TY - JOUR A1 - Staude, Andreas A1 - Bartscher, M. A1 - Ehrig, Karsten A1 - Goebbels, Jürgen A1 - Koch, M. A1 - Neuschaefer-Rube, U. A1 - Nötel, Jörg T1 - Quantification of the capability of micro-CT to detect defects in castings using a new test piece and a voxel-based comparison method N2 - We present a modified aluminium casting which is especially suited as test piece for measuring casting defects and the geometry by means of cone-beam micro-focus X-ray systems, and which may become a reference standard for dimensional measurements and defect detection. To obtain a test piece with inner geometries measured by tactile means, we divided a small aluminium cylinder head into four pieces in such a way that most inner surfaces can be reached with a tactile probe. Reference geometries (spheres and cylinders) were applied to define a coordinate system for aligning the measurements in the disassembled and re-assembled state. The four pieces were re-assembled after the tactile measurement. The test piece also contains casting defects. In order to be able to use the assembled cylinder head as reference sample for defect detection, measurements with higher spatial resolution and better signal-to-noise ratio were performed on the single parts. For improving the reliability of the reference measurements, CT measurements of each part were carried out in three different orientations, and the individual defect detections were combined to obtain a reference data set with a high probability of defect detection and a low rate of erroneous detections. A new method for comparing the defect detection in a CT measurement to a reference data set is demonstrated, which provides individual information on every detected flaw. We discuss the results of measurements in the assembled state with respect to the reference data for flaw detection. KW - X-ray tomography KW - Casting KW - Defects KW - Porosity PY - 2011 DO - https://doi.org/10.1016/j.ndteint.2011.05.006 SN - 0963-8695 VL - 44 IS - 6 SP - 531 EP - 536 PB - Butterworth-Heinemann CY - Oxford AN - OPUS4-24028 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ehrig, Karsten T1 - Comparison of crack detection methods for analyzing damage processes in concrete with computed tomography T2 - International Symposium on Digital Industrial Radiology and Computed Tomography CY - Berlin, Germany DA - 2011-06-20 PY - 2011 AN - OPUS4-23868 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ehrig, Karsten T1 - Einfluss von Materialkombinationen auf das dimensionelle Messen mit Mikro-Computertomographie am Beispiel eines werkstücknahen Testköpers T2 - DGZfP Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 2011-05-30 PY - 2011 AN - OPUS4-23869 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neuschaefer-Rube, U. A1 - Bartscher, M. A1 - Neugebauer, M. A1 - Härtig, F. A1 - Goebbels, Jürgen A1 - Ehrig, Karsten A1 - Staude, Andreas T1 - Measurement of micro gears - comparison of optical, tactile-optical and CT-measurements N2 - Micro gears are applied in an increasing quantity in many applications. Therefore, precise measurements are of growing importance to ensure their quality. This contribution describes the measurement of gears of a micro planetary gear set with a tactile probe, a tactile-optical probe, an optical sensor, and computed tomography (CT). For the tactile measurements, a high precision piezoresistive microprobe was used. A so-called fiber probe was applied for tactile-optical measurements. This probe applies image processing to determine the position of the tactile probing element. For all tactile and tactile-optical measurements, single point probing was used. The optical measurements were carried out with an imaging sensor based on focus variation. Due to limited accessibility, on some gears not all regions could be measured by the optical sensor and the tactile-optical probe. In contrast to this, with CT the whole part could be measured with high point density. We used a micro-CT system and carried out measurements with Synchrotron-CT. All the sensors used deliver measurement data in Cartesian coordinates. It is a challenge to transfer these data into coordinates in which gear parameters are defined. For this, special attention must be paid to the determination of the gear axis and to the orientation of the teeth. The applied procedures are detailed for different micro gears. The comparison between data of different measurements was carried out successfully. The deviations between the CT data and the tactile or tactile-optical data lie in the range of only a few micrometers. KW - Micro gears KW - Coordinate metrology KW - Computed tomography KW - Optical sensors KW - Tactile probes PY - 2011 DO - https://doi.org/10.1117/12.872413 SN - 0277-786X SN - 0038-7355 SN - 0361-0748 N1 - Serientitel: Proceedings series – Series title: Proceedings series IS - 7864 SP - 78640H-1 EP - 78640H-9 PB - VDE-Verl. CY - Berlin ; Offenbach AN - OPUS4-25998 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ehrig, Karsten T1 - Open questions in CT uncertainty evaluation T2 - CT-Audit-International Workshop on Computed Tomgraphy for Dimensional Metrology CY - Padua, Italy DA - 2011-10-26 PY - 2011 AN - OPUS4-25109 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ehrig, Karsten A1 - Meinel, Dietmar A1 - Myrach, Philipp A1 - Stranzinger-Mayrhauser, A. A1 - Ziegler, Mathias T1 - CT als Referenz zur thermographischen Untersuchung von Defekten im gesenkgeschmiedeten Stahl N2 - Die Computertomographie (CT) eignet sich aufgrund der isotropen dichteaufgelösten 3D-Darstellung des durchstrahlten Objekts besonders gut zur Defektcharakterisierung (Risse, Materialverunreinigungen). Bei der Untersuchung von gesenkgeschmiedeten Stahl mittels CT sind insbesondere die durchstrahlbare Dicke und Durchstrahlungsartefakte (Streustrahlung, Strahlaufhärtung) zu beachten, wobei Mikrofokusbedingungen mit einem Brennfleck < 10 µm zur Erkennung von Rissen eingehalten werden müssen. In diesem Beitrag werden CT-Untersuchungen von unterschiedlichen Defekten im gesenkgeschmiedeten Stahl im Hinblick auf ihre Besonderheiten diskutiert. Aufgrund der Einschränkungen, die sich durch die limitierte Durchstrahlungslänge und die vergleichsweise langen Prüfdauern ergeben, besteht ein Bedarf an schnellen und berührungslosen Alternativen für die Vor-Ort-Prüfung. Hier bieten sich insbesondere thermographische Verfahren an, welche gegenüber den Standardprüfverfahren Magnetpulver- bzw. Eindringprüfung keine Verbrauchsmittel benötigen. Der thermographische Nachweis beruht hierbei auf der Messung der zeitaufgelösten Oberflächentemperaturverteilung, welche durch Defekte in charakteristischer Weise beeinflusst wird. Neueste Entwicklungen der thermographischen Prüftechnik erlauben beispielsweise den Nachweis von mikroskopischen Oberflächenrissen. Neben der bloßen Erkennung solcher Oberflächenrisse sind Aussagen zu deren Größe und Geometrie wichtig. Die Rekonstruktion dieser Parameter aus den Thermographiedaten ist jedoch nicht trivial und bislang noch nicht gelöst. Als einen vielversprechenden Ansatz zur Lösung des Problems stellen wir hier einen Vergleich zwischen CT- und Thermographiedaten an. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2013 CY - Dresden, Germany DA - 06.05.2013 KW - CT KW - Thermographie KW - Defekte KW - Stahl PY - 2013 SN - 978-3-940283-49-8 IS - DGZfP-BB 141 (Di.2.A.3) SP - 1 EP - 6 AN - OPUS4-28931 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Fischer, G. A1 - Nellesen, J. A1 - Anar, N. B. A1 - Ehrig, Karsten A1 - Riesemeier, Heinrich A1 - Tillmann, W. T1 - 3D analysis of micro-deformation in VHCF-loaded nodular cast iron by µCT N2 - The impact of very high cycle fatigue (VHCF) load conditions on the microstructure of specimens consisting of nodular cast iron is analyzed by means of micro-computed tomography (µCT) utilizing both monochromatic synchrotron radiation and polychromatic X-ray tube radiation. Using 3D µCT, the microstructure in the region of the smallest cross-sections of shouldered round specimens is imaged in different stages of the VHCF loading. By digital image correlation (DIC) of these tomograms strain fields are analyzed three-dimensionally. Strain levels in the range of a few percent were detected. It is proven that a localization of strain allows to predict the site of the crack which precedes and induces the macroscopic failure of the specimens. KW - VHCF (very high cycle fatigue) KW - µCT KW - Micro-computed tomography KW - Strain analysis KW - Nodular cast iron PY - 2013 DO - https://doi.org/10.1016/j.msea.2013.04.057 SN - 0921-5093 SN - 1873-4936 VL - 577 SP - 202 EP - 209 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-28533 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Weise, Frank A1 - Wiedmann, A. A1 - Voland, Katja A1 - Kotan, E. A1 - Ehrig, Karsten A1 - Müller, Harald S. T1 - Auswirkungen von Ermüdungsbeanspruchungen auf Struktur und Eigenschaften von Fahrbahndeckenbeton N2 - Ausgehend von der Zielsetzung der DFG-Forschergruppe 1498, die Einflüsse auf den AKR-Schädigungsprozess in Fahrbahndecken aus Beton grundlegend zu klären, sind zwei aufeinander aufbauende Untersuchungsschwerpunkte Gegenstand dieses Beitrags. Im ersten Schwerpunkt wurden die prüftechnischen Voraussetzungen für die Charakterisierung der Degradation und damit der Rissbildung im Fahrbahndeckenbeton durch die Vorschädigung infolge von Ermüdungsbeanspruchungen geschaffen. Realisiert wurde dies durch die Implementierung und Optimierung eines Monitoringsystems im zyklischen 4-Punkt-Biegeversuch zur simultanen Erfassung der Rissbildung im großformatigen Schwingbalken. Zusätzlich wurde die Röntgen-3D-Computertomografie für die hochauflösende räumliche quantitative Rissanalyse in den Bohrkernen aus den Schwingbalken ohne und mit Vorschädigung weiterentwickelt. Im zweiten Untersuchungsschwerpunkt wurde mittels vielfältiger Experimente an kleinformatigen Probekörpern aus dem Schwingbalken gezeigt, dass durch die Ermüdungsbeanspruchung die bruchmechanischen Materialkennwerte des Betons zum Teil eine signifikante Veränderung erfahren. Based on the objective of the DFG (German research foundation) funded research group 1498 to clarify the influences on the ASR damage process, this paper deals with two focuses of investigation. In the first focus the technical requirements for the characterisation concerning the degradation and the formation of cracks in concrete pavements by the pre-damage as a result of fatigue loading were created. This was realized by the implementation and the optimisation of a monitoring system in the cyclic four point bending test to capture simultaneously the formation of cracks in the beam under sinusoidal bending load. In addition, the X-ray 3D-computed tomography was enhanced for the high-resolution quantitative spatial crack analysis in the drilling cores extracted of the beam under sinusoidal bending load without and with a pre-damage. Building on the first focus, in the second focus of investigation a significant change of the fracture-mechanical properties of the concrete as a result of fatigue loading has been demonstrated in numerous experiments using small specimens extracted from the beam under sinusoidal bending load. KW - Beton KW - CT KW - ROI KW - Risserkennung PY - 2015 DO - https://doi.org/10.1002/best.201400096 SN - 0005-9900 SN - 1437-1006 VL - 110 IS - 1 SP - 22 EP - 33 PB - Ernst CY - Berlin AN - OPUS4-32517 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Weise, Frank A1 - Maier, Bärbel A1 - Ehrig, Karsten T1 - Analyse der durch Frost- und Frost-Tausalz-Wechsel induzierten Schädigungsprozesse in Beton - Einsatz innovativer Prüftechniken N2 - Zur Beurteilung des Frost- bzw. Frost-Tausalz-Widerstandes des Betons finden normativ als Alternativverfahren das CIF- bzw. CDF-Verfahren Anwendung. Als Beurteilungskriterium für den inneren Schädigungsprozess werden bisher ausschließlich die Änderung der Ultraschalllaufzeit und die Massezunahme durch Frostsaugen herangezogen. Die Bewertung des äußeren Schädigungsprozesses hingegen erfolgt ausschließlich mittels einer vergleichenden visuellen Beurteilung der Prüffläche und der Ermittlung der Abwitterungsmasse. Allen bisher angewandten inneren und äußeren Schädigungsindikatoren ist gemeinsam, dass ihre Aussagefähigkeit durch eine fehlende ortsaufgelöste Quantifizierung des Schädigungsprozesses eingeschränkt ist. Der Beitrag zeigt, dass dieser Nachteil durch den Einsatz neuartiger innovativer Prüftechniken weitestgehend beseitigt werden kann. So wird vergleichend zu der normativen Ultraschallprüfung aufgezeigt, dass der Einsatz der Röntgen 3D-Computertomografie eine zerstörungsfreie zeitliche und räumliche Analyse des inneren Rissbildungsprozesses beim CIF-Verfahren ermöglicht. Außerdem wurde durch die Anwendung der Photogrammetrie die äußere Abwitterung der Prüffläche beim CDF-Verfahren erstmalig ortsaufgelöst quantifiziert. KW - Beton KW - Frost- und Frost-Tausalz-Prüfung KW - CIF- und CDF-Prüfung KW - Röntgen-3D-CT KW - Photogrammetrie PY - 2012 DO - https://doi.org/10.1002/best.201200056 SN - 0005-9900 SN - 1437-1006 VL - 107 IS - 12 SP - 1 EP - 8 PB - Ernst CY - Berlin AN - OPUS4-27040 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Paetsch, O. A1 - Baum, D. A1 - Prohaska, S. A1 - Ehrig, Karsten A1 - Meinel, Dietmar A1 - Ebell, Gino T1 - 3D corrosion detection in time-dependent CT images of concrete N2 - In civil engineering, the corrosion of steel reinforcements in structural elements of concrete bares a risk of stability-reduction, mainly caused by the exposure to chlorides. 3D computed tomography (CT) reveals the inner structure of concrete and allows one to investigate the corrosion with non-destructive testing methods. To carry out such investigations, specimens with a large artificial crack and an embedded steel rebar have been manufactured. 3D CT images of those specimens were acquired in the original state. Subsequently three cycles of electrochemical pre-damaging together with CT imaging were applied. These time series have been evaluated by means of image processing algorithms to segment and quantify the corrosion products. Visualization of the results supports the understanding of how corrosion propagates into cracks and pores. Furthermore, pitting of structural elements can be seen without dismantling. In this work, several image processing and visualization techniques are presented that have turned out to be particularly effective for the visualization and segmentation of corrosion products. Their combination to a workflow for corrosion analysis is the main contribution of this work. T2 - DIR 2015 - International symposium on digital industrial radiology and computed tomography CY - Ghent, Belgium DA - 22.06.2015 KW - Concrete KW - Corrosion detection KW - 3D computer tomography (CT) imaging KW - Image processing KW - Visualization PY - 2015 SP - 1 EP - 10 AN - OPUS4-33711 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Paetsch, O. A1 - Baum, D. A1 - Ebell, Gino A1 - Ehrig, Karsten A1 - Heyn, Andreas A1 - Meinel, Dietmar A1 - Prohaska, S. T1 - Korrosionsverfolgung in 3D-computertomographischen Aufnahmen von Stahlbetonproben N2 - Durch die Alkalität des Betons wird Betonstahl dauerhaft vor Korrosion geschützt. Infolge von Chlorideintrag kann dieser Schutz nicht länger aufrechterhalten werden und führt zu Lochkorrosion. Die zerstörungsfreie Prüfung von Stahlbetonproben mit 3D-CT bietet die Möglichkeit, eine Probe mehrfach gezielt vorzuschädigen und den Korrosionsfortschritt zu untersuchen. Zur Quanti-fizierung des Schädigungsgrades müssen die bei dieser Untersuchung anfallenden großen Bilddaten mit Bildverarbeitungsmethoden ausgewertet werden. Ein wesent-licher Schritt dabei ist die Segmentierung der Bilddaten, bei der zwischen Kor-rosionsprodukt (Rost), Betonstahl (BSt), Beton, Rissen, Poren und Umgebung unterschieden werden muss. Diese Segmentierung bildet die Grundlage für sta-tistische Untersuchungen des Schädigungsfortschritts. Hierbei sind die Änderung der BSt-Geometrie, die Zunahme von Korrosionsprodukten und deren Veränderung über die Zeit sowie ihrer räumlichen Verteilung in der Probe von Interesse. Auf-grund der Größe der CT-Bilddaten ist eine manuelle Segmentierung nicht durch-führbar, so dass automatische Verfahren unabdingbar sind. Dabei ist insbesondere die Segmentierung der Korrosionsprodukte in den Bilddaten ein schwieriges Problem. Allein aufgrund der Grauwerte ist eine Zuordnung nahezu unmöglich, denn die Grauwerte von Beton und Korrosionsprodukt unterscheiden sich kaum. Eine formbasierte Suche ist nicht offensichtlich, da die Korrosionsprodukte in Beton diffuse Formen haben. Allerdings lässt sich Vorwissen über die Ausbreitung der Korrosionsprodukte nutzen. Sie bilden sich in räumlicher Nähe des BSt (in Bereichen vorheriger Volumenabnahme des BSt), entlang von Rissen sowie in Porenräumen, die direkt am BSt und in dessen Nahbereich liegen. Davon ausgehend wird vor der Korrosionsprodukterkennung zunächst eine BSt-Volumen-, Riss- und Porenerken-nung durchgeführt. Dieser in der Arbeit näher beschriebene Schritt erlaubt es, halb-automatisch Startpunkte (Seed Points) für die Korrosionsprodukterkennung zu finden. Weiterhin werden verschiedene in der Bildverarbeitung bekannte Algorithmen auf ihre Eignung untersucht werden. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2014 CY - Potsdam, Germany DA - 26.05.2014 KW - Korrosion KW - Corrosion KW - CT KW - Computertomographie KW - 3D KW - Stahlbeton KW - Betonstahl KW - Bewehrung KW - Lochkorrosion PY - 2014 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-325080 UR - http://jt2014.dgzfp.de/portals/jt2014/BB/di1c3.pdf SN - 978-3-940283-61-0 IS - DGZfP-BB 148 SP - Di.1.C.3, 1 EP - 10 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-32508 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kupsch, Andreas A1 - Lange, Axel A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Bruno, Giovanni A1 - Onel, Yener A1 - Wolk, Thomas A1 - Staude, Andreas A1 - Ehrig, Karsten A1 - Müller, Bernd R. T1 - Evaluating porosity in cordierite diesel particulate filter materials: advanced X-ray techniques and new statistical analysis methods T2 - ECNDT 2014 - 11th European conference on non-destructive testing CY - Prague, Czech Republic DA - 2014-10-06 KW - Porous ceramics KW - Diesel particulate filters KW - Pore orientation KW - X-ray computed tomography KW - X-ray refraction KW - DIVA algorithm KW - Phase contrast KW - Edge artefact KW - Soft matter radiography KW - Wavelet transform KW - Huygens elementary waves PY - 2014 SN - 978-80-214-5018-9 SP - 1 EP - 8(?) AN - OPUS4-31973 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bruno, Giovanni A1 - Ehrig, Karsten A1 - Haarring, Holger A1 - Harwardt, Michael A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Illerhaus, Bernhard A1 - Kupsch, Andreas A1 - Lange, Axel A1 - Meinel, Dietmar A1 - Müller, Bernd R. A1 - Onel, Yener A1 - Staude, Andreas A1 - Wolk, Thomas T1 - Industrial and synchrotron X-ray CT applications for materials characterisation N2 - The combination of tomographic, microstructural data with other experimental techniques and with modeling is paramount, if we want to extract the maximum amount of information on material and component properties. In particular, quantitative image analysis, statistical approaches, direct discretization of tomographic reconstructions represent concrete possibilities to extend the power of the tomographic 3D representation to insights into the material and component performance. This logic thread holds equally for industrial and academic research, and valorizes expensive experiments such as those carried out at synchrotron sources, which cannot be daily repeated. We shall show a few examples of possible use of X-ray tomographic data for quantitative assessment of damage evolution and microstructural properties, as well as for non-destructive testing. We will also show how X-ray refraction computed tomography (CT) can be highly complementary to classic absorption CT, being sensitive to internal interfaces. T2 - iCT Conference 2014 - Conference on industrial computed tomography CY - Wels, Austria DA - 25.02.2014 KW - X-ray absorption and refraction CT KW - Quantitative image analysis KW - Statistical analysis KW - Complex microstructure PY - 2014 SN - 978-3-8440-2557-6 SP - 15 EP - 31 PB - Shaker CY - Aachen AN - OPUS4-30484 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bruno, Giovanni A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Onel, Yener A1 - Lange, Axel A1 - Kupsch, Andreas A1 - Wolk, Thomas A1 - Staude, Andreas A1 - Ehrig, Karsten A1 - Müller, Bernd R. T1 - Bewertung von Porositätsparametern in Cordierit-Diesel-Partikelfilter-Materialien mit fortgeschrittenen Röntgenverfahren und statistischer Analyse N2 - Bikontinuierliche poröse Keramiken für Filteranwendungen weisen eine komplizierte Mikrostruktur auf, in der Poren und Festkörperphase 'vermischt' sind. Mechanische, thermische sowie Filtereigenschaften können nur präzise bestimmt werden, wenn die Morphologie beider Phasen quantitativ angegeben werden kann. Hier werden unter Anwendung von 3D Computertomographie (CT) und verschiedenen Techniken, die auf der Röntgenrefraktion basieren, die Porosität und die Porenorientierung in keramischen Cordierit-Dieselpartikelfiltern bewertet. Dabei werden zur Auswertung der Tomogramme die Fouriertransformierten sowie eine neu entwickelte richtungssensitive Bildanalyse (DIVA, directional interface variance analysis) angewandt. Sowohl die genannten Messtechniken als auch der statistische Ansatz gestatten die Extraktion optional ortsaufgelöster oder gemittelter Werte. Es ergeben sich sehr gute Übereinstimmungen der experimentell ermittelten Porositätswerte mit Ergebnissen aus Quecksilberintrusionsversuchen als auch der ermittelten Porenorientierung im Vergleich zu publizierten Angaben zur kristallographischen Textur. Dies legt den Schluss nahe, dass die Kenntnis der Grenzflächen (zwischen Poren und Materie) genügt, die morphologischen Eigenschaften solcher Materialien hinreichend zu beschreiben. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2014 CY - Potsdam, Germany DA - 26.05.2014 KW - Cordierit KW - Poröse Keramik KW - Porenorientierung KW - Röntgenrefraktion KW - Computer-Tomographie KW - 3D-Mikrostruktur PY - 2014 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-312946 SN - 978-3-940283-61-0 VL - 148 SP - 1 EP - 8 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-31294 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bartscher, M. A1 - Staude, Andreas A1 - Ehrig, Karsten A1 - Ramsey, A. T1 - The influence of data filtering on dimensional measurements with CT N2 - Data processing is an essential part of the evaluation of measurement results, e.g. in X-ray computed tomography (CT). Some of these calculations are denoted as "filtering". Filtering is always a trade-off between an enhancement of data quality and a loss of information. The standard reconstruction technique for CT data is the filtered back-projection. Additionally to the high-pass filter inherent to this technique, a suppression of high-frequency noise is in most cases also necessary. Many different possible filter algorithms are found in the literature. Although their effect on the signal-to-noise ratio and the spatial resolution is well-studied, it is not obvious how the different filters affect the determination of the object's surface in the reconstructed data and, thus, the results of dimensional CT measurements. We compare the results of industrial dimensional CT measurements obtained at the same data set of a calibrated reference standard – a calotte cube – when using different filters and discuss the implications. Filters under investigation are mainly median filters on projections and as well filters during filtered backprojection and filters on the reconstructed volume. T2 - 18th WCNDT - World Conference on Non-Destructive Testing CY - Durban, South Africa DA - 16.04.2012 KW - Computed tomography (CT) KW - Dimensional measurement KW - Data filtering KW - Resolution PY - 2012 UR - http://www.ndt.net/?id=12600 SN - 978-0-620-52872-6 SP - 1 EP - 13 PB - South-African Institute for Non-Destructive Testing (SAINT) CY - Lynnwood Ridge AN - OPUS4-26252 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kupsch, Andreas A1 - Lange, Axel A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Onel, Yener A1 - Wolk, Thomas A1 - Staude, Andreas A1 - Ehrig, Karsten A1 - Müller, Bernd R. A1 - Bruno, Giovanni T1 - Evaluating porosity in cordierite diesel particulate filter materials, part 1 X-ray refraction N2 - Bi-continuous porous ceramics for filtration applications possess a particularly complicated microstructure, with porosity and solid matter being intermingled. Mechanical, thermal, and filtration properties can only be precisely estimated if the morphology of both solid matter and porosity can be quantitatively determined. Using x-ray absorption and refraction, we quantitatively evaluate porosity and pore orientation in cordierite diesel particulate filter ceramics. Porosity values turn out to agree with mercury intrusion measurements, while pore orientation factors agree with published crystallographic texture data. KW - Porous ceramics KW - Pore orientation KW - X-ray refraction KW - Synchrotron KW - Interface PY - 2013 DO - https://doi.org/10.4416/JCST2013-00021 SN - 2190-9385 VL - 4 IS - 4 SP - 169 EP - 176 PB - Göller CY - Baden-Baden AN - OPUS4-29939 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Onel, Yener A1 - Lange, Axel A1 - Staude, Andreas A1 - Ehrig, Karsten A1 - Kupsch, Andreas A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Wolk, Thomas A1 - Müller, Bernd R. A1 - Bruno, Giovanni T1 - Evaluating porosity in cordierite Diesel particulate filter materials, Part 2 statistical analysis of computed tomography data N2 - Complementary to Part 1 of this work, the bi-continuous microstructure of porous synthetic cordierite ceramics for filtration applications was investigated using 3D x-ray computed tomography at different resolutions. Applying both Fast Fourier Transform and a newly developed image analysis algorithm, we quantitatively evaluated porosity and pore orientation. The statistical approach allows extraction of spatially resolved or average values. Porosity values based on x-ray absorption agree with mercury intrusion measurements, while pore orientation factors agree with x-ray refraction data (Part 1 of this work), and with published crystallographic texture data. KW - Pore orientation KW - Porous ceramics KW - Computed tomography KW - 3D microstructure PY - 2013 DO - https://doi.org/10.4416/JCST2013-00022 SN - 2190-9385 VL - 05 IS - 01 SP - 13 EP - 22 PB - Göller CY - Baden-Baden AN - OPUS4-30379 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kupsch, Andreas A1 - Lange, Axel A1 - Hentschel, Manfred P. A1 - Onel, Yener A1 - Wolk, Thomas A1 - Staude, Andreas A1 - Ehrig, Karsten A1 - Müller, Bernd R. A1 - Bruno, Giovanni T1 - Evaluating porosity in cordierite diesel particulate filter materials: advanced X-ray techniques and new statistical analysis methods N2 - Bi-continuous porous ceramics for filtration applications possess a particularly complicated microstructure, whereby porosity and solid matter are intermingled. Mechanical, thermal, and filtration properties can only be precisely estimated if the morphology of both solid matter and porosity can be quantitatively determined. Using 3D computed tomography (CT) at different resolutions, and several X-ray refraction-based techniques, we quantitatively evaluated porosity and pore orientation in cordierite diesel particulate filter ceramics.Moreover, applying both Fast Fourier Transform (FFT) and a newly developed image analysis algorithm (directional interface variance analysis, DIVA), we quantitatively evaluated porosity and pore orientation. Both the experimental techniques and the statistical approach allow extraction of spatially resolved or average values.Porosity values from synchrotron computed tomography used turn out to agree with mercury intrusion measurements, while pore orientation factors agree with published crystallographic texture data. This latter point also implies that the study of the pore/matter interface is sufficient to describe the morphological properties of these materials. KW - Diesel particulate filters KW - DIVA Algorithm KW - Pore Orientation KW - Porous Ceramics KW - X-Ray Computed Tomography KW - X-Ray Refraction PY - 2014 DO - https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AST.91.64 SN - 1662-0356 VL - 91 SP - 64 EP - 69 PB - Techna CY - Faenza AN - OPUS4-32069 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Meinel, Dietmar A1 - Ehrig, Karsten A1 - Weise, Frank A1 - Paetsch, O. T1 - Quantitative Rissanalyse im Fahrbahndeckenbeton mit der 3D-Computertomographie N2 - Die Dauerhaftigkeit von Fahrbahndeckenbetonen wird maßgebend von ihrer Mikrostruktur bestimmt. Diese erfährt durch die äußeren Einwirkungen durch Klima und Verkehr über die Nutzungsdauer eine signifikante Veränderung. Im Kontext der in den letzten Jahren verstärkt auftretenden Schadensfälle infolge der Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) im deutschen Bundesautobahnnetz stellt sich die Frage, in welchem Maße die ermüdungsinduzierte Betondegradation den Stofftransport und damit die AKR-induzierte Rissbildung begünstigt. Dabei kommt der hochauflösenden räumlichen Quantifizierung der Rissbildung eine zentrale Bedeutung zu und bildet die Basis für die Modellierung der sich überlagernden Schädigungsprozesse. Gegenstand dieses Beitrags ist die Darstellung der Leistungsfähigkeit der 3DComputertomographie (3D-CT) bei der quantitativen Rissanalyse in Betonen ohne und mit Ermüdungsbeanspruchung. Die Untersuchungen erfolgten dabei exemplarisch an Bohrkernen, die einem großformatigen Schwingbalken entnommen wurden. Zur Erreichung einer hinreichenden Ortsauflösung gelangte dabei die Region of Interest – Technik (ROI) zum Einsatz. Die Rissauswertung erfolgte mit einem gemeinsam vom ZIB und der BAM entwickelten Softwaretool für die automatisierte Risserkennung. So erlaubt dieses eine quantitative statistische Auswertung von Rissparametern, wie z.B. Risslänge, -breite und -orientierung. Die Notwendigkeit der automatisierten Rissauswertung beruht darauf, dass die Größe des CT-Datensatzes (mehrere GB) eine vollständige manuelle Segmentierung der Risse im 3D-Raum einen unverhältnismäßigen hohen Aufwand erfordert. Eine automatische Risserkennung liefert darüber hinaus noch weitere Daten, die eine nachträgliche Bearbeitung und Analyse der Risse erst möglich macht. Rissveränderungen über der Zeit können ebenfalls visualisiert und statistisch aufbereitet werden. T2 - DACH-Jahrestagung 2015 CY - Salzburg, Austria DA - 11.05.2015 KW - AKR KW - Beton KW - Risserkennung KW - In-situ CT KW - ZIBAmira KW - Bildverarbeitung PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-335295 SN - 978-3-940283-68-9 IS - DGZfP BB 152 SP - Mo.3.A.1, 1 EP - 11 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-33529 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ehrig, Karsten A1 - Bartscher, M. A1 - Goebbels, Jürgen A1 - Koch, M. A1 - Staude, Andreas T1 - Einfluss von Materialkombinationen auf das dimensionelle Messen mit Mikro-Computertomographie am Beispiel eines werkstücknahen Testkörpers N2 - Die Computertomographie (CT) hat sich als dimensionelle Messmethode in der industriellen Produktion etabliert. Durch Messungen an speziellen Prüfkörpern ist es möglich, quantitative Informationen über die metrologischen Eigenschaften dimensioneller Messungen zu erhalten. In dieser Arbeit wird einen Aluminium-Guss-Prüfkörper (120 mm x 90 mm x 60 mm) benutzt, mit dem – in der vorliegender Form – auch der Einfluss von Materialien unterschiedlicher Schwächung auf dimensionelle CT-Messungen untersucht werden kann. Der Prüfkörper ist in vier Segmente zerteilt, so dass auch innenliegende, raue Gussfreiformflächen der taktilen Koordinatenmessung zugänglich sind. Durch adaptierte Rubinkugeln als Referenzstrukturen können die CT-Messdaten in taktile Referenz-Koordinatensysteme überführt werden. Um den Einfluss von Materialien unterschiedlicher Schwächung auf das dimensionelle Messen mit CT zu untersuchen, wurden stärker schwächende ZTA-Störkugeln (Zirconia Toughened Alumina) mit zur Ausrichtung geeigneter Symmetriebrechung in der Nähe von ausgewählten taktilen Messstellen angebracht. Zur Bewertung der Messabweichungen dienen taktile Referenzmessungen an den ZTA-Kugeln sowie taktile Messungen an den Freiformflächen des Gussteils, wobei durch ein iteratives Antastverfahren eine verbesserte Erfassung der Geometrie auch bei starken lokalen Oberflächenkrümmungen sichergestellt wird. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 30.05.2011 KW - Mikro-CT KW - Dimensionelles Messen KW - Testkörper KW - Multimaterial PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-248878 SN - 978-3-940283-33-7 IS - DGZfP-BB 127 (Di.1.B.2) SP - 1 EP - 6 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-24887 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bartscher, M. A1 - Ehrig, Karsten A1 - Staude, Andreas A1 - Goebbels, Jürgen A1 - Neuschaefer-Rube, U. T1 - Application of an industrial CT reference standard for cast freeform shaped workpieces N2 - Industrial computed tomography (CT) today is an important method to analyze defects and to measure the geometry of technical products. The measurement capability of industrial CT often depends on the knowledge of the measurement errors being present. Only with this knowledge, effective corrections are possible by manufacturers, or adapted measurement procedures become possible for the customers. Thus, there is the strong need to have adequate reference standards both for the assessment of general dependencies and for the measurement of task-specific effects. Especially the latter are difficult to assess. This paper shows the application of a versatile dismountable workpiece-near reference body for the use with CT. The reference standard was made from a miniaturized cast aluminium (one-)cylinder head. It can be dismounted into four segments, each featuring reference geometries which enable a registration of CT measured and other reference datasets (e.g. from tactile CMM). The reference standard embodies complex freeform surfaces which are a challenging measurement task for CT and other sensors. Here the application of the reference standard is the study of the influence of material mixes. This is realized by adding pieces of other materials which disturb the mono-material measurement. Results of the application of the reference standard are presented using data from industrial micro-CT systems and CMM reference data. A special emphasis is given on the workflow of the data processing and the data analysis. T2 - International symposium on digital industrial radiology and computed tomography CY - Berlin, Germany DA - 20.06.2011 KW - Industrial reference standard KW - Computed tomographie KW - Freeform shaped workpieces PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-245532 SN - 978-3-940283-34-4 IS - DGZfP-BB 128 (We.4.3) SP - 1 EP - 12 PB - Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e.V. (DGZfP) AN - OPUS4-24553 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ehrig, Karsten A1 - Goebbels, Jürgen A1 - Meinel, Dietmar A1 - Paetsch, O. A1 - Prohaska, S. A1 - Zobel, Valentin T1 - Comparison of crack detection methods for analyzing damage processes in concrete with computed tomography N2 - Analyzing damages at concrete structures due to physical, chemical, and mechanical exposures need the application of innovative non-destructive testing methods that are able to trace spatial changes of microstructures. Here, the utility of three different crack detection methods for the analysis of computed tomograms of various cementitious building materials is evaluated. Due to the lack of reference samples and standardized image quality evaluation procedures, the results are compared with manually segmented reference data sets. A specific question is how automatic crack detection can be used for the quantitative characterization of damage processes, such as crack length and volume. The crack detection methods have been integrated into a scientific visualization system that allows displaying the tomography images as well as presenting the results. T2 - DIR 2011 - International symposium on digital industrial raidology and computed tomography CY - Berlin, Germany DA - 20.06.2011 KW - Crack detection KW - Computed tomography KW - Data visualization PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-243569 SN - 978-3-940283-34-4 IS - DGZfP-BB 128 (Poster 2) SP - 1 EP - 8 PB - Deutsche Gesellscahft für Zerstörungsfreie Prüfung e.V. (DGZfP) AN - OPUS4-24356 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -