“Das Bild-und-Rekonstruktionsverfahren dient als zerstörungsfreies Prüfverfahren zur Fehlersuche in Werkstoffen mit Hilfe von Ultraschall.”
Bild-und-Rekonstruktionsverfahren – Videoübersicht
“In diesem Video vermittelt dir Jan einen ersten Überblick zum Verfahren.”
“Alle weiteren Informationen zur diesem Verfahren der Ultraschallprüfung findest du im nachfolgenden Text.”
Grundlagen
In einem vorherigen Kursabschnitt hast du bereits die Ultraschallverfahren Echo-Impuls-Verfahren und Durchschallungsverfahren kennengelernt. Jetzt wenden wir uns dem Bild-und-Rekonstruktionsverfahern-Verfahren zu, als Unterform der Ultraschallverfahren. Es handelt sich bei diesem Verfahren ebenfalls um eines der gängigsten Verfahren zur Ultraschallprüfung.
Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass neben Lokalisierung auch eine genaue Größenbestimmung des Bauteilfehlers möglich ist.
Prinzip
Bei diesem Verfahren kommt ein akusto-optischer Wandler zum Einsatz, welcher mit Hilfe von Druckschallwellen (Longitutionalschallwellen) und deren Verteilung ein optisches Bild erzeugt. Haben wir bisher immer nur einen akustischen Wandler mit Schallwellen genutzt, kommt nun die optische Komponente mit Lichtwellen hinzu.
Dieses Bild ähnelt einem Röntgenbild, welches ebenfalls Strukturen sichtbar macht, die nicht direkt sichtbar sind. Auch akustische Reflexionsrastermikroskopen nutzen diese Technik.
Schallwellen und Lichtwellen
Man nutzt die Wechselwirkung mit Schallwellen über deren Reflexion oder Absorption aus.
Diese indirekte Bilderzeugung kennzeichnet, dass die Längen der Schallwellen in der Größe der abzubildenden Struktur entspricht. Dabei sind die Längen der Lichtwellen um den Faktor 1000 – 10000 kleiner.
- Die optische Bilderzeugung erfasst die Streuung des Lichts.
- Die akustische Bilderzeugung erfasst reklektierte Schallwellen sowie die Beugung der Schallwellen.
Aus diesem Grund sieht ein akutisch-optisches Bild anders aus als ein rein optisches Bild, auch wenn es sich um das identische Bauteil handelt.
Beispiel
Auf einem Ultraschallbild erscheint eine Fläche gänzlich glatt, aus optischer Sicht hingegen ist die Oberfläche rau.
Versuchsaufbau
Das zu prüfende Bauteil wir auf einen Probentisch gelegt und darauf fixiert. Oberhalb des Prüftischs befindet sich eine akustische Linse. Die elektronische Weiche, die in direkter Verbindung mit der Linse steht, sendet Impulse vom nachgeschalteten Hochfrequenzgenerator über die Linse aus. Danach fungiert die Linse als Empfänger des Rückkopplungssignals und leitet dieses Signal zur Bilderzeugung weiter.
Wie bei den anderen Ultraschallverfahren kommt auch hier zur Vermeidung von Störungen zwischen der akustischen Linse mit dem akusto-optischen Wandler und dem Bauteil ein Ankopplungsmedium zum Einsatz. Diese kann auf öl- oder wasserbasis erzeugt worden sein.
Damit wir auch ein gesamtheitliches Bild vom Bauteil erhalten, wird die gesamte Messeinheit (Linse, Wandler) rasterartig über das Bauteil bewegt.
SKIZZE
Auswertung
Das Bild welches dem Betrachter am Ende vorliegt erlaubt eine genaue Lokalisierung von Fehler in Bauteilen. Dabei ist der Detaillierungsgrad derart hoch, dass sogar einzelne Bestandteile des Werkstoffgefüges verbildlicht werden können.
Kritik am Bild-und-Rekonstruktionsverfahren
Dennoch muss an dieser Stelle auch erwähnt werden, dass das Bild-und-Rekonstruktionsverfahren aus mehreren Gründen dem Impuls-Echo-Verfahren unterlegen ist. Denn der praktische Vorteil dieses Verfahrens erlaubt mobile Messungen, welche mit dem Bild-und-Rekonstruktionsverfahren nicht möglich sind.
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