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Eine ganz andere akustische Graduierung ergibt sich aus einer Betrachtung der Erregungsgebiete (G/m3) und der Quellenleistung ( Pq / W ), die gemäß (Gleichung 1) in enger Beziehung stehen. Ausgangspunkt vieler SE-Untersuchungen ist in den meisten Fällen die Beherrschung der Umgebungsgeräusche. Aufgrund der hohen Empfindlichkeit der Schalldruckmessungen werden Erregungsprozesse aus größeren Entfernungen registriert, weil die Schallwellen aufgrund günstiger Ausbreitungsbedingungen durch die Luft oder über materiellen Kontakt in das Untersuchungsobjekt gelangen und dann natürlich keine Aussagen über Prozesse im Objekt enthalten.
Für die Temperaturmessung ist der Schmelzpunkt von Eis ein einfacher, stabiler Fixpunkt. Für die SE-Graduierung ist ein solcher Fixpunkt noch nicht gesetzt. Günstig wäre die Bezugsschwelle für die Signalpegel (SP) U0 = 1 μV zu wählen. Dies ist auf Seiten der elektronischen Meßsysteme weitgehend durch Einführung elektrischer Kalibriersignale geschehen. Seitens der mechanischen Parameter ist ein gutes Kalibriersignal jedoch noch nicht erstellt. Eine derartige Beruhigung eines Objektes ist oft nur im Speziallabor mit starker Geräuschdämpfung möglich. Der Nachweiß der Prozessnegation, dass keine erregenden Prozesse im Objekt ablaufen, ist oft nur durch gezielte Untersuchungen, durch später ( ) noch näher zu beschreibende mechanische und elektronische Maßnahmen zu erreichen. Zum Ziel führen die schallisolierte Aufstellung des Objektes, die Erhöhung der unteren Schwellwerte des Meßsystems, die Frequenzbegrenzung der empfangenen Signale, die Amplitudenbegrenzung der Signale, die Lokalisierung der Signale usw.. Die Kunst des Schallemissionärs besteht darin, die Prozessnegation ohne zu starke Begrenzung der gesuchten Prozesssignale zu erreichen. Die Prozessnegation durch Nachweiß des SE-Bildes 0.Ordnung , dass nämlich unter den gegebenen Bedingungen keine SE-Signale gemessen werden (Nulltest), wenn der gesuchte erregende Prozess nicht auftritt, ist stets erforderlich.
Mikroprozesse in einem Prozessverlauf PV (t) mit transienten Zeitfunktionen und sehr kleinen Erregungsgebieten (G <<< 1, sehr klein gegenüber 1) liefern kleine, messbare Schalleistungen ( Pq <<<1)innerhalb sehr kleiner Zeitintervalle (&Delte;t <<<1). Solche zeitlich und örtlich normal verteilten, sehr kurzeitigen Primärschallquellen mit mikroskopisch kleinen Anregungsgebieten erzeugen Burstemissionen mit einem typischen SE-Bild 1. Ordnung. Dieses ist gekennzeichnet durch normalverteilte SE-Signale mit normalverteilten Amplituden. Sie treten im elastischen Bereich eines Werkstoffes auf und werden durch den Ausgleich von Spannungsspitzen in Mikrobereichen, Gleit- oder Versetzungserscheinungen, Bildung von Mikroporen oder anderen Mikrodefekten hervorgerufen.
Von dem verwendeten Meßsystem hängt ab, ob oberhalb des Schwellwertes etwas aufgezeichnet wird. Bei den modernen direkten digitalen Auswertungen sind selbstverständlich unterhalb des Schwellwertes keinerlei Registrierungen vorhanden. Nur bei konventioneller linearer paralleler Erfassung mit einem hochwertigem Oszillographen ist Bild 1 zu erhalten. Wird die Signalaktivität ( SA ) betrachtet, so ist sie im Bereich ohne Beanspruchung gleich null und im Bereich mit der zu untersuchenden Beanspruchung 1.Ordnung sporadisch verteilt (von sehr Großen bis zu sehr kleinen Aktivitäten). Die Signalaktivität ist im Mittel sehr klein gegenüber eins (SA<<<1).
Die Makroprozessbildung ist durch größere Erregungsgebiete (G<< 1, klein gegenüber 1) , größere Schalleistung (Pq <<1, klein gegenüber 1) und örtliche Konzentration der Prozessgebiete gekennzeichnet. Die Schalleistung ( Pq <<1 ) steigt messbar, dauerhaft über den Schwellwert an, das Erscheinen von Burstsignalen wird häufiger und kräftiger. Solche Makroprozesse treten bei der Porenbildung, Entstehung von Ungänzen, Bildung von Haarrissen und ähnlichen Defekten auf, die dann sehr schnell auch durch Ultraschallprüfungen sichtbar gemacht werden können. Sie erzeugen das typische SE - Bild 2. Ordnung, welches aufgrund der größeren Erregungsgebiete einen angehobenen Signalpegel (SP) aufweist und aufgrund der örtlichen Konzentration oft auch gehäufte Burstsignale zeigt. Dies ist meist dann zu verzeichnen, wenn in Mikrobereichen eine Plastifizierung des Werkstoffes erreicht wird. SE-Bilder 2. Ordnung sollten stets Veranlassung zu weiteren gezielten Prüfungen sein.
Speziellere Aussagen sind mit Hilfe des Korrelationskonzeptes für spezielle Werkstoffprosse leicht zu erzielen. Sie werden in den Anwendungen zu den einzelnen Werkstoffen näher beschrieben. Hier sei auf ein einzelnes Testbeispiel verwiesen. In der chemischen Industrie werden Sicherheitsfolien in Druckanlagen eingesetzt, die bei einem definiertem Druck ( hier 0,5 MPa ) durchreißen und somit eine Anlage vor überhöhtem Druck schützen. Wird auf eine solche Folie zunehmender Druck aufgebracht, findet zunächst eine elastische Dehnung, dann eine plastische Verformung und schließlich eine Verfestigung des Materials statt. Bei kreisförmiger Einspannung am Rohr bildet sich eine verfestigte halbe Kugel am Rohr Ende aus. Während der Verfestigung bildet sich an der schwächsten Materialstelle ein Haarriss aus, der durch Burstemissionen gekennzeichnet ist. Ein solcher Haarriss wird sehr schnell kritisch und führt zu einem unvermittelten, kritischem Durchbruch, der durch ein enormes Bruchgeräusch zu verzeichnen ist, ohne eine nennenswerte Vorankündigung.( Bild 3 )
Die Makrorissentwicklung ist durch ein SE Bild 3.Ordnung gekennzeichnet. Prozesse mit relativ großen Prozessgebieten (G < 1, klein gegenüber 1 ) finden statt. Das entsteht durch ein Plastifizierungsgebiet an der Rissspitze, durch Bruchgeräusche beim Aufbrechen an der Rissspitze und durch Rissuferreibung an den Flanken der Rissufer. Je nach Werkstoffeigenschaften nehmen die Rissuferreibung und die Plastifizierung mit wachsendem Riss mehr oder weniger schnell zu. Die Prozesse beim Ermüdungsriss werden bei den Anwendungen im Detail beschrieben. Von den Werkstoffeigenschaften hängt das entstehende SE- Bild entscheidend ab. Der SE-Level (SL) liefert charakteristische SE-Bilder
Diese Graduierung nach der Größe des Prozessgebietes erlaubt Aussagen über die Art des Erregers zu treffen. Spezialisiertere Aussagen sind unter Einbeziehung der Werkstoffwissenschaften zu entwickeln.
Graduierung nach der Größenordnung des Erregergebietes G
Mikroprozessablauf: SE Bild 1. Ordnung
Sehr kleine Erregungsgebiete *** G <<< 1
Sehr kleine Signalleistung *** Pq <<<1
Sehr kleine Signaldauer *** D Sig <<<1
+++ Sporadisch, normalverteilte Burst ohne stetigen Signal-Level
Makroprozeßbildung SE Bild 2. Ordnung
Kleine Erregungsgebiete *** G <<1
Kleine Signalleistung *** Pq <<1
Kleine Signaldauer *** D Sig <<1
+++steigende Burstamplituden mit steigendem unterbrochenem Signal-Level
Makroprozessentwicklung: SE Bild 3. Ordnung
Erregungsgebiet ***G <1
Signalleistung ***Pq <1
Signaldauer ***D Sig <1
+++ kontinuierlicher, steigender Signal-Level mit Signalkonzentrationen
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