Ortung von Schallquellen

Ortungskonzept

Sowohl für die experimentelle Grundlagenforschung als auch für die praktischen Anwendungen ist die Ortung der Emissionsquellen von entscheidender Bedeutung. Zur Erstellung des SE-Bildes 0.Ordnung , der Prozessnegation, kann die Ortung der Emissionsquellen eine entscheidende rolle spielen. So können alle Signale die nicht aus dem Prüfobjekt stammen aussortiert werden. Für die Bewertung der Signalquellen ist außerdem von großer Bedeutung zu wissen, ob diese von der Oberfläche des Prüfköpers oder aus dem Inneren stammen. Für die Bewertung der Signale kann ebenso von besonderem Interesse sein, ob diese aus dem Bodenbereich, Stutzenbereichen oder Schweißnahtbereichen kommen. Jeder Objektbereich hat ganz spezifische Fehlergruppen, die für die Bewertung der Signalbilder entscheidend sein können.

Grundsätzlich bestehen mehrere Möglichkeiten den Entstehungsort von SE-Signalen zu bestimmen. Die Dämpfung der Signale auf verschiedenen Signalwegen, die Phasenverschiebung oder die Laufzeitunterschiede können z.B. zur Ortung der Signalquellen herangezogen werden. Die Laufzeitmethoden haben sich allgemein durchgesetzt, weil sie zusätzlich durch die vorgegebene Reihenfolge der Signale (**Die Aufnehmersignale erscheinen in der Reihenfolge ihrer Entfernung**) eine zusätzliche Kontrolle bieten..

Nach den Genauigkeitsanforderungen kann grob in drei Stufen (der Graduierungen) untergliedert werden. /1/ , /2/ /3/

**Die Zonen- Ortung ohne und mit Beachtung der Ansprechreihenfolge der Aufnehmer.

**Die Globale- Ortung mit verschiedenen Arten der Zeitdifferenzermittlung.

**Die Punkt- Ortung mit Einbeziehung der Signalanalyse.

Vorteile der Ortung :

<<<  Bei größeren Prüfobjekten können mehrere Quellen unterschieden werden.

<<<  Störgeräuschquellen können erkannt und ausgesondert werden.

<<<  Bei Kenntnis des Quellen- Ortes ist die Bewertung gezielter möglich.

>>> Großer gerätetechnischer Aufwand.

>>> Langsamere Signalverarbeitung muss durch schnellere Rechner ausgeglichen werden.

>>> Datenverlust, da nur wenige gezielt ausgesuchte Signale der Bewertung zugeführt werden.

>>> Die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Ortung hängt wesentlich von den apparativen Bedingungen und der Objektgeometrie ab.

Die Ortung ist umso genauer;

+++je größer das Signal-Rauschverhältnis ist.

+++je geringer die Dämpfung der Signale ist.

+++je genauer die Schallgeschwindigkeit bestimmt ist.

+++je genauer die Messung der Zeitdifferenzen erfolgt.

+++je genauer die Anordnung der Aufnehmer bestimmt ist.

Wenn SE-Ereignisse in sehr großer Zahl, in großer Dichte auftreten und andererseits im Werkstoff die Schallwellen sehr stark absorbiert werden und bei längeren Laufwegen zum Aufnehmer nicht mehr getrennt registriert werden, ist  nur eine Zonen-Ortung möglich .Das ist oft bei Bauteilen aus oder mit faserverstärkten Kunststoffen der Fall. /4/

Aufgrund starker Schallschwächung und hoher Schalldichte bei einem Erregungsprozess empfängt jeder Aufnehmer nur Signale aus einer bestimmten Zone (roter Kreis in der Abbildung) ohne zeitliche Zuordnung einzelner Ereignisse. Die Größe der Zonen und der zulässige Abstand der Aufnehmer muss auf die spezielle Anwendung bezogen werden. So ist es durchaus möglich dicht angrenzende Zonen oder kleine Überdeckungszonen zu erreichen. Für einfache Strukturen, mit möglichst gleichempfindlichen Aufnehmern und einer angepassten Anzahl von Aufnehmern sind hinreichende erfolge erzielt worden.

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