Phased Array-Prüfung

Prüfkopftypen

Phased-Array-Prüfköpfe bestehen aus mehreren Elementen, die meist in einer Linie oder einer X-Y-Matrix angeordnet sind. Standardprüfköpfe verfügen in der Regel über 16, 32, 64, 128 oder 256 Elemente. Wir bei SONOTEC sind zudem in der Lage kundenspezifische Prüfköpfe mit einer anderen Anzahl von Elementen zu entwickeln. Die Standardfrequenzen liegen zwischen 1 MHz und 10 MHz. Der Abstand zwischen den mittleren Elementen (Pitch) kann von 0,25 mm bis zu >3 mm reichen.

• Ein kleiner Pitch wird für eine hohe Lenk- und Fokussierbarkeit oder auch bei kleinen Prüfköpfen für Inspektionen mit begrenztem Zugang verwendet. In Kombination mit einer hohen Frequenz verbessern diese Prüfköpfe die Auflösungen und eignen sich besonders gut für die TFM-Prüfung geeignet.
• Ein großer Pitch, große Elemente und niedrige Frequenzen werden in der Regel für Inspektionen über große Entfernungen oder von stark dämpfenden Materialien benötigt.

Für dünne Materialien sowie für die oberflächennahe Prüfung bietet SONOTEC Sender-Empfänger Prüfköpfe (SE Prüfköpfe) an. Diese Prüfköpfe sind mit zwei linearen Array-Linien aufgebaut, die einen leichten Dachwinkel zueinander haben. Eine Linie funktioniert dabei als Sender. Die andere Array-Linie empfängt das reflektierte Ultraschallsignal. Dieser Aufbau reduziert das Grenzflächenecho. Ein Phased Array Ultraschallprüfkopf kann mehrere konventionelle Prüfköpfe ersetzen und dabei sowohl die Fehlererkennbarkeit als auch die Prüfzeit verbessern.

Ultraschallprüfung von Komponenten in Atomkraftwerken

Um den hohen Sicherheitsstandards für Kernkraftwerke gerecht zu werden, kommen seit mehr als 20 Jahren Phased Array-Ultraschallprüfungen zum Einsatz.

Eine Besonderheit für die Ultraschallprüfung in Atomkraftwerken stellen die aus austenitischen Stählen (Edelstahl/Duplexstahl) gefertigten Druckbehälter und Rohre dar. Für die Prüfung dieser Bauteile werden Sender-Empfänger-Phased-Array-Prüfköpfe benötigt. Neben der sehr hohen Empfindlichkeit sind hier die Homogenität der Elemente sowie eine hohe Reproduzierbarkeit von enormer Bedeutung.

Aufgrund der sehr hohen Anforderungen an die Erkennung und Dimensionierung potenzieller Defekte ist die verwendete Technologie auf höchstem technologischen Niveau. Die Komplexität der Testobjekte erfordert die Entwicklung von Phased-Array-Sonden von höchster Qualität und Reproduzierbarkeit bei minimalem Übersprechen.