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IND
Artikel-Nr. VK-IND06

IND06 Winkelkopfprüfung

Veranschaulichung der Verwendung von Ultraschall-Winkelprüfköpfen zur Ungänzenortung

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Gegenstand des Versuchs

Der Versuch veranschaulicht die Verwendung von Ultraschall-Winkelprüfköpfen zur Ungänzenortung. Es werden Messungen mit Vorlaufstrecken unterschiedlicher Einfallswinkel ausgeführt, wobei eine Vorlaufstrecke für die Ungänzenortung in Aluminium justiert wird.

Keywords: Impuls-Echo-Verfahren, A-Mode, Reflexion, Einschallwinkel, Schallgeschwindigkeit, Longitudinalwelle, Transversalwelle, Brechung, Winkelecho, Sprungabstand

Theoretische und praktische Aspekte zum Versuch

Ungänzen liegen oft nicht parallel zur Oberfläche des Prüfkörpers, so dass eine Einschallung unter einem bestimmten Winkel, d.h. eine Untersuchung mit Winkelprüfköpfen, praktischer oder sogar erforderlich ist. Während die Kalibrierung von Normalprüfköpfen zur Tiefenmessung lediglich die Laufzeit und die Schallgeschwindigkeit benötigen, müssen bei Winkelprüfköpfen weitere geometrische Faktoren wie der Einschallwinkel, die Länge der Vorlaufstrecke, die Schallaustrittsstelle sowie die zusätzliche Anregung von Transversalwellen infolge der schrägen Schalleinkopplung berücksichtigt werden. Im Unterschied zur Praxis, wo zur Kalibrierung genormte Kalibrierkörper verwendet werden, wird im Versuch ein vereinfachter Prüfkörper aus Aluminium verwendet. Durch die Verwendung verschiedener Winkelvorlaufstrecken in Kombination mit einem Normalprüfkopf können die Ultraschallechos für verschiedene Einschallwinkel untersucht werden.

Schema Prüfkörper und Winkelvorlaufstrecke

Schema Prüfkörper und Winkelvorlaufstrecke

Ergebnis

Für die 38°/17°-Vorlaufstrecken und den Aluminiumprüfkörper ergeben sich bei einer Messanordnung, wie sie in der Grafik schematisch dargestellt ist, in etwa folgende Werte.

Kenngröße38° trans.17° long.17° trans.Einheit
Schallaustrittsstelle16,816,014,7mm
Sprungabstand48,946,036,8mm
Einschallwinkel44,540,718,5°
Schallgeschwindigkeit3091,26436,63093,2m/s
Schallgeschwindigkeit18,913,012,9mm
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