System zur zerstörungsfreien Prüfung von Bauteilen

• Main Authors: Lieske, Uwe, Köhler, Bernd, Weihnacht, Bianca, Gaul, Tobias, Schubert, Lars
• Format: Patent
• Language: German
• Published: 11.11.2021
• Subjects: ELECTRICITY; INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIRCHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES; MEASURING; PHYSICS; TESTING

System zur zerstörungsfreien Prüfung von Bauteilen, bei dem zwei ein Paar bildende Ultraschall-Wandler (1, 2), die mit jeweils einem piezoelektrischem keramischen plattenförmigen Element (1.1, 2.1) mit rechteckiger Geometrie, die an zwei gegenüberliegenden Oberflächen jeweils mit einer Elektrode (1.2, 2.2) gebildet sind, an einer Oberfläche eines Bauteils befestigbar sind, wobeidie zwei Ultraschallwandler (1, 2) des Paares in einem Abstand zueinander so angeordnet sind, dass kein direkter mechanischer Kontakt besteht und die zwei Ultraschall-Wandler (1, 2) des Paares nebeneinander mit paralleler Ausrichtung ihrer mittleren Längsachsen angeordnet sind unddie beiden piezoelektrischen keramischen plattenförmigen Elemente (1.1, 2.1) eine unterschiedliche Polarisation entlang ihrer Breite b aufweisen und dabei die beiden Ultraschall-Wandler (1, 2) des Paares mit gleicher Polung an eine gepulst betreibbare elektrische Spannungsquelle angeschlossen sind und in beiden Fällenoderdie beiden piezoelektrischen keramischen plattenförmigen Elemente (1.1, 2.1) eine gleiche Polarisation entlang der ihrer Breite b aufweisen und dabei die beiden Ultraschall-Wandler (1, 2) des Paares mit entgegengesetzter Polung an eine gepulst betreibbare elektrische Spannungsquelle angeschlossen sinddie elektrische Spannungsquelle ausgebildet ist, elektrische Spannungen im Frequenzbereich von 10 kHz bis 1 MHz an die beiden Ultraschall-Wandler (1, 2) anzulegen undmindestens einer der beiden Ultraschall-Wandler (1, 2) des Paares und/oder mindestens ein weiterer in einem bekannten Abstand zu den beiden Ultraschall-Wandlern (1, 2) des Paares angeordneter Ultraschall-Wandler ausgebildet ist/sind von Defekten am Bauteil reflektierte Ultraschallwellen und/oder von den beiden Ultraschall-Wandlern (1, 2) des Paares gleichzeitig emittierten Scherwellen zu detektieren und die detektierten Ultraschallwellen an eine elektronische Auswerte- und Steuereinheit übertragbar sind, wobei die elektronische Auswerteeinheit ausgebildet ist, die detektierten Ultraschallwellen bezüglich ihrer Amplitude und/oder ihres zeitlichen Ablaufs auszuwerten. In the system, two ultrasonic transducers, which form a pair and each have a piezoelectric ceramic plate-shaped element with a rectangular geometry, can be fastened to a surface of a component. The two ultrasonic transducers are arranged at a distance from one another such that there is no direct mechanical contact and they are arranged beside one another with a parallel orientation of their central longitudinal axes. The two elements have a different polarization along their width and are connected with the same polarity to an electrical voltage source. The two plate-shaped elements can also have an identical polarization along their width and can be connected in this case with opposite polarity to an electrical voltage source. At least one ultrasonic transducer and/or at least one further ultrasonic transducer is/are designed to detect ultrasonic waves reflected by defects and/or shear waves simultaneously emitted by the two ultrasonic transducers.