequenz der virtuellen Prüfköpfe. Die Folgen sind ein kleiner radialer Impulsabstand und eine kleine axiale Spurbreite bei gleichzeitig erhöhter Prüfgeschwindigkeit von 2m/sek und mehr.
P59	Ermüdung von Kohlenstofffaserverbundwerkstoffen (CFK) durch zyklische Beanspruchung mit hohen Lastwechselzahlen im Ultraschall-Dreipunktbiegesystem U. Rabe, C. Boller, T.B. Helfen, M. Weikert-Müller, Fraunhofer IZFP, Saarbrücken S. Hirsekorn, Saarbrücken D. Backe, F. Balle, D. Eifler, TU Kaiserslautern Kurzfassung: Ultraschallprüfsysteme erlauben es, die Ermüdungseigenschaften von Strukturwerkstoffen bei mehr als... mehr Kurzfassung: minimieren Ultraschallprüfsysteme erlauben es, die Ermüdungseigenschaften von Strukturwerkstoffen bei mehr als 107 Belastungszyklen zu untersuchen und gleichzeitig die Dauer des Experiments auf einige Tage zu beschränken. Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) erlangen als Leichtbauwerkstoffe zunehmend an Bedeutung. Die für Metalle bekannten Resonanz-Prüfsysteme und Probengeometrien lassen sich jedoch nicht einfach auf CFK übertragen. Im Rahmen eines DFG-Gemeinschaftsprojekts wird daher an der Technischen Universität Kaiserslautern ein auf CFK angepasstes Dreipunktbiegeprüfsystem mit einer Beanspruchungsfrequenz von f = 20 kHz realisiert. Hierzu entwickelt der LZPQ Saarbrücken zusammen mit dem IZFP ultraschallbasierte Methoden, die die Schwingung der Testkörper sowie ihre Schallabstrahlung berührungsfrei zu detektieren und so erlauben, die Materialschädigung während des Ermüdungsexperiments in situ zu verfolgen. In dem hier vorgestellten Prüfsystem wird die Probe auf zwei Auflager positioniert und durch eine statische Auslenkung vorgespannt. Der statischen Last wird eine zyklische Beanspruchung überlagert, indem die Sonotrode die Probe in Biegeschwingung versetzt. Um eine übermäßige Erwärmung der Probe zu vermeiden, wird in einem Puls-Pause Rhythmus gearbeitet. Zusätzlich wird mit Druckluft gekühlt. Mit Hilfe einer Thermokamera wird die Temperatur an den Auflagern und am Aufpunkt der Sonotrode überwacht. Die Ultraschallschwingung der Probe wird gleichzeitig zur zyklischen Belastung der Probe und auch als Ultraschallanregung zur zerstörungsfreien Untersuchung der Materialermüdung verwendet. Ein Laservibrometer zeichnet die lokale Schwingungsamplitude an einem Punkt der Oberfläche auf, und ein Mikrofon empfängt den in die Umgebung emittierten Ultraschall. Die Spektren der gemessenen Zeitsignale werden online berechnet und ausgewertet. Experimente mit flachen Laminaten aus Kohlenstofffasergeweben mit thermoplastischer Matrix zeigten eine Zunahme der Nichtlinearität der Schwingungssignale mit steigender Zyklenzahl. Vor und nach dem Ermüdungsexperiment wurden die Proben mit weiteren zerstörungsfreien Prüfverfahren untersucht. Hierbei wurden durch die zyklische Belastung erzeugte Schädigungen wie Risse und Delaminationen festgestellt.
P60	Applying Pulse Reflectometry to Non-invasive Tube Inspection H. Felius, AcousticEye, Houston, USA N. Amir, A. Reichenstein, AcousticEye, Tel Aviv, Israel Kurzfassung: Pulse Reflectometry (PR) is a noninvasive technique for probing the properties of cavities and mate... mehr Kurzfassung: minimieren Pulse Reflectometry (PR) is a noninvasive technique for probing the properties of cavities and materials. PR has been successfully applied in recent years to tube inspection in a variety of heat exchangers and boilers. Acoustic pulses are sent into the air enclosed within the tubes after which reflections are created by defects on the internal diameter. Analyzing these reflections enables detection of defects such as blockages, holes and ID wall loss. Extensions to this basic technology that have been developed recently, enable widening the range of defects that can be detected, as well as increasing accuracy in sizing. In this paper we present the technological background and a set of cases studies demonstrating the technique's capabilities.
P61	Ultraschallprüfung mittels Transversalwellen beim Widerstands-Punktschweißen - Simulation der Schallausbreitung C. Mathiszik, TU Dresden M. Heide, F. Schubert, Fraunhofer IKTS, Dresden U. Füssel, C. Großmann, J. Zschetzsche, TU Dresden T. Windisch, XENON Automatisierungstechnik, Dresden Kurzfassung: In der Serienproduktion von Stahlblechkonstruktionen ohne Dichtheitsanforderungen und mit Einzelble... mehr Kurzfassung: minimieren In der Serienproduktion von Stahlblechkonstruktionen ohne Dichtheitsanforderungen und mit Einzelblechdicken bis 3 mm ist das Widerstandspunktschweißen das dominante Fügeverfahren. Durch beständig steigende Qualitätsansprüche rücken zerstörungsfreie Verbindungsprüfungen immer mehr in den Fokus. Aufgrund der verdeckten Verbindungsbildung, der geringen Unterschiede zwischen Fügestelle zum Grundmaterial und der für eine Prüfung erschwerenden Zinkschicht konnte bislang jedoch kein vertrauenswürdiges prozessparalleles Prüfverfahren gefunden werden. Ein für die Forschung vielversprechendes zerstörungsfreies Prüfverfahren basiert auf der prozessparallelen Betrachtung durchschallender Transversalwellen. An der Professur für Fügetechnik und Montage der TU Dresden wurden dafür Module zur geeigneten Anregung von Ultraschallaktoren entwickelt. Aufbauend auf diesen Modulen wird die Ausbreitung der transversalen Ultraschallwellen im Aktormodul, im Sensormodul und in den dazwischen liegenden Bauteilen simuliert. Dies ermöglicht eine genauere Kenntnis über den Prozess. In diesem Artikel werden die Wege zur Modellierung der Geometrie der Module und die Dynamik der Schallwellen mit Hilfe der Finiten-Element-Methode (FEM) dargestellt. Den Simulationsergebnissen werden anschließend Messungen einer Laser-Doppler-Vibrometrie am freien Aktormodul gegenübergestellt und diskutiert. Ausblickend werden geeignete Designvorschläge zur Optimierung des zerstörungsfreien Prüfsystems gegeben.
Verkehrswesen (Automobil, Bahn, Luft-/Raumfahrt, Maritim)
P62	Wirbelstromprüfsystem für Schienenbearbeitungsmaschinen R. Casperson, A. Eckey, R. Pohl, BAM, Berlin C. Allner, D. Beilken, PLR Prüftechnik Linke & Rühe, Magdeburg Kurzfassung: PLR Prüftechnik Linke & Rühe Magdeburg und die BAM Bundesanstalt für Materialforschung und prüfung ... mehr Kurzfassung: minimieren PLR Prüftechnik Linke & Rühe Magdeburg und die BAM Bundesanstalt für Materialforschung und prüfung Berlin haben in Zusammenarbeit mit anderen Partnern im Laufe der letzten Jahre verschiedene Wirbelstromsysteme zur Prüfung verlegter Schienen auf rissartige Fehler des Typs Head Checks entwickelt. Die Entwicklung dieser Systeme erfolgte mit dem Ziel, ein Hilfsmittel für die Planung von Schieneninstandhaltungsmaßnahmen zu schaffen. Die Systeme haben sich im praktischen Prüfeinsatz bewährt. Hierzu wurde regelmäßig auf den vorhergehenden Tagungen berichtet. Bei der Schieneninstandhaltung kommen unterschiedliche Typen von Schienenbearbeitungsmaschinen zum Einsatz, z.B. Schienenfräs- und Schleifzüge. Seit einiger Zeit wird von Seiten der Schienennetzbetreiber vermehrt ein Qualitätsnachweis nach erfolgter Schienenbearbeitung gefordert. Hierzu wurde ein Wirbelstromprüfsystem entwickelt, dass speziell an die Erfordernisse der Qualitätsüberwachung in Schienenbearbeitungsmaschinen angepasst ist. Das Prüfsystem wird vorgestellt und über erste Erfahrungen aus dem praktischen Einsatz wird berichtet.
Zustandsüberwachung
P63^[Mo.4.C]	Schnelles Messsystem zur dreidimensionalen, optischen Detektion geführter Wellen an mehrfach gekrümmten Strukturen F. Raddatz, DLR, Hamburg W. Hillger, Hillger NDT, Braunschweig Kurzfassung: Mit zunehmender Verbreitung von kohlefaserverstärkten Kunststoffen (CFK) in modernen Luftfahrtstruk... mehr Kurzfassung: minimieren Mit zunehmender Verbreitung von kohlefaserverstärkten Kunststoffen (CFK) in modernen Luftfahrtstrukturen wächst der Bedarf an geeigneten zerstörungsfreien Prüfverfahren. Viele Bauteile entziehen sich aufgrund ihrer Größe (Seitenleitwerke), ihres dauerhaften Einbaus und ihres Materials (Sandwich) konventionellen Prüfverfahren und müssen sehr aufwendig von Hand geprüft werden. Eine vielversprechende Alternative ist die Prüfung mit Hilfe geführter Wellen, sowohl für die Strukturüberwachung (SHM) als auch für flächige Messungen mit optischen Detektionsverfahren. Da hierzu große Bereiche mit hoher Auflösung und ohne Rückwirkung auf die Wellenausbreitung erfasst werden müssen, hat sich die Laser-Scanning-Vibrometrie vielfach bewährt. Am DLR wurde ein modulares Messsystem entwickelt, welches auf einem Vibrometer mit externer Scanvorrichtung und einem Ultraschallsystem basiert und Messraten von bis zu mehreren 100 Punkten/s erlaubt. Solch hohe Geschwindigkeiten wurden bisher nur mit luftgekoppelten Ultraschallsystemen erreicht. In Kombination mit einem Distanz-Sensor lässt sich zudem die Probengeometrie sehr präzise erfassen. Die modulare Bauweise des Systems ermöglicht eine optimale Anpassung an die vorliegende Prüfaufgabe und erlaubt es, Änderungen in Hard- und Software, z.B. eine automatische Bestimmung der Position der Probe oder eine Online-Auswertung, mit geringem Aufwand zu implementieren. Mit Hilfe dieses Systems ist es möglich, die räumlichen Schwingungskomponenten geführter Wellen auch an mehrfach gekrümmten Strukturen zu erfassen. Im Gegensatz zu üblichen Auswertemethoden, die nur eine Schwingungskomponente betrachten und stets größere Bereiche ungestörter Wellenausbreitung erfordern, ist es somit möglich, auch punktuell Wellenmoden und Ausbreitungscharakteristika zu bestimmen. Darauf aufbauend lassen sich Methoden entwickeln, die auch für komplexe und hochgradig anisotrope Strukturen geeignet sind. Konventionelle Verfahren sind hier nur bedingt übertragbar. Aus den gewonnenen Messdaten und den lokalen Ausbreitungscharakteristika werden in weiteren Schritten Rekonstruktionsmethoden entwickelt, die auch in komplexen Wellenfeldern eine Schadenslokalisierung ermöglichen und durch Abgleich mit Simulationen eine Schadensbewertung erlauben.
P64^[Mo.4.C]	Laser-Speckle-Photometrie - Ein Verfahren zur schnellen und berührungslosen Bestimmung von Werkstoffzuständen J. Nicolai, B. Bendjus, U. Cikalova, J. Schreiber, Fraunhofer IKTS, Dresden Kurzfassung: Die zeitaufgelöste Laser-Speckle-Photometrie (LSP) ist ein neu entwickeltes zerstörungsfreies Prüfv... mehr Kurzfassung: minimieren Die zeitaufgelöste Laser-Speckle-Photometrie (LSP) ist ein neu entwickeltes zerstörungsfreies Prüfverfahren, mit dem schnell und berührungslos Werkstoffzustände bestimmt werden können. Es eignet sich für den Inline-Einsatz in der Produktion, für die Überwachung von Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten, aber auch für die Anwendung im Rahmen des Structural Health Monitoring (SHM). Das Verfahren basiert auf der Auswertung von Speckles - Kohärenzmustern, die bei der Bestrahlung optisch rauer Oberflächen mit kohärentem Licht entstehen. Das Verfahren ermöglicht sowohl die Charakterisierung von Oberflächen durch die Auswertung der statischen Speckles als auch die Bestimmung weiterer Werkstoffzustände durch Analyse der Änderungen des Speckle-Musters, die durch geringste Oberflächenveränderungen in Folge thermischer oder mechanischer Anregung hervorgerufen werden. Das Verfahren zeichnet sich durch einen einfachen und kostengünstigen Aufbau aus. Sofern sich die Anregung für die Analyse von zeitveränderlichen Speckles nicht aus dem Prozess ergibt, z. B. als mechanische Spannung bei Schweißungen, ist eine zusätzliche Anregungskomponente notwendig. Dafür kommt z. B. Laser- oder Induktionserwärmung infrage. Für die Auswertung der Messdaten können die Skaleneigenschaften der Speckle-Muster, also deren fraktale Dimension, genutzt werden. Weitere Möglichkeiten bestehen in der Berechnung einer so genannten "Speckle-Diffusivität" und deren Verwendung in der Wärmeleitungsgleichung und in Materialgleichungen. So können mit Hilfe der zeitaufgelösten LSP Werkstoffzustände wie Härte und Porosität, aber auch Ermüdungen und Änderungen der Eigenspannung bestimmt werden. Erste technische Anwendung fand des Verfahren beim Monitoring der Spannungsänderungen bei Schweißversuchen unter Zug- und Biegebeanspruchung im Labor. Diese sollen im Rahmen des Vortrags vorgestellt werden.
P65^[Mo.4.A]	Entwicklung einer Ultraschall-Prüftechnik zur Rohrleitungsprüfung mit geführten Wellen J. Prager, J. Kitze, BAM, Berlin N. Block, M. Drozdowicz, Block Materialprüfung, Berlin Kurzfassung: Der Einsatz geführter Wellen für die zerstörungsfreie Prüfung mit Ultraschall eröffnet neue Möglich... mehr Kurzfassung: minimieren Der Einsatz geführter Wellen für die zerstörungsfreie Prüfung mit Ultraschall eröffnet neue Möglichkeiten, räumlich ausgedehnte Bauteile mit begrenzter Zugänglichkeit auf ihre Integrität zu prüfen. Im Gegensatz zu den konventionellen Ultraschallprüftechniken werden jedoch spezielle Anforderungen an die Prüfhardware und die Signalverarbeitung gestellt. Im vorliegenden Beitrag wird ein Prüfsystem vorgestellt, das diesen Anforderungen gerecht wird und auf den Einsatz für die Strukturüberwachung (SHM) von Rohrleitungen optimiert ist. Dabei wird sowohl auf die Sende- und Empfangshardware als auch auf die eingesetzten Ultraschallwandler und den mechanischen Aufbau eingegangen. Schwerpunkt dabei ist die schmalbandige Anregung bestimmter Wellenmoden durch Verwendung angepasster Burst-Signale. An einfachen Testkörpern wird die Funktionsweise des Systems demonstriert.
P66	Wellenausbreitung in komplexen Geometrien - Wie lassen sich versteifende Bauteile einer Plattenstruktur in Simulationen approximieren? C. Heinze, DLR, Hamburg Kurzfassung: Eine integrierte Bauteilüberwachung (engl.: Structural Health Monitoring - SHM) gewinnt durch den v... mehr Kurzfassung: minimieren Eine integrierte Bauteilüberwachung (engl.: Structural Health Monitoring - SHM) gewinnt durch den vermehrten Einsatz von Kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (CFK) in der Luft- und Raumfahrt immer mehr an Bedeutung. Insbesondere geführte Plattenwellen, sogenannte Lambwellen, scheinen mit ihrer hohen Schadenssensitivität sowie ihrer geringen Dämpfung viel Potential für eine großflächige Strukturüberwachung zu besitzen. Ein besseres Verständnis der Wellenausbreitung in komplexen Geometrien führt dazu, dass Sensorsignale auch bei unterschiedlichsten Umgebungsbedingungen vorhergesagt werden können. Dies hilft Aktor-Sensor-Netzwerke auszulegen oder Schäden zu identifizieren ohne ein vorher gemessenes Referenzsignal der unversehrten Struktur zu verwenden. Eine Simulation realitätsnaher Geometrien scheitert häufig an den detaillierten Modellen, die nötig sind, um die relativ kurzwelligen Lambwellen abbilden zu können. Viele Ansätze zur Lösung dieses Problems befassen sich mit komplett neuen Berechnungsverfahren, wodurch lange Entwicklungs- und Erprobungsphasen nötig werden. Im Gegensatz dazu soll hier ein Ansatz vorgestellt werden, der etablierte Finite-Elemente-Analysen beschleunigen soll. Viele Bauelemente, wie etwa Versteifungen, wiederholen sich regelmäßig in einer Flugzeugstruktur. Da für die Wellenausbreitung nur wenige Interaktionseigenschaften dieser Elemente von Interesse sind, können diese deutlich vereinfacht approximiert werden, ohne dass ein wesentlicher Genauigkeitsverlust auftritt. Die wichtigen Eigenschaften, wie Reflexionscharakteristik und die Fähigkeit zu Modenumwandlung, lassen sich in stark begrenzten Simulationen eines Strukturelements erfassen und anschließend in das Gesamtmodell für alle derartigen Elemente einfügen. Im Vortrag soll vorgestellt werden wie die relevanten Eigenschaften für Bauteile erfasst werden und welche Möglichkeiten es gibt, diese wieder in das Modell einfließen zu lassen. Zuletzt werden Vergleiche mit experimentellen Untersuchungen präsentiert.
P67	Entwicklung eines Schallemissionssystems für Kraftwerksanwendungen im Hochtemperaturbereich bis 600°C B. Weihnacht, B. Frankenstein, E. Schulze, Fraunhofer IKTS, Dresden Kurzfassung: In fossil befeuerten Kraftwerken wird die Integrität zeitstandsbelasteter Komponenten durch zyklisc... mehr Kurzfassung: minimieren In fossil befeuerten Kraftwerken wird die Integrität zeitstandsbelasteter Komponenten durch zyklische Prüfung gewährleistet. Dabei spielt die frühzeitige Erkennung beginnender Kriechschädigung eine wesentliche Rolle. Nach dem heutigen Stand der Technik und Wissenschaft ist die zuverlässige Ermittlung von Kriechporen in Bauteilen nur mit der Gefügeabdrucktechnik („Replica“) möglich. Diese Technik stellt ein aufwändiges Verfahren da, das nur bei Stillstand anwendbar ist und dessen Erfolg davon abhängt, dass die am stärksten belastete Stelle des Bauteils untersucht wird. Die für die Erhöhung des Wirkungsgrades angestrebten Dampfparameter von >600°C erfordern den Einsatz neuer Materialien. Die bisherigen Untersuchungen zeigen, dass bei hochfesten Stählen andere Schadensbilder auftreten, die an die Zuverlässigkeit der etablierten Methoden höhere Ansprüche stellen. Nach einer erfolgreichen Testserie im Labormaßstab wurde die Technologie nun in eine reale Kraftwerksumgebung übertragen. Dies setzte die Entwicklung von Wellenleiterlösungen voraus, um die Sensoren vor den hohen auftretenden Temperaturen zu schützen. Für diese Entwicklung waren Simulationen des Gesamtsystems notwendig, die gemeinsam mit den gewählten Systemlösungen vorgestellt werden. Des Weiteren wurden die Umgebungsgeräusche analysiert und durch Filteralgorithmen eliminiert. Insbesondere die Temperaturkompensation erforderte erweiterte Signalverarbeitungsalgorithmen wie spezielle Wavelet-Transformationen, die an die Aufgabe angepasst werden mussten. Die Ergebnisse erlauben erstmalig eine detaillierte Bewertung des Rohrzustandes bis 500°C.

[Mo.4.A.]: Poster erhält Kurzpräsentation (A) am Montag
[Mo.4.B.]: Poster erhält Kurzpräsentation (B) am Montag
[Mo.4.C.]: Poster erhält Kurzpräsentation (C) am Montag

Poster

Ausbildung, Akkreditierung und Zertifizierung; Normen und Regeln

Bauwesen

Chemische / Petrochemische Industrie (Behälter, Rohrleitungen, Pipelines)

Computertomographie (CT)

Durchstrahlungsprüfung (RT) / Strahlenschutz

Gerätetechnik

Materialcharakterisierung (Gefüge, Härte usw.)

Mikrowellen / Terahertz

Oberflächenverfahren (MT, ET, PT)

Schallemissionsprüfung (AT)

Sonstiges

Thermographie (TT)

Ultraschallverfahren (UT)

Verkehrswesen (Automobil, Bahn, Luft-/Raumfahrt, Maritim)

Zustandsüberwachung