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Werkstofftechnik 1 - Impuls-Echo-Verfahren

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Werkstofftechnik 1

Impuls-Echo-Verfahren

Ähnlich wie beim Durchschallungsverfahren, dient das Impuls-Echo-Verfahren der Untersuchung von Bauteilen nach Fehlern wie Rissen, Poren oder Lunker. 

Versuchsaufbau

An der zu untersuchenden Stelle wird ein geeigneter Prüfkopf am Bauteil angebracht. Hierbei stellt ein einziger Quarz sowohl Sender und Empfänger in dichter Wechselfolge dar. Der Prüfkopf ist mit einer Bildröhre verbunden, in welcher ein scharf gebündelter Elektronenstrahl auf dem Bildschirm einen Bildpunkt erzeugt.

Impuls-Echo-Verfahren (Schema)
Impuls-Echo-Verfahren (Schema)

Versuchsablauf

Ist der Versuchsaufbau abgeschlossen, beginnt die eigentliche Untersuchung. In jeder Sekunde werden ca. 50 Schallimpulse mit einer Länge von 1-10 $\mu sec$ abgegeben. Das zurückgeworfene Impulsecho wird vom Prüfkopf erfasst und mit Hilfe einer Amplitude, welche Aufschluss über die Höhe des Fehlers gibt, dargestellt. Die Kennzeichnung des Fehler erfolgt wieder über eine veränderte Reflexion des Schallimpulses an der entsprechenden Stelle. Hierbei kann entweder die Bauteiloberfläche, als auch das Bauteilinnere Gegenstand der Untersuchung sein. Für eine ausreichende Visualisierung wird folgender Vorgang vollzogen:

Der Synchronisator lässt durch den Kippgenerator die senkrechte Platte kontinuierlich ansteigend aufladen, wodurch der Elektronenstrahl zu wandern beginnt. Man erhält eine waagerecht verlaufende Linie mit entsprechenden Ausschlägen. Liegen keine Fehler an einer Stelle vor, kommt es zu einem gleichbleibenden Echo, welches auch als Bodenecho bezeichnet wird [Reflexion erfolgt erst am Probenboden]. Dieser Zustand liegt vor, wenn keine Ausschläge auf dem Bildschirm erscheinen. Da sich der Impulsecho-Vorgang ca 50 mal in der Sekunde wiederholt und das menschliche Auge nur 30 Bilder in der Sekunde erfassen kann, wird der Weg des Bildpunktes immer als zusammenhängendes, starres Bild wahrgenommen. Nimmt man neben der senkrechten Platte eine waagerechte Platte hinzu, kann auch ohne Bodenecho ein Rückschluss auf die Fehlertiefe gezogen werden. 

Prüfergebnisse

Die Genauigkeit der Prüfungsergebnisse ist höher als im Vergleich zum Durchschallungsverfahren. Auch die Tiefe des Fehlers lässt sich mit ein wenig Modifikation erfassen. Besonders bevorzugt eingesetzt wird dieses Verfahren zur Untersuchung von Eisenbahnschienen, oder Lokomotiven, Nicht anwendbar und daher ungeeignet ist das Impuls-Echo-Verfahren hingegen für die Untersuchung von Stahl- oder Drahtseilen.