TY - JOUR A1 - Mielentz, Frank A1 - Ernst, Hardy A1 - Wüstenberg, Hermann A1 - Mayer, K. A1 - Marklein, R. T1 - Gruppenstrahler für Ultraschallprüfungen von Betonbauteilen - Überprüfung der Funktionsweise eines laufzeitgesteuerten Gruppenstrahlers durch Visualisierung der Wellenausbreitung KW - Gruppenstrahler KW - Beton KW - Wellenausbreitung PY - 2004 SN - 0025-5300 VL - 46 IS - 11-12 SP - 582 EP - 586 PB - Carl Hanser Verlag CY - München AN - OPUS4-4660 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Varga, E. A1 - Glauner, T. A1 - Köppen, Robert A1 - Mayer, K. A1 - Sulyok, M. A1 - Schuhmacher, R. A1 - Krska, R. A1 - Berthiller, F. T1 - Stable isotope dilution assay for the accurate determination of mycotoxins in maize by UHPLC-MS/MS N2 - A fast, easy-to-handle and cost-effective analytical method for 11 mycotoxins currently regulated in maize and other cereal-based food products in Europe was developed and validated for maize. The method is based on two extraction steps using different acidified acetonitrile–water mixtures. Separation is achieved using ultrahigh-performance liquid chromatography (UHPLC) by a linear water–methanol gradient. After electrospray ionisation, tandem mass spectrometric detection is performed in dynamic multiple reaction monitoring mode. Since accurate mass spectrometric quantification is hampered by matrix effects, uniformly [13C]- labelled mycotoxins for each of the 11 compounds were added to the sample extracts prior to UHPLC-MS/MS analysis. Method performance parameters were obtained by spiking blank maize samples with mycotoxins before as well as after extraction on six levels in triplicates. The twofold extraction led to total recoveries of the extraction steps between 97%and 111% for all target analytes, including fumonisins. The [13C]- labelled internal standards efficiently compensated all matrix effects in electrospray ionisation, leading to apparent recoveries between 88% and 105% with reasonable additional costs. The relative standard deviations of the whole method were between 4% and 11% for all analytes. The trueness of the method was verified by the measurement of several maize test materials with well-characterized concentrations. In conclusion, the developed method is capable of determining all regulated mycotoxins in maize and presuming similar matrix effects and extraction recovery also in other cerealbased foods. KW - Mycotoxins KW - Stable isotope dilution assay KW - Multi-target analysis KW - Ultrahigh-performance liquid chromatography KW - Tandem mass spectrometry KW - Maize PY - 2012 DO - https://doi.org/10.1007/s00216-012-5757-5 SN - 1618-2642 SN - 1618-2650 VL - 402 IS - 9 SP - 2675 EP - 2686 PB - Springer CY - Berlin AN - OPUS4-25640 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mayer, K. A1 - Langenberg, K.-J. A1 - Krause, Martin A1 - Milmann, Boris A1 - Mielentz, Frank T1 - Characterization of reflector types by phase-sensitive ultrasonic data processing and imaging N2 - Ultrasonic and radar imaging techniques are limited in resolution by the wavelength in the material, yet information beyond those limits is hidden in complex frequency dependent reflection coefficients. The analysis of the phase of complex reflection coefficients together with the properties of imaging algorithms can help to characterize and to classify indications of defects in concrete buildings. This paper describes a method to extract phase information from measurements and SAFT reconstructed images. The influencing factors like material properties, transducer characteristics, and imaging algorithms based on Born or Physical Optics approximations are elaborated. Simulated and experimental results are briefly discussed. KW - NDT KW - Imaging KW - Flaw characterization KW - Tendon ducts KW - Phase analysis KW - Ultrasonic echo KW - SAFT KW - FT-SAFT KW - EFIT-modeling KW - Modellierung KW - EFIT KW - Spannbeton KW - Ultraschallecho KW - Spannkanäle KW - Verpressfehler KW - Zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen KW - ZfP-Bau PY - 2008 DO - https://doi.org/10.1007/s10921-008-0035-3 SN - 0195-9298 SN - 1573-4862 VL - 27 IS - 1-3 SP - 35 EP - 45 PB - Plenum Press CY - New York, NY AN - OPUS4-17926 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Krause, Martin A1 - Milmann, Boris A1 - Mielentz, Frank A1 - Streicher, Doreen A1 - Redmer, Bernhard A1 - Mayer, K. A1 - Langenberg, K.-J. A1 - Schickert, M. T1 - Ultrasonic Imaging Methods for Investigation of Post-tensioned Concrete Structures: A Study of Interfaces at Artificial Grouting Faults and Its Verification N2 - This paper presents the progress of successful location of grouting faults in tendon ducts with ultrasonic imaging. The examples were obtained in the research group FOR 384 funded by DFG (German Research Foundation). The co-operation of experimental research and modeling allowed imaging and identification of grouted and ungrouted areas of tendon ducts (including strands) in a large test specimen (40 m²). In addition to the criteria for indicating grouting faults in post-tensioned ducts known until now the phase evaluation of reflected ultrasonic pulses is described. Experiments and modeling of wave propagation are presented for reflections at metal plates in concrete (thickness range 0.5 mm to 40 mm) and for tendon ducts including strands. The main part of the progress was achieved by automated measurements using dry contact transducers, 3D-SAFT reconstruction including phase evaluation and modeling considering wave propagation for typical elastic parameters and exact experimental site conditions. The results for shear waves as well as for pressure waves are compared in the frequency range from 50 kHz to 120 kHz. KW - Non-destructive testing KW - Tendons KW - Prestressed concrete bridges KW - Ultrasonic echo KW - Reconstruction calculation KW - 3D-SAFT KW - Modeling (EFIT) PY - 2008 DO - https://doi.org/10.1007/s10921-008-0033-5 SN - 0195-9298 SN - 1573-4862 VL - 27 IS - 1-3 SP - 67 EP - 82 PB - Plenum Press CY - New York, NY AN - OPUS4-17922 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Marklein, R. A1 - Mayer, K. A1 - Zimmer, A. A1 - Krause, Martin T1 - Ganzheitliche Methoden zur zerstörungsfreien Prüfung von Betonbauteilen - Modellierung, Abbildung und Charakterisierung von Verpressfehlern in Hüllrohren N2 - Für die zerstörungsfreie Prüfung großer Betonbauwerke unter dem Aspekt der Analyse von Spannkanälen hat sich die Ultraschalltechnik in den letzten Jahren als geeignete Methode herausgestellt, da sowohl die Messtechnik – insbesondere die Ultraschallwandler – als auch die numerischen Auswerteverfahren in einem Stadium sind, das es erlaubt, größere Messflächen und damit größere Volumina zu beschallen und abzubilden. Mit Hilfe der Modellierung der Ausbreitung elastischer Wellen in komplexen Medien können praxisrelevante Problemstellungen untersucht werden, auch unter dem Aspekt, Testkörper zu planen oder gar zu ersetzen. Durch die Auswertung der Phase der Rekonstruktion eines Streuvorgangs können Fehlstellen klassifiziert und damit Aussagen über die Bauwerkssicherheit signifikant objektiviert werden. Die Methoden werden, im Hinblick auf eine ganzheitliche Sichtweise von skalaren und polarimetrischen Abbildungsverfahren mit Unterstützung der Modellierung und der anschließenden Klassifizierung durch Phasenanalyse, an ausgewählten Beispielen erläutert. For nondestructive testing of concrete buildings under the aspect of tendon duct analysis, ultrasonic testing has proven to be a suitable method, as both the measuring technique – in particular the acoustic sensors – and the numerical methods allow the insonification and imaging of larger surfaces and volumes. With the aid of numerical modelling of elastic wave propagation in complex media real life problems can be examined with the goal to design or even to replace test specimen. By determination of the phase of an imaged scattering event, defects can be classified, and the prediction of the integrity of buildings can be significantly objectified. The methods are explained for selected examples in an integral way with respect to scalar and polarimetric imaging algorithms supported by modelling and subsequent classification through phase analysis. KW - Elastische Wellenausbreitung KW - Numerische Modellierung KW - Polimetrische Abbildungsverfahren KW - Phasenauswertung KW - Beton KW - Spannkanäle KW - Verpressfehler KW - Elastic wave propagation KW - Numerical modelling KW - Polarimetric imaging KW - Phase analysis KW - Concrete KW - Tendon ducts KW - Grouting defects PY - 2008 DO - https://doi.org/10.1524/teme.2008.0868 SN - 0340-837X SN - 0178-2312 SN - 0171-8096 VL - 75 IS - 6 SP - 376 EP - 389 PB - Oldenbourg CY - München AN - OPUS4-18235 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Krause, Martin A1 - Mayer, K. A1 - Chinta, P.K. A1 - Effner, Ute T1 - Ultrasonic imaging of defects in building elements made from timber N2 - There is a great demand for non-destructive testing methods for quality assurance and to assess the safety and durability of wooden structures. Ultrasonic echo technique with shear waves in the frequency range of 50 kHz is one of those promising methods and is already frequently applied for usual and glued laminated timber. The article describes the development and first results for an imaging method for this purpose. The highly anisotropic properties of the ultrasonic velocity have to be considered. A 3D-SAFT (Synthetic Aperture Focusing Technique) imaging scheme is developed initially for synthetic data resulting from modelling the elastic wave propagation. The main part of the paper describes the experimental validation of this evaluation technique by experimental studies applying automated ultrasonic scanning techniques. 3D ultrasonic imaging results are described for test specimens made from pine and spruce wood. Another object of investigation was a pedestrian bridge made from siberian larch. KW - Ultrasonic echo KW - Imaging KW - SAFT reconstruction calculation KW - Anisotropic wave propagation KW - EFIT modelling KW - Glued-laminated timber (glulam) PY - 2013 DO - https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.778.312 SN - 1022-6680 SN - 1662-8985 VL - 778 SP - 312 EP - 320 PB - Trans Tech Publ. CY - Zurich AN - OPUS4-29088 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mayer, K. A1 - Milmann, Boris A1 - Krause, Martin A1 - Mielentz, Frank T1 - Methode zum Nachweis von Verpressfehlern in Spannbeton durch Phasenauswertung bei Ultraschallecho-Verfahren KW - Ultraschall-Echo-Verfahren KW - Verpressfehler KW - Spannbeton KW - Hüllrohr KW - Brücken PY - 2008 SN - 1616-069X SN - 0948-5112 VL - 112 IS - 12 SP - 37 EP - 40 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung CY - Berlin AN - OPUS4-18685 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Krause, Martin A1 - Mayer, K. A1 - Friese, Martin A1 - Milmann, Boris A1 - Mielentz, Frank A1 - Ballier, G. T1 - Progress in ultrasonic tendon duct imaging N2 - Ultrasonic imaging of tendon ducts enables the precise localisation of grouting faults in many cases. Additionally to well known criteria for detecting grouting faults in tendon ducts recently new possibilities were developed. Two main effects influence the complex behaviour of wave propagation and reflection: a) different arrangement and number of strands or internal rebars; b) superposition of reflecting signals and different wave modes propagating into the interface region around the tendon duct. In order to understand the experimental results, EFIT modelling is performed (EFIT: Elastodynamic Finite Integration Technique). KW - Ultrasonic imaging KW - Prestressed concrete structures KW - Reconstruction calculation KW - SAFT KW - EFIT modelling PY - 2011 DO - https://doi.org/10.3166/ejece.15.461-485 SN - 1964-8189 VL - 15 IS - 4 SP - 461 EP - 485 PB - Lavoisier CY - Paris AN - OPUS4-23853 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mielentz, Frank A1 - Feller, Viktor A1 - Krause, Martin A1 - Orglmeister, R. A1 - Mayer, K. T1 - Schallfeldmodellierung von Ultraschall-Transversalwellen-Prüfköpfen - Modellierung von Prüfkopfarrays mit der Elastodynamischen Finiten Integrationstechnik und der Punktquellensynthese N2 - Ultraschallmessverfahren werden seit Langem erfolgreich für Prüfaufgaben, wie zum Beispiel die Ermittlung von Bauteilgeometrien, im Bauwesen eingesetzt. Um die Schallbündelung der Prüfköpfe zu verbessern, werden oft mehrere Prüfköpfe in einem Array angeordnet. Für die Entwicklung der Prüfkopfarrays ist es zweckmäßig, mithilfe von Modellierungen den Einfluss der Arraygröße, der Anordnung der Einzelprüfköpfe im Array und der Prüffrequenz auf das Schallfeld zu untersuchen. Dazu werden in der Praxis erfolgreich Modellierungen auf der Basis der Elastodynamischen Finiten Integrationstechnik (EFIT) und der Punktquellensynthese angewendet. Beim Aufbau der Arrays kommen zurzeit immer häufiger Transversal-Punktkontaktprüfköpfe zur Anwendung. Daher wird bei der Beschreibung der Schallfeldberechnung insbesondere auf die der Transversalwellenprüfköpfe eingegangen und mithilfe von Modellierungen und Experimenten gezeigt, wie sich die Prüfkopfpositionierung auf die Richtcharakteristik auswirkt. KW - Ultraschall KW - Beton KW - Transversalwellen KW - Modellierung KW - Punktquellensynthese KW - Elastodynamische Finite Integrationstechnik KW - EFIT PY - 2013 DO - https://doi.org/10.3139/120.110510 SN - 0025-5300 VL - 55 IS - 11-12 SP - 856 EP - 864 PB - Hanser CY - München AN - OPUS4-29685 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schulze, S. A1 - Mayer, K. A1 - Krause, Martin T1 - Spannbetonuntersuchung mit bildgebenden Ultraschallecho-Verfahren N2 - Beim Einsatz von Ultraschallecho-Methoden in der zerstörungsfreien Prüfung im Bauwesen stellt die Untersuchung von Spannbetonkonstruktionen eine der anspruchsvollsten Aufgaben für Wissenschaft und Technik dar. Das inhomogene Gefüge aus Beton, schlaffer Bewehrung und – aus Hüllrohr, Spannlitzen und Verpressmörtel bestehenden – Spanngliedern erfordert eine Optimierung von Messtechnik und Auswertesoftware, um verwertbare Aussagen zum Verpresszustand der Hüllrohre zu erhalten. Der vorliegende Beitrag beschreibt die Grundlagen der bildgebenden Darstellung von US-Echo-Daten, die Untersuchung und Datenauswertung an Probekörpern sowie ein Fallbeispiel aus der Praxis. Dabei erweist sich insbesondere die Phasenauswertung zur qualitativen Unterscheidung von Reflektoren als nützlich. Das Prinzip wird erläutert, und es werden Teile eines interaktiven, auf der SAFT-Methode basierenden Softwarepakets vorgestellt. Mit dieser Software können die großflächig gewonnenen Ultraschalldaten auf herkömmlichen PCs oder mobilen Computern zu zwei- und dreidimensionalen Rekonstruktionen berechnet, analysiert und visualisiert werden. Ausgewertet wurden Daten, die mit automatisierten Messsystemen an kleinformatigen Laborprobekörpern und großen Testwänden gewonnen wurden. Im Rahmen der praktischen Anwendung konnten unter Verwendung der vorgestellten Verfahren an einem Spannglied die Lage eines Hüllrohrverstopfers lokalisiert und die Ausdehnung der Blockadestelle eingegrenzt werden.---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Investigation of prestressed concrete using the imaging ultrasonic echo method – Application of phase evaluation for the distinction of reflectors: The application of ultrasound methods for the non-destructive assessment of pre-stressed concrete members is one of the biggest challenges in the field of non-destructive testing in civil engineering. The inhomogeneous composition of concrete, reinforcement and tendons, which itself consist of ducts, steel wires and grouting material, requires an optimisation of measuring technique and analysis software to gain reliable information about the grouting condition of the ducts. This article describes the fundamentals of the visualisation of ultrasound echo data, the investigation and data analysis at specimen and a case study. Here especially the phase evaluation proves to be very useful for the distinction of reflectors. The basic principle is explained and parts of an interactive software module, which is based on the SAFT method, is presented. With this software it is possible to calculate, analyse and visualise 2D and 3D reconstructions of large ultrasound data sets with conventional PCs or mobile computers. Data has been analysed, which were recorded with automatic measurement systems at small scale laboratory specimens and a large scale testing wall. In the frame of the practical application it was possible to localise the position and extent of a blockade within a duct. KW - Ultraschallecho KW - Zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen KW - ZfPBau KW - Ultraschallecho-Methode KW - Bildgebende Auswertung KW - SAFT-Rekonstruktion KW - Phasenauswertung KW - Spannbeton KW - Verpresszustand KW - Rekonstruktionssoftware KW - Non-destructive testing in civil engineering (NDT-CE) KW - Ultrasound echo method KW - Imaging methods KW - SAFT reconstruction KW - Phase evaluation KW - Pre-stressed concrete KW - Grouting condition KW - Reconstruction software KW - Bauwerkserhaltung/Sanierung PY - 2013 DO - https://doi.org/10.1002/best.201300062 SN - 0005-9900 SN - 1437-1006 VL - 108 IS - 12 SP - 845 EP - 853 PB - Ernst CY - Berlin AN - OPUS4-29838 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -