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- 9.4 Integrität von Schweißverbindungen (364)
- 7.6 Korrosion und Korrosionsschutz (358)
Researchers study the properties of polymeric membranes - an important building block of batteries – by first measuring its impedance spectra and then determining a so called equivalent electronic circuit (EEC), that is an electronic circuit that approximately reproduces these measurements. Determining EEC is not completely automatized since it includes the search for the topology of the electronic circuit. This search is an inverse problem, since the formulas for determining the impedance spectra given the circuit topology and parameters are known while there are no formulas for the invers direction. To solve this invers problem, the original problem is split into two parts. The first part is to determine the topology of the circuit and the second part is to determine the parameters of the circuit. For the first part a Convolutional Neural Network Classifier is trained on a simulated data set, where the simulator is an implementation of the formulas for determining the impedance spectra given the complete description of the electronic circuit. After the topology is determined, the parameters of the electronic circuit are found by minimizing the error between the observed spectra and the spectra corresponding to these parameters. This minimization is a global optimization.
Das langsame Risswachstum (slow crack growth, SCG) sowie der umgebungsbedingte Spannungsriss (environmental stress cracking, ESC) sind relevante Schädigungsmechanismen für teilkristalline Werkstoffe auf Basis von Polyethylen hoher Dichte (PE-HD).
Der Vortrag gibt einerseits einen Überblick über die grundlegenden Struktur-Eigenschafts-Beziehungen in diesem Kontext, andererseits werden auch verschiedene praxisorientierte Prüfverfahren vorgestellt. Letztere wurden in gemeinsamen Forschungsprojekten von BAM und LBF mit dem Schwerpunkt Gefahrgutbehälter bzw. Pflanzenschutzmittel vergleichend untersucht und durch weitergehende Analytik ergänzt.
In this work, we describe the extension of the applicability of a point-shaped energy density detector formerly only applicable for flash lamp excitation to optical heat sources for step-heating thermography, such as IR lamps or halogen lamps. Such continuous heat sources are often used in active thermography testing, when materials with low thermal diffusivity and specimens with large heat capacity are examined and large amounts of energy have to be deposited. Here, the temperature transient at the sensor surface is recorded by the infrared camera that is already present. The energy (power) input into the investigated specimen can be determined during the following data evaluation by fitting the results of an analytical model to the experimental data.
Im Bauwesen werden Polymerbeschichtungen auf Beton häufig eingesetzt um zum einen ein bestimmtes Aussehen zu schaffen und zum anderen das Bauteil vor Alterung, Verschleiß und Schädigung zu schützen. Für praktisch alle Ziele ist die Wirkung von der eigens dafür definierten Schichtdicke der Polymerbeschichtung ab-hängig. Daher wird die Dicke der Beschichtung nach erfolgtem Schichtauftrag überprüft. Für den in diesem Zusammenhang anspruchsvollen mineralischen Untergrund Beton stehen bislang allerdings nur zerstörende Prüfverfahren zur Verfügung. Aus diesem Grund wurden im Rahmen des Projektes IRKUTSK ein auf aktiver Thermografie basierendes Verfahren sowie ein Gerät für den vor-Ort-Einsatz entwickelt, mit dessen Hilfe eine zerstörungsfreie Schichtdickenbestimmung möglich ist.
Hier wird ein kurzer Einblick in das zur Schichtdickenbestimmung entwickelte Thermografieverfahren gegeben. Die Besonderheiten bei der quantitativen Auswertung, die durch die Teiltransparenz der Polymerbeschichtungen auftreten, werden erläutert. Die Funktion des Verfahrens für einlagige Systeme wird anhand von Labormessungen illustriert.
Pulse and flash thermography are experimental techniques which are widely used in the field of non-destructive evaluation for materials characterization and defect detection. We recently showed that it is possible to quantitatively determine the thickness of semitransparent polymeric solids by fitting of results of an analytical model to experimental flash thermography data, for both transmission and reflection geometry. However, depending on the chosen experimental geometry, different effective optical absorption coefficients (i.e., penetration depths of the heating light) had to be utilized in the model in order to properly fit the experimental data. Here we show that this effect is caused by the wavelength dependency of the absorption coefficient of the sample material. We present an extension of the analytical model to incorporate this dispersion. Even accounting for only two different values of the absorption coefficient, the experimental results from both measurement geometries can be fitted by a single set of absorption coefficients. Additionally, the deviations between experimental data and fit are reduced compared to a single optimized effective absorption coefficient.
This work is part of the ZIM-project KF2201089AT4 and is funded by the German Federal Ministry for Economic Affairs and Energy due to an order of the German Bundestag.
Im Bauwesen werden Polymerbeschichtungen häufig eingesetzt um einerseits ein bestimmtes Aussehens zu schaffen oder andererseits das Bauteil vor Alterung, Verschleiß oder Schädigung zu schützen. Bei praktisch allen Arbeitszielen ist deren Wirkung von der eigens dafür definierten Schichtdicke der Polymerbeschichtung abhängig. Daher wird die Dicke der Beschichtung nach erfolgtem Schichtauftrag überprüft. Für den in diesem Zusammenhang anspruchsvollen mineralischen Untergrund Beton stehen bislang allerdings nur zerstörende Prüfverfahren zur Verfügung. Aus diesem Grund soll im Rahmen des Projektes in Kollaboration mit der IBOS GmbH ein auf aktiver Thermografie basierendes Verfahren sowie ein Gerät für den vor-Ort-Einsatz entwickelt werden, mit dessen Hilfe eine zerstörungsfreie Schichtdickenbestimmung möglich ist.
Der Vortrag gibt einen kurzen Überblick über die Schichtdickenbestimmung mit Hilfe aktiver Thermografie und erläutert die speziellen Herausforderungen an die Thermografie für die in diesem Projekt zu charakterisierenden Polymerwerkstoffe. Zudem wird auf die Anforderungen an die zu entwickelnde Methode, den aktuellen Stand der Entwicklung sowie auf erste Ergebnisse des Projektes eingegangen.
So far, only destructive measurement techniques are available for thickness determination of polymer based surface protection systems for concrete surfaces. Pulse thermography appears to be well suited for non-destructive thickness evaluation in these systems. Here, we present first results of the development of a respective measurement and analysis procedure. Since surface protection systems consist of a number of layers, a model for the calculation of the surface temperature of a multi-layer structure on an infinite (concrete) substrate in pulse thermography setup was developed. It considers semitransparency of the upmost layer and thermal losses at the surface. It also supports the use of an arbitrary temporal shape of the heating pulse to properly describe the measurement conditions for different heat sources. First experimental results regarding the verification of the model are presented.
Funding by the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy is gratefully acknowledged.
Introduction to ProMoAM
(2021)
In flash thermography, the temperature transient is strongly influenced by the temporal shape of the heating pulse for samples with high thermal diffusivity or very thin samples. Here, we present a closed phenomenological approximation of the temporal shape of pulses of Xe-flash lamps. It is a non-stitched solution, has a simple Laplace transform and is suitable for different lamps and energy settings. It is demonstrated that simulated temperature transients, based on this approximation, are well consistent with experimental data.