DE3236018A1 - Verfahren zur fehlerabbildung mittels eines phased-array-geraetes mit verbessertem signal-rausch-abstand - Google Patents

Verfahren zur fehlerabbildung mittels eines phased-array-geraetes mit verbessertem signal-rausch-abstand

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Description

  • Verfahren zur Fehlerabbildung mittels eines Phased-Array-
  • Gerätes mit verbessertem Signal-Rausch-Abstand.
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses (SNR) bei der Erkennung von Werkstoffehlern mittels eines Ultraschallsektorscanners. Wie schon in P30 37 975.0 erwähnt, wird beim Sektorscanner bei fester Prüfkopfposition das möglichst enge oder fokussierte Schallbündel über einen mehr oder weniger breiten Bereich geschwenkt. Die zurückkehrenden Echos werden synchron auf einem helligkeitsgesteuerten Bildschirm derart aufgezeichnet, daß ein sektorförmiges B-Bild entsteht.
  • Ebenfalls bekannt ist, daß sich viele solcher sektorförmiger B-Bilder bei variabler Prüfkopfposition intensitätsmäßig, ortsrichtig aufaddiert werden können zu einem Compoundscan oder Verbundscan.
  • Die zunehmende Anwendung austenitischer bzw. stark streuender Werkstoffe in Bauteilen bzw. Komponenten industrieller Anlagen wirft große Probleme auf Nutzanzeigen der Materialfehler von Streuanzeigen aus dem Gefüge zu trennen. Aus diesem Grunde werden in zunehmendem Maße signalmittelungsverfahren eingesetzt Von all diesen Möglichkeiten benutzt der Sektorscanner bereits die Methode der Impulslängenverkürzung und der Fokussierung. Hinzu kommen bei der Überlagerung zum Compoundscan die Methode der Inten sitätsmittelung. Die Verbesserung des Sir bei dieser Abbildungsmethode ist, eingeschränkt und proportional zu n, mit n als Anzahl der unabhängia,en Prüfschüsse.
  • Die Erfindung betrifft eine Methode, welche nicht die Methode der Intensitätsmittelung - Abb. 1 - verwendet, sondern die laufzeitkorrigierte hochfrequente Signalmitteilung, die proportional der Anzahl der iXrüfkopfpositionen,aus denen das fehlerhafte Gebict angeschallt wird, ist. Mittels dieser Methode, die auf der Grundlage der destruktiven Interferenz beruht, werden beträchliche SNR-Verbesserungen erzielt, so daß auch Werkstoffe geprüft werden können, die bisher unprüfbar, bzw. nur in Teilbereichen prüfbar waren.
  • Die Funktionsweise eines Ultraschallsektorscanners wird dahingehend geändert, daß von der analogen Datenverarbeitung zu einer digitalen Signalverarbeitung übergegangen wird. Die Verarbeitung der Empfangssignale wird dahingehend erfolgen, daß für jeden Einschallwinkel bei festem Prüfkopfort innerhalb des Schwenkbereiches die aufsummierten laufzeitkorrigierten hochfrequenten Empfangssignale aller Einzelschwinger eines Phased Array Prüfkopfes nicht gleichgerichtet werden, sondern als hochfrequentes Summensignal in einem konventionellen Scan Converter (z. B. 512x512x8 bit Speicherkapazität) abgelegt werden - Abb. 2 - . Dies erfolgt für jeden Schwenkwinkel, wobei jeweils unterschiedliche Speicherplätze belegt werden. Wird der Prüfkopf bewegt mit dem Ziel einer Compoundscan Abtastung, so wird von dieser neuen Position wiederum alle aufsummierten hochfrequenten Fehlersignale für alle Schwenkwinkel erfaßt, digitalisiert und zu den schon vorhandenen gespeicherten Werten hinzuaddiert. Je nach der Laufzeit erfolgt ein Auslöschen bzw. Verstärken der Amplitudenwerte in den Speicherzellen. Nach Beendigung der Prüfung erfolgt die Gleichrichtung,d. h. Bildung der Intensität nach der bekannten Methode der Bildung analytischer Signale und das Bild des Werkstofffehlers erscheint auf einem graphischen Display.
  • Beschreibung der verfahrungsgemäßen Vorrichtung anhand eines Ausführungsbeispiels Abb.1: Blockschaltbild des Empfangsteiles eines Phased-Array-Gerätes.
  • Abb. 2: Blockschaltbild eines Phased-Array-Gerätes mit hochfrequenter Signalmitteilung.
  • Leerseite

Claims (2)

  1. PATENTANSPRUCHE 1.))Verfahren zur Fehlerabbildung mittels eines Phased-Array-Gerätes mit verbessertem Signal-Rausch-Abstand d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, a) daß die bei einem Sektorscan anfallenden aufaddierten hochfrequenten Signale für jeden Einschallwinkel digitalisiert und in einem Speicherwerk als Sektorbild abgelegt werden, b) daß nach erfolgter Prüfkopfverschiebung das nächste hochfrequente Sektorbild proportional der Prüfkopfverschiebung zu dem alten Speicherinhalt hinzuaddiert wird, c) daß nach erfolgter Prüfung, d. h. nach dem letzten Prüfschuß der gesamte aufaddierte Speicherinhalt, bestehend aus positiven und negativen Signalanteilen gleichgerichtet, bzw. die Einhüllende der Signale gebildet wird, und als Intensität auf einem Bildschirm dargestellt wird.
  2. 2.) Verfahren nach Anspruch 1 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sowhl Dichtewellen als auch Schubwellen angeregt werden können.
DE19823236018 1982-09-29 1982-09-29 Verfahren zur Abbildung eines Werkstoffehlers mittels Ultraschall Expired DE3236018C2 (de)

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