Bei den untersuchten Proben handelt es sich um 16-lagige kohlefaserverstärkte Kunststoffplatten, die 2 mm dick sind und eine Fläche von 100 mm x 150 mm haben. Weitere Proben bestehen aus 25 mm dicken Sandwich-Kompositen mit Wabenstruktur, die beidseitig mit den 2 mm dicken Kunststoffplatten beklebt sind. Die Oberflächenschäden werden mit einem halbkugelförmigen Schlaghammer erzeugt. Für die thermographischen Aufnahmen wird eine Infrarotkamera mit einem gekühlten Indiumantimonid-Detektor benutzt. Das akustographische System besteht aus einem großflächigen piezoelektrischen Wandler mit einer Frequenz von 3,4 MHz, dessen Schallbündel in einem Wassertank auf die Probe trifft, die Probe durchschallt und auf einem großflächigen akustooptischen Flüssigkristall eine Schattenabbildung vom Delaminationsbereich entwirft, die mit einer Fernsehkamera aufgezeichnet wird. Das Ultraschallrad enthält in der Radnabe ein Array, das aus 64 linearen Schwingerelementen aufgebaut ist. 8 Elemente bilden jeweils eine Schwingergruppe, deren Schallfeld mittels elektronischer Schaltung über die 64 Elemente hinweg verschoben wird. Das Rad ist mit Wasser gefüllt und der Radreifen besteht aus Gummi mit niedriger Schallschwächung. Das Array ist 50 mm lang, 4 mm breit und hat eine Frequenz von 7,5 MHz. Zur Ankopplung wird ein dünner Wasserfilm auf der äußeren Reifenhülle benötigt. Aus den im Impuls-Echo-Betrieb aufgenommenen A-Bildern werden B-Bilder erzeugt. Die jeweilige Position der B-Bilder wird durch einen mitgeführten Positionsgeber aufgezeichnet. C-Bilder werden dann aus den registrierten Rückwandechosignalen gebildet. Die Delaminationen verursachen hier einen Reflexionsverlust an der Rückwand, der eine reduzierte C-Bild-Amplitude zur Folge hat. Aus den bildhaft wiedergegebenen Messergebnissen resultiert, dass das Ultraschallrad die detailliertesten Bilder liefert, aber nicht berührungslos wie die Thermographie arbeitet. (Brekow, G.)
A comparison of acoustography, thermography and the ultrasonic wheel array for imaging impact damage in aerospace composites
Vergleich der Akustographie mit der Thermographie und mit dem Ultraschallrad-Array zur Darstellung von Schlagschäden auf Flugzeugbauteilen aus Verbundwerkstoff
2003
6 Seiten, 10 Bilder, 4 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Englisch
The ultrasonic NDE of aerospace composites using acoustography
Tema Archiv | 2001
|Acoustography-based ultrasonic testing [4704-14]
British Library Conference Proceedings | 2002
|Real-time full-field ultrasonic inspection of composites using acoustography [5046-12]
British Library Conference Proceedings | 2003
|British Library Conference Proceedings | 2015