8 Zerstörungsfreie Prüfung
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Organisationseinheit der BAM
- 8 Zerstörungsfreie Prüfung (70)
- 8.1 Sensorik, mess- und prüftechnische Verfahren (20)
- 8.5 Röntgenbildgebung (20)
- 8.0 Abteilungsleitung und andere (17)
- 8.2 Zerstörungsfreie Prüfmethoden für das Bauwesen (9)
- 8.4 Akustische und elektromagnetische Verfahren (8)
- 9 Komponentensicherheit (8)
- 8.6 Faseroptische Sensorik (6)
- 9.3 Schweißtechnische Fertigungsverfahren (6)
- 5 Werkstofftechnik (4)
- 7 Bauwerkssicherheit (4)
- 1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien (3)
- 1.9 Chemische und optische Sensorik (3)
- 5.3 Polymere Verbundwerkstoffe (2)
- 6 Materialchemie (2)
- 6.3 Strukturanalytik (2)
- 2 Prozess- und Anlagensicherheit (1)
- 2.1 Sicherheit von Energieträgern (1)
- 4 Material und Umwelt (1)
- 4.0 Abteilungsleitung und andere (1)
- 5.2 Metallische Hochtemperaturwerkstoffe (1)
- 5.4 Multimateriale Fertigungsprozesse (1)
- 7.1 Baustoffe (1)
- 7.2 Ingenieurbau (1)
- 7.4 Baustofftechnologie (1)
- 7.5 Technische Eigenschaften von Polymerwerkstoffen (1)
- 9.4 Integrität von Schweißverbindungen (1)
- 9.5 Tribologie und Verschleißschutz (1)
Feuchte, insbesondere in Form von Flüssigwasser, stellt in Baustoffen ein hohes Schadenspotential dar. Um mit zerstörungsfreier Prüfung mögliche Risikostellen zu lokalisieren und Präventionsmaßnahmen zu ergreifen, sind Kenntnisse über das Porengefüge und Feuchtetransportmechanismen im Baustoff erforderlich. Eine wesentliche Problematik besteht derzeit in der Erfassung und Quantifizierung von Feuchteverteilungen bei Teilsättigung.
Wir verfolgen derzeit einen Ansatz, mittels Nuklear Magnetischer Resonanz (NMR) in Korrelation mit relativen Luftfeuchtmessungen den Flüssigwasseranteil bei Teilsättigung zu ermitteln. Mit Protonen-NMR lassen sich Relaxationszeiten von Wasserstoffprotonen in Abhängigkeit von ihrer Bindungsart und ihrer Umgebung - z. B. Porenstruktur und -größe - erfassen. Allerdings lässt sich bei Materialien mit sehr breiten Porengrößenverteilungen nicht klar differenzieren, ob kurze Relaxationszeiten durch größere teilgesättigte oder kleinere vollgesättigte Poren verursacht werden. Für die Korrelation mit der relativen Luftfeuchte im Baustoff erfolgt zunächst eine künstliche Regulierung im Klimaschrank. Durch einen neuentwickelten Ansatz von Hillerborg lassen sich dann bei jeder Luftfeuchte die adsorbierten Wasserschichtdicken und der Porensättigungsgrad für die vorhandenen Porengrößen berechnen. Mithilfe des berechneten Porensättigungsgrades lässt sich eine genauere Analyse der zeitlichen Entwicklung von Relaxationszeitenverteilungen (insbesondere bei Trocknungs- und Aufsättigungsprozessen) vornehmen. Somit sollen erstmals Aussagen zu kürzeren Relaxationszeiten bei teilgesättigten Porensystemen, die beispielsweise auch eine multimodale Porengrößenverteilung aufweisen, getroffen werden können.
In dieser Arbeit wird die Kombination aus NMR und der relativen Luftfeuchte an sehr porösen Dämmplatten aus Kalziumsilikat, die zur Wärmedämmung sowie der Entgegenwirkung von Schimmelbildung eingesetzt werden, angewendet. Untersucht werden 28 Proben à 6 Gruppen, die von unterschiedlichen Herstellern stammen bzw. unterschiedlich hergestellt wurden.
Ultraschallmessverfahren werden seit Langem erfolgreich für Prüfaufgaben im Bauwesen eingesetzt. Die dauerhafte Überwachung und frühzeitige Erkennung von Schäden an komplexen Neubauten und alternder Infrastruktur kann mittels Ultraschall-Transmissionsmessungen und speziellen Auswertemethoden, wie z. B. Korrelationverfahren und Codawelleninterferometrie, realisiert werden. Für die Dauerüberwachung wurde ein kompaktes System entwickelt, das Ultraschall-Messdaten erfassen und ins Internet auf einen FTP-Server übertragen kann. Es können hierbei alle angeschlossenen Prüfköpfe für jede Messung wahlweise als Sender oder Empfänger geschaltet werden. Es wurden Vorverstärker entwickelt, bei denen die Versorgung mit Strom über die Messleitung erfolgt. Dadurch können die Verstärker nahe am Prüfkopf positioniert werden. Durch Änderungen in den Ultraschall-Signalen können Schädigungen des Bauteils, wie z.B. Risse, in Echtzeit erkannt werden.
Leitungswasserschäden nahmen im Jahr 2016 mit rund 2,6 Milliarden Euro den größten Posten bei Gebäudeversicherungen ein. Die Bestimmung und Lokalisierung des Schadensausmaßes ist dabei ein erster wichtiger Schritt, um die erforderlichen Sanierungsarbeiten abschätzen und effizient vornehmen zu können. Hierfür sind Radar und Neutronensonden bereits etablierte Verfahren. Für verlässliche Aussagen zum quantitativen Feuchtegehalt eines Baustoffes werden jedoch zerstörende Sondierungsbohrungen zur Kalibrierung der aufgenommenen Daten benötigt. Dieser hohe zeitliche und finanzielle Aufwand soll zukünftig durch den parallelen Einsatz der genannten Messverfahren verhindert werden. In der durchgeführten Studie wurden Estrichprobekörper auf Zement- und Anhydritbasis mit variablen Dicken und Festigkeiten hergestellt und deren Austrocknung mit Radar und Neutronensonde über einen Zeitraum von 90 Tagen beobachtet. Als Referenzverfahren zur Ermittlung des Feuchteverlaufs dienten die gravimetrische Darr- und chemische Calcium-Carbid-Methode, welche an kleineren Schwesterproben der gleichen Charge angewendet wurden. Kontinuierliche Wägungen der größeren Probekörper gaben hierbei Aufschluss über den durch Austrocknung schwindende Wasseranteil. Aus dem aufgenommen Radardatensatz konnten anschließend markante Signalmerkmale im Zeit- und Frequenzbereich extrahiert und deren Zusammenhang zum Feuchtegehalt der Estrichtypen untersucht werden. Hierbei wurden gängige Methoden aus der Literatur zur Feuchtemessung mit Radar angewandt, wobei die Kombination dieser und das Hinzuziehen der Neutronensonde mittels Datenfusion zu einem höheren Informationsgehalt beiträgt. Somit kann eine zerstörungsfreie Quantifizierung des Feuchteschadens an schwimmenden Fußbodenaufbauten vorgenommen werden
The introduction of the 5G technology and automotive radar applications moving into higher frequency ranges trigger further miniaturization of LTCC technology (low temperature co-fired ceramics). To assess dimensional tolerances of inner metal structures of an industrially produced LTCC multilayer, computer tomography (CT) scans were evaluated by machine learning segmentation.
The tested multilayer consists of several layers of a glass ceramic substrate with low resistance silver-based vertical interconnect access (VIA). The VIAs are punched into the LTCC green tape and then filled with silver-based pastes before stacking and sintering. These geometries must abide by strict tolerance requirements to ensure the high frequency properties.
This poster presents a method to extract shape and size specific data from these VIAs. For this purpose, 4 measurements, each containing 3 to 4 samples, were segmented using the trainable WEKA segmentation, a non-commercial machine learning tool. The dimensional stability of the VIA can be evaluated regarding the edge-displacement as well as the cross-sectional area. Deviation from the ideal tubular shape is best measured by aspect ratio of each individual layer. The herein described method allows for a fast and semi-automatic analysis of considerable amount of structural data. This data can then be quantified by shape descriptors to illustrate 3-dimensional information in a concise manner. Inter alia, a 45 % periodical change of cross-sectional area is demonstrated.
Small unmanned aircraft are used increasingly as flying sensor platforms to perform tasks such as gas distribution mapping or environmental monitoring. Sometimes, these applications require knowledge of the ambient wind field.
In general, it would be interesting to avoid any additional hardware, both on ground and on the aircraft. Here, we present an approach to estimate the wind vector just by exploiting the state variables of the aircraft.
Nicht nur die Qualitätssicherung von Bauteilen wird immer wichtiger und muss immer höheren Anforderungen entsprechen, sondern auch die dafür verwendete Prüfeinrichtung und die Sensorik. Für die Qualitätssicherung von Ultraschall-Prüfköpfen mit Luftankopplung bestand die bisherige Lösung darin, baugleiche Wandler als Aktuatoren (Referenzsender) einzusetzen.
Für eine Weiterentwicklung der Wandler ist eine akustische Quelle wünschenswert, die eine weit größere Bandbreite mit flachem Frequenzgang aufweist, als die zu untersuchenden Prüfköpfe. Hier bieten sich thermoakustische Wandler an, die keine ausgeprägten Resonanzen haben und über eine hohe Bandbreite verfügen (min. 10 kHz bis 1 MHz). Diese wurden von der BAM in Berlin entwickelt und decken den Frequenzbereich von typischen Luftultraschall-Prüfköpfen vollständig ab.
Der Vortag beschreibt die Besonderheiten der Ansteuerung dieser Wandler, die einen Innenwiderstand von ca. 7 Ohm besitzen und eine Pulsleistung von etwa 10 kW benötigen.
Ferner werden erste Ergebnisse der Charakterisierung von unterschiedlichen piezokeramischen Prüfköpfen im Frequenzbereich von 50 kHz bis 500 kHz präsentiert.
Beispielhaft zeigte ein Prüfkopf mit mehreren Anpassschichten lokale Frequenzunterschiede im Schallfeld.
19th and 20th centuries glass paint layers consist of a colour body and a colourless lead silicate flux, in which borax or boric acid was added as further component to improve the paint ability and to reduce the firing temperature for multiple layers of paint. Model glasses were used in laboratory tests to investigate the stability of glass paints with additions of boron oxide. To determine boron in paint layers, a LIBS-system with pulsed NdYAG-laser was used.
Using a swarm of copter-based gas-sensitive aerial nano robots for monitoring indoor air quality is challenging due to, e.g., limited air space in buildings. To avoid an over-regulation of the available indoor air space (e.g., prohibit copters to fly above each other), a safety region around each copter must be defined to guarantee a safe operation of the swarm.
The key contributions of this poster are the realization of experiments that investigate the influence of the rotor downwash on flying vertically displaced nano robots and the development of a model describing the above-mentioned safety region.