TY - JOUR A1 - Feller, Viktor A1 - Orglmeister, R. A1 - Mielentz, Frank T1 - Entmischung von Quellsignalen aus mehrkanaligen Ultraschallmessungen an Beton N2 - Dieser Beitrag stellt die aktuellen Fortschritte der Ultraschallprüfung von Betonbauteilen basierend auf dem ICA-Verfahren vor. Das eingesetzte Verfahren wird bereits erfolgreich in anderen Bereichen der Ultraschallprüfung angewendet. Das große Potential dieser Methode liegt in der Möglichkeit, die sich überlagernden Reflexionen der Ultraschallsignale durch nur wenige Messungen in Echtzeit voneinander zu trennen und durch einfache Triangulation zu lokalisieren. Es wurden Experimente hinsichtlich der Eignung und praktischer Relevanz des JADE-Algorithmus durchgeführt. Die Untersuchungen erfolgten sowohl an Polyamid als auch an Betontestkörpern. Die Leistungsfähigkeit des JADE-Algorithmus bezüglich der Quellsignaltrennung wird anhand von mehrkanaligen Ultraschallmessungen gezeigt. Die extrahierten Komponenten enthalten Signalanteile, die mit den entsprechenden Echosignalen in der Messung korrelieren. Zukünftig wird das untersuchte Verfahren mit der Gruppenstrahlertechnik und einem geeigneten Sende-Empfangskonzept kombiniert, um so die Aussagesicherheit der zerstörungsfreien Untersuchungen zu erhöhen. KW - Blinde Quellentrennung KW - Unabhängigkeitsanalyse KW - JADE-Algorithmus KW - Ultraschall KW - Blind source separation (BSS) KW - Independent component analysis (ICA) KW - JADE algorithm KW - Ultrasound PY - 2015 DO - https://doi.org/10.1515/teme-2014-0045 SN - 0340-837X SN - 0178-2312 SN - 0171-8096 VL - 82 IS - 9 SP - 432 EP - 439 PB - Oldenbourg CY - München AN - OPUS4-34331 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mielentz, Frank A1 - Milmann, Boris A1 - Krause, Martin A1 - Wiggenhauser, Herbert T1 - Praxiseinsatz eines Ultraschall-Verfahrens zur Strukturuntersuchung von Betonbauteilen N2 - Einsatzbereiche des Meßsystems: - Ortung von Strukturelementen oder Verdichtungsmängeln in Beton - Dickenbestimmung von Bauteilen bei einseitiger Zugänglichkeit - Messung des Haftverbundes bei mehrschichtigen Bauteilen Auswerteverfahren: - Prinzip der laufzeitkorrigierten Überlagerung Vorteile: - Automatischer Meßablauf durch Array-Technik - Flexibler Einsatz durch lange Kabelverbindungen zwischen Prüfkopfarray und Meßapparatur T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose - Praktische Anwendungen Zerstörungsfreier Prüfungen CY - Munich, Germany DA - 21.01.1999 KW - Dickenmessung KW - Sohlplatte KW - Leerrohre PY - 1999 AN - OPUS4-36521 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kruschwitz, Sabine A1 - Oesch, T. A1 - Mielentz, Frank A1 - Meinel, Dietmar A1 - Spyridis, P. T1 - Non-Destructive Multi-Method Assessment of Steel Fiber Orientation in Concrete N2 - Integration of fiber reinforcement in high-performance cementitious materials has become widely applied in many fields of construction. One of the most investigated advantages of steel Fiber reinforced concrete (SFRC) is the deceleration of crack growth and hence its improved sustainability. Additional benefits are associated with its structural properties, as fibers can significantly increase the ductility and the tensile strength of concrete. In some applications it is even possible to entirely replace the conventional reinforcement, leading to significant logistical and environmental benefits. Fiber reinforcement can, however, have critical disadvantages and even hinder the Performance of concrete, since it can induce an anisotropic material behavior of the mixture if the fibers are not appropriately oriented. For a safe use of SFRC in the future, reliable non-destructive testing (NDT) methods need to be identified to assess the fibers’ orientation in hardened concrete. In this study, ultrasonic material testing, electrical impedance testing, and X-ray computed tomography have been investigated for this purpose using specially produced samples with biased or random Fiber orientations. We demonstrate the capabilities of each of these NDT techniques for fiber orientation measurements and draw conclusions based on these results about the most promising areas for future research and development. KW - Spectral induced polarization KW - Steel fiber reiniforced concrete KW - Fiber orientation KW - Non-destructive testing KW - Micro-computed tomography KW - Ultrasound PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-543520 DO - https://doi.org/10.3390/app12020697 VL - 12 IS - 2 SP - 1 EP - 14 PB - MDPI CY - Basel Switzerland AN - OPUS4-54352 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mielentz, Frank T1 - Zerstörungsfreie Risscharakterisierung in Betonbauteilen mit Ultraschall N2 - Die Risstiefenbestimmung in Festen Fahrbahnen ist hinsichtlich der Dauerhaftigkeit der Konstruktion von wesentlichem Interesse. Im Rahmen eines gemeinsamen Forschungsvorhabens mit der DB AG wurden aus der Literatur bekannte Ansätze bewertet und darauf aufbauend ein Verfahren zur bildgebenden Rissdarstellung entwickelt. Rissüberbrückende Bewehrung sowie Kontaktstellen zwischen den Rissflanken wirken als Schallbrücken und erschweren die Risscharakterisierung, wie bei einem Einsatz an einer Betriebserprobungsstrecke festgestellt wurde. Ein aus der Literatur bekanntes Verfahren der einfachen Laufzeitmessung erwies sich für die Tiefenbestimmung von realen verunreinigten Rissen als ungeeignet. T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose - Praktische Anwendungen Zerstörungsfreier Prüfungen CY - Leipzig, Germany DA - 25.10.2001 KW - Risstiefenbestimmung KW - Laufzeitmessung KW - bildgebende Rissdarstellung PY - 2001 AN - OPUS4-36564 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wolf, Julia A1 - Mielentz, Frank A1 - Milmann, Boris A1 - Helmerich, Rosemarie A1 - Köpp, Christian A1 - Wiggenhauser, Herbert A1 - Kurz, J.H. A1 - Moryson, R.M. A1 - Samokrutov, A. A1 - Alekhin, S. G. A1 - Alver, Ninel A1 - Sazak, H.Ö. T1 - An ultrasound monitoring system for concrete structures N2 - The research project "Ultrasonic Net for Concrete Monitoring (UNeCOM)" aims at developing a methodology for an embedded ultrasonic network for the condition assessment of infrastructure constructions. Civil engineering structures made of concrete, which are located in tectonically active regions or undergo special loading conditions, may require continuous monitoring. It is important to assess the condition of the building and its stability to recognise and classify the effect of a seismic event or evolving damage at early stages before failure occurs. Embedded ultrasonic sensors offer the possibility to detect changes in the material and degradation mechanisms from inside the structure in areas which are difficult or impossible to inspect otherwise. In contrast to conventional ultrasonic testing methods, where the concrete surfaces are scanned with ultrasound probes, this new approach uses sensors, which are embedded into concrete, eliminating the effect of variable coupling conditions between sensors and concrete. This method allows an integral detection of changes in the concrete structure, for example due to seismic activities, to detect mechanical impacts, as well as degradation of the material due to overloading. Such methods have great relevance especially for the monitoring of constructions like power plants, bridges, offshore structures and other structures with high technical safety requirements. The sensor network can be controlled remotely through the internet which is also being used for data transfer. The embedded sensor network is designed to monitor structural damage and concrete degradation globally with high sensitivity. T2 - Istanbul bridge conference 2014 CY - Istanbul, Turkey DA - 11.08.2014 KW - Ultrasound KW - Concrete KW - Monitoring PY - 2014 SN - 978-605-64131-6-2 SP - Paper 32, 1 EP - 9 AN - OPUS4-32028 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. T1 - Ultraschallprüfung von Betonbauteilen - laufzeitgesteuerte Gruppenstrahler mit Punktkontaktprüfköpfen N2 - In den letzten Jahren werden vermehrt trocken ankoppelbare Ultraschall-Punktkontaktprüfköpfe erfolgreich für Prüfaufgaben im Bauwesen angewendet. Oft werden mehrere Punktkontaktprüfköpfe in einem Gehäuse zu einer Strahlergruppe kombiniert, um die Schallbündelung zu verbessern oder um einzelne Prüfköpfe nacheinander als Sender und Empfänger zu betreiben und die Messsignale nach der Messung einer SAFT-Auswertung zuzuführen. Alternativ können die einzelnen Prüfköpfe einer solchen Gruppe laufzeitgesteuert angeregt und dadurch schon während der Messung das Prüfkopfschallfeld beeinflusst werden. Für diese Technik sind die Bezeichnungen laufzeitgesteuerte Ultraschall-Gruppenstrahler oder 'Phased Array' gebräuchlich. Mit den präsentierten Untersuchungen sollen die Anwendungsmöglichkeiten der Gruppenstrahlertechnik im Niederfrequenzbereich durch den Einsatz von Punktkontaktprüfköpfen verbessert werden. Dazu werden verschiedene Wellenarten eingesetzt und der Einfluss der Anordnung der Strahlerelemente im Array untersucht. KW - Ultra sonic testing KW - Concrete KW - Phased array KW - Point contact probes KW - Beton KW - Ultraschallprüfung KW - Laufzeitgesteuerte Gruppenstrahler KW - Punktkontaktprüfköpfe PY - 2015 UR - http://www.hanser-elibrary.com/doi/pdf/10.3139/120.110723 SN - 0025-5300 VL - 57 IS - 4 SP - 329 EP - 336 PB - Hanser CY - München AN - OPUS4-33064 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Feller, Viktor A1 - Mielentz, Frank A1 - Klewe, T. A1 - Orglmeister, R. T1 - Codierte Sendesignale für die Ultraschallprüfung von Betonbauteilen T1 - Coded transmission in ultrasonic testing of concrete components N2 - Es wurden Untersuchungen hinsichtlich der Eignung und der praktischen Relevanz von codierten Sendesignalen als Anregungsimpulse für die Ultraschallprüfung von Betonbauteilen durchgeführt. Anhand von synthetischen Daten werden die theoretischen Vorteile der codierten Impulssequenzen gezeigt. Im Anschluss werden Barker- und Golay-codierte Sendesignale an einer Betonstufenplatte mit einem Größtkorn von 16 mm getestet. Es zeigt sich das große Potenzial dieses Verfahrens, insbesondere bei Verwendung von Golay-Sequenzen als Anregung für die Ultraschallprüfköpfe. Es ergibt sich ein deutlich verbessertes Signal-Stör-Verhältnis im Vergleich zu den herkömmlichen bipolaren Rechteckimpulsen. KW - Ultraschall KW - Codierte Sendesignale KW - Korrelationsanalyse KW - Bauwesen PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1515/teme-2016-0026 SN - 2196-7113 SN - 0171-8096 VL - 84 IS - 4 SP - 234 EP - 240 PB - Oldenbourg Verlag CY - München AN - OPUS4-38934 LA - deu 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 - CONF A1 - Krause, Martin A1 - Mayer, K. A1 - Ballier, G. A1 - Friese, Martin A1 - Mielentz, Frank A1 - Milmann, Boris T1 - Darstellung des Verpresszustandes von Spannkanälen mit 3D-Ultraschallechoverfahren: Modellierung und Experiment T2 - DGZfP-Jahrestagung 2010 CY - Erfurt, Deutschland DA - 2010-05-10 KW - Ultraschallecho KW - Rekonstruktionsrechnung KW - SAFT KW - Spannkanäle PY - 2010 SN - 978-3-940283-26-9 IS - DGZfP-BB 122 (Mi.3.B.1) SP - 1 EP - 12 CY - Berlin AN - OPUS4-22900 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mielentz, Frank T1 - Ultraschall-Gruppenstrahler für Untersuchungen an Betonbauteilen T2 - DGZfP-Arbeitskreis Zwickau-Chemnitz an der Westsächsischen Hochschule Zwickau CY - Zwickau, Germany DA - 2008-06-17 PY - 2008 AN - OPUS4-17663 LA - deu 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 - 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 - Mielentz, Frank T1 - Phased Arrays for Ultrasonic Investigations in Concrete Components N2 - An innovative application of ultrasonic testing using phased arrays for concrete components was investigated. A low frequency ultrasonic phased array consisting of ten transducers was used. This configuration allowed the variation and control of the sound field directivity during the measurement. The measurements were carried out on concrete test specimens using a scanning laservibrometer in through transmission mode. The laboratory measurements were compared to theoretical calculations to investigate the influence of shape and dimension of the transducer on the resulting sound field patterns. The technique was successfully implemented to detect an ungrouted tendon duct in a concrete block. KW - Ultrasonic-echo KW - Concrete KW - Array technique KW - Phased array KW - Point source synthesis PY - 2008 DO - https://doi.org/10.1007/s10921-008-0032-6 SN - 0195-9298 SN - 1573-4862 VL - 27 IS - 1-3 SP - 23 EP - 33 PB - Plenum Press CY - New York, NY AN - OPUS4-17929 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Krause, Martin A1 - Mayer, K. A1 - Mielentz, Frank A1 - Milmann, Boris A1 - Streicher, Doreen ED - L. Binda, ED - M. di Prisco, ED - R. Felicetti, T1 - New examples for ultrasonic imaging of prestressed concrete elements T2 - 1st International RILEM Conference, - on Site Assessment of Concrete, Masonry and Timber Structures (SACoMaTiS 2008) CY - Varenna, Italy DA - 2008-09-01 KW - Ultrasonic imaging KW - Grouting condition KW - Elastodynamic Finite Integration Technique (EFIT) PY - 2008 SN - 978-2-35158-062-2 VL - 1 IS - PRO 59 SP - 1 EP - 10 PB - RILEM Publications AN - OPUS4-19069 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Krause, Martin A1 - Gräfe, Boris A1 - Mielentz, Frank A1 - Milmann, Boris A1 - Streicher, Doreen ED - Christian U. Grosse, T1 - New possibilities for ultrasonic imaging of concrete elements KW - Beton KW - Zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen (ZfPBau) KW - Ultraschallecho-Verfahren KW - Luftgekoppelter Ultraschall KW - Phased array PY - 2007 SN - 978-3-540-72447-6 SP - 575 EP - 582 PB - Springer CY - Heidelberg AN - OPUS4-19107 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mielentz, Frank T1 - Optimierung von Ultraschall-Prüfkopf-Arrays für die zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen mithilfe von Modellierungen T2 - DGZfP-Jahrestagung CY - Münster, Germany DA - 2009-05-18 PY - 2009 AN - OPUS4-20304 LA - deu 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 - Friese, Martin A1 - Helmerich, Rosemarie A1 - Effner, Ute A1 - Mielentz, Frank ED - Frangopol, D. ED - Sause, R. ED - Kusko, C. T1 - Capabilities of non-destructive testing of RC structures - quality assurance for crack repair using ultrasonic echo T2 - IABMAS 2010 - Bridge maintenance, safety, management and life-cycle optimization CY - Philadelphia, PA, USA DA - 2010-07-11 KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Ultraschall KW - Risse KW - Erfolgskontrolle Rissinjektion PY - 2010 SN - 978-0-415-87786-2 SP - 1524 EP - 1531 PB - CRC Press AN - OPUS4-22548 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Friese, Martin A1 - Roder, C. A1 - Effner, Ute A1 - Mielentz, Frank T1 - Quality control for crack repair - a new approach using ultrasonic imaging T2 - NDE/NDT for highways and bridges - Structural materials technology CY - New York, NY, USA DA - 2010-08-16 KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Ultraschall KW - Risse KW - Erfolgskontrolle Rissinjektion PY - 2010 SN - 978-1-57117-211-2 SP - 374 EP - 382 AN - OPUS4-22549 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Friese, Martin A1 - Effner, Ute A1 - Nowak, Thomas Rudolf A1 - Mielentz, Frank T1 - Erfolgskontrolle von Rissinjektionen durch Ultraschallmessungen T2 - Fachtagung Bauwerksdiagnose - Praktische Anwendungen zerstörungsfreier Prüfungen und Zukunftsaufgaben CY - Berlin, Deutschland DA - 2010-02-18 KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Ultraschall KW - Risse KW - Erfolgskontrolle Rissinjektion PY - 2010 SN - 978-3-940283-24-5 IS - DGZfP-BB 121 (Poster 05) SP - 1 EP - 10 CY - Berlin AN - OPUS4-22550 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -