9.6 相控阵
In diesem Tutorial geht es um die herkömmliche Fehlererkennung mit Einzelschwingerprüfköpfen und Sender/Empfänger-Prüfköpfen. Doch mit der Entwicklung der ZfP-Technologie steigerte sich die Verwendung von Phased-Array-Systemen mit technisch ausgereiften Phased-Array-Sensoren mit 256 oder mehr Elementen für industrielle Prüfungen, um neue Informations- und Darstellungsebenen für allgemeine Ultraschallprüfungen (Schweißnahtprüfung, Bindungsprüfung, Dickenmessung und betriebsbegleitende Risserkennung) zu bieten.
Der Vorteil der Phased-Array-Technik gegenüber konventionellem Ultraschall liegt in der Fähigkeit, mit mehreren Elementen in einem einzigen Sensor das Schallbündel steuern und fokussieren zu können. Die Schallbündelsteuerung, auch Sektor-Scan genannt, wird zur Prüfung von Komponenten in einem geeigneten Winkel eingesetzt. Dies kann die Prüfung von Komponenten mit komplexen Geometrien wesentlich vereinfachen. Die kleine Ankoppelflächen des Sensors und die Fähigkeit den Einschallwinkel des Schallbündels ändern zu können, ohne den Sensor zu bewegen, ist auch bei der Prüfung von solch schwierigen Komponenten, und in Situationen, in denen der Zugang für mechanisches Abtasten beschränkt ist, eine große Hilfe. Der Sektor-Scan wird auch für die Schweißnahtprüfung eingesetzt. Die Fähigkeit die Schweißnaht mit einem einzigen Sensor in verschiedenen Winkeln prüfen zu können, erhöht die Fehlererkennungswahrscheinlichkeit erheblich. Mit der elektronischen Änderung der Fokustiefe werden Schallbündelform und -größe für die erwartete Fehlerlage optimiert, was die Wahrscheinlichkeit der Fehlererkennung weiter erhöht. Die Möglichkeit, das Schallbündel in verschiedenen Tiefen zu fokussieren, verbessert die Fähigkeit die Größe von kritischen Defekten bei der Volumenprüfung zu bestimmen. Der Fokus kann das Signal-Rausch-Verhältnis in schwierigen Anwendungsbereichen wesentlich verbessern und durch das elektronische Abtasten mit mehreren Elementen werden C-Bilder sehr schnell erstellt.
Für weitere Informationen zur Phased-Array-Prüfung bietet Olympus NDT eine kurze Einführung in die Phased-Array-Prüftechnik und ein ausführliches Tutorial zur Phased-Array-Prüftechnik.
