Anbieter zum Thema
Zur Passivierung und auch zur späteren Befestigung der Wandler am Einsatzort hat das Fraunhofer ISC Spezialglaslote und eine Applikationsmethode entwickelt. Der Ultraschallwandler wird in Spezialglaslote eingeschmolzen und mit Edelmetallen elektrisch kontaktiert. Durch Aufschmelzen des Glaslotes mit tragbaren Heizern wird das Glas des Wandlers aufgeheizt und angeschmolzen, sodass der Wandler sich auch an Rohrkrümmungen anpassen lässt.
Kontinuierliche Überwachung während des Betriebes
Über den Wandler werden Ultraschall-Lambwellen im Frequenzbereich 30–500 kHz in die Bauteilstruktur eingekoppelt. Das dabei entstehende gleichmäßige Wellenmuster wird an ein Empfangsgerät übertragen. Risse und Schäden verändern das gleichmäßige Wellenfeld und lassen sich so detektieren. Aus der Signalanalyse kann prinzipiell die Entstehung von Rissen ab zwei Millimeter Länge oder Korrosion nachgewiesen werden.
Alternativ können durch die akustische Schallanalyse die charakteristischen Schallwellen, die bei der Rissentstehung und -ausbreitung sehr viel kleinerer Dimension (0,1 mm) emittiert werden, durch diese Wandler integral analysiert werden. Das Ultraschallfeld eines Wandlers reicht etwa einen Meter weit, sodass bereits wenige Wandler genügen, um ein lückenloses Sensornetzwerk an den besonders gefährdeten Stellen von heißen Rohrleitungen zu etablieren. Durch die Anordnung der Sensoren als Array kann über Laufzeitmessungen die Position eines entstehenden Schadens auf wenige Millimeter Genauigkeit lokalisiert werden.
Als Allzwecksensor einsetzbar
Mit diesen speziellen Wandlern ist es nicht nur möglich, heiße Rohrleitungen und Behälter von Chemieanlagen, Kraftwerken und anderen prozesstechnischen Anlagen kontinuierlich während des Betriebs auf ihre strukturelle Integrität zu überwachen, sondern es sind grundsätzlich auch noch weitere Messwerte erfassbar. Die Wandler können zusätzlich zur Schwingungsmessung des Bauteils oder zur Erfassung von Drücken in der Prozesstechnik eingesetzt werden.
Lesen Sie auch das Interview mit dem Autor und Entwickler Dr. Brunner vom Fraunhofer ISC. Sie finden es unterhalb im Textkasten „Ergänzendes zum Thema“.
* Der Autor ist Forscher beim Fraunhofer ISC Tel. +49-931-4100-416
(ID:42704604)