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Schallemissionsanalyse

Schallemission_01Prinzip des Verfahrens

Die Schallemission ist die spontane Freisetzung von elastisch gespeicherter Energie in einen Festkörper in Form von akustischen Wellen. Bei der Rissbildung und -wachstum sowie bei Verformungsvorgängen in belasteten Materialien werden kurze Schallimpulse erzeugt. Weitere Ursachen für Schallemissionen können aber auch Reibgeräusche bei Kontakt zwischen Festkörpern sowie Turbulenzen und Kavitation in Flüssigkeiten sein, wobei dann mit Hilfe von piezoelektrischen Wandlern die akustischen Wellen registriert dann verstärkt, gefiltert und analysiert werden können. Mit der Schallemissionsanalyse (SEA) können aktive strukturelle Veränderungen im Material registriert werden, wobei die Messung während der Beanspruchung durchgeführt werden muss. Für die Analyse und die Ortung benötigt man z.B. die Anstiegszeit, die Amplitude oder die Signaldauer, bzw. die Laufzeitdifferenzen der einzelnen Signale.

 

Anwendungen

Mittels der SEA können im Fertigungsprozess auftretende Fehler online geortet werden Dies erfolgt unter Verwendung eines Wandler-Arrays. Ein Beispiel dafür ist die Fehlerlokalisation beim EB-Schweißprozess. Dabei können sowohl kontinuierliche als auch Burst-Signale emittiert werden. Die kontinuierlichen Signale ergeben sich aus dem Schweißprozess, z.B. Durch Aufschmelzungen, wohin gegen die Burst-Signale infolge von Schweißfehlern wie z.B. Rissen entstehen. Zunächst werden die Laufzeitdifferenzen gemessen und dann daraus schallgeschwindigkeitsunabhängig der Fehlerort berechnet (vergl. Bild oben).

Weitere Anwendungen sind z.B.:

  • Korrosionsüberwachung
  • Prozessüberwachung beim Schweißen

 

Schallemission_03

Schallemissionsortungssensor


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Kontakt

Foto von Dr.-Ing. Dipl.-Phys. Reiner Zielke

Dr.-Ing. Dipl.-Phys. Reiner Zielke

Telefon: 0231 755-7303

Adresse:

Lehrstuhl für Werkstofftechnologie
Leonhard-Euler-Str. 2
44227 Dortmund
Deutschland

Raum 011