Die neue Methode erlaubt eine berührungslose Radprüfung am im Betrieb bewegten Rad. Für die Anregung multimodaler Ultraschallwellen dient ein Nd:YAG Laser mit einer Energie von 400 mJ je Impuls und einer Impulslänge von 4 bis 7 ns. Für die Aufnahme des Ultraschalls wird ein kapazitiver Wandler im Frequenzbereich von 50 kHz bis 2 MHz genutzt. Der Abstand zur Prüflingsoberfläche liegt hierfür zwischen 40 und 80 mm. Zur Kalibrierung der Prüfeinrichtung dient ein Rad mit künstlichen Fehlern in Form von Einkerbungen im Spurkranz, in der Lauffläche und in den Flanken des Rads. Beim realen Rad dämpfen Schichten infolge Oxidation und Verunreinigungen auf dem Rad den Ultraschall bei der Erzeugung, bewirken aber die Ausbildung eines schmaleren Impulses. Oberflächenfehler wie Pittings, Ausplatzungen und Poren sind ohne Reinigung der Oberfläche gut nachweisbar. Durch Mittelung der Signale wird ein verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis erreicht. Oberflächenrauheiten werden bei dieser Methode toleriert. Für die Ausbreitung des Ultraschalls im Rad bis zur Wechselwirkung mit den Fehlern und den Empfang wird 1 ms benötigt, so dass die Methode für den Einsatz im Betrieb geeignet ist und dafür weiterentwickelt werden soll. (Tietz, H.-D.)
Laser/air hybrid ultrasonic technique for railroad wheel testing
Hybride Laser/luftgekoppelte Ultraschallprüfung für die Untersuchung von Eisenbahnrädern
Materials Evaluation ; 61 , 4 ; 505-511
2003
7 Seiten, 10 Bilder, 1 Tabelle, 8 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Englisch
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