NDTnet - July 1999, Vol. 4 No.7Charakterisierung von Streuern und Defekten mittels Millimeterwellen im Freifeld und Vergleich mit theoretischen elektromagnetischen Modellen und mit den Gesetzmäßigkeiten bei der Ultraschallprüfung
C. Sklarczyk, U. Netzelmann, Saarbrücken
ABSTRACT Dieser Beitrag zeigt, daß Streuer wie Defekte oder Einschlüsse innerhalb nichtmetellischer Prüfobjekte mit Hilfe von Mikrowellen- und Millimeterwellen (Wellen-länge im Bereich weniger mm) in ähnlicher Weise wie bei der Ultraschallprüfung charakterisiert werden können. Freifeldmethoden gestatten es, die Prüfung nicht nur zerstörungsfrei sondern auch berührungslos durchzuführen. Durch Einsatz inverser Frequenztransformationstechniken ist es möglich, aus kontinuierlichen Wellen, die über ein Frequenzband gewobbelt wurden, synthetische Impulse zu generieren, die echten Impulsen gleichwertig sind und die ähnlich wie in der Ultraschallprüfung ausgewertet werden können. Die Erzeu-gung echter Impulse mit der notwendigen kurzen Dauer im Sub-ns-Bereich ist kaum möglich. Experimentelle Untersuchungen zeigen, daß die Größen- und Abstandsgesetze für die in der Ultraschallprüfung verwendeten Ersatzreflektoren (Kreisscheibenreflektor, Querbohrung, Rückwand) auch bei der Mikro-wellzen Dauer im Sub-ns-Bereich ist kaum möglich. Experimentelle Untersuchungen zeigen, daß die Größen- und Abstandsgesetze für die in der Ultraschallprüfung verwendeten Ersatzreflektoren (Kreisscheibenreflektor, Querbohrung, Rückwand) auch bei der Mikrowellen-prüfung gültig sind. Die bekannte Radargleichung, die den Zusammenhang zwischen Empfangsleistung, Streuerart und -größe, Abstand zur Antenne und den Geräteparametern angibt, gilt dagegen nur für Streuer, die kleiner als das Strahlbündel sind. Eine Streuercharakterisierung anhand der vom Streuer reflektierten Echofolge (vorallem Eintritts- und Austrittsechos) bzw. des Spektrums ist bei hinreichend großer Bandbreite für nichtmetallische Streuer möglich. Die elektromagnetische Streutheorie sagt für metallische Streuer neben dem Hauptecho Nebenechos aufgrund von Kriechwellen voraus. Diese konnten experimentell im Millimeterwellenbereich jedoch nicht verifiziert werden. Metallische Streuer sind auch dann noch nachweisbar, wenn ihre Größe deutlich kleiner als eine Wellenlänge ist. Mit zunehmender Verfügbarkeit preisgünstiger und hochintegrierter Hoch-fre-quenz-bauteile sollte die Bedeutung der Mikrowellen- nd Millimeterwellenmethoden in Bereich der zfP zunehmen. Ein Teil der Meß- und Analysetechniken kann aus dund Millimeter-wellenmethoden in Bereich der zfP zunehmen. Ein Teil der Meß- und Analysetechniken kann aus der Ultraschallprüfung übernommen werden.
Abstract Source: DGZfP Jahrestagung, Celle, Mai 10.-12. 1999, Kurzfassungen.
Full-Text Source: DGZfP Jahrestagung, Bamberg, SEP 7-9 1998. Berichtsband in Druck, ISBN ...
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