Bei der US-Prüfung von aufgeschrumpften Turbinenscheiben sind radial-axial orientierte Fehler zu detektieren und zu bewerten.Die Prüfung wird im Allgemeinen mit Transversalwellenprüfköpfen durchgeführt. Als Ankoppelfläche steht ausschließlich die konkav gekrümmte Scheibenwange zur Verfügung. Bei der Realisierung bestimmter Prüftechniken (Vorgabe des Auftreffwinkels auf den Schrumpfsitz), muß die Wangensteigung berücksichtigt werden. Aus den geometrischen Verhältnissen berechnet sich der erforderliche Einschallwinkel und Schielwinkel (Drehung des Prüfkopfes auf der Ankoppelfläche).
Diese Einschallbedingungen führen zu einer Verdrehung der Polarisationsebene, so daß die eintreffende Welle bezüglich der Einfallsebene des Fehlers und der Rückwand vertikal und horizontal polarisierte Komponenten hat. Die reflektierte Welle ist im Allgemeinen elliptisch polarisiert.
Unter sonst gleichen Bedingungen führt die Variation der Wangensteigung (und damit der Polarisationsebene) zu unterschiedlichen Echohöhen und -dynamiken. Dieser Effekt macht sich im Vergleich zwischen dem direkten Echo (Auftreffwinkel 90°) und dem Winkelspiegelecho (Auftreffwinkel 45°) deutlich bemerkbar.
Mit Hilfe des vorgestellten Modells werden diese Verhältnisse leichter nachvollziehbar. Das Modell berechnet die zu erwartenden Echos in Abhängigkeit von der tatsächlichen Prüfsituation, die durch eine Anzahl von Parametern beschrieben wird:
Prüfkopf: Spektrum, Einschallwinkel, Schielwinkel,
Bauteil: Radien, Wangensteigung, Schallgeschwindigkeit, Schallschwächung....
Reflektor: Größe, Form, Lage, ...Das Ergebnis ist mit den Messungen einfach und direkt vergleichbar.
Die Modellergebnisse liefern einerseits Hinweise für die Prüfplanung und andererseits sind sie ein Hilfsmittel zur Interpretation von Meßergebnissen. Die erforderliche Rechenzeit läßt ein quasi interaktives Arbeiten zu.
Die Ergebnisse werden in Form von A-Bildern, TD-Bildern und Echodynamiken dargestellt und im Beitrag diskutiert.