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Ultraschallverfahren

WebinarTerminankündigung aus unserem Online-Kurs Thermodynamik:
 Am 13.12.2016 (ab 16:00 Uhr) findet unser nächstes Webinar statt.
Gratis-Webinar (Thermodynamik) Innere Energie, Wärme, Arbeit
- Innerhalb dieses 60-minütigen Webinares wird der 1. Hauptsatz der Thermodynamik für geschlossene Systeme behandelt und auf die innere Energie, Wärme und Arbeit eingegangen.
[weitere Informationen] [Terminübersicht]

Unter Ultraschall versteht man Schallschwingungen mit einer Frequenz oberhalb der Hörgrenze von 20.000 Hertz. Je höher die Schallschwingungen, desto gebündelter und geradliniger verlaufen diese. Für die Prüfung von Bauteilen und Werkstoffen nutzt man beim Ultraschallverfahren Ultraschallwellen im Bereich von 0,5 - 10 MHz. Die große Messspanne ergibt sich aus der unterschiedlichen Beschaffenheit von Werkstoffen. Zur Prüfung von Keramiken und Polymeren verwendet man niedrige Ultraschallfrequenzen. Bei Metallen liegen die Frequenzen entsprechend höher. Ziel ist es Materialfehler wie Risse, Lunker (Hohlräume), oder Eigenschaften wie die Materialdicke zu erfassen. 

Merke

Das Ultraschallverfahren wird bevorzugt bei der Schweißnahtprüfung, der Prüfung von Keramiken und Polymeren, der Blechprüfung sowie der Maschinenteilprüfung eingesetzt. 

Grundlage dieser Prüfmethode ist der piezoelektrische Effekt. Hierbei zeigen Quarze [$ \alpha $ -Quarz] und einige wenige andere Kristalle bei Verformungen auf bestimmten Kristallflächen elektrische Ladungen. Für die Prüfverfahren verwendet man daher piezoelektrische Wandler als Prüfköpfe. 

Schema Prüfkopf
Schema Prüfkopf

Während nun der eine Wandler [Sender] Ultraschallwellen erzeugt, werden vom anderen Wandler [Empfänger] die Ultraschallwellen wieder aufgenommen, nachdem diese durch die Wechselwirkung mit der Probe verändert wurden. Bei neueren Entwicklungen übernimmt ein Prüfkopf beide Aufgaben [Senden und Empfangen]. Im kommenden Lehrtext wird zuerst das Durchschallungsverfahren vorgestellt. Anschließend folgen 

  • das Echo-Impuls-Verfahren,
  • das Bild- und Rekonstruktionsverfahren,
  • das Laufzeitverfahren und
  • das Schallemissionsverfahren.
Lückentext
Bitte die Lücken im Text sinnvoll ausfüllen.
Grundlage der Ultraschallprüfung ist die Ausnutzung des   Effekts.
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Lösen

Hinweis:

Bitte füllen Sie alle Lücken im Text aus. Möglicherweise sind mehrere Lösungen für eine Lücke möglich. In diesem Fall tragen Sie bitte nur eine Lösung ein.

Bild von Autor Jan Morthorst

Autor: Jan Morthorst

Dieses Dokument Ultraschallverfahren ist Teil eines interaktiven Online-Kurses zum Thema Werkstofftechnik 1.

Jan Morthorst verfügt über langjährige Erfahrung auf diesem Themengebiet.
Vorstellung des Online-Kurses Werkstofftechnik 1Werkstofftechnik 1
Dieser Inhalt ist Bestandteil des Online-Kurses

Werkstofftechnik 1

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Diese Themen werden im Kurs behandelt:

[Bitte auf Kapitelüberschriften klicken, um Unterthemen anzuzeigen]

  • Kurs: Werkstofftechnik 1
    • Einleitung zu Kurs: Werkstofftechnik 1
  • Einführung in die Werkstofftechnik
    • Begriff der Werkstofftechnik
    • Werkstoffhauptgruppen
      • Einleitung zu Werkstoffhauptgruppen
      • Metalle
      • Keramik
      • Polymere
      • Verbundwerkstoffe
      • Halbleiter
    • Gitterstrukturen
    • Gefüge und Schliffbild
    • Werkstoffeigenschaften
    • Werkstoffauswahl
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    • Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung
      • Einleitung zu Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung
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        • Einleitung zu Ultraschallverfahren
        • Durchschallungsverfahren
        • Impuls-Echo-Verfahren
        • Bild- und Rekonstruktionsverfahren
        • Laufzeitverfahren
        • Schallemissionsverfahren
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    • Mechanische Werkstoffprüfung
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        • Einleitung zu Zugversuch
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    • Grundlagen
    • Kristallsysteme
      • Kubische Gitter
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      • Orthorhombische Gitter
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      • Gittereigenschaften
        • Bestimmung von Gitterrichtungen
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        • Sonderfall: Richtungen und Ebenen im hexagonalen Gitter
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  • Mechanische Eigenschaften
    • Verformung
      • Einleitung zu Verformung
      • Reversible Verformung
      • Irreversible Verformung
      • Bruch
        • Einleitung zu Bruch
        • Spaltbruch
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      • Reduzierung der Versetzungsdichte
      • Erzeugung kleinster Korngrößen
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  • Aufbau mehrphasiger Stoffe
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      • Einleitung zu Diffusion
      • Diffusion bei chemisch homogenen und inhomogenen Systemen
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