https://wiki.polymerservice-merseburg.de/index.php?title=Ultraschall-Laufzeitverfahren&feed=atom&action=historyUltraschall-Laufzeitverfahren - Versionsgeschichte2024-03-29T13:24:48ZVersionsgeschichte dieser Seite in Lexikon der KunststoffprüfungMediaWiki 1.35.1https://wiki.polymerservice-merseburg.de/index.php?title=Ultraschall-Laufzeitverfahren&diff=8985&oldid=prevOluschinski am 4. August 2023 um 10:52 Uhr2023-08-04T10:52:57Z<p></p>
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<td colspan="2" style="background-color: #fff; color: #202122; text-align: center;">Version vom 4. August 2023, 10:52 Uhr</td>
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<td colspan="2" class="diff-lineno">Zeile 58:</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>|Kohlrausch, F.: Praktische Physik: Zum Gebrauch von Unterricht, Forschung und Technik. B. G. Teubner, 24. neubearb. und erw. Auflage (1996)</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>|Kohlrausch, F.: Praktische Physik: Zum Gebrauch von Unterricht, Forschung und Technik. B. G. Teubner, 24. neubearb. und erw. Auflage (1996<ins class="diffchange diffchange-inline">) (ISBN 978-3-322-87206-7</ins>)</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>Oluschinskihttps://wiki.polymerservice-merseburg.de/index.php?title=Ultraschall-Laufzeitverfahren&diff=7950&oldid=prevOluschinski: Die Seite wurde neu angelegt: „{{PSM_Infobox}} <span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">Ultraschall-Laufzeitverfahren</span> __FORCETOC__ ==Definition== Das Ultraschall-Laufzeitverfah…“2019-08-13T08:51:24Z<p>Die Seite wurde neu angelegt: „{{PSM_Infobox}} <span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">Ultraschall-Laufzeitverfahren</span> __FORCETOC__ ==Definition== Das Ultraschall-Laufzeitverfah…“</p>
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<span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">Ultraschall-Laufzeitverfahren</span><br />
__FORCETOC__<br />
==Definition==<br />
Das Ultraschall-Laufzeitverfahren beschreibt die Messung der Weglänge durch die Zeit eines Schallimpulses (Wellenpaket), die er benötigt, um vom Sender (Schallquelle) durch mindestens ein Medium zum Empfänger (Schallsenke) zu gelangen.<br />
<br />
Dieses Messverfahren ist grundlegend für alle [[Bildgebende_Ultraschallprüfung|bildgebenden Ultraschallprüfverfahren]], wozu auch das weiter entwickelte [[Ultraschall-Laufzeit-Beugungsverfahren (TOFD)]] gehört.<br />
<br />
==Grundlagen==<br />
<br />
Der Proportionalitätsfaktor zwischen Zeit t und Weg s ist die [[Schallgeschwindigkeit]] c und wird nach der Gleichung<br />
<br />
{|<br />
|-<br />
|width="20px"|<br />
|width="500px" | <math>{\Delta s = c \cdot \Delta t}</math><br />
|(1)<br />
|}<br />
<br />
bestimmt. Diese Gleichung ist identisch mit dem Weg-Zeit-Gesetz und ist die Grundlage für [[Ultraschall-Wanddickenmessung|Wanddickenmessungen]] sowie für Messungen zur Bestimmung der Schallgeschwindigkeit.<br />
<br />
[[Datei:Ultraschall_Laufzeitverfahren1.JPG|500px]]<br />
{| <br />
|- valign="top"<br />
|width="50px"|'''Bild 1''': <br />
|width="600px"|Zur Definition des Laufzeitverfahrens (Durchschallungsanordnung)<br />
|}<br />
<br />
Das '''Bild 1''' zeigt das Prinzip des Laufzeitverfahrens. Sender und Empfänger sind auf der akustischen Achse zueinander ausgerichtet, sodass eine optimale Schallübertragung zwischen den beiden Sensoren existiert. Diese Anordnung wird [[Ultraschall-Durchschallungs-Technik|Duchschallungsverfahren]] genannt. Der Schall durchläuft den zu messenden Weg nur einmal, was ein besonderer Vorteil für die Prüfung von stark schallschwächenden [[Kunststoffe]]n ist.<br><br />
Das Laufzeitverfahren ist aber auch mit dem [[Ultraschall-Impuls-Echo-Technik|Impuls-Echo-Verfahren]] möglich. Hierbei wird nur ein [[Ultraschall-Prüfköpfe|Prüfkopf]] verwendet, der die reflektierten Schallwellen registriert [1].<br />
<br />
==Anwendung==<br />
<br />
Das Laufzeitverfahren wird überall dort angewendet, wo es sich um Punktmessungen handelt. Dies ist der Fall bei [[Ultraschall-Wanddickenmessung|Wanddickenmessungen]] und bei der genauen Ortung von Materialfehlern im zu prüfenden Werkstoff (Defektoskopie). Hierbei spielt das Impuls-Echo-Verfahren eine große Rolle.<br><br />
Ein Beispiel einer Wanddickenmessung mit dem Impuls-Echo-Verfahren an einer 10 mm dicken Stahlplatte in Form eines [[A-Bild-Technik|A-Bildes]] zeigt das '''Bild 2'''. Am Anfang der Zeitachse ist der Sendeimpuls SI zu sehen (dessen Amplitude bei 32 dB aufgrund der Übersteuerung abgeschnitten ist). Darauf folgt nach 10,0 &mu;s die Signalfolge von vier Rückwandechos (RWE). Die zeitliche Differenz &Delta;t zwischen den Echos ist die Zeit, die die Schallwelle benötigt, um von der mit dem Prüfkopf kontaktierten [[Oberfläche]] zur Rückwand und wieder zum Prüfkopf zu gelangen. Sie wird ermittelt durch die Bestimmung der Abstände der Maxima zweier aufeinanderfolgender Rückwandechos, wobei, oft genauer, auch die Abstände der Anstiegsflanken bei einer bestimmten relativen Echohöhe statt der Maxima genommen werden. Dieses Impuls-Echo-Verfahren ist in der [[Ultraschallprüfung]] die am häufigsten verwendete Methode [2]. Ist das &Delta;t ermittelt, kann dann nach (1) die Wanddicke berechnet werden, wobei hier für den Schallweg die doppelte Wanddicke zu nehmen ist.<br><br />
Um die Schallgeschwindigkeit zu berechnen, muss die Wanddicke bekannt sein. Das wird durch Laufzeitmessung an einem Kalibrierprüfkörper des gleichen Materials oder an einer zugänglichen planparallelen Stelle des zu prüfenden [[Kunststoffbauteil|Bauteils]] erreicht, bei denen die Wanddicke bekannt bzw. leicht mit anderen Messzeugen ermittelt werden kann.<br />
<br />
[[Datei:Ultraschall_Laufzeitverfahren2.JPG|500px]]<br />
{| <br />
|- valign="top"<br />
|width="50px"|'''Bild 2''': <br />
|width="600px"|Messung der Schallgeschwindigkeit durch 25 mm Stahl in Impuls-Echo-Verfahren<br />
|}<br />
<br />
Auch das Durchschallungsverfahren ermöglicht die Messung der Schalllaufzeit. Es besitzt aufgrund des nur einfachen Schalllaufweges eine bessere Signalqualität und wird insbesondere da angewendet, wo es um die Prüfung von Rohren und Behältern mit stark schallschwächenden Medien geht und genaue Ergebnisse zu den Wanddicken oder zum Zustand ebendieser Medien erforderlich sind. Dabei muss zunächst eine Kalibrierung des Nullpunktes vorgenommen werden, weil die Anstiegsflanke oder das Maximum des Sendeimpulses aus technischen Gründen nicht mit dem Nullpunkt übereinstimmt.<br />
<br />
==Bedeutung==<br />
<br />
Das Laufzeitverfahren hat trotz der zunehmenden Automatisierung der Ultraschallprüftechnik in den letzten Jahren nicht an Bedeutung verloren. Es ist vielmehr in die Berechnungsalgorithmen der [[Bildgebende_Ultraschallprüfung|bildgebenden Ultraschallprüfung]] integriert und besonders für die Defektoskopie an Bauteilen unverzichtbar. Dabei hängt die Genauigkeit der numerisch bestimmten Schalllaufzeit in erheblichem Maße von der Messrate des jeweiligen Transientenrecorders ab.<br />
<br />
<br />
'''Literaturhinweise'''<br />
<br />
{|<br />
|-valign="top"<br />
|[1]<br />
|Krautkrämer, J., Krautkrämer, H.: Werkstoffprüfung mit Ultraschall. Springer-Verlag, 5. Auflage (1986) S. 240 ff. (ISBN 978-3-662-10909-0)<br />
|-valign="top"<br />
|[2]<br />
|Kohlrausch, F.: Praktische Physik: Zum Gebrauch von Unterricht, Forschung und Technik. B. G. Teubner, 24. neubearb. und erw. Auflage (1996)<br />
|}<br />
<br />
[[Kategorie:Akustische Prüfverfahren Ultraschall]]</div>Oluschinski