Phased Array-Prüfung
Ultraschallprüfung mit Multielement-Prüfköpfen
Prüfkopfdaten
- Bis zu 128 Elemente realisierbar
- Vielfältige Gehäuse-Optionen (Vorlauf, Einschallwinkel etc.)
- Hohe Empfindlichkeit und minimales Übersprechen
- Hohe Reproduzierbarkeit der akustischen Eigenschaften bei Serienprodukt
Kunden-Feedback
Wir waren sehr gespannt auf den Besuch und freuten uns zu sehen, dass SONOTEC eine saubere, organisierte und methodische Arbeitsweise hat. Das war beeindruckend.
Èric Torra i Fernàndez
NDE Probe Engineering
Industrien (Auswahl)
Luft- und Raumfahrt
Energieversorgung
Öl und Gas Industrie
Schiffbau
Die Phased Array-Ultraschallprüfung (PAUT) erfordert den Einsatz von Mehrelementprüfköpfen. Durch zeitverzögerte Anregung der einzelnen Elemente kann das Schallfeld geformt und gesteuert werden. Dies ermöglicht Winkelabtastungen zur Schweißnahtprüfung oder die lineare Abtastung von Bauteilen, um ein Volumenbild des Bauteilinneren zu erstellen.
Moderne TFM-Technologie und leistungsfähige 3D-Software steigern die Leistung von PAUT noch weiter, welche die Implementierung fortschrittlicher Algorithmen zur Verbesserung der Fokussierung, der Bildqualität und damit der Erkennbarkeit kleinster Defekte, Risse und Einschlüsse ermöglichen. Diese Algorithmen stellen jedoch hohe Anforderungen an die Qualität und Leistungsfähigkeit der Phased Array-Prüfköpfe.
Anwendungen (Auswahl)
- Schweißnahtprüfung
- Detektion von Volumenfehlern
- Wanddickenmessungen
- Korrosionsprüfung
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.
Linear Array
Ein eindimensionaler Phased-Array-Prüfkopf besteht aus Elementen, die in einer einzigen geraden Linie angeordnet sind. Dadurch wird sowohl die Kontrolle in einer Richtung (x) als auch die Fokussierung in Tiefenrichtung ermöglicht.
2D Matrix Array Prüfköpfe
Ein zweidimensionaler Phased-Array-Prüfkopf besteht aus Elementen, die in einem rechteckigen Muster angeordnet sind. Dadurch wird eine Steuerung in beide Richtungen (x und y) sowie eine Fokussierung in Tiefenrichtung möglich.
Ultraschallprüfung von Komponenten in Atomkraftwerken
Prüfkopfdaten
- Frequenzen von 2 bis 10 MHz
- Bis zu 128 Elemente realisierbar
- Vielfältige Gehäuse-Optionen möglich (Vorlauf, Einschallwinkel etc.)
- Hohe Empfindlichkeit und minimales Übersprechen
- Hohe Reproduzierbarkeit der akustischen Eigenschaften bei Serienproduktion
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.
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