https://wiki.polymerservice-merseburg.de/index.php?title=Schallemissionspr%C3%BCfung&feed=atom&action=historySchallemissionsprüfung - Versionsgeschichte2024-03-29T10:55:31ZVersionsgeschichte dieser Seite in Lexikon der KunststoffprüfungMediaWiki 1.35.1https://wiki.polymerservice-merseburg.de/index.php?title=Schallemissionspr%C3%BCfung&diff=7040&oldid=prevReincke am 18. Dezember 2017 um 11:38 Uhr2017-12-18T11:38:03Z<p></p>
<table class="diff diff-contentalign-left diff-editfont-monospace" data-mw="interface">
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<td colspan="2" style="background-color: #fff; color: #202122; text-align: center;">← Nächstältere Version</td>
<td colspan="2" style="background-color: #fff; color: #202122; text-align: center;">Version vom 18. Dezember 2017, 11:38 Uhr</td>
</tr><tr><td colspan="2" class="diff-lineno" id="mw-diff-left-l7" >Zeile 7:</td>
<td colspan="2" class="diff-lineno">Zeile 7:</td></tr>
<tr><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>''„Schallemissionen (SE) treten in jedem Festkörpern immer dann auf, wenn mit dem Überschreiten bestimmter Werkstoffanstrengungen elastische Energiemengen in Form mechanischer Spannungswellen freigesetzt werden“.''<br></div></td><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>''„Schallemissionen (SE) treten in jedem Festkörpern immer dann auf, wenn mit dem Überschreiten bestimmter Werkstoffanstrengungen elastische Energiemengen in Form mechanischer Spannungswellen freigesetzt werden“.''<br></div></td></tr>
<tr><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"></td><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"></td></tr>
<tr><td class='diff-marker'>−</td><td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #ffe49c; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Die mechanischen Spannungswellen breiten sich kugelförmig von der Quelle aus und können mit Hilfe [[Piezokeramischer Schwinger|piezoelektrischer Wandler]] (SE-Sensor) in analoge, elektrische Signale überführt werden. Allerdings erfährt das ursprüngliche Signal, welches als Rechteckimpuls definiert werden kann, durch die Ausbreitung im Werkstoff eine starke Veränderung durch Dispersion und [[Reflexion Schallwellen|Reflexionen]]. So kann aus dem Rechteckimpuls ein langes, langsam an- und abschwellendes Signal werden, welches zusätzlich durch immanente Verlustmechanismen eine exponentielle Abnahme aufweist. Im '''Bild 1''' ist schematisch die Signalverarbeitung bei der [[Schallemissionsanalyse]] (SEA) dargestellt.</div></td><td class='diff-marker'>+</td><td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #a3d3ff; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Die mechanischen Spannungswellen breiten sich kugelförmig von der Quelle aus und können mit Hilfe [[Piezokeramischer Schwinger|piezoelektrischer Wandler]] (SE-Sensor) in analoge, elektrische Signale überführt werden. Allerdings erfährt das ursprüngliche Signal, welches als Rechteckimpuls definiert werden kann, durch die Ausbreitung im Werkstoff eine starke Veränderung durch <ins class="diffchange diffchange-inline">[[</ins>Dispersion<ins class="diffchange diffchange-inline">]] </ins>und [[Reflexion Schallwellen|Reflexionen]]. So kann aus dem Rechteckimpuls ein langes, langsam an- und abschwellendes Signal werden, welches zusätzlich durch immanente Verlustmechanismen eine exponentielle Abnahme aufweist. Im '''Bild 1''' ist schematisch die Signalverarbeitung bei der [[Schallemissionsanalyse]] (SEA) dargestellt.</div></td></tr>
<tr><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"></td><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"></td></tr>
<tr><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>[[Datei:Schallemissionsprüfung_1.jpg]]</div></td><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>[[Datei:Schallemissionsprüfung_1.jpg]]</div></td></tr>
<tr><td colspan="2" class="diff-lineno" id="mw-diff-left-l59" >Zeile 59:</td>
<td colspan="2" class="diff-lineno">Zeile 59:</td></tr>
<tr><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>|-valign="top"</div></td><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>|-valign="top"</div></td></tr>
<tr><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>|[2] </div></td><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>|[2] </div></td></tr>
<tr><td class='diff-marker'>−</td><td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #ffe49c; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>|DIN EN 1330-9 (<del class="diffchange diffchange-inline">2009</del>-<del class="diffchange diffchange-inline">09</del>): Zerstörungsfreie Prüfung – Terminologie – Teil 9: Begriffe der Schallemissionsprüfung</div></td><td class='diff-marker'>+</td><td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #a3d3ff; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>|DIN EN 1330-9 (<ins class="diffchange diffchange-inline">2017</ins>-<ins class="diffchange diffchange-inline">10</ins>): Zerstörungsfreie Prüfung – Terminologie – Teil 9: Begriffe der Schallemissionsprüfung</div></td></tr>
<tr><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>|-valign="top"</div></td><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>|-valign="top"</div></td></tr>
<tr><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>|[3] </div></td><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>|[3] </div></td></tr>
<tr><td colspan="2" class="diff-lineno" id="mw-diff-left-l68" >Zeile 68:</td>
<td colspan="2" class="diff-lineno">Zeile 68:</td></tr>
<tr><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>|-valign="top"</div></td><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>|-valign="top"</div></td></tr>
<tr><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>|[5] </div></td><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>|[5] </div></td></tr>
<tr><td class='diff-marker'>−</td><td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #ffe49c; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>|N.N., Kompendium Schallemissionsprüfung – Acoustic Emission Testing (AT) – Grundlagen, Verfahren und praktische Anwendung. DGZfP-Fachausschuss Schallemissionsprüfverfahren</div></td><td class='diff-marker'>+</td><td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #a3d3ff; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>|N. N., Kompendium Schallemissionsprüfung – Acoustic Emission Testing (AT) – Grundlagen, Verfahren und praktische Anwendung. DGZfP-Fachausschuss Schallemissionsprüfverfahren</div></td></tr>
<tr><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>|}</div></td><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>|}</div></td></tr>
<tr><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"></td><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"></td></tr>
<tr><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>[[Kategorie:Akustische Prüfverfahren Ultraschall]]</div></td><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>[[Kategorie:Akustische Prüfverfahren Ultraschall]]</div></td></tr>
</table>Reinckehttps://wiki.polymerservice-merseburg.de/index.php?title=Schallemissionspr%C3%BCfung&diff=6547&oldid=prevOluschinski: Die Seite wurde neu angelegt: „{{PSM_Infobox}} <span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">Schallemissionsprüfung (SEP)</span> __FORCETOC__ ==Signalquellen und Signalverarbeitung== Die Sch…“2017-08-15T09:57:59Z<p>Die Seite wurde neu angelegt: „{{PSM_Infobox}} <span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">Schallemissionsprüfung (SEP)</span> __FORCETOC__ ==Signalquellen und Signalverarbeitung== Die Sch…“</p>
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<span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">Schallemissionsprüfung (SEP)</span><br />
__FORCETOC__<br />
==Signalquellen und Signalverarbeitung==<br />
Die Schallemissionsprüfung (SEP) ist ein quasi-[[Zerstörungsfreie Kunststoffprüfung|zerstörungsfreies Prüfverfahren]], das an schädigungsinduzierende Prozesse gebunden ist. Die dabei freigesetzten [[Schallemission|Schallemissionen]] können durch mechanische, biologische oder chemische [[Beanspruchung]]en sowohl im mikroskopischen wie auch im makroskopischen Bereich hervorgerufen werden. Damit hat sich für die [[Schallemission|Schallemissionen]] die Definition nach Bardenheier bewährt, welcher in [1] angibt:<br> <br />
<br />
''„Schallemissionen (SE) treten in jedem Festkörpern immer dann auf, wenn mit dem Überschreiten bestimmter Werkstoffanstrengungen elastische Energiemengen in Form mechanischer Spannungswellen freigesetzt werden“.''<br><br />
<br />
Die mechanischen Spannungswellen breiten sich kugelförmig von der Quelle aus und können mit Hilfe [[Piezokeramischer Schwinger|piezoelektrischer Wandler]] (SE-Sensor) in analoge, elektrische Signale überführt werden. Allerdings erfährt das ursprüngliche Signal, welches als Rechteckimpuls definiert werden kann, durch die Ausbreitung im Werkstoff eine starke Veränderung durch Dispersion und [[Reflexion Schallwellen|Reflexionen]]. So kann aus dem Rechteckimpuls ein langes, langsam an- und abschwellendes Signal werden, welches zusätzlich durch immanente Verlustmechanismen eine exponentielle Abnahme aufweist. Im '''Bild 1''' ist schematisch die Signalverarbeitung bei der [[Schallemissionsanalyse]] (SEA) dargestellt.<br />
<br />
[[Datei:Schallemissionsprüfung_1.jpg]]<br />
{| <br />
|- valign="top"<br />
|width="50px"|'''Bild 1''': <br />
|width="600px" |Signalverarbeitung bei der Schallemissionsanalyse in Anlehnung an [1]<br />
|}<br />
<br />
==Kontinuierliche Emissionen und Burstsignale==<br />
<br />
Die aufgezeichneten Signale können prinzipiell in 2 Typen klassifiziert werden. So wird in der DIN EN 1330-9 [2] ein trotz hoher Zeitauflösung nicht trennbares Signal als kontinuierliche [[Akustische_Emission|Emission]] und Ereignisse, welche voneinander getrennt werden können als Burst-Emission bzw. transiente Signale bezeichnet. Charakteristische Beispiele für kontinuierliche Emissionen sind [[plastische Deformation|plastische]], homogene Verformungen von Metallen, Leckageströmungen oder Fließvorgänge. Diskontinuierlich auftretende Ereignisse wie [[Bruchentstehung|Rissbildungs]]- und [[Rissausbreitung|Rissfortschritt]]&shy;svorgänge sowie bei [[Faserverstärkte Kunststoffe|faserverstärkten Kunststoffen]] Faser pull-out und Faserbruch führen zu Burst-Emissionen. (siehe [[Bruchverhalten]], Kurzfaserverbunde)<br />
<br />
==Prinzip der Schallemissionsprüfung==<br />
<br />
In '''Bild 2''' ist links schematisch das Prinzip der Schallemissionsmessung mit der aus dem [[Ultraschall-Prüfköpfe|akustischen Sensor]], einem Vorverstärker und dem Analysator bestehenden Messkette dargestellt. Ein typisches transientes Signal mit den ableitbaren [[Messgröße|Messgrößen]] zeigt das rechte '''Teilbild b''').<br />
<br />
[[Datei:Schallemissionsprüfung_2.jpg]]<br />
{| <br />
|- valign="top"<br />
|width="50px"|'''Bild 2''': <br />
|width="600px" |Prinzip der Schallemissionsmessung (a) und beispielhaftes transientes Signal mit den ableitbaren charakteristischen Messgrößen (b)<br />
|}<br />
<br />
Ein Signal wird in der Literatur als ''Event'' oder ''Hit'' bezeichnet, wobei im Rahmen dieser Prozedur die in der DIN EN 1330-9 [2] festgelegte Bezeichnung Hit verwendet wird. Eine weitere, nicht im '''Bild''' dargestellte Größe ist die Signalenergie E<sub>AE</sub>, welche mit der nachstehenden Gleichung durch Integration des akustischen Signals erhalten wird. Aufgrund der Amplituden-Zeit-Darstellung wird die Einheit der Energie mit ''eu'' für ''energy'' ''unit'' abgekürzt, was physikalisch 1nVs entspricht.<br />
{|<br />
|-<br />
|width="20px"|<br />
|width="500px" | <math>E_{AE}\,=\, \int_{0}^{t_{ED}} U\left( t \right) \, dt</math><br />
|}<br />
<br />
==Signalanalyse==<br />
<br />
Die aufgezeichneten Signale können bei der [[Schallemissionsanalyse]] vielfältig analysiert werden. So wird zur Darstellung die Impuls-, die Energie- und Ereignismessung sowohl im Summen- (kumulativ) wie auch im Ratenmodus (distributiv) gewählt. Darüber hinaus kann eine Amplituden- und [[Frequenzanalyse]] erfolgen. Die Möglichkeiten der Auswertung der [[Schallemission]]en sind schematisch im nachfolgenden '''Bild 3''' dargestellt. Die Darstellung der Ergebnisse in Summen- und Ratenform dient der Charakterisierung der Signaldynamik und damit der last- und deformationsbezogene Schädigungsentwicklung und -akkumulation. Dagegen können über die Darstellung der Amplitudenwerte und mit Hilfe der [[Frequenzanalyse]] Aussagen über die [[Deformationsmechanismen|Schädigungsmechanismen]] und die zeitliche Zuordnung getroffen werden. Es wird in [3] allerdings darauf hingewiesen, dass die Darstellung über die Amplitudenanalyse nur bedingt Rückschlüsse auf die Schädigungen aufgrund der Schwächung der mechanischen Spannungswellen durch den im Werkstoff zurückgelegen Weg und damit vom Abstand der Schallemissionsquelle zum Sensor zulässt. In diesen Fällen ist nur mittels der [[Frequenzanalyse]] eine Zuordnung der Schädigungsmechanismen möglich [4, 5].<br />
<br />
[[Datei:Schallemissionsprüfung_3.jpg]]<br />
{| <br />
|- valign="top"<br />
|width="50px"|'''Bild 3''': <br />
|width="600px" |Darstellungsmöglichkeiten der Schallemissionsanalyse in Anlehnung an [1]<br />
|}<br />
<br />
Die SEP wird unter zwei wesentlichen Gesichtspunkten angewendet. Zum einen sind Applikationen im technischen Sinne, z. B. im Bereich der Bauteilüberwachung von Behältern oder in der Überwachung des Risswachstums (siehe [[Rissausbreitung]]) an Brücken und Staudämmen, möglich und zum anderen liegt der Anwendungsbereich auf werkstoffwissenschaftlichen Gebiet in der Aufklärung von [[Deformationsmechanismen|Schädigungsmechanismen]] und daraus ableitbaren Korrelationen zu [[Werkstoffkennwert]]en [2, 5].<br />
<br />
<br />
'''Literaturhinweise'''<br />
{|<br />
|-valign="top"<br />
|[1] <br />
|Bardenheier, R.: Schallemissionsuntersuchungen an polymeren Verbundwerkstoffen – Teil I: Das Schallemissionsmeßverfahren als quasi-zerstörungsfreie Werkstoffprüfung. Zeitschrift für Werkstofftechnik, 11 (1980) 41–46<br />
|-valign="top"<br />
|[2] <br />
|DIN EN 1330-9 (2009-09): Zerstörungsfreie Prüfung – Terminologie – Teil 9: Begriffe der Schallemissionsprüfung<br />
|-valign="top"<br />
|[3] <br />
|Ramirez-Jimenez, C. R., Papadakis, N., Reynolds, N., Gan, T. H., Purnell, P., Pharaoh, M.: Identification of Failure Modes in Glass/Polypropylene Composites by Means of the Primary Frequency Content of the Acoustic Emission Event. Compos. Sci. Technol. 64 (2004) 1819–1827<br />
|-valign="top"<br />
|[4] <br />
|Bohse, J.: Acoustic Emission Characteristics of Micro-Failure Processes in Polymer Blends and Composites. Compos. Sci. Technol. 60 (2000) 1213–1226<br />
|-valign="top"<br />
|[5] <br />
|N.N., Kompendium Schallemissionsprüfung – Acoustic Emission Testing (AT) – Grundlagen, Verfahren und praktische Anwendung. DGZfP-Fachausschuss Schallemissionsprüfverfahren<br />
|}<br />
<br />
[[Kategorie:Akustische Prüfverfahren Ultraschall]]</div>Oluschinski