TY - CONF A1 - Erhard, Anton A1 - Boehm, Rainer A1 - Tessaro, Ute A1 - Wüstenberg, Hermann T1 - Characterization and sizing of defects in the cladding area using ultrasonic methods T2 - 3rd International Conference on NDE in Relation to Structural Integrity for Nuclear and Pressurized Components CY - Seville, Spain DA - 2001-11-14 PY - 2002 CY - Seville AN - OPUS4-1748 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Boehm, Rainer A1 - Erhard, Anton A1 - Rehfeldt, T. T1 - Reflexionsverhalten in fokussierten Schallfeldern N2 - Angeregt durch experimentelle Arbeiten zur hochauflösenden Ultraschallprüfung mit fokussierenden Prüfköpfen wird mit Hilfe von Modellrechnungen der Einfluss verschiedener Schallfeld- und Reflektorparameter auf die Echohöhe untersucht. Von besonderem Interesse ist dabei das Verhalten typischer Testreflektoren wie der Kreisscheibenreflektor und die Querbohrung in "verformten" Schallfeldern, die durch Bauteilkrümmungen und Fokussierung entstehen können. Für solche Fälle lassen sich Abstandskurven (DAC) für verschiedene Reflektortypen rechnerisch erstellen und der experimentelle Aufwand erheblich reduzieren. Ein deutlicher Fortschritt wurde durch die Weiterentwicklung des Schallfeldmodells erreicht, das insbesondere für die Entwicklung neuer Typen von Gruppenstrahlerprüfköpfen unverzichtbar ist. Die Gültigkeit des Modells wird durch bisherige Messergebnisse bestätigt. KW - Ultraschallprüfung KW - Schallfelder KW - Krümmungsausgleich KW - Fokussierung KW - Gruppenstrahler KW - Reflektorform KW - Reflektorkrümmung PY - 2004 U6 - https://doi.org/10.3139/120.100561 SN - 0025-5300 VL - 46 IS - 1-2 SP - 46 PB - Carl Hanser Verlag CY - München AN - OPUS4-3359 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Tscharntke, Dirk A1 - Boehm, Rainer A1 - Erhard, Anton A1 - Wüstenberg, Hermann T1 - Fehlerdiagnose in der Ultraschallprüfung mit iterativer Modellierung N2 - Zusammenfassung Die verschiedenen Bewertungs- und Untersuchungsverfahren zur Fehlerdiagnose in der Ultraschallprüfung lassen in Abhängigkeit von der Prüfsituation nur eine fallweise Anwendung zu. Die erzielbaren Ergebnisse sind durch prinzipielle Grenzen, wie die orientierungsabhängigen Wechselwirkungen der Ultraschallwellen mit dem Fehler, in ihrer Genauigkeit stark begrenzt. Im allgemeinen enthalten sie nur einen Teil der für eine belastbare Fehlerdiagnose erforderlichen Informationen. Eine zuverlässige Bewertung ist meist durch die Zusammenfassung der Ergebnisse redundanter US- Verfahren und die Nutzung von a priori Informationen, z.B. aus der Fertigungsgeschichte einer Komponente, möglich. Der Einsatz mehrerer US-Prüfverfahren bedingt üblicherweise einen höheren Zeit-, Arbeits- und Kostenbedarf und sollte möglichst durch Verbesserung der Fehlerdiagnose mit einem Verfahren begrenzt werden. Die im Beitrag vorgestellte iterative Modellierung der Ultraschallprüfung bietet dazu eine Möglichkeit. Die Durchführung der Modellrechnungen beginnt mit der Aufstellung einer Fehlerhypothese unter Einführung von a priori Informationen. Die Nachrechnung der Fehlerhypothesen mit dem validierten und erprobten Modell ermöglicht den Vergleich mit den Messergebnissen. Die aufgestellten Fehlerhypothesen können so abgesichert, sowie Messergebnisse überprüft und bestätigt werden. Das Rechenmodell ermöglicht die Bewertung der Amplitude, der Laufzeit, der Echodynamik und des Anzeigenmusters, also aller auch bei anderen Bewertungs- und Untersuchungsverfahren herangezogenen Bewertungsmaßstäbe. Eine Kombination des Rechenmodells mit einer Evolutionsstrategie würde die Systematisierung des Verfahrens ermöglichen, ist jedoch mit Schwierigkeiten verbunden, wie im Beitrag gezeigt wird. Die iterative Modellierung besteht aus drei Teilprozessen, der Analyse der möglichen Wechselwirkungen, der Separation dieser Wechselwirkungen in diverse Schallwege und schließlich der Synthese der auf den verschiedenen Wegen berechneten Signale zum Gesamtsignal. Die ersten beiden Teilprozesse müssen z.Zt. auf Basis von Expertenwissen für jeden Prüffall neu gelöst werden. T2 - Jahrestagung Zerstörungsfreie Materialprüfung 2002 CY - Weimar, Deutschland DA - 2002-05-06 KW - Pipelines KW - Schweißnahtprüfung KW - Gruppenstrahlertechnik KW - Real-Time-Scanner KW - Gruppenstrahler-Prüfkopf mit 64 Schwingerelementen KW - Konventionelle Winkelprüfköpfe PY - 2002 UR - http://www.ndt.net/article/dgzfp02/papers/v54/v54.htm SN - 3-931381-39-0 N1 - Serientitel: Berichtsband / Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e. V. – Series title: Berichtsband / Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e. V. IS - 80-CD PB - DGZfP CY - Berlin AN - OPUS4-1851 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Tscharntke, Dirk A1 - Heckel, Thomas A1 - Boehm, Rainer A1 - Erhard, Anton A1 - Krull, R. A1 - Lützner, J. A1 - Hintze, H. ED - Forde, M. C. T1 - Development of ultrasonic railway inspection systems using phased array methods T2 - 6th Railway Engineering Conference CY - London, England, UK DA - 2003-04-30 KW - NDT KW - Ultrasonic KW - Phased array KW - Railway KW - Inspection KW - Directivity pattern KW - Crack analysis/sizing PY - 2003 SN - 0-947644-51-2 PB - Engineering Technics Press CY - Edinburgh AN - OPUS4-2487 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Erhard, Anton A1 - Boehm, Rainer A1 - Tessaro, Ute A1 - Wüstenberg, Hermann T1 - Characterization and sizing of defects in the cladded area using ultrasonic methods N2 - With the increasing of the storage capability of digitised data and the development of advanced ultrasonic equipment a characterisation of detected defects is possible without new measurements. If the A-scan is stored in a video form (rectified A-scan) or in a high frequency form evaluation techniques like SAFT or echotomography are applicable with advantage. Therefore in some of the cases an estimation of the defect size is reached by the evaluation of the ultrasonic data collected with conventional detection techniques. This is an advantage in relation to the past, because the application of a separate analysis technique is mostly not necessary, therefore time and money is saved. In the present contribution experimental results received in the laboratory are presented. The application of the TOFD approach for defect detection and sizing of crack like defect in heavy components is demonstrated whereas the probes are coupled on the carbon steel surface as well as on the cladded surface. An important point would be the influences of the anisotropic cladding material in relation to the defect sizing using the TOFD technique. These results will be compared with those received with TR longitudinal wave probes and with shear wave probes. T2 - 3rd International Conference on NDE in Relation to Structural Integrity for Nuclear and Pressurized Components CY - Seville, Spain DA - 2001-11-14 PY - 2001 UR - http://www.ndt.net/abstract/ndesi01/data/98.htm SP - 543 EP - 550 CY - Seville AN - OPUS4-2885 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer A1 - Erhard, Anton A1 - Rehfeldt, Thomas T1 - Einfluss fokussierter Schallfelder auf das Reflexionsverhalten von Testfehlern T2 - DGZfP-Jahrestagung 2003: Zerstörungsfreie Materialprüfung - ZfP in Anwendung, Entwicklung und Forschung CY - Mainz, Germany DA - 2003-05-26 PY - 2003 AN - OPUS4-2903 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer A1 - Erhard, Anton A1 - Wüstenberg, Hermann A1 - Rehfeldt, Thomas T1 - Dreidimensionale Berechnung von Schallfeldern unter dem Einfluss zylindrischer Bauteilkrümmungen für fokussierende Prüfköpfe und Gruppenstrahler T2 - DGZfP-Jahrestagung 2002: ZfP in Anwendung, Entwicklung und Forschung CY - Weimar, Germany DA - 2002-05-06 PY - 2002 AN - OPUS4-2904 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Boehm, Rainer A1 - Erhard, Anton A1 - Rehfeldt, T. T1 - Einfluss fokussierter Schallfelder auf das Reflexionsverhalten von Testfehlern T2 - Jahrestagung Zerstörungsfreie Materialprüfung 2003 CY - Mainz, Deutschland DA - 2003-05-26 KW - Ultraschallprüfung KW - Schallfeld KW - Bauteilkrümmung KW - Fokussierung KW - Phased-Array KW - Reflektorform KW - Reflektorkrümmung KW - Modellierung PY - 2003 UR - http://www.ndt.net/article/dgzfp03/papers/v45/v45.htm SN - 3-931381-47-1 N1 - Serientitel: Berichtsband / Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e. V. – Series title: Berichtsband / Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e. V. IS - 83-CD SP - 1 EP - 14(?) PB - DGZfP CY - Berlin AN - OPUS4-3171 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Boehm, Rainer A1 - Erhard, Anton A1 - Wüstenberg, Hermann A1 - Rehfeldt, T. T1 - Dreidimensionale Berechnung von Schallfeldern unter dem Einfluss zylindrischer Bauteilkrümmungen für fokussierende Prüfköpfe und Gruppenstrahler N2 - Zusammenfassung Das vorgestellte Modell ist in der Lage, Schallfelder in eben oder zylindrisch begrenzten Bauteilen zu berechnen. Die Prüfköpfe können eine einheitliche oder eine aus Elementen zusammengesetzte Schwingerfläche besitzen, die zusätzlich gekrümmt sein darf. Die Einschallrichtung des Prüfkopfes gegenüber der Achse der Oberflächenkrümmung ist beliebig. Die Auswertung kann praxisgerecht und flexibel an die Fragestellung angepasst werden. Die kurzen Rechenzeiten erlauben ein interaktives Arbeiten z.B. für die Prüfkopfkonstruktion und -optimierung. Im ersten Teil werden die Möglichkeiten des Modells demonstriert, und im zweiten Teil wird der Einfluß der Oberflächenkrümmung exemplarisch diskutiert. Dabei werden Modell- und Messergebnisse gegenübergestellt. Es wird gezeigt, dass der Einfluss der Oberflächenkrümmung auf das Schallfeld u.U. erheblich sein kann. Eine hinreichende Verifikation des Modells vorausgesetzt, könnten Empfindlichkeitsfelder im Raum und Abstandskurven mit viel höherer Auflösung erzeugt werden, als dies durch Vergleichskörpermessungen möglich ist, und diese, die darüber hinaus auch sehr kostspielig sind, weitgehend ersetzen. T2 - Jahrestagung Zerstörungsfreie Materialprüfung 2002 CY - Weimar, Deutschland DA - 2002-05-06 KW - Ultraschallprüfung KW - Schallfeld KW - Bauteilkrümmung KW - Fokussierung KW - Gruppenstrahler KW - Phased-Array KW - Modellierung KW - Theorie PY - 2002 UR - http://www.ndt.net/article/dgzfp02/papers/v53/v53.htm SN - 3-931381-39-0 N1 - Serientitel: Berichtsband / Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e. V. – Series title: Berichtsband / Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e. V. IS - 80-CD SP - 1 EP - 9(?) PB - DGZfP CY - Berlin AN - OPUS4-3172 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tessaro, Ute A1 - Wüstenberg, Hermann A1 - Erhard, Anton A1 - Boehm, Rainer T1 - Ultraschalluntersuchungen zur Fehlercharakterisierung im Plattierungsbereich T2 - Jahrestagung Zerstörungsfreie Materialprüfung ; 2001 (Berlin) : 2001.05.21-23 CY - Berlin, Deutschland DA - 2001-05-21 PY - 2001 UR - http://www.ndt.net/article/dgzfp01/papers/p09/p09.htm N1 - Serientitel: Berichtsband / Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e. V. – Series title: Berichtsband / Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e. V. IS - 75-CD PB - DGZfP CY - Berlin AN - OPUS4-1139 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Boehm, Rainer A1 - Erhard, Anton A1 - Vierke, Jens T1 - Anwendung von Modellen zur Echohöhenbewertung von Prüfköpfen mit ungewöhnlicher Schwingergeometrie T2 - DGZfP Jahrestagung CY - Rostock, Deutschland DA - 2005-05-02 KW - Zerstörungsfreie Ultraschallprüfung KW - Prüfkopfentwicklung KW - Modellierung PY - 2005 SN - 3-931381-64-1 N1 - Serientitel: Berichtsband / Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e. V. – Series title: Berichtsband / Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e. V. IS - 94-CD SP - 1 EP - 10(?) PB - DGZfP CY - Berlin AN - OPUS4-11928 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer A1 - Erhard, Anton A1 - Vierke, J. T1 - Anwendung von Modellen zur Echohöhenbewertung von Prüfköpfen mit ungewöhnlicher Schwingergeometrie T2 - DGZfP-Jahrestagung 2005 CY - Rostock, Germany DA - 2005-05-02 PY - 2005 AN - OPUS4-11610 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer A1 - Erhard, Anton A1 - Vierke, J. T1 - Anwendung von Modellen zur Echohöhenbewertung von Prüfköpfen mit ungewöhnlicher Schwingergeometrie T2 - DGZfP-Jahrestagung 2005 CY - Rostock, Germany DA - 2005-05-02 PY - 2005 AN - OPUS4-11613 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer T1 - Prüfköpfe ausmessen und simulieren, Schallfeldermodellierung T2 - DGZfP-Ultraschalltechnik-Kurs (Z-UT) der DGZfP CY - Berlin, Germany DA - 2003-07-09 PY - 2003 AN - OPUS4-4535 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer T1 - Stand der Modellierungstechnik von Eisenbahnrädern mit Gruppenstrahlern T2 - Projektsitzung SUPRA CY - Erlangen, Germany DA - 2003-09-25 PY - 2003 AN - OPUS4-4536 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer T1 - Modellierungstechnik für die Ultrachallprüfung von Rad, Schiene und Achswellen T2 - Seminar mit dem IZFP Saarbrücken CY - Berlin, Germany DA - 2003-11-14 PY - 2003 AN - OPUS4-4537 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer A1 - Brackrock, Daniel A1 - Montag, Hans-Joachim A1 - Brekow, Gerhard T1 - Matrixarrays zur bildgebenden Ultraschallprüfung am Beispiel 6 mm dicker CFK-Platten N2 - Faserverbundwerkstoffe wie kohlefaserverstärkte Kunststoffe CFK sind vergleichsweise schwer mit Ultraschall zu prüfen, weil die starke Dämpfung, der inhomogene Aufbau und die akustische Anisotropie die Wellenausbreitung behindern bzw. komplizieren. Die Folge ist, dass die Ansprüche an die Prüfung oft stark reduziert werden müssen. Die vorgestellte Prüftechnik nutzt die Möglichkeiten der räumlichen Fokussierung und des zweidimensionalen Winkelscans von Matrix Phased Array Prüfköpfen MPA in Kombination mit Echosignalüberlagerungsalgorithmen für eine substantielle Verbesserung der Auflösung und des Signal-Rausch-Verhältnisses. Sowohl bei der Ansteuerung des MPA als auch bei der Auswertung wird die Anisotropie des Werkstoffs berücksichtigt. Das MPA wird über die Oberfläche bewegt und an einer Anzahl von Messpunkten werden zweidimensionale Winkelscans durchgeführt. Das Ergebnis sind räumliche Echohöhenverteilungen, aus denen Schnittbilder oder auch Volumendarstellungen erzeugt werden können. Anhand von Messungen an CFK-Platten mit Flachbodenbohrungen KSR 1 und 2 sollen die Empfindlichkeit und das Auflösungsvermögen der Prüftechnik demonstriert werden. Weiterhin werden Untersuchungen an Impaktschäden gezeigt, die typischerweise bei Faserverbundwerkstoffen bei starken punktförmigen Belastungen auftreten. T2 - DACH-Jahrestagung 2012 CY - Graz, Austria DA - 17.09.2012 KW - Ultraschallprüfung KW - Matrix phased array KW - Bildgebung KW - CFK KW - Anisotropie PY - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-285729 SN - 978-3-940283-44-3 IS - DGZfP-BB 136 SP - 1 EP - 9 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung e.V. (DGZfP) AN - OPUS4-28572 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Höhne, Christian A1 - Boehm, Rainer A1 - Prager, Jens T1 - Anwendung multidimensionaler analytischer Signale mit Single-Orthant-Spektren zur Aufbereitung von SAFT-Daten in der Ultraschallprüfung N2 - Die Rekonstruktion von Materialfehlern aus gemessenen HF-Bildern mit Hilfe der Synthetic Aperture Focussing Technique (SAFT) ist ein bildgebendes Verfahren der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung. Die Auswertbarkeit der gewonnenen Ergebnisse wird dabei maßgeblich durch die Darstellung der mittels SAFT-Rekonstruktion zusammengestellten Daten bestimmt, welche zunächst nur in Form positiver und negativer Amplitudenwerte vorliegen. Die Aufbereitung dieser Daten erfolgt durch Bildung der Einhüllenden der Amplituden aus dem zugehörigen analytischen Signal. Die Erweiterung dieses, nur im eindimensionalen Fall eindeutig definierten, Konzepts auf zweidimensionale Signalverläufe erfolgt dabei in Form einer Mittelung über die Betragsquadrate aller möglichen mit Single-Orthant-Spektren (SO-Spektren) zu bildenden analytischen Signale. Es wird gezeigt dass dies der Verwendung einer Approximation als separables Signal entspricht und für den zweidimensionalen Fall eine Möglichkeit vorgeschlagen Signale anhand ihrer partiellen und totalen Hilberttransformationen auf Separabilität und damit Anwendbarkeit dieser Näherung zu testen. Die Ergebnisse der so durchgeführten Bildverbesserung werden am Beispiel einer zweidimensionalen SAFT-Rekonstruktion an verschiedenen Reflektorarten dargestellt. T2 - DAGA 2012 - 38. Jahrestagung für Akustik - Fortschritte der Akustik CY - Darmstadt, Deutschland DA - 2012-03-19 PY - 2012 VL - II SP - 957 EP - 958 PB - Deutsche Gesellschaft für Akustik e.V. AN - OPUS4-25977 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kolkoori, Sanjeevareddy A1 - Rahman, Mehbub-Ur A1 - Chinta, P.K. A1 - Boehm, Rainer A1 - Prager, Jens ED - Linde, B. B. J. ED - Paczkowski, J. ED - Ponikwicki, N. T1 - Simulation of ultrasonic fields in anisotropic materials using 2D ray tracing method N2 - Ultrasound propagation in inhomogeneous anisotropic materials is difficult to examine because of the directional dependency of elastic properties. Simulation tools play an important role in developing advanced reliable ultrasonic testing techniques for the inspection of anisotropic materials particularly austenitic cladded materials and dissimilar welds. A 2-D Ray tracing method is developed for evaluating ray path, amplitude and travel time for three wave modes namely quasi longitudinal wave (qP), quasi shear vertical wave (qSV) and shear horizontal waves (SH) in anisotropic materials such as austenitic cladded materials. The inhomogenity in the anisotropic material is represented by discretizing the anisotropic region into several homogeneous layers. The ray paths are traced during its propagation through the various interfaces between those layers. At each interface the problem of reflection and refraction is solved. The ray amplitudes are computed by taking into account the directivity and phase relations. Ray divergence variation and ray transmission coefficients at each refraction boundary are considered. The Ray tracing results for ultrasonic field profiles in austenitic cladded materials are validated quantitatively by 2-D Elastodynamic Finite Integration Technique (EFIT) results and by the experiments. T2 - International congress on ultrasonics CY - Gdansk, Poland DA - 2011-09-05 KW - Ray path KW - Energy vector KW - Austenitic cladded material KW - Ultrasonic beam profile PY - 2012 SN - 978-0-7354-1019-0 U6 - https://doi.org/10.1063/1.3703288 SN - 0094-243X N1 - Serientitel: AIP conference proceedings – Series title: AIP conference proceedings IS - 1433 SP - 743 EP - 746 PB - American Institute of Physics CY - Melville, NY AN - OPUS4-26207 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kreutzbruck, Marc A1 - Prager, Jens A1 - Boehm, Rainer A1 - Kitze, Jessica A1 - Brekow, Gerhard T1 - Progress in acoustical defect sizing NDT methods for the inspection of power-plant components N2 - The demand of improved NDT methods with proper visualization and sizing capabilities is a persistent trend in maintenance and manufacturing quality inspection. Especially when dealing with high quality standards in conjunction with safety-critical components in the sector of energy and transportation quantitative NDT techniques are vital to provide reliable quality control systems and a corresponding deeper insight into the component structure for a further fracture-mechanical estimation. The paper thus focuses the progress of the defect sizing capabilities of modern Ultrasonic Testing (UT). In Ultrasonic Testing the SAFT-algorithm (Synthetic Aperture Focusing Technique) currently experiences a renaissance. The method is based on combining the data of different transducer positions with their corresponding varied propagating time and it is currently applied in several industrial applications. SAFT enhances the SNR and the spatial resolution and is thus a valuable tool when it comes to improved defect detection and sizing. A tomographic-like data mapping is illustrated on several examples, where adapted phased array systems were used for the inspection of turbine components and also for a cladded mock-up of a nuclear reactor pressure vessel. In a statistical investigation we also performed a comparison with other defect sizing methods like TOFD (Time of flight diffraction). T2 - 18th WCNDT - World conference on nondestructive testing CY - Durban, South Africa DA - 2012-04-16 KW - SAFT KW - TOFD KW - Cracks KW - Phased Array PY - 2012 SN - 978-0-620-52872-6 SP - 1 EP - 8 (Paper 497) AN - OPUS4-26350 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Höhne, Christian A1 - Boehm, Rainer A1 - Prager, Jens T1 - Application of 2-dimensional analytic signals with single-quadrant spectra for processing of SAFT-reconstructed images N2 - The Synthetic Aperture Focusing Technique (SAFT) is an algorithm applied in non-destructive ultrasonic testing which provides an image of flaws within a specimen. The image is reconstructed from A-scans measured at different positions. Reliable evaluation of the images obtained by the SAFT-algorithm, however, depends on the representation of the reconstructed data, which is initially given in terms of positive and negative local values only. A suitable way of processing this data for evaluation is to calculate the envelope, which can be achieved by means of the analytic signal. The extension of this concept to the multidimensional case is neither trivial nor unique and although extensive work on this subject has been carried out in the past, a correct envelope calculation in multidimensional data remains difficult since it depends on an additional condition, namely the separability of the signal. In this paper, the concept of analytic signals with single-quadrant spectra is applied to process 2-dimensional data obtained by the SAFT-algorithm. Furthermore, we present a procedure to overcome the limitations of that approach by selecting local magnitude values from a number of rotated frames after evaluating the signal’s separability in each frame, which is briefly validated against synthetic and experimental data. KW - Analytic signal KW - Complex signal KW - Image processing KW - SAFT image PY - 2014 U6 - https://doi.org/10.1007/s11045-013-0226-7 SN - 0923-6082 SN - 1573-0824 VL - 25 IS - 4 SP - 703 EP - 722 PB - Kluwer CY - Boston, Mass. [u.a.] AN - OPUS4-28606 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer A1 - Brackrock, Daniel A1 - Kitze, Jessica A1 - Brekow, Gerhard A1 - Kreutzbruck, Marc A1 - Heinrich, W. T1 - Ultraschalluntersuchungen an einem Turbinenradscheibentestkörper mit Sägezahn-Arrays N2 - - Besondere Anforderungen der Prüfaufgabe - Elektronischer Scan für Tandemtechnik bzw. Pitch - Catch Technik - Der ebene Winkelprüfkopf, ein besonderer Gruppenstrahler (PA) - Charakterisierung des Prüfkopfes, Verifikation durch Messung - Messungen am Turbinenradscheibentestkörper T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 30.05.2011 KW - Ultraschallprüftechnik KW - Phased array KW - Prüfkopfentwicklung KW - Turbinenradscheiben PY - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-252085 SN - 978-3-940283-33-7 IS - DGZfP-BB 127 (Di.1.A.3) SP - 1 EP - 21 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-25208 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer A1 - Müller, Christina A1 - Pavlovic, Mato A1 - Ronneteg, U. T1 - Multi-Parameter POD in industriellen Anwendungen T2 - Seminar des Fachausschusses Ultraschallprüfung der DGZfP CY - Offenbach am Main, Germany DA - 2011-11-09 PY - 2011 AN - OPUS4-25217 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kitze, Jessica A1 - Boehm, Rainer A1 - Brackrock, Daniel A1 - Montag, Hans-Joachim A1 - Völz, Uwe A1 - Brekow, Gerhard A1 - Kreutzbruck, Marc T1 - SAFT-Rekonstruktion und 3D Lokalisation aus Ultraschallmessungen mit Matrix- und Linear-Arrays in Tauchtechnik N2 - Die Kombination der Synthetic Aperture Focusing Technique (SAFT) mit der Tauchtechnik stellt eine besondere Herausforderung dar. Zwei für SAFT notwendige Bedingungen – die große Schallbündeldivergenz und die Kenntnis über den Ort des Senders bzw. des Empfängers, der für die phasenrichtige Überlagerung der Echosignale genau bekannt sein muss – lassen sich einfach erfüllen, wenn kleine, fast punktförmige Sensoren direkt auf der Oberfläche des Prüfobjektes ankoppeln. Diese Anordnung ist in der Regel nicht vereinbar mit den praktischen Ansprüchen an die Signalqualität und die Flexibilität der Prüftechnik. Werden jedoch Prüfköpfe mit üblichen Abmessungen und zudem noch mit Vorlaufstrecken verwendet, dann ist die Bestimmung der Sensororte und der Schalllaufwege durch die brechende Fläche nicht mehr trivial, wenn man die für SAFT geforderte Genauigkeit in Rechnung stellt. Etwas anderes, aber ein im Prinzip einfacher Weg zur räumlichen Lokalisation von Echoquellen ist die Auswertung des 2D Sektorscans eines Matrixarrays und dessen dreidimensionale Darstellung. Durch gezielte Steuerung des Arrays gelingt auf einfache Weise die ortsrichtige Zuordnung. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 30.05.2011 KW - Matrix-Array KW - Linear-Array KW - SAFT-Rekonstruktion in Tauchtechnik KW - Räumliche Darstellung PY - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-252788 SN - 978-3-940283-33-7 IS - DGZfP-BB 127 (Di.3.A.2) SP - 1 EP - 11 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-25278 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Heckel, Thomas A1 - Boehm, Rainer A1 - Gohlke, Dirk T1 - Optimierung von Ultraschall-fokusprüfköpfen beim Einsatz an stark gekrümmten Oberflächen N2 - Bei der Prüfung von gekrümmten Bauteilen in Tauchtechnik muss man die Veränderung des Schallfeldes durch die Form der Oberfläche berücksichtigen. Insbesondere bei hochauflösenden Ultraschallprüfungen mit Fokusprüfköpfen kommt es hierbei zu drastischen Verzerrungen des Schallfeldes. Diese Verzerrungen sind bei der Empfindlichkeitseinstellung sowie bei der Auslegung von Fokuspunkt- und Spurabstand zu berücksichtigen, um eine ausreichende Prüfempfindlichkeit zu erreichen. Es werden Beispiele von Simulationsrechnungen an typischen Prüfanordnungen vorgestellt. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 30.05.2011 KW - Fokusprüfköpfe KW - Gekrümmte Oberflächen PY - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-253841 SN - 978-3-940283-33-7 IS - DGZfP-BB 127 (Poster 62) SP - 1 EP - 5 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-25384 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Heckel, Thomas A1 - Boehm, Rainer A1 - Gohlke, Dirk A1 - Völz, Uwe T1 - Analyseprüfung von Eisenbahnradsatzwellen mit Ultraschall N2 - Die wiederkehrende zerstörungsfreie Prüfung von längs gebohrten Eisenbahnradsatzwellen mit Ultraschall erfolgt im eingebauten Zustand aus der Wellenbohrung heraus. Neben den aufzufindenden Fehleranzeigen erzeugt aufgrund der geometrischen Bedingungen der Radsatzwelle hierbei jeder Querschnittsübergang eine umlaufende Formanzeige in der Ergebnisdarstellung. Durch den Prozess des Aufschrumpfens der Radscheiben auf die Sitze können weiterhin örtlich statistisch verteilte Bereiche im Sitz entstehen, die bei der Ultraschallprüfung Anzeigen hervorrufen, die so genannten Scheinanzeigen. Insbesondere in den Bereichen der Querschnittsübergänge ist zum einen die Prüfsituation sehr komplex, zum anderen ist hier die Wahrscheinlichkeit für eine Rissbildung am höchsten. Bei der Befundanalyse stößt die derzeit verwendete Prüftechnik in diesen Bereichen an ihre Grenzen, so dass nicht immer eine eindeutige Prüfaussage erfolgen kann. Im Bericht werden Lösungsansätze für Analyseverfahren vorgestellt, die auf Basis der Gruppenstrahlertechnik bzw. mit Fokusprüfköpfen in Verbindung mit dem Einsatz von Signalverarbeitung vielversprechende Ergebnisse zur Optimierung dieser Situation aufzeigen. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 30.05.2011 KW - Eisenbahnradsatzwellen KW - Radsatzwellen PY - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-253863 SN - 978-3-940283-33-7 IS - DGZfP-BB 127 (Di.2.A.3) SP - 1 EP - 9 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-25386 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Höhne, Christian A1 - Kolkoori, Sanjeevareddy A1 - Rahman, Mehbub-Ur A1 - Boehm, Rainer A1 - Prager, Jens T1 - SAFT imaging of transverse cracks in austenitic and dissimilar welds N2 - Up to now there is no sufficient technique to detect transverse cracks in austenitic and dissimilar welds which recently are of increasing interest in the integrity surveillance of nuclear power plants as well as in quality control of longitudinally welded pipes. Weld inspection by interpretation of single A-scans will lead to erroneous results due to effects caused by anisotropy and in worst case might leave flaws undetected. Therefore, imaging techniques such as the synthetic aperture focusing technique (SAFT) should be used. If the SAFT algorithm is applied on data taken from austenitic welds, the inhomogeneous, anisotropic structure of these welds has to be taken into account in order to properly attribute amplitudes measured in A-scans to the corresponding coordinates in the region of interest. While this has been investigated in the past, all attempts so far were limited to the imaging of longitudinal cracks which requires a less complicated setup than the imaging of transverse cracks. In this paper we give an outline of our attempts to reconstruct images of transverse cracks in different welds. For this purpose a SAFT program based on ray tracing and a layered structure weld model derived from an empirical model of grain orientations in welds are used. The results of the image reconstruction on experimental data are shown and compared to images obtained by assuming an isotropic homogeneous model. Root reflection and crack tip echo are clearly visible which allows an estimation of size and position of the crack with good accuracy. KW - SAFT KW - Austenitic welds KW - Dissimilar welds KW - Transverse cracks KW - Ray tracing PY - 2013 U6 - https://doi.org/10.1007/s10921-012-0159-3 SN - 0195-9298 SN - 1573-4862 VL - 32 IS - 1 SP - 51 EP - 66 PB - Plenum Press CY - New York, NY AN - OPUS4-27754 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Völz, Uwe A1 - Boehm, Rainer A1 - Heckel, Thomas A1 - Spruch, W. ED - Pombo, J. T1 - Ultrasonic testing of hollow axles with a conical rotation scanner phased array probe N2 - This paper describes the investigations, carried out during the ongoing European Project WOLAXIM. It presents the development of the non-destructive testing system for hollow axle inspection. The phased array probe is designed, the inspection parameters are determined and the required test equipment is planned according to the specifications. As a part of the probe design, a detailed model to calculate the sound field of the conical phased array is developed. With this model the optimal geometric parameters for bore diameters from 30mm up to 70mm are determined. The first design of a conical probe with forty-eight elements is realised. Based on this design a mock-up with ten elements is produced. The first practical tests with the calculated delay laws show high sensitivity for small test flaws and offer good agreement with the modelling results. The effectiveness as well as the sensitivity with a good signal to noise ratio is verified. The parameters for a short inspection time less than five minutes per axle are determined. A raw scanning with 1.5° circumferential and 2mm axial resolution is feasible within two minutes. That is significantly faster than comparable mechanically rotated probe systems. The remaining three minutes are sufficient for the other steps in the inspection process. The required features will be fulfilled by the COMPAS® phased array device. The feasibility of the ultrasonic system is shown. The specification and the theoretical probe design are complete and sufficient knowledge is present that the system will be viable. The results of the modelling and first practical tests show a good agreement with the objectives. The determined probe parameters satisfy the requirements. T2 - 1st International conference on railway technology: research, development and maintenance CY - Las Palmas de Gran Canaria, Spain DA - 2012-04-18 KW - Ultrasonic testing KW - Phased array KW - Rotation scanner KW - Hollow axle KW - Sleeve shaft KW - WOLAXIM PY - 2012 SN - 978-1-905088-52-2 U6 - https://doi.org/10.4203/ccp.98.86 SN - 1759-3433 N1 - Serientitel: Civil-Comp Proceedings – Series title: Civil-Comp Proceedings VL - 98 IS - Paper 86 SP - 1 EP - 10 PB - Civil Comp Press AN - OPUS4-26275 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer T1 - Praxisnahe Modellierung für die ZfP mit Ultraschall anschaulich dargestellt T2 - DGZfP-Arbeitskreis CY - Hamburg, Germany DA - 2007-03-14 PY - 2007 AN - OPUS4-16372 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer A1 - Spruch, W. T1 - Phased array rotation scanner probe system for ultrasonic testing of sleeve shafts T2 - 9th European Conference on Non-Destructive Testing (ECNDT) CY - Berlin, Germany DA - 2006-09-25 PY - 2006 AN - OPUS4-12634 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Brekow, Gerhard A1 - Boehm, Rainer A1 - Brackrock, Daniel A1 - Kreutzbruck, Marc T1 - Quantitative Defect Sizing on Components with Different Wall Thickness using UT-SAFT T2 - 17th World Conference on Non-Destructive Testing CY - Shanghai, China DA - 2008-10-25 KW - UT-SAFT KW - Reconstruction PY - 2008 IS - Paper 122 SP - 1 EP - 6 PB - International Committee for Non-Destructive Testing CY - Shanghai AN - OPUS4-18436 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tscharntke, D. A1 - Boehm, Rainer A1 - Müller, Christina A1 - Ronneteg, U. A1 - Rydén, H. T1 - Ultrasonic Investigations on Copper Canister Welds in Preparation for the Storage of Spent Nuclear Fuel in a Deep Repository T2 - 9th European Conference on NDT CY - Berlin, Germany DA - 2006-09-25 KW - Ultrasonic measurement and modelling KW - Copper canister weld KW - Spent nuclear fuel KW - Encapsulation KW - Deep repository PY - 2006 SN - 3-931381-86-2 SP - 1(?) EP - 7(?) PB - European Federation for Non-Destructive Testing CY - Berlin AN - OPUS4-14056 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer A1 - Erhard, Anton T1 - Modelling of reflectivity patterns from artificial defects T2 - 9th European Conference on NDT CY - Berlin, Germany DA - 2006-09-25 KW - NDT KW - Ultrasound KW - Simulation KW - Reflectivity KW - Focussing KW - SAFT KW - Imaging PY - 2006 SN - 3-931381-86-2 SP - 1 EP - 10(?) PB - European Federation for Non-Destructive Testing CY - Berlin AN - OPUS4-14057 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer A1 - Spruch, W. T1 - Phased Array Rotation Scanner Probe System for Ultrasonic Testing of Sleeve Shafts T2 - 9th European Conference on NDT CY - Berlin, Germany DA - 2006-09-25 KW - NDT KW - Ultrasound KW - Sleeve shafts KW - Phased array probe KW - Rotation scanner PY - 2006 SN - 3-931381-86-2 SP - 1(?) EP - 9(?) PB - European Federation for Non-Destructive Testing CY - Berlin AN - OPUS4-14058 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Montag, Hans-Joachim A1 - Erhard, Anton A1 - Boehm, Rainer T1 - Visualisation and Evaluation of Phased Array UT Data T2 - 9th European Conference on NDT CY - Berlin, Germany DA - 2006-09-25 KW - Tomographic representation KW - Sizing using SAFT KW - UC-image for wheel set shaft inspection KW - Echo tomogram of phased array probe measurements in V-arrangement PY - 2006 SN - 3-931381-86-2 SP - 1(?) EP - 8(?) PB - European Federation for Non-Destructive Testing CY - Berlin AN - OPUS4-14061 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tessaro, Ute A1 - Heckel, Thomas A1 - Boehm, Rainer A1 - Guichard, Marcel A1 - Mrasek, Heinz A1 - Brekow, Gerhard T1 - Ultrasonic Testing of Railway Axles from a Borehole in Axial Direction T2 - 9th European Conference on NDT CY - Berlin, Germany DA - 2006-09-25 KW - Phased array technique KW - Surface breaking cracks KW - Railway axles with a bore hole in axial direction KW - Modelling calculations PY - 2006 SN - 3-931381-86-2 SP - 1(?) EP - 7(?) PB - European Federation for Non-Destructive Testing CY - Berlin AN - OPUS4-14062 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Brekow, Gerhard A1 - Boehm, Rainer A1 - Kreutzbruck, Marc T1 - Ultraschalluntersuchungen zur quantitativen Fehlergrößenbestimmung mit SAFT an dick- und dünnwandigen Anlagenkomponenten T2 - 33. MPA Seminar 2007 "Werkstoff- und Bauteilverhalten in der Energie- und Anlagentechnik" CY - Stuttgart, Deutschland DA - 2007-10-11 PY - 2007 SN - 1861-5414 IS - CD-ROM SP - 833 EP - 849 CY - Stuttgart AN - OPUS4-16441 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schenk, Gottfried A1 - Brackrock, Daniel A1 - Boehm, Rainer A1 - Willems, H. T1 - 3D-Schallfeldsteuerung mit Matrixarrays für die Pipelineprüfung N2 - Die Gefährdung durch Pipelines ist in der Öffentlichkeit wegen zahlreicher Berichte über Unfälle weitgehend präsent. Warum? Weil jeder Unfall die Gefahr von massiven Umweltschäden mit sich bringt und bei Leitungen, die durch besiedeltes Gebiet führen, sogar mit menschlichen Opfern verbunden sein kann. Thema dieses Beitrags ist ein neuartiges Ultraschall-Verfahren, das eine schnellere, sichere und kostengünstigere Prüfung derartiger Rohrleitungssysteme erlaubt. KW - Wanddickenmessung KW - Rissprüfung auf Innen- und Außenfehler KW - Ersatz von konventioneller Prüftechnik durch Matrixarrays KW - Schallfeldoptimierung durch Modellrechnung KW - Matrixarray mit 256 Elementen KW - Erprobung an Rohrtestkörpern KW - Mixed signal ASIC PY - 2013 U6 - https://doi.org/10.3139/120.110447 SN - 0025-5300 VL - 55 IS - 5 SP - 379 EP - 385 PB - Hanser CY - München AN - OPUS4-29053 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Daschewski, Maxim A1 - Boehm, Rainer A1 - Prager, Jens A1 - Kreutzbruck, Marc A1 - Harrer, Andrea T1 - Physics of thermo-acoustic sound generation N2 - We present a generalized analytical model of thermo-acoustic sound generation based on the analysis of thermally induced energy density fluctuations and their propagation into the adjacent matter. The model provides exact analytical prediction of the sound pressure generated in fluids and solids; consequently, it can be applied to arbitrary thermal power sources such as thermophones, plasma firings, laser beams, and chemical reactions. Unlike existing approaches, our description also includes acoustic near-field effects and sound-field attenuation. Analytical results are compared with measurements of sound pressures generated by thermo-acoustic transducers in air for frequencies up to 1 MHz. The tested transducers consist of titanium and indium tin oxide coatings on quartz glass and polycarbonate substrates. The model reveals that thermo-acoustic efficiency increases linearly with the supplied thermal power and quadratically with thermal excitation frequency. Comparison of the efficiency of our thermo-acoustic transducers with those of piezoelectric-based airborne ultrasound transducers using impulse excitation showed comparable sound pressure values. The present results show that thermo-acoustic transducers can be applied as broadband, non-resonant, high-performance ultrasound sources. KW - Thermophone KW - Ionophone KW - Thermo-acoustic effect KW - Non resonant ultrasound source PY - 2013 U6 - https://doi.org/10.1063/1.4821121 SN - 0021-8979 SN - 1089-7550 VL - 114 SP - 114903-1 - 114903-12 PB - American Institute of Physics CY - Melville, NY AN - OPUS4-29278 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Prager, Jens A1 - Boehm, Rainer A1 - Höhne, Christian T1 - SAFT-Rekonstruktion für die Querfehlerprüfung in austenitischen Schweißnähten und Mischnähten N2 - Die Untersuchung austenitischer Schweißnähte ist eine Herausforde-rung für die zerstörungsfreie Prüfung mit Ultraschall, bei der die Anwendung her-kömmlicher Prüftechniken häufig keine zufriedenstellenden Ergebnisse liefert. Die Ursache dafür ist das inhomogen-anisotrope Gefüge im Schweißnahtbereich, das zu einer Verzerrung des Schallfeldes und damit zu Schwierigkeiten bei der Auffindbarkeit und bei der Größenbestimmung von Fehlern führt. Eine neue Her-ausforderung ist die Detektion von Querfehlern in Rohrleitungen des Primärkreises von Kernkraftwerken, aber auch in längsnahtgeschweißten, plattierten Rohrleitun-gen, die zunehmend an Bedeutung gewinnt. Dabei können die Prüfköpfe auf Grund einer unbeschliffenen Decklage meist nicht direkt auf die Naht aufgesetzt werden. Vielmehr muss eine SE-Anordnung der Köpfe verwendet werden, bei der durch die längeren Schallwege der negative Einfluss des austenitischen Gefüges noch ver-stärkt wird. Im vorliegenden Beitrag wird eine RT-SAFT-Prüftechnik vorgeschlagen, mit der die Fehlerdetektion deutlich verbessert werden konnte. Dabei wurde die SAFT-Rekonstruktion mit einem Ray-Tracing-Ansatz zur Bestimmung der Schalllaufwege und -laufzeiten und mit einem Schweißnahtmodell kombiniert. Das Schweißnaht-modell repräsentiert die Kornorientierung und die elastischen Konstanten in einer diskretisierten Form und macht so die komplexe Nahtstruktur für die Berechnung zugänglich. Die Aufnahme der Messdaten erfolgt mit zwei Gruppenstrahlerprüfköpfen in V-Anordnung, die beidseitig der Schweißnaht geführt werden sind. Im Beitrag werden die Prüfanordnung und das Rekonstruktionsverfahren vor-gestellt und die Ergebnisse von experimentellen Untersuchungen an austenitischen Schweißnähten und Mischnähten mit künstlich eingebrachten Testfehlern präsen-tiert. Die Ergebnisse der direkten Fehlergrößen- und -lagebestimmung werden mit den Resultaten konventioneller Prüftechniken verglichen. T2 - Seminar des Fachausschusses Ultraschallprüfung CY - Berlin, Germany DA - 11.11.2013 KW - Ultraschallprüfung KW - SAFT KW - Austenitische Schweißnähte PY - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-295838 IS - Vortrag 15 SP - 1 EP - 9 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-29583 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kreutzbruck, Marc A1 - Thomas, Hans-Martin A1 - Sickert, Roland A1 - Casperson, Ralf A1 - Boehm, Rainer A1 - Allweins, K. A1 - Lemke, G. T1 - A numerical study of the inclusion problem in electromagnetic testing KW - FEM KW - Eddy Current Testing (ECT) KW - Eddy Current (EC) PY - 2009 SN - 0025-5300 VL - 51 IS - 11-12 SP - 819 EP - 827 PB - Hanser CY - München AN - OPUS4-20507 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer A1 - Brackrock, Daniel A1 - Kitze, Jessica A1 - Brekow, Gerhard A1 - Kreutzbruck, Marc ED - Thompson, D.O. ED - Chimenti, D.E. T1 - Advanced crack shape analysis using SAFT N2 - The spatial resolution in ultrasonic testing as a wave phenomenon in nature is limited to a certain fraction of the wavelength, usually defined to be close to the Rayleigh criterion. In case of complicated reflector surfaces – such as stress corrosion cracking - this limitation prevents an exact visualization of the defect shape. There exist a few approaches to improve the spatial resolution, whose reconstruction quality all in common also depend on the achieved signal-to-noise ratio of the raw data. In this work we present a specific SAFT analysis, in which a high number of different angles of incidence produce a sufficiently high number of different reflections at the crack edges resulting in an improved SNR. In doing so, we reconstruct a coherent crack structure. First investigations were made at artificially simulated crack configurations with different contours and curvatures in flat and cylindrical test blocks. The measurements results – visualized by representative scans – show details of crack design and crack orientation. We also will present a comparison of the SAFT analysis between modelling and phased array measurements. T2 - 36th Annual Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation CY - Kingston, RI, USA DA - 2009-07-26 KW - Ultrasonic testing KW - SAFT KW - Phased array PY - 2010 SN - 978-0-7354-0748-0 SN - 0743-0760 SN - 0094-243X N1 - Serientitel: AIP conference proceedings – Series title: AIP conference proceedings SP - 1 EP - 8 CY - Melville, NY AN - OPUS4-21816 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Pavlovic, Mato A1 - Takahashi, K. A1 - Müller, Christina A1 - Boehm, Rainer A1 - Ronneteg, U. T1 - NDT Reliability - Final report - Reliability in non-destructive testing (NDT) of the canister components N2 - This report describes the methodology of the reliability investigation performed on the ultrasonic phased array NDT system, developed by SKB in collaboration with Posiva, for inspection of the canisters for permanent storage of nuclear spent fuel. The canister is composed of a cast iron insert surrounded by a copper shell. The shell is composed of the tube and the lid/base which are welded to the tube after the fuel has been place, in the tube. The manufacturing process of the canister parts and the welding process are described. Possible defects, which might arise in the canister components during the manufacturing or in the weld during the welding, are indentified. The number of real defects in manufactured components have been limited. Therefore the reliability of the NDT system has been determined using a number of test objects with artifical defects. The reliability analysis is based on the signal response analysis. The conventional signal response analysis is adopted and further developed before applied on the modern ultrasonic phased-array NDT system. The concept of multi-parameter a, where the response of the NDT system is dependent on more than just one parameter, is introduced. The weakness of use of the peak signal response in the analysis is demonstrated and integration of the amplitudes in the C-scan is proposed as an alternative. The calculation of the volume POD, when the part is inspected with more configurations, is also presented. The reliability analysis is supported by the ultrasonic simulation based on the point source synthesis method. KW - POD KW - Reliability KW - Nuclear waste KW - Final disposal PY - 2008 UR - http://www.skb.se/upload/publications/pdf/R-08-129webb.pdf SN - 1402-3091 SP - 1 EP - 56 CY - Stockholm AN - OPUS4-20620 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer A1 - Brackrock, Daniel A1 - Kitze, Jessica A1 - Brekow, Gerhard A1 - Kreutzbruck, Marc T1 - The SAFT approach for advanced crack analysis T2 - NDE 2009 CY - Tiruchirappalli, India DA - 2009-12-10 PY - 2009 SP - 315 EP - 318 AN - OPUS4-20832 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer A1 - Brackrock, Daniel A1 - Montag, Hans-Joachim A1 - Brekow, Gerhard T1 - Matrixarrays zur bildgebenden Ultraschallprüfung am Beispiel 6 mm dicker CFK-Platten T2 - DACH - Tagung in Graz, Sept. 2012 CY - Graz, Austria DA - 2012-09-17 PY - 2012 AN - OPUS4-26767 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Tscharntke, Dirk A1 - Heckel, Thomas A1 - Boehm, Rainer A1 - Erhard, Anton A1 - Krull, R. A1 - Lützner, J. A1 - Hintze, H. T1 - Development of in-service rail inspection systems using phased arrays PY - 2012 SN - 978-3-87155-608-1 SN - 1618-4513 VL - 4 SP - 182 EP - 187 PB - DVS Media GmbH CY - Düsseldorf ET - English Edition AN - OPUS4-26828 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schenk, Gottfried A1 - Brackrock, Daniel A1 - Boehm, Rainer T1 - Schallfeldsteuerung mit Matrixarrays - Vergleichsmessungen an Rohrtestkörpern T2 - DACH-Jahrestagung 2012 CY - Graz, Austria DA - 2012-09-17 KW - Wanddickenmessung KW - Rissprüfung auf Innen- und Außenfehler KW - Ersatz von konventioneller Prüftechnik durch Matrixarrays KW - Schallfeldoptimierung durch Modellrechnung KW - Matrixarray mit 256 Elementen KW - Erprobung an Rohrtestkörpern PY - 2012 SN - 978-3-940283-44-3 IS - DGZfP-BB 136 SP - Mi.2.A.2, 1 EP - 8 AN - OPUS4-29159 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer A1 - Brackrock, Daniel A1 - Montag, Hans-Joachim A1 - Heckel, Thomas T1 - What is the benefit of the total focussing method and full matrix capture for ultrasonic imaging using the phased array technique N2 - In the last two decades automated ultrasonic inspection devices took over a lot of applications that prior have been carried out using manual inspection with the evaluation of A-scans only. In parallel phased array systems have been developed and brought to the market which offer detailed and fast control over the sound field. When applying automated inspection phased array systems for UT measurements imaging of the recorded data in combination with the probe positioning data is used for the evaluation of inspections. B-Scan, C-Scan and S-Scan images are typically used with this setup. For more sophisticated applications with linear arrays echo tomography and syntethic aperture focusing technique (SAFT) are well known methods and often applied for high resolution image reconstruction. Since channel count of phased array systems is constantly rising, matrix arrays with up to 256 elements entered the market. Signal processing in the matrix domain became 3D. Since some years the Total Focusing Method (TFM) is an additional imaging tool for these type of application. It is based on the Full Matrix Capture (FMC) using the elements of phased array probes as separate transmitters and receivers. In this contribution we discuss the common ground of SAFT and TFM as well as the differences between these imaging tools. The combined use of automated inspection, matrix arrays and signal processing for high resolution measurements is a challenging task where a very long parameter list has to be taken into account. Under which conditions which elements of the full matrix should be taken for the reconstruction for best results? Based on examples taken from measured and simulated echo signals it will be shown how image resolution can be optimized in dependence of different parameters like the distance between transmitters and receivers and their directivity patterns, the depth of echo source and the specimen geometry. T2 - 19th World Conference on Non-Destructive Testing CY - Munich, Germany DA - 13.06.2016 KW - Ultrasonic testing KW - Ultrasonic imaging KW - Phased array KW - Total focussing method KW - Full matrix capture PY - 2016 UR - https://www.wcndt2016.com/programme AN - OPUS4-37051 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer A1 - Heckel, Thomas A1 - Jacob, S. A1 - Spruch, W. T1 - Automatisierte Prüfung von Radsatzwellen im eingebauten Zustand N2 - Der einwandfreie Zustand der Radsätze von Schienenfahrzeugen ist von größter Bedeutung für den sicheren Betrieb. Die Radsatzwellen werden durch eine große Zahl von Lastwechseln individuell unterschiedlich beansprucht. Dabei spielen viele Einflüsse wie äußere statische und dynamische Lasten, innere Lasten aufgrund von Unwuchten und inneren Spannungen und Umweltbedingungen entscheidende Rollen. Eine regelmäßige Prüfung ist daher obligatorisch. BTD entwickelt im Rahmen eines MNPQ-Projektes in Kooperation mit der BAM eine Phased Array Technik zur automatisierten Prüfung von Radsatzwellen im eingebauten Zustand. Die schwierigen Ankoppelbedingungen aufgrund der begrenzten Zugänglichkeit, der komplexen Geometrie und möglicherweise vorhandener Farbschichten und Schmutz auf der Radsatzwelle stellen hierbei große Herausforderungen dar. Um diesen zu begegnen, werden neben optimierten Prüfköpfen, einer in die Wasservorlaufstrecke integrierten akustischen Linse und einer speziellen Ankoppeltechnik auch Signalverarbeitungsalgorithmen eingesetzt. Die Darstellung der Signalverarbeitung ist der Schwerpunkt dieses Beitrages. Mit Hilfe von Messdatensätzen präparierter Testwellen werden verschiedene Algorithmen erprobt und hinsichtlich der Stabilität, dem Verhalten bezüglich der Ankoppelschwankungen und veränderter Wellengeometrien und der Fähigkeit zur automatischen Unterscheidung von Fehler- und Formanzeigen bewertet. Letztlich wird die beste Lösung im entwickelten Prüfsystem eingesetzt. T2 - 9. Fachtagung ZfP im Eisenbahnwesen CY - Wittenberge, Germany DA - 15.03.2016 KW - Automatisierte Ultraschallprüfung KW - Radsatzwellen KW - Signalverarbeitung KW - Akustische Linse PY - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-370545 UR - http://www.dgzfp.de/seminar/eisenbahn/Praesentationen SP - Vortrag 11,1 EP - 14 PB - DGZfP AN - OPUS4-37054 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Erhard, Anton A1 - Wüstenberg, Hermann A1 - Boehm, Rainer T1 - Sound Field Distribution Influenced by Anisotropic Materials T2 - ASNT Fall Conference CY - Long Beach, CA, USA DA - 1993-11-08 PY - 1993 AN - OPUS4-18851 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Erhard, Anton A1 - Seidel, Alexandra A1 - Boehm, Rainer A1 - Wüstenberg, Hermann A1 - Bidois, H T1 - Zum Einfluss von Prüfkopfschallfeldern auf die Fehlernachweisbarkeit in Plattierungen T2 - DGZfP-Jahrestagung CY - Timmendorfer Strand, Germany DA - 1994-05-09 PY - 1994 AN - OPUS4-18852 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Erhard, Anton A1 - Boehm, Rainer A1 - Wüstenberg, Hermann A1 - Brekow, Gerhard A1 - Thomas, Hans-Martin T1 - Redundant Defect Detection and Evaluation with NDT-Techniques T2 - EPRI, Vessel and Internal Inspection Conference CY - San Antonio, TX, USA DA - 1994-07-11 PY - 1994 AN - OPUS4-18854 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer A1 - Brackrock, Daniel A1 - Brekow, Gerhard A1 - Kitze, Jessica A1 - Kreutzbruck, Marc T1 - SAFT für die Rissflächenanalyse - Vergleich von Modellrechnungen und Gruppenstrahlermessungen T2 - Jahrestagung der DGZfP 2009 CY - Münster, Germany DA - 2009-05-18 PY - 2009 AN - OPUS4-19806 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Brekow, Gerhard A1 - Brackrock, Daniel A1 - Boehm, Rainer A1 - Kreutzbruck, Marc ED - Thompson, D. O. ED - Chimenti, D. E. T1 - Phased array-based SAFT for defect sizing on power plant components N2 - Quantitative NDE methods play a key role when it comes to inspect components, which requires high operational safety. UT-SAFT is one of the well-known reconstruction tools, which provides information about the defect size. In this work we studied the use of phased array technique in combination with the SAFT algorithm to inspect power plant components. As a first example we inspected a real-sized mock-up model representing a part of a reactor pressure vessel with a 180 mm-thick ferritic base material followed by a 6 mm-thick austenitic cladding layer. The phased array probe was coupled at the outer ferritic surface. We detected and sized fatigue cracks within the cladding with a depth ranging from 4 mm to 10 mm. Secondly, we investigated a mock-up model resembling a nozzle including a thermo sleeve inlet and a maximum wall thickness of about 37 mm. Artificially inserted notches with a depth of 3 mm could be detected and sized, where the thermo sleeve is welded at the inside of the nozzle. T2 - 35th Annual Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation CY - Chicago, IL, USA DA - 2008-07-20 KW - Ultrasonic testing KW - Phased arrays KW - SAFT KW - Power plant components PY - 2009 SN - 978-0-7354-0629-2 SN - 0743-0760 SN - 0094-243X N1 - Serientitel: AIP conference proceedings – Series title: AIP conference proceedings IS - 1096 SP - 872 EP - 879 PB - American Institute of Physics CY - Melville, NY AN - OPUS4-19435 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Matthies, Klaus A1 - Erhard, Anton A1 - Ernst, h. A1 - Hübschen, G. A1 - Just, Tilman A1 - Völz, Uwe A1 - Wessels, J. A1 - Boehm, Rainer A1 - Gebhardt, W. A1 - Mrasek, Heinz A1 - Neumann, Eberhard A1 - Redmer, Bernhard A1 - Schmitz, V. A1 - Thomas, Hans-Martin A1 - Walte, F. T1 - Ultraschallprüfung von austenitischen Werkstoffen PY - 2009 SN - 978-3-87155-988-4 IS - 1. Aufl. SP - 1 EP - 464 PB - DVS-Verl. CY - Berlin AN - OPUS4-19897 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer A1 - Brackrock, Daniel A1 - Kitze, Jessica A1 - Brekow, Gerhard A1 - Kreutzbruck, Marc T1 - SAFT for crack surface analysis - comparison of modelling and phased array measurments T2 - 5th International Workshop Non-Destructive Testing in Progress CY - Prague, Czech Republic DA - 2009-10-12 PY - 2009 AN - OPUS4-20153 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Boehm, Rainer A1 - Brackrock, Daniel A1 - Kitze, Jessica A1 - Brekow, Gerhard A1 - Kreutzbruck, Marc ED - Mazal, Pavel T1 - Saft for crack surface analysis - Comparison of modeling and phased array measurements T2 - 5th International workshop of NDT experts - NDT in progress 2009 CY - Prague, Czech Republic DA - 2009-10-12 KW - Ultrasonic testing KW - SAFT KW - Phased array PY - 2009 SN - 978-80-214-3968-9 SP - 1 EP - 10 AN - OPUS4-20341 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schenk, Gottfried A1 - Brackrock, Daniel A1 - Boehm, Rainer A1 - Kreutzbruck, Marc A1 - Deutsch, W.A.K. A1 - Joswig, M. A1 - Maxam, K. A1 - Schuster, V. T1 - Untersuchungen zum Einfluss von Geometrie- und Temperaturabweichungen bei der Stangenprüfung mit Ultraschall-Gruppenstrahlertechnik N2 - Bei der automatisierten Prüfung von Stangen mit Ultraschall- Gruppenstrahlertechnik besteht grundsätzlich die Möglichkeit, Prüfkopfparameter wie Einschallwinkel, Fokustiefe und Schallbündelbreite programmgesteuert an sich verändernde Prüfbedingungen anzupassen. Zu diesen zählt die Temperatur des Koppelmediums (Wasser), die in einem Bereich von 10°C bis 50°C liegen kann, was zu unterschiedlichen Schallgeschwindigkeiten führt und den Einschallwinkel verändert. Mit der Folge, dass unter Umständen die geforderte 100%-Abdeckung des Prüfvolumens nicht mehr gewährleistet ist. Auch geometrische Abweichungen, wie sie durch die fertigungsbedingte Streuung des Prüflings gegeben sind, können Einfluss auf das Prüfergebnis nehmen. So führen Abweichungen vom idealen Geradheitszustand zu Fehlpositionierungen des Prüfkopfs, was wiederum Einfluss auf die Lage und Beschaffenheit des Schallbündels in der Stange hat. Ähnliches gilt für nicht vollkommen kreisförmig ausgebildete Stangendurchmesser, die unterschiedliche Schalleintrittsbedingungen bewirken und Abweichungen von den theoretisch ermittelten Werten zur Folge haben. Im Rahmen eines vom BMWi geförderten Forschungsvorhabens wurde der Einfluss dieser Parameter untersucht und ihre Auswirkungen für den Betrieb einer automatisierten Prüfanlage unter realen Betriebsbedingungen ermittelt. Dies betrifft vor allem den maximal möglichen Schallbündelversatz innerhalb des Arrays, der die Anzahl der erforderlichen Prüftakte bestimmt und damit die maximale Vorschubgeschwindigkeit des Prüflings. Des Weiteren werden Möglichkeiten zur programmgesteuerten Kompensation der untersuchten Temperatur- und Geometrieabweichungen durch eine flexible Anpassung der Gruppenstrahler- Prüfkopfparameter aufgezeigt. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2010 CY - Erfurt, Deutschland DA - 2010-05-10 PY - 2010 SN - 978-3-940283-26-9 IS - DGZfP-BB 122 (Mi.4.A.1) SP - 1 EP - 8 CY - Berlin AN - OPUS4-21878 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pavlovic, Mato A1 - Boehm, Rainer A1 - Müller, Christina A1 - Pitkänen, J. A1 - Ronneteg, U. T1 - Investigation of the influence of the material attenuation on the POD of the flaws T2 - 8th International conference on NDE in relation to structural integrity for nuclear and pressurised components CY - Berlin, Germany DA - 2010-09-29 KW - POD KW - NDT KW - Attenuation KW - Ultrasonic KW - Reliability PY - 2010 SN - 978-3-940283-30-6 IS - DGZfP-BB 125 (Th.2.B.2) SP - 1 EP - 9 CY - Berlin AN - OPUS4-23922 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer A1 - Brackrock, Daniel A1 - Kitze, Jessica A1 - Brekow, Gerhard A1 - Heinrich, W. T1 - Ultraschalluntersuchungen an einem Turbinenradscheibentestkörper mit Sägezahn-Arrays T2 - Jahrestagung der DGZfP 2011 CY - Bremen, Germany DA - 2011-05-29 PY - 2011 AN - OPUS4-23910 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Brekow, Gerhard A1 - Kreutzbruck, Marc A1 - Boehm, Rainer A1 - Kitze, Jessica A1 - Eggers, H. A1 - Böwe, M. T1 - Using UT-SAFT for analysis of stress corrosion cracking N2 - Stress corrosion cracking is a transcrystalline or intercrystalline crack formation in materials which occurs under the influence of static tensile stress or residual stress and a specific aggressive medium such as chloride containing substances. This special sort of crack formation is involved in complex crack configurations, which may only insufficiently be captured by conventional ultrasonic probes with fixed angles of incidence. Only a number of different beam angles produce sufficient reflection to reconstruct the complete defect shape from measured ultrasonic data. The SAFT algorithm, which was recently successfully used in many industrial NDT-applications, is a promising tool for the reconstruction process. In addition, the combination of phased array technique and SAFT was developed in several projects by BAM, Berlin. Investigations using phased array equipment were performed to look into crack configurations in test blocks with different surface curvatures. UT-SAFT has been used for the analysis of spark-eroded notches simulating stress corrosion cracks at the thermo sleeve weld of a nozzle. For comparison, UT-SAFT has also been applied for the analysis of real reflectors at the same position in a nozzle used in a power plant, which was repaired later on. SAFT-scans received from reconstructed ultrasonic measurement data confirm the practical usefulness of the SAFTalgorithm developed by BAM. T2 - 8th International conference on NDE in relation to structural integrity for nuclear and pressurised components CY - Berlin, Germany DA - 2010-09-29 KW - Stress corrosion cracking KW - Real and simulated cracks KW - D-nozzle KW - Phased array technique KW - SAFT reconstruction PY - 2010 SN - 978-3-940283-30-6 IS - DGZfP-BB 125 (Th.2.B.1) SP - 1 EP - 10 CY - Berlin AN - OPUS4-23594 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mielentz, Frank A1 - Boehm, Rainer A1 - Krause, Martin A1 - Mayer, K. T1 - Optimierung von Ultraschall-Prüfkopf-Arrays für die zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen mithilfe von Modellierungen T2 - DGZfP-Jahrestagung 2009 CY - Münster, Deutschland DA - 2009-05-18 KW - Ultraschall KW - Beton KW - Modellierung KW - Schallfeld KW - Punktquellensynthese KW - Elastodynamische Finite Integrationstechnik (EFIT) KW - Prüfkopf KW - Array KW - Gruppenstrahler KW - Phased array PY - 2009 SN - 978-3-940283-16-0 IS - DGZfP-BB 115 (Poster 2) SP - 1 EP - 13 AN - OPUS4-20328 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer A1 - Brackrock, Daniel A1 - Kitze, Jessica A1 - Brekow, Gerhard A1 - Kreutzbruck, Marc T1 - SAFT für die Rissflächenanalyse - Vergleich von Modellrechnungen und Gruppenstrahlermessungen T2 - DGZfP-Jahrestagung 2009 CY - Münster, Deutschland DA - 2009-05-18 KW - SAFT KW - Rissflächenanalyse PY - 2009 SN - 978-3-940283-16-0 IS - DGZfP-BB 115 (Mi.3.A.2) SP - 1 EP - 11 AN - OPUS4-20518 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kotschate, Daniel A1 - Gohlke, Dirk A1 - Boehm, Rainer A1 - Perez-Alonso, M. T1 - A comparison between ASTM E588 and SEP 1927 relating resolution limits at determination of the purity grade N2 - With increased usage of highly demanded, modern materials on safety relevant parts (e.g. railway wheel sets, generator shafts, turbine disks, medical implants, etc.) comprehensive analyses regarding the quality of the material are requested. This gives a focus to non-destructive methods using ultrasound immersion tank testing for classifying the degree of purity. Two autonomous standards, ASTM E588 and SEP 1927, have been established for the definition, execution and evaluation for this high resolution ultrasonic measurements on steel products. The propagation of ultrasonic waves and the resulting sound field are strongly dependent on the acoustical properties of the inspected material and the geometry of probes and specimen. The definition of the measurement setup and the evaluation methods appear to differ significantly in the given standards. ASTM E588 and SEP 1927 prescribe the requirement for surface roughness and probe selection, are using threshold based methods for cleanliness detection, but differ in computation for the degree of purity. This has been the motivation for a comparison between both standards with the main focus on amplitude depth dependency and overall spatial resolution taking the influence of different material characteristics, geometry of the specimen and sound fields into account. A performance comparison between the use of non-focusing and focusing probes respective to the threshold based detection will be presented in this contribution. In addition, the usage of complex reconstruction algorithms (e.g. SAFT, echo tomography) is compared with the traditional approaches of inclusion detection and estimation of the degree of purity T2 - 19th World Conference on Non-Destructive Testing 2016 CY - Munich, Germany DA - 13.06.2016 KW - Ultrasonic immersion tank testing KW - Purity grade KW - Material characterisation PY - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-382972 SP - Paper X15, 1 EP - 10 AN - OPUS4-38297 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hosseini, Seyed M. H. A1 - Heckel, Thomas A1 - Boehm, Rainer A1 - Brackrock, Daniel A1 - Gohlke, Dirk A1 - Riemer, Stefanie A1 - Gaal, Mate T1 - Gegenüberstellung der Performance verschiedener Ultraschallsensorsysteme bei der Untersuchung von CFK-Platten T1 - Comparison of performance of different ultrasonic systems for inspection of CFRP plates N2 - Die Zahl der industriellen Anwendungen mit Einsatz von Faserverbundwerkstoffen wächst kontinuierlich vor allem wegen der exzellenten Materialeigenschaften und des geringen Gewichtes dieses Werkstoffes. Entsprechend steigen die Anforderungen an zerstörungsfreie Prüfsysteme zur Gewährleistung des sicheren Betriebes von Komponenten und Strukturen bestehend aus Verbundwerkstoffen. Im Rahmen des EU-Projekes VITCEA (Validated Inspection Techniques for Composites in Energy Applications) wird das Ziel verfolgt, neue Prüfverfahren für moderne Verbundwerkstoffe zu entwickeln und zu validieren. Im Vordergrund steht hierbei als Applikation im Industriesektor Energieversorgung die Prüfung von sicherheitsrelevanten Komponenten von onshore und offshore Windkraftanlagen, wie z.B. deren Rotorblätter und tragende Strukturen. Eine Teilaufgabe innerhalb des Projektes stellen der Vergleich und die Validierung verschiedener Ultraschallprüfmethoden bezüglich ihrer Fähigkeit zum Nachweis der typischen Herstellungs- und betriebsbedingten Materialschädigungen von CFK und GFK dar. Neben verschiedenen konventionellen Ultraschall-Prüftechniken, werden die Phased-Array-Prüfung, insbesondere die Prüfung mit Matrixarrays, sowie die Untersuchung mit berührüngsloser Luftultraschalltechnik bezüglich ihrer Nachweisgrenzen und der Möglichkeiten zur Fehlercharakterisierung an Faserverbundwerkstoffen untersucht. Die Ergebnisse werden mit Untersuchungen mit thermographischen Methoden und Mikrowellentechnik verglichen. N2 - Applications of fiber-reinforced plastic (FRP) composites in modern industries are increasing due to their considerable advantages such as light weight and excellent mechanical properties. Accordingly, importance of operational safety of modern structures made of advanced composites by ensuring the material quality has led to increasing demands for development of non-destructive evaluation (NDE) systems. In the context of a European-project entitled 'Validated Inspection Techniques for Composites in Energy Applications' (VITCEA), the aim is to develop and validate traceable procedures for novel NDE techniques with contrasting damage detection capabilities in energy related applications such as wind and marine turbine blades, nacelles, oil and gas flexible risers. As a part of VITCEA, the present study focuses on application of ultrasonic tests (UTs) including conventional, matrix array, immersion and air-coupled, for quantitative defect detection and quality characterization of FRP structures. Results of UTs are subjected to be compared with other NDE approaches which are applicable for inspection of FRPs such as thermography and microwave techniques. Within the present report, the initial results obtained from conventional and immersion UTs are presented and their capabilities as well as limitations are discussed. In order to validate theoretical predictions and simulation results, further experimental tests will be performed in the framework of the project using reference defect artefacts in which the defect sizes and locations are well defined and controlled. T2 - DGZfP Seminar des Fachausschusses Ultraschallprüfung CY - Saarbrücken, Germany DA - 03.11.2015 KW - Ultraschallsensorsysteme KW - Faserverbundwerkstoffe KW - Kontakttechnik Technik KW - Tauchtechnik KW - Phased-Array-Prüfung KW - Luftultraschall PY - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-349264 UR - https://www.dgzfp.de/Portals/ultraschall2015/BB/3.pdf SP - Vortrag 3, 1 EP - 10 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-34926 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Höhne, Christian A1 - Boehm, Rainer A1 - Prager, Jens T1 - Detektion der Einhüllenden in SAFT-Daten durch Anwendung multidimensionaler analytischer Signale mit single-orthant-Spektren N2 - Die Synthetic Aperture Focusing Technique (SAFT) ist ein Verfahren zur Verarbeitung von HF-Bildern, die an unterschiedlichen Prüfkopfpositionen aufgenommen wurden. Es wird in der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung genutzt, um eine Abbildung von Materialfehlern innerhalb des Gebietes zu erstellen, auf das die Rekonstruktion angewandt wird. Die nach Abschluss der SAFT-Rekonstruktion zusammengestellten Informationen über Reflektoren liegen zunächst nach wie vor in Form von HF-Daten vor. Die Interpretierbarkeit der SAFT-Bilder ist im Allgemeinen davon abhängig, wie diese Daten vor der endgültigen Darstellung aufbereitet werden. Die Bildung der Amplitudeneinhüllenden aus dem zugehörigen analytischen Signal stellt eine Möglichkeit einer solchen Aufbereitung nach Anwendung des SAFT-Algorithmus dar. Sie ist jedoch nur im eindimensionalen Fall eindeutig definiert. In diesem Beitrag wird das Konzept der analytischen Signale mit single-orthant-Spektren aufgegriffen, um eine Detektion der Einhüllenden an mehrdimensionalen HF-Daten durchzuführen. Dabei wird über die Betragsquadrate aller möglichen nach dieser Definition zu bildenden analytischen Signale gemittelt. Es wird gezeigt, dass die Anwendung des beschriebenen Verfahrens einem Separationsansatz entspricht. Außerdem wird eine Möglichkeit aufgezeigt die Gültigkeit dieses Ansatzes anhand der totalen und partiellen Hilberttransformationen des Signals im konkreten Fall zu überprüfen. Die Ergebnisse dieser Methode zur Verbesserung von SAFT Bildern werden unter Verwendung synthetischer und experimenteller Daten an rekonstruierten Abbildungen verschiedener Reflektorarten beispielhaft dargestellt. T2 - DACH-Jahrestagung 2012 CY - Graz, Austria DA - 17.09.2012 KW - Ultrasonic testing (UT) KW - Synthetic aperture focusing technique (SAFT) KW - Analytic signal PY - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-327039 UR - https://www.ndt.net/search/docs.php3?id=14341 SN - 1435-4934 VL - 18 IS - 5 SP - 1 EP - 8 PB - NDT.net CY - Kirchwald AN - OPUS4-32703 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Spranger, Holger A1 - Beckmann, Jörg A1 - Boehm, Rainer T1 - THz-ToF techniques for the detection of inherent discontinuities in dielectric materials based on a SAFT – and an optical layer reconstruction algorithm N2 - Electromagnetic waves with frequencies between 0.1 and 10 THz are described as THz-radiation (T-ray). The ability to penetrate dielectric materials makes T-rays attractive to reveal discontinuities in polymer and ceramic materials. THz-Time Domain Spectroscopy Systems (THz-TDS) are available on the market today which operates with THz-pulses transmitted and received by optically pumped semiconductor antennas. In THz-TDS the travelling time (ToF) and shape of the pulse is changed if it interacts with the dielectric material and its inherent discontinuities. A tomogram of the object under the test can be reconstructed from time of flight diffraction (ToFD) scans if a synthetic focusing aperture (SAFT) algorithm is applied. Otherwise, planar discontinuities like cracks in plastics or delaminated layers in composites can be abstracted as layers located at any angle in relation to the outer sample surface direction. A tomogram from the scanned sample can then be reconstructed in case the interactions of electromagnetic pulses with the existing inherent interfaces are detectable and a model is assumed which describes the device under the test as multilayer structure composed of thin layers with different dielectric properties. A short description of both the SAFT – and Optical Layer algorithm for the reconstruction of the inherent structure is initially given. Measurements on representative samples with a variety of artificially produced small and large scale. Reconstructed tomograms are presented to discuss and evaluate the benefits and limits of the two different reconstruction approaches. T2 - 19th World Conference on Non-Destructive Testing 2016 CY - Munich, Germany DA - 13.06.2016 KW - THz SAFT Optical layer reconstruction PY - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-365866 SN - 978-3-940283-78-8 VL - 158 SP - 1 EP - 10 AN - OPUS4-36586 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer A1 - Heckel, Thomas A1 - Brackrock, Daniel A1 - Spruch, W. A1 - Beggerow, T. T1 - Kegel-Phased-Array für die schnelle Ultraschallprüfung von längsgebohrten Eisenbahnradsatzwellen N2 - Durch die Verwendung von Ultraschall - Phased Arrays lässt sich in vielen Fällen sowohl die Prüfgeschwindigkeit als auch die Zuverlässigkeit der Prüfung erhöhen. Für die Prüfung von Eisenbahnradsatzwellen ist die Phased Arraytechnik schon verbreitet, jedoch vor allem für die Prüfung von Vollwellen. Die Prüfung von längsgebohrten Eisenbahnrad¬satzwellen erfolgt typischerweise mit einer Anzahl von konventionellen Prüfköpfen, die rotierend durch die Längsbohrung bewegt werden. Dabei werden weder die Achsen und Räder noch die Bremsscheiben demontiert. Ein neuer Ansatz für die Prüftechnik ist die Verwendung eines rotations-symmetrischen kegelförmigen Phased Arrays in Tauchtechnik. Die Abtastung in Umfangs-richtung erfolgt durch elektronische Rotation des Schallfeldes, was viel höhere Prüfge-schwindigkeiten ermöglicht und den mechanischen Aufwand des Prüfsystems erheblich reduziert. Nur die Bewegung des Sensorsystems in axialer Richtung innerhalb der Bohrung erfolgt mechanisch. Senkrecht zur Bauteilachse kann das Schallbündel durch die Phased Arraysteuerung in Umfangsrichtung exakt ausgerichtet und im Abstand der Prüfbereiche nahe der Außenoberfläche der Radsatzwelle fokussiert werden. Die Konstruktionsparameter des Kegelarrays wurden speziell optimiert zum Auffinden von rissartigen Querfehlern in und in der Nähe der äußeren Oberfläche von längsgebohrten Eisenbahnradsatzwellen von Hochgeschwindigkeitszügen. Die Fehlerfläche liegt dabei in der Querschnittsfläche des Bauteils. Im Beitrag werden der Prototyp des neuen Sensorsystems und erste Prüfergebnisse gezeigt. Die Arbeiten wurden durchgeführt im Rahmen des Europäischen Projektes “Whole Life Rail Axle Assessment and Improvement Using Ultrasonic Phased array and Corrosion Inspection Systems“ (RAAI). T2 - 10. Fachtagung ZfP im Eisenbahnwesen, 13. – 15. März 2018 CY - Wittenberge, Germany DA - 13.03.2018 KW - Eisenbahn KW - Ultraschallprüfung KW - Radsatzwellen KW - Phased Array KW - Kegelarray KW - Rotationsscanner PY - 2018 AN - OPUS4-44523 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer A1 - Heckel, Thomas ED - Bond, Leonard T1 - Simulation of Sparse Matrix Array Designs N2 - Matrix phased array probes are becoming more prominently used in industrial applications. The main drawbacks, using probes incorporating a very large number of transducer elements, are needed for an appropriate cabling and an ultrasonic device offering many parallel channels. Matrix arrays designed for extended functionality feature at least 64 or more elements. Typical arrangements are square matrices, e.g., 8 by 8 or 11 by 11 or rectangular matrixes, e.g., 8 by 16 or 10 by 12 to fit a 128-channel phased array system. In some phased array systems, the number of simultaneous active elements is limited to a certain number, e.g., 32 or 64. Those setups do not allow running the probe with all elements active, which may cause a significant change in the directivity pattern of the resulting sound beam. When only a subset of elements can be used during a single acquisition, different strategies may be applied to collect enough data for rebuilding the missing information from the echo signal. Omission of certain elements may be one approach, overlay of subsequent shots with different active areas may be another one. This paper presents the influence of a decreased number of active elements on the sound field and their distribution on the array. Solutions using subsets with different element activity patterns on matrix arrays and their advantages and disadvantages concerning the sound field are evaluated using semi-analytical simulation tools. Sound field criteria are discussed, which are significant for non-destructive testing results and for the system setup. T2 - QNDE 2017 CY - Utah, USA DA - 16.07.2017 KW - Imaging KW - Phased Array KW - Sparse Array KW - Matrix Array PY - 2018 U6 - https://doi.org/10.1063/1.5031560 SP - 1949 EP - 1958 PB - AiP CY - Melville, NY 11747 - 4300, USA AN - OPUS4-45175 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hosseini, Seyed M.H. A1 - Ségur, D. A1 - Boehm, Rainer A1 - Gohlke, Dirk A1 - Heckel, Thomas A1 - Riemer, S. A1 - Brackrock, Daniel A1 - Gaal, Mate T1 - Characterization and optimization of ultrasonic tests for inspection of fiber-reinforced plastic composites in energy related applications N2 - Applications of fibre reinforced plastic (FRP) composites in modern industries are increasing due to their considerable advantages such as light weight and excellent mechanical properties. Accordingly, importance of operational safety of modern structures made of advanced composites by ensuring the material quality has led to increasing demands for development of non-destructive evaluation (NDE) systems. In the context of a European project entitled “Validated Inspection Techniques for Composites in Energy Applications” (VITCEA), the aim is to develop and validate traceable procedures for novel NDE techniques with contrasting damage detection capabilities in energy related applications such as wind and marine turbine blades, nacelles, oil and gas flexible risers. Accordingly, VITCEA focuses on optimization of ultrasonic tests (UTs) for quantitative defect detection and quality characterization of FRP structures. In this context, the present study describes the ultrasound field in heterogeneous composite materials. The theoretical predictions are compared with simulation results obtained from CIVA a software package dedicated to NDT simulations based on the asymptotic ray theory. T2 - WCNDT 2016 - - 19th World Conference on Non-Destructive Testing CY - München DA - 13.06.2016 KW - Ultrasonic tests KW - Composite KW - Wave propagation KW - Analytical approach PY - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-356398 SP - We.4.D.5, 1 EP - 8 AN - OPUS4-35639 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer A1 - Heckel, Thomas A1 - Brackrock, Daniel A1 - Spruch, W. A1 - Beggerow, T. ED - Bond, L. J. ED - Holland, S. ED - Laflamme, S. T1 - High Speed Hollow Axle Inspection with a New Designed Cone Type Phased Array N2 - Hollow axle inspection can be performed without demounting the axles and without dismantling the wheels and the brake discs by using the drilling for the scan. To increase inspection reliability and inspection speed, the application of phased array systems instead of conventional probes is a good choice. For solid shaft inspection phased array setups became standard in the recent years. Nevertheless, for hollow axle inspection typically a number of conventional probes rotating through the axles drilling are applied. The new approach uses an electronically steered rotating sound field from a phased array for the circumferential scan. This is realized by a cone shaped phased array which operates in immersion technique. That allows a significant increase in inspection speed and a reduction of the mechanical effort of the inspection system. The inspection can be carried out by a linear movement of the probe setup along the axles drilling. Applying additional focal laws allows exact inclination and focusing of the sound beam in the plane vertical to the specimen axis to concentrate the sound in the zones close to the external surface. An additional focus in the plane of incidence increases overall resolution and sensitivity. The cone type phased array probe has been optimized to detect transversal flaws in and close to the outer surface of the hollow axle with orientation in the radial-radial plane. The prototype probe system, sound field simulations and measurement results are presented. T2 - 45th Annual Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation CY - Portland, Oregon, USA DA - 13.07.2019 KW - Cone Shaped Phased Array KW - Hollow Axle Inspection KW - High Speed Testing PY - 2019 SN - 978-0-7354-1832-5 U6 - https://doi.org/10.1063/1.5099834 SN - 0094-243X VL - 2102 IS - 1 SP - UNSP 100006-1 EP - UNSP 100006-11 PB - American Institute of Physics CY - Maryland, Vereinigte Staaten AN - OPUS4-48936 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer T1 - Phased Array und Imaging, zwei raumzeitliche Interferenzverfahren N2 - Phased-Array-Technik und Bildgebung mit Ultraschallwellen sind nach langer Entwicklungszeit inzwischen auf dem Weg zu allgemeiner Verbreitung. Daher bietet sich an, die verschiedenen Techniken und deren Begriffe wie z.B. Phased-Array, SAFT, TFM, FMC und Sparse-Array zusammenfassend in Beziehung zu setzen. All diesen Techniken liegt dieselbe Idee zu Grunde, nämlich durch gezielte Überlagerung von Ultraschallsignalen den gewünschten Effekt zu erreichen. Die verschiedenen Techniken werden kurz charakterisiert und neben den Unterschieden wird beschreiben, auf welche Weise bei all diesen Techniken das Phänomen der konstruktiven Interferenz jeweils genutzt wird. T2 - Ultraschall-Array-Technologien und ihre Anwendungen, Seminar des FA Ultraschallprüfung der DGZfP CY - Berlin, Germany DA - 04.11.2019 KW - Phased Array KW - Imaging KW - Synthetic Aperture Focusing Technique KW - Total Focusing Methode KW - Full Matrix Capture PY - 2019 UR - https://www.dgzfp.de/seminar/ultraschall# AN - OPUS4-49791 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer T1 - Phased Array und Imaging, zwei raumzeitliche Interferenzverfahren N2 - Phased-Array-Technik und Bildgebung mit Ultraschallwellen sind nach langer Entwicklungszeit inzwischen auf dem Weg zu allgemeiner Verbreitung. Daher bietet sich an, die verschiedenen Techniken und deren Begriffe wie z.B. Phased-Array, SAFT, TFM, FMC und Sparse-Array zusammenfassend in Beziehung zu setzen. All diesen Techniken liegt dieselbe Idee zu Grunde, nämlich durch gezielte Überlagerung von Ultraschallsignalen den gewünschten Effekt zu erreichen. Die verschiedenen Techniken werden kurz charakterisiert und neben den Unterschieden wird beschreiben, auf welche Weise bei all diesen Techniken das Phänomen der konstruktiven Interferenz jeweils genutzt wird. T2 - Ultraschall-Array-Technologien und ihre Anwendungen, Seminar des FA Ultraschallprüfung der DGZfP CY - Berlin, Germany DA - 04.11.2019 KW - Phased Array KW - Imaging KW - Synthetic Aperture Focusing Technique KW - Total Focusing Methode KW - Full Matrix Capture PY - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-497924 UR - https://www.dgzfp.de/seminar/ultraschall# SP - 1 EP - 20 PB - DGZfP AN - OPUS4-49792 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Heckel, Thomas A1 - Boehm, Rainer A1 - Mook, G. T1 - Ultrasonic rail inspection with array probes N2 - For more than 60 years ultrasonic rail inspection is used as non-destructive testing method to ensure the safe operation of rail tracks. Constantly increasing traffic density and heavy loads have been the motor for the development of new test equipment from handheld devices to rail inspection trains. (Krull 2003)Up to the present most of the system solutions feature conventional ultrasonic transducers housed in wheel-type and slide-type probes. Different tasks have to be carried out during an in-service inspection for flaws in the rail head, rail web and rail foot as well as rolling contact fatigue (Heckel 2018). The more tasks the inspection system has to perform, the more probes are needed. Compared against standard ultrasonic testing methods the application of array probes offers advantages and flexibility by the electronic steering possibilities to control the transmitted and received sound fields. This allows to increase functionality by software while decreasing the number of probes needed in hardware in parallel. One drawback in application of phased array probes is that the repetition frequency of the subsequent measurements will be reduced by the number of virtual probe functions each phased array probe has to perform. This may limit the range of use for phased array probes in high speed applications. To overcome these limits special designs for array probes and signal processing are necessary. T2 - Railway Engineering 2019 CY - Edinburgh, UK DA - 03.07.2019 KW - High speed KW - Ultrasound KW - Rail inspection KW - Phased array probes PY - 2019 VL - 2019 SP - 1 EP - 3 AN - OPUS4-49680 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Boehm, Rainer A1 - Heckel, Thomas A1 - Spruch, W. A1 - Beggerow, T. T1 - Ultrasonic Phased Array Design Study for High Speed Axle Inspection using an Electronically Rotating Beam N2 - For in-service inspections on wheelset axles with a hollow drilling, mechanized ultrasound inspection systems with single element probes are typically used. The ultrasonic testing in the zones close to the external surface of the railway axles can be realized from the inside of the bore hole, without demounting the wheelset and without dismantling the wheels and the brake discs. The testing system must be able to find flaws in the external surface of the hollow shafts, whose surface lies in the radial-radial plane, these are called transversal flaw. Presently testing systems are used, where scanning is realized in the circumferential direction by mechanical rotation of the probe system in the actual drilling. The phased array probe system, which is presented here, can carry out the rotation scan electronically. The scan can be carried out by simply moving the system forward and backwards through the drilling without mechanical rotation. Manipulation becomes simpler and the inspection time can be shortened considerably. The ultrasonic beam can be inclined exactly and be focused in the plane vertical to the specimen axis. The probe is designed with help of indispensable simulations using especially designed software developed by BAM. The feasibility and the alignment between the simulated and experimental results were shown in earlier projects reported by Boehm et al. (2006) and Völz et al. (2012). The main task here is to optimize a probe for bore holes with a diameter of 65 mm with an increase in sensitivity and a high spatial resolution. This development will be carried out by use of extensive simulations and result in certain changes of the relevant probe parameters. KW - Phased Array KW - Ultrasound KW - Axle inspection PY - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-436230 VL - 2017 IS - 4 SP - 71 EP - 78 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-43623 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wack, Yannick A1 - Heckel, Thomas A1 - Boehm, Rainer A1 - Brackrock, Daniel T1 - Simulation der Schallausbreitung in Eisenbahnschienen mit FEM und SAM N2 - Die Simulation von Ultraschallausbreitung ist ein wesentliches Hilfsmittel zur Optimierung von Prüfanordnungen und wird zunehmend in der Prüfvorbereitung eingesetzt. Eisenbahnschienen sind Bauteile mit komplexer Geometrie und im eingebauten Zustand eingeschränkter Zugänglichkeit. Bei der Prüfung im Feld entstehen aus der Schienengeometrie komplexe Echosignale mit Formanzeigen, die schwer zu interpretieren sind. Für das bessere Verständnis der Schallausbreitung in der Eisenbahnschiene wird diese in einem ersten Schritt mit Hilfe verschiedener Ansätze modelliert. Hierbei werden Finite Elemente Methoden und semi-analytischen Modelle verwendet. In einem zweiten Schritt werden die Ergebnisse der Simulationsmodelle einander gegenübergestellt und mit Messungen an realen Schienen verglichen. Ziel dieser Untersuchungen ist die Validierung von Simulationsverfahren mit Hilfe von Messdatensätzen und Überprüfung der Anwendbarkeit bei der Bewertung von Ergebnissen der Schienenprüfung. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2018 CY - Leibzig, Gemany DA - 07.05.2018 KW - Ultraschall KW - FEM KW - Eisenbahn KW - Simulation KW - SAM PY - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-474585 SP - Poster 4 - 1 EP - 5 PB - Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e.V. (DGZfP) AN - OPUS4-47458 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer A1 - Heckel, Thomas A1 - Blanckschän, Michel A1 - Spruch, W. A1 - Beggerow, T. T1 - Cone type Phased Array Design for High Speed Hollow Axle Inspection N2 - To increase inspection speed and inspection reliability the use of phased array system is a superior solution. Especially for shaft inspection phased array setups are commonly used. For hollow axle inspection typically a number conventional probes rotating through the axles drilling are applied, without demounting the axes and without dismantling the wheels and the brake discs. A new approach using a cone type array operated in immersion technique will allows to increase inspection speed and reduce the mechanical effort of the inspection system by rotating the sound field for the circumferential scan electronically. Only a linear movement of the probe is necessary to move the phased array cone forward and backwards inside the drilling. By applying additional focal laws the beam can be inclined exactly and be focused in the plane vertical to the specimen axis to concentrate the sound in the zones close to the external surface of the railway axle. The cone type phased array probe has been optimized to detect transversal flaws in and close to the outer surface of the hollow axle, whose surface lies in the radial-radial plane. The prototype probe system and its performance will be presented. T2 - ESIS TC24 Workshop: Integrity of Railway Structures CY - Wittenberge, Germany DA - 25.09.2017 KW - Hollow Axle Inspection KW - Ultrasound KW - UT KW - Phased Array KW - Cone Type Array PY - 2017 AN - OPUS4-42523 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer A1 - Heckel, Thomas T1 - Simulation of sparse matrix array designs N2 - Matrix phased array probes become more and more prominent to be used in industrial applications. The main drawbacks, using probes incorporating a very large number of transducer elements, are the needs for an appropriate cabling and an ultrasonic device offering many parallel channels. Matrix arrays designed for extended functionality feature at least 64 or more elements. Typical arrangements are square matrices, e.g. 10 by 10 or 11 by 11 or rectangular matrices, e.g. 8 by 16 or 10 by 12 to fit a 128-channel phased array system. In some phased array systems, the number of simultaneous active elements is limited to a certain number, e.g. 32 or 64. Those setups do not allow to run the probe with all elements active which may cause a significant change in the directivity pattern of the resulting sound beam. When only a subset of elements is possible to use during a single acquisition, different strategies may be applied to collect enough data for rebuilding the missing information from the echo signal. Omission of certain elements may be one approach, overlay of subsequent shots with different active areas may be another one. This paper presents the influence of decreased number of active elements on the sound field and their distribution on the array. An example for 16 active elements out of 121 is given in Figure 1. The sound field divergence and its shape basically remain the same, while the sensitivity is reduced and the amplitudes of the speckle-like side lobes increase significantly. Solutions using subsets with different element activity patterns on matrix arrays and their advantages and disadvantages concerning the sound field are evaluated using semi-analytic simulation tools. Sound field criteria regarding the consequences for NDT test results and the system setup are discussed. T2 - QNDE 2017 CY - Provo, UT, USA DA - 17.07.2017 KW - Ultrasound KW - Sparse array KW - Simulation PY - 2017 AN - OPUS4-41149 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Boehm, Rainer A1 - Heckel, Thomas A1 - Spruch, Wolfgang A1 - Beggerow, Toni T1 - Schnelle Ultraschallprüfung von längsgebohrten Eisenbahnradsatzwellen mit Phased Array Rotationsscanner N2 - Im Rahmen des Europäischen Projektes RAAI* wird speziell für längsgebohrte Eisenbahnradsatzwellen von Hochgeschwindigkeitszügen eine Phased Array Technik angepasst, mit dem Ziel einer nahezu 100%igen Rissprüfung (Tiefe 2-3 mm) ohne die Demontage der Wellen und einer Prüfzeitreduzierung von 75%. Die Technik arbeitet mit einem Phased Array, bei dem die Schwingerelemente auf einem Kegelstumpf angeordnet sind. Für die Abtastung in Umfangsrichtung erlaubt das Phased Array die schnelle Rotation und zusätzlich das Fokussieren und Schwenken des Schallbündels. In Richtung der Achse wird das Prüfkopfsystem mechanisch bewegt. In vorangegangenen Projekten ist das Prinzip dieser Prüftechnik entwickelt und die Tauglichkeit gezeigt worden. Die jetzigen Arbeiten haben insbesondere die Optimierung der Sensortechnik an die o.g. Aufgabe zum Ziel. Wegen der ungewöhnlichen Geometrie des Arrays sind umfangreiche Simulationsrechnungen nötig, um die Auswirkung von zahlreichen Parametern auf die Schallfeldform und letztlich auf die Empfindlichkeit und die Ortsauflösung zu untersuchen und die Konstruktionsdaten zu bestimmen. Zur Validierung der Prüftechnik werden Tests an typischen Eisenbahnradsatz-wellen durchgeführt. Der Einsatz von unterstützenden Signalverarbeitungsalgorith-men bei der Auswertung der Prüfergebnisse zur sichereren Fehlererkennung ist u.a. wegen des möglichen geringen Messpunktabstandes für diese Prüftechnik besonders vielversprechend. Der Stand der Entwicklung wird gezeigt. T2 - DGZfP Jahrestagung 2017 CY - Koblenz, Germany DA - 22.05.2017 KW - Phased array KW - Radsatzwellen KW - Ultraschall KW - Kegelarray KW - Eisenbahnradsatz KW - Innenprüfung KW - ZfP KW - Bahn KW - Kegel KW - Innenbohrung KW - Prüfung PY - 2017 AN - OPUS4-41154 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mooshofer, H. A1 - Boehm, Rainer A1 - Heinrich, W. A1 - Fendt, K. A1 - Goldammer, M. A1 - Kolk, K. A1 - Vrana, J. T1 - Amplitudenbasierte Fehlergrößenbewertung mit SAFT: Auf dem Weg von der bildlichen Darstellung zum Messverfahren N2 - Die Größenbewertung von Anzeigen und die Bestimmung der Nachweisgrenze spielen bei der Ultraschallprüfung eine zentrale Rolle: Sie stellen sicher, dass kritische Ungänzen erfasst und bruchmechanisch behandelt werden können. Bei SAFT wurde bisher die Größe von Ungänzen dadurch bestimmt, dass die räumliche Anzeigenausdehnung im Rekonstruktionsergebnis ausgewertet wird, d.h. die Anzahl von Voxel über die sich eine Anzeige erstreckt. Auf diese Weise lassen sich jedoch nur Defektanzeigen bewerten, die größer oder gleich der Wellenlänge sind. Bei kleinen Defekten versagt diese Methode, d.h. es ist keine Größenbewertung möglich. Außerdem bietet diese Methode keine Aussage über die Nachweisgrenze des Verfahrens. Ein Hauptvorteil von SAFT gegenüber der konventionellen Ultraschallprüfung ist aber gerade die Verbesserung der Nachweisgrenze, denn SAFT steigert das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) gegenüber dem Gefügerauschen und reduziert statistisches Rauschen. Um diesen Hauptvorteil nutzen (und quantifizieren) zu können, wird für SAFT eine Methode zur Nachweisgrenzenbestimmung und zur Größenbewertung der Anzeigen kleiner Ungänzen benötigt. Neben ihrer räumlichen Ausdehnung lassen sich Anzeigen im SAFT-Ergebnis auch durch ihre Amplitude charakterisieren, wenn die Prüfkopfeigenschaften und die geometrischen Verhältnisse beim Scan berücksichtigt werden. Genauer gesagt durch die Amplitudensumme, in die - neben der Echoamplitude - auch die winkelabhängige Streucharakteristik eingeht. Im Folgenden wird dargelegt, dass sich die Amplitudensumme zur Nachweisgrenzenbestimmung und zur Größenbewertung kleiner Ungänzen eignet. Es wird der Zusammenhang zwischen der Amplitudensumme und der Größe von Ungänzen dargestellt, und es wird gezeigt, dass auch die Anzeigenposition und die Form des Prüfobjektes eine Rolle spielen können. Auf dieser Basis wird eine Methode zur Größenbestimmung kleiner Anzeigen im SAFT-Ergebnis entwickelt. Damit lässt sich das SAFT-Ergebnis als Ersatzfehlergröße darstellen, so wie das bei konventioneller Ultraschallprüfung z.B. mit Hilfe von AVG-Diagrammen erfolgt. Durch die Vervollständigung um die Größenbewertung ist SAFT nicht mehr nur ein bildgebendes Verfahren, sondern es kann vielmehr als vollwertiges Messverfahren dienen. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2017 CY - Koblenz, Germany DA - 22.05.2017 KW - Synthetic aperture focussing technique (SAFT) KW - Defektgrößenbewertung KW - Gewichtete Amplitudensumme KW - Kleine Reflektoren PY - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-411571 SN - 978-3-940283-85-6 VL - 162 SP - 1 EP - 9 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-41157 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -