TY - JOUR A1 - Ulbricht, Alexander A1 - Gollwitzer, Christian A1 - Kupsch, Andreas A1 - Léonard, Fabien A1 - Müller, Bernd R. A1 - Oesch, Tyler A1 - Onel, Yener A1 - Thiede, Tobias A1 - Zscherpel, Uwe ED - Puente León, F. ED - Zagar, B. T1 - Moderne Methoden der CT-gestützten Strukturanalyse T1 - Modern techniques of CT based structure analysis JF - tm - Technisches Messen N2 - Durch den großflächigen Einsatz der Computertomographie (CT) in unterschiedlichen Industriebereichen steigen auch die Anforderungen an die quantitative Bildanalyse. Subjektive Bildwahrnehmung muss durch objektive Algorithmen ersetzt werden. In diesem Artikel stellt die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), die seit den 1980er Jahren an der Entwicklung der industriellen CT beteiligt ist, anhand ausgewählter Beispiele den aktuellen Stand ihrer Analysemethoden an verschiedenen Anwendungsbeispielen der CT vor. N2 - The increasing use of computed tomography (CT) in various industrial sectors requires more sophisticated techniques of quantitative image analysis. Subjective image perception needs to be replaced by objective algorithms. The German Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) has been involved in the development of industrial CT since the 1980s. This paper summarizes the current status of quantitative 3D image analysis techniques based on selected examples. KW - Computed tomography KW - Computertomographie KW - Röntgen-Refraktion KW - X-Ray refraction KW - Schadensanalyse KW - Damage analysis KW - Normung KW - standardization PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1515/teme-2019-0125 SN - 0171-8096 SN - 2196-7113 VL - 87 IS - 2 SP - 81 EP - 91 PB - de Gruyter CY - Berlin AN - OPUS4-50337 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Aidagulov, Gallyam A1 - Qiu, Xiangdong A1 - Brady, Dominic A1 - Abbad, Mustapha A1 - Onel, Yener A1 - Ewert, Uwe T1 - New insights into carbonate matrix stimulation from high-resolution 3D images of wormholes obtained in radial acidizing experiments T2 - SPE Kingdom of Saudi Arabia Annual Technical Symposium and Exhibition, 23-26 April, Dammam, Saudi Arabia N2 - We analyzed the results of high-energy X-ray CT scans for three 20×16×16 in. block samples of Indiana limestone from our recent radial acidizing experiments with HCl. CT scans were done for complete samples, and 3D images of internal dissolution patterns were built. Each 3D image consists of submillimeter-size voxels to capture fine details of individual wormholes. The obtained 3D images of acidized blocks allow us to observe from various angles the details of the wormholes obtained in the three experiments, which demonstrated wide pore-volume-to-breakthrough (PVBT) range with three different injection rates. Also, variation of the CT number reveals the presence of depositional layers in all block samples, and the obtained CT images were used to interpret the effect that rock layers might have on wormhole penetration at different injection rates. Further, the built voxel models were used to calculate the radial distributions of dissolved rock volume, which otherwise are not obvious for such complex branched structures as wormholes. We observed how varied experimental conditions affected those distributions. The radial distributions were found very similar across the samples, which suggested the way to detect the effective wormhole penetration depth. T2 - SPE Kingdom of Saudi Arabia Annual Technical Symposium and Exhibition CY - Dammam, Saudi Arabia DA - 23.04.2018 KW - Carbonate matrix stimulation KW - High-energy X-ray CT KW - XL-CT KW - Analysis of wormholes PY - 2018 DO - https://doi.org/10.2118/192366-MS SP - SPE-192366-MS, 1 EP - 19 AN - OPUS4-46654 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bruno, Giovanni A1 - Onel, Yener A1 - Cooper, R. C. A1 - Lange, A. A1 - Watkins, T. R. A1 - Shyam, A. T1 - Young's modulus and Poisson's ratio changes due to machining in porous microcracked cordierite JF - Journal Of Materials Science N2 - Microstructural changes in porous cordierite caused by machining were characterized using microtensile testing, X-ray computed tomography, and scanning electron microscopy. Young's moduli and Poisson's ratios were determined on similar to 215- to 380-mu m-thick machined samples by combining digital image correlation and microtensile loading. The results provide evidence for an increase in microcrack density and decrease of Young's modulus due to machining of the thin samples extracted from diesel particulate filter honeycombs. This result is in contrast to the known effect of machining on the strength distribution of bulk, monolithic ceramics. KW - Stress KW - Beta-Eucryptite KW - Brittle materials KW - Ceramic materials KW - Thermal-Expansion KW - Fracture-Toughness KW - Composite materials KW - Differential scheme KW - Elastic-moduli KW - Representative volume element PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1007/s10853-016-0209-9 SN - 0022-2461 VL - 51 IS - 21 SP - 9749 EP - 9760 PB - Springer, NY, USA AN - OPUS4-37867 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Casperson, Ralf A1 - Heideklang, René A1 - Myrach, Philipp A1 - Onel, Yener A1 - Pelkner, Matthias A1 - Pohl, Rainer A1 - Stegemann, Robert A1 - Ziegler, Mathias A1 - Kreutzbruck, Marc T1 - Vergleich konventioneller und neuer Oberflächenprüfverfahren für ferromagnetische Werkstoffe T2 - DACH-Jahrestagung 2015 N2 - Sicherheitsrelevante und zyklisch hoch belastete Bauteile erfordern zur Vermeidung von kostenintensiven Ausfällen besonders stabile Prozessparameter. Bereits sehr kleine Randzonenfehler können unter zyklischer Bauteilbelastung zu Risswachstum und letztendlich zum Bauteilversagen führen. Die frühzeitige Erkennung von Randzonenfehler in Hochleistungsbauteilen wie z.B. Zahnräder, Ritzelwellen und Kurbelwellen erfordert daher eine leistungsfähige zerstörungsfreie Oberflächenrissprüfung, die es ermöglicht in den hochbeanspruchten Funktionsflächen auch Härterisse, Schleifrisse oder Zundereinschlüsse zu detektieren. Hierzu sind in den letzten Jahren einige neue, innovative Oberflächenprüfverfahren wie die laserangeregte Thermografie und die Streuflussprüfung mit hochauflösenden GMR-Sensoren oder magnetooptischen Verfahren entwickelt worden. Zusätzlich zur hohen Empfindlichkeit zeichnen sich diese innovativen Verfahren durch einen schnellen und teils auch berührungslosen Einsatz aus. Da die noch relativ neu-en Verfahren naturgemäß noch nicht normativ verankert sind, wurden auch bereits erste Validierungen durchgeführt. Um die Leistungsfähigkeit der Verfahren eingehend zu untersuchen, erfolgten Testreihen an verschiedenen Testkörpern in Bezug auf Ortsauflösung, Empfindlichkeit, Automatisierung und Bewertung der Messsig-nale. Neben den neuen Verfahren und ihren ersten Schritten hin zur Validierung kamen als Referenz auch die „klassischen“ Verfahren der Magnetpulver- und Wirbelstromprüfung zum Einsatz, deren Leistungsfähigkeit durch angepasste Sondenentwicklung auch für sehr kleine Oberflächendefekte nochmals unter Beweis gestellt wurde. Zusätzlich wurde an einigen Testkörpern eine hochauflösende CT durchgeführt. Die Ergebnisse dieses Vergleiches werden vorgestellt und Möglichkeiten sowie Grenzen der einzelnen Verfahren herausgearbeitet. T2 - DACH-Jahrestagung 2015 CY - Salzburg, Austria DA - 11.05.2015 KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Oberflächenprüfung KW - Vergleichskörper 1 KW - Sichtprüfung KW - Magnetpulverprüfung KW - Streuflussprüfung KW - Farbeindringprüfung KW - Wirbelstromprüfung KW - Thermografie KW - Radiografie PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-344262 SN - 978-3-940283-68-9 IS - DGZfP BB 152 SP - Mi.2.B.4, 1 EP - 11 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-34426 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Illerhaus, Bernhard A1 - Onel, Yener T1 - Mehr Strom oder mehr Spannung, ein Vergleich drei Röntgenröhren in der CT T2 - DGZfP-Jahrestagung 2014 (Proceedings) N2 - Sollten CT Aufnahmen quantitativ und automatisch ausgewertet werden, ist die Qualität der Tomogramme ein wesentlicher Punkt. Außerdem steht bei Serienmessungen nur eine begrenzte Meßzeit für jede Probe. Es werden die verschiedenen Mikrofokusröhren in Bezug auf die Parameter Orts- und Dichteauflösung, sowie Meßzeit verglichen, CT Beispiele dazu gezeigt. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2014 CY - Potsdam, Germany DA - 26.05.2014 KW - Computertomographie KW - Ortsauflösung KW - Röhrenvergleich PY - 2014 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-307629 SN - 978-3-940283-61-0 IS - DGZfP-BB 148 SP - Di.1A.1, 1 EP - 9 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-30762 LA - deu 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 T2 - Conference on Industrial Computed Tomography (ICT) 2014 - Proceedings 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 T2 - DGZfP-Berichtsband 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 - 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 JF - Advances in science and technology 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 - 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 (Proceedings) 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 - 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 JF - Journal of ceramic science and technology 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 -