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Jedes akustische System erfasst alle Schallquellen SQ aus seinem Erfassungsgebiet.
Die Skize in Bild 1 veranschaulicht das akustische System bei einem Zugversuch im Labor. Die elektronische Verarbeitung sollte nur die Trenngeräusche an der Rissspitze ( Primärschallquellen PQ) erfassen. Bei dem abgebildeten Versuch zur Erfassung der Trenngeräusche in einem Stahlblock (grau), der durch angreifende Zugkräfte (F) beansprucht wird, sollen nur die hellroten Primärschallquellen (PQ) erfasst werden. Aus den typischen Trenngeräuschen an der Rißspitze kann mit Hilfe geeigneter Signalfilterung ein hinreichendes Signal gebildet werden, das einen Nulltest besteht.
Bild 1: Zugbeanspruchung an einer gekerbten Werkstoffprobe im Labor. Am Schallwandler (SW) werden Schallquellen (SQ) aus der Umgebung (USQ), Reibungsgeräusche an der Halterung (BSQ) und Geräusche vom Riss verarbeitet.(DSQ)
Der Nulltest ist leicht ausführbar, aber nur selten gut realisierbar. Ohne Beanspruchung (ohne angreifende Kraft F, F = 0) sollte kein Signal registriert werden. Für die Signalaktivität (SA) sollte gelten:
Die Herausfilterung eines geeigneten Signals für die Untersuchung einer Beanspruchung ist oft der wichtigste und anspruchsvollste Teil einer SE- Anwendung. Nur für die Bildung eines hinreichenden Signals wird der Versuch einer Bewertung sinnvoll. Der Nulltest liefert das SE-Bild 0.Ordnung.
Hier werden einige generelle Hinweise zur Signalerfassung gegeben. Sie wird einfacher, wenn möglichst viel über die Entstehung und Abstrahlung der Primärschallquelle (PQ) bekannt ist. Im Fall von Bild 1 wissen wir bereits einiges über die Defektgeräusche (DSQ) am Riß (DSQ) . Die Defektgeräusche beim statischen Zugversuch sind Geräusche, die durch die Plastifizierung vor der Rißspitze entstehen und Trenngeräusche durch das Wachsen des Risses. Das Gleiche gilt natürlich auch, wenn die Herkunft, der Ort und die Abstrahlung der übrigen erfassten Schallquellen bekannt ist. Leider ist dies nur in den seltensten Fällen gegeben.
Zur Unterdrückung störender Schallquellen sind sowohl versuchstechnische Methoden (rein mechanische Methoden) als auch elektronische Filter (rein elektronischen Methoden) einsetzbar. Bei frei beweglichen Objekten ist die Untersuchung in schallgedämmten Räumen ausführbar. Reibungsgeräusche lassen sich durch Fetten oder Verringerung der Reibungsflächen eindämmen. Die Ankopplung der Schallwandler kann verbessert werden. Die Beanspruchung kann gezielter ausgeführt werden. Die mechanischen Sondierungen befassen sich mit der Schalldämmung im Raum, isolierter Lagerung, Aufhängung, Einspannung der Objekte.
Die möglichen elektronischen Sondierungsmethoden werden bei der Signalanalyse (Elektronik) gezielt besprochen. Die Schallquellenfilterung kann raum-, zeit- oder mengen-bezogen durchgeführt werden. Hierfür sind zahlreiche Verfahren entwickelt worden. Bei Anwendungen in der Praxis bleibt neben der Auswahl ruhiger Betriebszeiten oft nur die rein elektronische Sondierung
Die Schallemissionsanalyse kann selbstverständlich nur da erfolgreich eingesezt werden, wo wirklich Defektgeräusche auftreten. Das bedeutet, das nach der Beanspruchung die entstandenen, ruhenden Defekte nicht durch die Schallemissionsanalyse erfaßt werden können. Dafür sind andere zerstörungsfreie Prüfmethoden einzusetzen, die Aussagen über Größe und Lage der Defekte liefern können. So sind die Vergleiche mit konventionellen Methoden, die mit der Einführung der SEA anfangs ausgeführt wurden, nicht aussagekräftig. Vielmehr kommt es auf die richtige Kombination und Untersuchungsphilosophie beim Einsatz der Methoden an. So reagiert die Schallemissionsanalyse bereits auf Mikrorißbildungen, die erst nach langen Entwicklungsphasen von den konventionellen Methoden als bleibende Defekte nachgewiesen werden.
Wenig aussagekräftig sind auch viele Berstversuche von Druckkomponenten, die ausgeführt wurden, um das Bersten einer solchen Komponente zu verhindern. Wenn lediglich ein Gewaltbruch durch fortschreitenden, schnellen Druckaufbau ausgeführt wird, treten keine Defektgeräusche auf. Der Gewaltbruch ist nur zu diagnostizieren, wenn das Auftreten der verursachenden Kraft diagnostiziert wird. Nur die auftretenden Plastifizierungsgeräusche geben Auskunft über gefährliche Kraftfelder. Fällt eine Bombe auf das Objekt bleibt keine Zeit für eine Defektentwicklung mit Geräuschbildung. Ein solcher Bombeneffekt liegt bei einem Gewaltbruch auch vor. Nur wenige Millisekunden vor dem Gewaltbruch ist ein Plastifizierungsgebiet festzustellen, welches Defektgeräusche liefert. Diese Geräusche treten unmittelbar vor dem Gewaltbruch auf,sodaß es für eine Verhinderung des Bruches zu spät ist. Bei Berstversuchen ist auf die Bildung von Mikrorissen zu achten, die bei Normalbetrieb letzlich für einen unerwarteten Bruch verantwortlich sind. Gefahrenstellen an Druckkomponenten sind eher durch zyklische Beanspruchungen oberhalb des Betriebsdruckes und unterhalb der Bruchgrenze zu erhalten. Bei der zyklischen Beanspruchung sind zusätzliche Defektgeräusche, die Rißuferreibung und Einprägung zu messen.
Die schematische Darstellung des Akustischen Sytems bei einer Ultrschalldurchstrahlung und der Schallemissionsanalyse (Bild2) soll verdeutlichen, das bei nichtbeanspruchten Objekten, wenn die entstandenen Defekte sich nicht entwickeln, nur die Ultraschallprüfung erfolgreich sein kann.
Dagegen kann die Entwicklung der Defekte nur von der Schallemissionsanalyse erfasst werden, da diese während der Beanspruchung des Objektes erfolgen kann.
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