Ultraschallbild (A-, B-Bild) des Referenzdatensatzes an einem Prüfköper aus Polyamid
Quelle: BAM, Fachbereich Zerstörungsfreie Prüfmethoden für das Bauwesen
Die Bewertung von technischen Komponenten und Materialien hinsichtlich von Zustand und Qualität mit Hilfe von zerstörungsfreien Prüfverfahren nimmt sowohl bei der industriellen Serienfertigung als auch bei der individuellen Beurteilung von Bauteilen eine herausragende Rolle ein. Für unterschiedlichste Prüfaufgaben wie beispielsweise die Messung der Dicke eines Bauteils kommt hierbei unter anderem das Ultraschallecho-Verfahren zur Anwendung. Die sichere Anwendung des Prüfverfahrens setzt zum einen eine hohe Qualifikation des Anwenders voraus und zum anderen muss die Leistungsfähigkeit des Prüfverfahrens in umfangreichen Testszenarien nachgewiesen werden. Ein wichtiger Baustein hierfür ist die richtige Interpretation der Messdaten durch den Anwender.
An der Bundesanstalt für Materialforschung und Prüfung (BAM) in Berlin werden unter anderem Prüfverfahren entwickelt und ihre Leistungsfähigkeit nachgewiesen. Hierfür werden Referenzen wie Materialien, Prüfverfahren oder auch Datensätze erzeugt, die dazu dienen, diese entwickelten Prüfverfahren zu bewerten. Ein wichtiger Baustein dieser Referenzen sind Datensätze, die entsprechend der BAM Data Policy erstellt und auf Basis der FAIR-Regeln (Findability, Accessibility, Interoperability, and Reuse) der wissenschaftlichen Community sowie Anwendern von Prüfverfahren in der Praxis zur Verfügung gestellt werden.
Bei dem veröffentlichten Datensatz handelt es sich um Ultraschalldaten. Der untersuchte Prüfkörper besteht aus dem isotropen, homogenen Material Polyamid. Die Oberfläche des Prüfkörpers wurde mit einem automatischen Scannersystem in einem punktförmigen Gitter vollflächig abgetastet. Der Wert des Datensatzes für die Anwender der Prüfmethode besteht darin, dass übliche Baustoffe wie Beton eine stark heterogene Struktur aufweisen, die aufgrund der Streuung des Ultraschallsignals zu einer starken Schallschwächung führen. Diese Effekte sind bei einem isotropen, homogenen Material wie Polyamid nicht vorhanden. Weiterhin ist durch die maschinelle Fertigung des Prüfkörpers eine sehr hohe Genauigkeit bei den geometrischen Abmessungen sichergestellt.
Von dem veröffentlichten Datensatz können verschiedene Interessengruppen profitieren. Es ist beispielsweise möglich, mithilfe des Datensatzes die Ergebnisse unterschiedlicher Rekonstruktionsalgorithmen miteinander zu vergleichen (z. B. in einem Ringversuch). Weiterhin können die Auswirkungen der Variation von Eingangsparametern bei einer Rekonstruktionsrechnung überprüft werden. Zusätzlich kann der Datensatz zur Evaluierung von Simulationsrechnungen über die Ausbreitung von Ultraschallsignalen in Polyamid verwendet werden.
Low frequency ultrasonic dataset for pulse echo object detection in an isotropic homogeneous medium as reference for heterogeneous materials in civil engineering
Stefan Maack, Stefan Küttenbaum, Benjamin Bühling, Ernst Niederleithinger
veröffentlicht in Data in Brief, Band 42, Artikel 108235, Seite 1 - 11, 2022
BAM Abteilung Zerstörungsfreie Prüfung Fachbereich Zerstörungsfreie Prüfmethoden für das Bauwesen