解读扇形扫描

Bei S-Bildern kann die Analyse schwieriger sein, da Signale in verschiedenen Sprungabständen von Rückwand oder Vorderwand des Prüflings reflektiert werden können. Im ersten Sprungabstand (Schallwegteil bis zur ersten Umlenkung an der Rückwand des Prüflings) wird ein einfaches Querschnittsbild eines keilförmigen Prüfteilsegments angezeigt. Über den ersten Sprungabstand hinaus muss jedoch wie bei konventionellem Ultraschall die Darstellung vorsichtiger analysiert werden.

Prüfgeräte für konventionellen Ultraschall zeigen mit einem normalen Winkelprüfkopf A-Bilder von einem einzigen Winkel an. Bei modernen Digitalgeräten werden anhand von trigonomischen Rechnungen, die auf dem gemessenen Laufweg und der programmierten Prüfteildicke beruhen, die Tiefe des Reflektors und der Oberflächenabstand berechnet. Die Prüfteilgeometrie kann auch Indikationen im ersten und im zweiten Sprungabstand gleichzeitig hervorrufen, wie in der folgenden Abbildung mit einem Sensor von 5 MHz mit Vorlaufkeil von 45 Grad zu sehen ist. In diesem Fall wird ein Teil des Schallbündels von der Nut am Boden des Prüfteils reflektiert, und ein Teil wird aufwärts geschallt und verlässt in der rechten oberen Ecke das Prüfteil. Die Position des Reflektors kann dann anhand der Sprungabstandsangabe und der Abstandsberechnung überprüft werden.

Die Indikation im ersten Sprungabstand sind die großen, von der Nut im Winkelspiegel erzeugten Echos. Links in der oberen Ecke des Bildschirms wird der Tiefe eines 25 mm dicken Prüfteils entsprechende Wert angezeigt. Rechts in der unteren Ecke des Bildschirms sieht man, dass es sich um ein Signal aus dem ersten Sprungabstand handelt.

Die Indikation im zweiten Sprungabstand ist eine kleine Reflektierung an der oberen Ecke des Prüfteils. Es wird der Tiefenwert der oberen Wand eines 25 mm dicken Prüfteilslings und der zweite Sprungabstand angezeigt. (Der kleine Unterschied von Tiefe und Oberflächenabstand zum erwarteten Nennwert von respektive 0 mm und 50 mm wird durch die Schallbündelausbreitung verursacht.)

Wird dieselbe Prüfung mit einem Phased-Array-Sensor von 5 MHz wiederholt, der durch einen Winkelsektor von 40 bis 70 Grad geschwenkt wird, wird ein aus mehreren Winkeln gebildetes S-Bild angezeigt, das entsprechende A-Bild zeigt nur die ausgewählte Winkelkomponente an. Die Reflektortiefe und der Oberflächenabstand für jeden Winkel werden trigonometrisch mit der gemessenen Länge des Laufwegs und der eingegebenen Dicke des Prüflings berechnet. Bei dieser Prüfart kann die Prüfteilgeometrie Indikationen im ersten und im zweiten Sprungabstand gleichzeitig hervorrufen, sowie mehrfache Reflektionen. Der Bildschirm kann mit eingeblendeten horizontalen Linien in Bereiche für den ersten, zweiten und dritten Sprungabstand eingeteilt werden, und die Abstandsberechnung hilft die Position eines Reflektors zu bestätigen. Diese Abstände werden normalerweise wie folgt angezeigt:

In diesem Beispiel werden drei Indikationen angezeigt, die bei einem Schwenk von 40 bis 70 Grad in einer einzigen Sensorposition erfasst wurden.

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