TY - JOUR A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Ringeloth, David T1 - Zustandserfassung von Spannbetonschwellen mittels akustischer Methoden N2 - Unterseitige oder innenliegende Risse bzw. Gefügeschäden in Spannbetonschwellen können durch Sichtprüfung häufig nicht festgestellt werden. Mit zerstörungsfreien Prüfverfahren werden diese Schäden und deren räumliche Ausdehnung visualisiert und einer quantitativen Analyse unterzogen. Das Ultraschallverfahren kann zusätzlich die Tiefenlage von Rissen innerhalb der Schwellen feststellen. Auch das Impakt-Echo-Verfahren zeigt im Signalbild eine klare Abhängigkeit vom Schwellenzustand. Durch eine neuartige luftgekoppelte Signalanregung, die keinen mechanischen Kontakt zur Oberfläche benötigt, kann dieses Verfahren auf Prüfzügen bei hohen Fahrgeschwindigkeiten eingesetzt werden. KW - Spannbetonschwellen KW - Ultraschall KW - Impakt-Echo KW - Zustandsbewertung PY - 2026 IS - 01 SP - 45 EP - 49 PB - DVV Media Group GmbH | Eurailpress CY - Hamburg AN - OPUS4-65307 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hassenstein, Christian T1 - Robotergestützte Ultraschallprüfung von Objekten mit komplexen Geometrien N2 - Durch den Einsatz moderner digitaler Design- und Fertigungsmethoden wachsen einerseits die Komplexität von Bauteilen, andererseits der Bedarf an Informationen über deren Qualität und Zustand. Damit steigen auch die Anforderungen an die zerstörungsfreie Prüfung, die im Zuge von ZfP 4.0 automatisierte und flexible, innovative Prüfmethoden erfordert. Das gilt insbesondere für Objekte, deren Oberflächengeometrien über plane Flächen und eindimensionale Krümmungen hinausgehen. Um zu zeigen, wie eine Ultraschallprüfung von Objekten mit komplexer Oberflächengeometrie realisiert werden kann, wurde an der BAM eine roboterbasierte Demonstratoranlage entwickelt. Dabei führt ein Roboterarm einen Array-Prüfkopf in Tauchtechnik senkrecht über die Prüffläche. Die dafür erforderliche Prüfbahn kann entweder anhand der CAD-Geometrie oder mithilfe einer Punktewolke der Prüffläche, die vorab mit einem am Roboter angebrachten Laser-Profilometer erfasst wird, ermittelt werden. Zur Erhöhung der Genauigkeit werden der Lasersensor und der Ultraschallprüfkopf automatisiert mit dafür entwickelten Routinen am Roboter eingemessen. Durch bildgebende Verfahren und eine automatische Auswertung der Bilder kann die in Tauchtechnik auftretende Brechung des Schallbündels an der Prüfteiloberfläche berücksichtigt werden, was die ortsrichtige Rekonstruktion von Anzeigen aus dem Prüfteilinneren bzw. der Rückwand ermöglicht. Durch Rückführung der Anzeigen in ein gemeinsames Koordinatensystem entsteht eine 3D-Rekonstruktion des Prüfteils. Der vorliegende Beitrag stellt die Demonstratoranlage und die angewendeten Methoden im Detail vor und nennt Anwendungsbeispiele. T2 - DGZfP Jahrestagung 2025 CY - Berlin, Germany DA - 26.05.2025 KW - Ultraschall KW - Robotik KW - Turbinenschaufel KW - Wanddicke KW - Defekterkennung PY - 2025 AN - OPUS4-63417 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ringeloth, David T1 - DZSF - Rissdetektion Spannbetonschwellen - Statuspräsentation LOS C (BAM) N2 - Im Rahmen des DZFS-Forschungsvorhaben "Technische Machbarkeitsstudie zur Rissdetektion an Eisenbahn-Spannbetonschwellen mit Methoden der zerstörungsfreien Prüfung" ist die BAM mit einer Machbarkeitsstudie mit akustischen Verfahren an Eisenbahn-Spannbetonschwellen beteiligt. Die vorliegende Statuspräsentation für das DZSF zeigt Ergebnisse aus durchgeführten Untersuchungen mit dem Ultraschall-Reflexions-Verfahren. Darin Enthalten sind eine Darstellung untersuchter Schwellen sowie eine Einführung in grundlegende Begriffs-, Koordinaten- und Flächendefinitionen im Bezug zu den Untersuchungen an den Betonschwellen. Ebenfalls erfolgt eine Vorstellung des Messgerätes sowie der Messanordnung. Nachfolgend werden Ergebnisse aus den vergleichenden Untersuchungen an intakten und geschädigten Betonschwellen mit dem Ultraschall-Reflexions-Verfahren erläutert. Dabei werden bildgebende Darstellungen der Messergebnisse, ausgehend von verschiedenen Messflächen der Schwellen, für eine intakte und eine geschädigte Schwelle analysiert. Im Weiteren werden auch Ergebnisse aus der Betrachtung unterschiedlicher Frequenzbereiche für die Ultraschalluntersuchung an Betonschwellen dargestellt. T2 - 248. DGZfP-Arbeitskreis Dresden: Vortrag "Das DZSF als Ressortforschungseinrichtung für den Schienenverkehr und Vorstellung ausgewählter Projekte aus der ZfP" CY - Dresden, Germany DA - 13.11.2024 KW - Ultraschall KW - Betonschwellen KW - Rissdetektion KW - A1040 Mira 3D KW - Eisenbahn-Spannbetonschwellen PY - 2024 AN - OPUS4-62277 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Littner, Linus T1 - Standardisierung von luftgekoppelten Ultraschallmessungen: Leitfaden und Prüfkörper N2 - Die zunehmende Bedeutung der luftgekoppelten Ultraschallprüfung (ACUT) in der zerstörungsfreien Prüfung (ZfP) unterstreicht die Notwendigkeit von standardisierten Abläufen und Methoden. Bei der ACUT bestehen grundlegende Unterschiede zur manuell durchgeführten Ultraschallprüfung mit Kontakttechnik oder zur automatisierten Tauchtechnik. Die Unterschiede bei der Bestimmung von Prüfkopfparametern für ACUT wurde von Herstellern, Forschungseinrichtungen und Anwendern bereits als wichtig erkannt, was sie veranlasst hat, im Rahmen des Unterausschusses Luftgekoppelte Ultraschallprüfung der DGZfP die Richtlinie US08 zur standardisierten Charakterisierung von luftgekoppelten Ultraschallwandlern zu erarbeiten. Darüber hinaus bestehen auch bei der Durchführung einer Messung grundlegende Unterschiede, die aktuell in einem Leitfaden zusammengetragen und definiert werden. In diesem Beitrag wird ein Überblick über die geplanten Inhalte dieses Leitfadens gegeben. Insbesondere wird die Auswahl von Prüfparametern in Form von Frequenzen, Abständen und Positionierung sowie die Auswertung behandelt. Darüber hinaus werden die Ergebnisse eines Ringversuchs vorgestellt, welcher an einem eigens hierfür entwickelten und mit Defekten versehenem Prüfkörper, der sog. ACUT-Prüfplatte, durchgeführt wurde. In diesem Ringversuch werden unterschiedliche Messanordnungen, die mittels luftgekoppeltem Ultraschall möglich sind, anhand des erreichbaren Signal-Rausch-Verhältnisses sowie der messbaren Defektgröße quantifiziert. Zudem findet eine Abgrenzung zu weiteren gängigen Verfahren der ZfP statt. Anhand der hier vorgestellten Ergebnisse ist es möglich, die Anwendbarkeit des luftgekoppelten Ultraschalls unter Berücksichtigung unterschiedlicher Messanordnungen besser einzuschätzen. T2 - DGZfP-Jahrestagung CY - Osnabrück, Germany DA - 06.05.2024 KW - Ultraschall KW - Luftgekoppelter Ultraschall KW - Standardisierung KW - Charakterisierung PY - 2024 AN - OPUS4-60170 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Friedrich, Alexander A1 - Zhang, Tianyun T1 - Simulation von Ultraschall- und Wirbelstromprüfdaten für die Schienenprüfung N2 - Im Rahmen des Forschungsprojekts "Artificial Intelligence for Rail Inspection" (AIFRI) wird ein KI-Algorithmus entwickelt, um die Fehlererkennung und Bewertung bei der Auswertung von Schienenprüfungen mittels Ultraschall- und Wirbelstromprüfverfahren zu verbessern. Die Bandbreite möglicher Defekte und die Menge an Einflussgrößen auf die Schienenprüfung ist sehr groß, aber die Prüfdaten aus dem Feld bilden diese Bandbreite nicht balanciert ab und sind unzureichend gelabelt. Durch Simulationen werden große Mengen detailliert gelabelter Daten für relevante Schienenschädigungen und Artefakte bereitgestellt. Aus diesen Daten werden wiederum virtuellen Prüffahrten erstellt, die für das Training und die Validierung der KI genutzt werden können. In unserem Vortrag stellen wir den Erstellungsprozess der Datensätze vor. Jeder Schritt von der Geometriedarstellung bis zur Datenverarbeitung wird erfasst. Der Fokus wird auf Simulationsergebnisse und deren Verarbeitung gelegt. Die Signalverarbeitung spielt in den Datensätzen eine große Rolle, dabei werden die Datensätze an die realen Daten angepasst. Für Wirbelstrom und Ultraschall werden diese Prozesse im Hinblick auf die Fehlertypen Head Checks und Bohrungsanrisse veranschaulicht. Ferner diskutieren wir die Simulation von Schweißnähten, die von beiden Prüfsystem detektiert werden können; und somit besondere Abstimmung bedürfen aber auch Synergieeffekte zwischen den Prüfsystem ermöglichen. Für die Ablage der Datensätze verweisen wir auf das ebenfalls eingereichte Poster „Verwendung von DICONDE bei der Eisenbahn-Schienenprüfung“. Das Projekt AIFRI wird im Rahmen der Innovationsinitiative mFUND unter dem Förderkennzeichen 19FS2014 durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr gefördert. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2024 CY - Osnabrück, Germany DA - 06.05.2024 KW - Wirbelstrom KW - Ultraschall KW - Simulation KW - Machine Learning PY - 2024 AN - OPUS4-60138 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Wernicke, Pascal T1 - Codierte Anregung von thermoakustischen Ultraschallwandlern und Wandlern aus zellulärem Polypropylen unter der Anwendung von signalangepassten Filtern N2 - Die Pulskompression wird in der Radartechnik eingesetzt, um den Signal-Rausch-Abstand zu erhöhen. Das Ziel ist es die Entdeckungswahrscheinlichkeit eines Nutzsignals bei gleichbleibender Auflösung zu erhöhen. Durch den Einsatz von Barker Codes oder komplementären Golay Codes werden Sendesignale von Luftultraschallanwendungen pulscodiert. Dies ermöglicht in der zerstörungsfreien Prüfung die Inspektion von dickeren Bauteilen, da die Signalenergie durch zeitlich gestreckte Sendesignale bei gleicher Auflösung vergrößert wird. In dieser Arbeit wird die Pulskompression durch die Einführung von unipolaren Sequenzen zur Pulscodierung für thermoakustische Ultraschallwandler ermöglicht. Der Signal-Rausch-Abstand wird in der Anwendung der Pulscodierung und anschließenden Filterung mit einem signalangepassten Filter in Luftultraschallmessungen mit dem thermoakustischen Wandler und Wandlern aus zellulärem Polypropylen erhöht. KW - Ultraschall KW - Pulskompression KW - Materialprüfung PY - 2023 SP - 1 EP - 85 AN - OPUS4-59795 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Friedrich, Christian T1 - Eignungsprüfungen geophysikalischer Sensoren zur Rissdetektion an Demonstrationsbauwerken N2 - Bei der Betonage von Abdichtbauwerken können Temperaturen bis 110 °C und hohe Drücke bis 5 MPa erreicht werden. Mittels Technikumsversuchen wurde nachgewiesen, dass Mikroakustik- und Ultraschallsensoren zum Einbau in Demonstrationsbauwerke geeignet sind. Die Untersuchungen wurden bei der BAM (Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung) in Berlin durchgeführt. Es ist vorgesehen, die Sensoren in Morsleben am Demonstrationsbauwerk im Anhydrit einzusetzen. T2 - 84. Jahrestagung der Deutschen Geophysikalischen Gesellschaft CY - Jena, Germany DA - 10.03.2024 KW - Ultraschall KW - Eignungsprüfung KW - Risse KW - Abdichtbauwerk KW - Anhydrit PY - 2024 AN - OPUS4-59772 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Friedrich, Alexander A1 - Zhang, Tianyun T1 - Modellierung von Ultraschall- und Wirbelstromschienenprüfdaten N2 - Im Rahmen des Forschungsprojekts "Artificial Intelligence for Rail Inspection" (AIFRI) wird ein KI-Algorithmus entwickelt, um die Fehlererkennung und Bewertung bei der Auswertung von Schienenprüfungen mittels Ultraschall- und Wirbelstromprüfverfahren zu verbessern. Die Bandbreite möglicher Defekte und die Menge an Einflussgrößen auf die Schienenprüfung ist sehr groß, aber die Prüfdaten aus dem Feld bilden diese Bandbreite nicht balanciert ab und sind unzureichend gelabelt. Durch Simulationen werden große Mengen detailliert gelabelter Daten für relevante Schienenschädigungen und Artefakte bereitgestellt. Aus diesen Daten werden wiederum virtuellen Prüffahrten erstellt, die für das Training und die Validierung der KI genutzt werden können. In unserem Poster stellen wir die Simulation dieser Ultraschall- und Wirbelstromprüfdaten vor. Dabei gehen wir im Detail auf die Themen CAD-Modellierung, Modellparameter, Simulationssoftware und Signalverarbeitung ein. Wir stellen ausgewählt die Simulation von Head Checks für Wirbelstromprüfverfahren und Bohrungsanrissen für Ultraschallprüfverfahren dar, da das Erkennen dieser Schädigungstypen bei der Schienenprüfung hohe Priorität innehat. Für die Verifikation der Simulationsergebnisse verweisen wir auf den ebenfalls eingereichten Vortrag „Verifikation von Ultraschall- und Wirbelstromsimulationen bei der Schienenprüfung“. Das Projekt AIFRI wird im Rahmen der Innovationsinitiative mFUND unter dem Förderkennzeichen 19FS2014 durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr gefördert. T2 - 13. Fachtagung ZfP im Eisenbahnwesen CY - Erfurt, Germany DA - 12.03.2024 KW - Simulation KW - Ultraschall KW - Wirbelstrom PY - 2024 AN - OPUS4-59719 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Küttenbaum, Stefan T1 - Zur Visualisierung von Schäden in Betonschwellen durch zerstörungsfreie Ultraschallprüfung N2 - Die bildgebende Ultraschalltechnik liefert Hinweise auf verdeckte Schäden in Spannbetonschwellen. Dieses zerstörungsfreie Prüfverfahren schafft eine objektive und vergleichbare Basis für die Zustandsbestimmung der Schwellen und ermöglicht die Optimierung von baulichen Erhaltungsstrategien. KW - Betonschwellen KW - Ultraschall KW - Schieneninfrastruktur KW - Gleisoberbau KW - Spannbetonschwelle PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-591889 UR - https://www.eurailpress.de/etr SN - 0013-2845 IS - 12 SP - 26 EP - 31 PB - DVV Media Group, Eurailpress CY - Hamburg AN - OPUS4-59188 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tiebe, Carlo A1 - Mieller, Björn A1 - Maiwald, Michael A1 - Kipphardt, Heinrich A1 - Tuma, Dirk A1 - Prager, Jens A1 - Schukar, Marcus A1 - Strohhäcker, J. T1 - Sensoren und Analytik für Sicherheit und Prozesskontrolle in Wasserstofftechnologien N2 - Die Nutzung von Sensortechnologien, insbesondere im Bereich der Gasdetektion mit einem Schwerpunkt auf Wasserstoff, spielt eine entscheidende Rolle in verschiedenen Anwendungsbereichen der Wasserstofftechnologie. Sicherheitsüberwachung, Leckdetektion und Prozesskontrolle gehören zu den prominenten Anwendungsgebieten dieser Sensortechnologien. Ein zentrales Ziel ist die Erkennung von freigesetztem Wasserstoff sowie die genaue Bestimmung des Wasserstoff-Luftverhältnisses mithilfe von Gassensoren. Dies ist von entscheidender Bedeutung, um potenzielle Gefahren frühzeitig zu erkennen und angemessene Maßnahmen zu ergreifen. Ein weiterer Schwerpunkt dieses Beitrags liegt auf der Analytik und der Verwendung zertifizierter Referenzmaterialien in Verbindung mit Metrologie für die Wasserstoffspeicherung. Dies gewährleistet eine präzise und zuverlässige Charakterisierung von Wasserstoff und unterstützt die Entwicklung sicherer Speichertechnologien. Im Rahmen des Euramet-Vorhabens Metrology for Advanced Hydrogen Storage Solutions (MefHySto) wird eine Kurzvorstellung präsentiert. Der Vortrag stellt zwei zerstörungsfreie Prüfverfahren zum strukturellen Zustandsüberwachung (Structural Health Monitoring, SHM) für Wasserstofftechnologien vor. Insbesondere die Fehlstellenerkennung mittels geführter Ultraschallwellen spielt eine bedeutende Rolle bei der Lebensdauerüberwachung von Wasserstoffspeichern. Ein weiterer Aspekt ist die Anwendung faseroptischer Sensorik zur Schadensfrüherkennung von Wasserstoffspeichern. Diese zerstörungsfreien Prüfverfahren ermöglichen eine präzise und frühzeitige Identifizierung von Schäden, was die Sicherheit und Effizienz von Wasserstoffspeichersystemen entscheidend verbessert. T2 - DVGW Kongress H2 Sicherheit CY - Online meeting DA - 15.11.2023 KW - H2Safety@BAM KW - Gassensorik KW - Metrologie KW - zertifizierte Referenzmaterialien KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Ultraschall KW - Faseroptik PY - 2023 AN - OPUS4-59230 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -