Das Potentialsondenverfahren gehört zu den zerstörungsfreien Prüfverfahren und ist insbesondere zur Dauerüberwachung von Werkstoffbereichen (sicherheitsrelevanter Bauteile) auf Rißbildung und -wachstum geeignet. Das Verfahren beruht auf der Auswertung der sich bei einer Stromeinspeisung einstellenden Potentialverteilung. Diese Verteilung ist abhängig von den elektrischen Leitfähigkeiten und Abmaßen der Bauteile. So bewirkt z. B. ein Riß im Material eine lokale Änderung des Leiterquerschnitts und somit des elektrischen Widerstands und ist durch die Messung des sich einstellenden Potentials über dem Riß nachweisbar. Auf diese Art ist auch eine Überwachung auf Rißwachstum möglich. Zusammen mit der Möglichkeit der schnellen Installation des Verfahrens ist dieses insbesondere zur Prüfung und Überwachung von Rohren in Bereichen hoher Strahlenbelastung geeignet.

Zur Auswertung der Meßsignale und Beschreibung der Empfindlichkeit des Systems werden Modelle wie der elektrolytische Trog eingesetzt, mit dessen Hilfe die Auswirkung eines Materialfehlers auf das Meßsignal untersucht werden kann. Diese experimentellen Verfahren erfordern eine hohe experimentelle Genauigkeit und haben Einschränkungen in Bezug auf die Geometrie des simulierten Bauteils. Aus diesem Grund wurde ein elektromagnetisches Simulationsprogramm eingesetzt, welches die reale Geometrie der Bauteile berücksichtigt und mit einem geringen Zeitaufwand die Prüfsituation simuliert.

Hierzu wurden zuerst die bei dem Potentialsondenverfahren auftretenden Einflußgrößen analysiert, bewertet und danach eine Auswahl der bei der Simulation zu berücksichtigenden Größen durchgeführt. Im nächsten Schritt wurde das universelle elektromagnetische CAD-Programm MAFIA auf geeignete Programmoptionen für die Simulation des Potentialsondenverfahrens untersucht. Nach der Erstellung des Simulationsmodells erfolgte eine Überprüfung des Modells auf numerische Stabilität und physikalische Korrektheit. Danach erfolgte eine Anpassung des Modells auf zwei reale Prüfkörper und Simulationsrechnungen zu durchgeführten Messungen. Diese Ergebnisse wurden mit den realen Meßbefunden verglichen.

Abschließend werden die Grenzen des Simulationsmodells sowie die Möglichkeit einer praktischen Anwendung des erstellten Simulationsmodells diskutiert.