Phased-Array-Glossar
A-Bild: Ultraschallwelle, dargestellt als Amplitude aufgetragen als Funktion der Laufzeit. Kann gleichgerichtet oder nicht gleichgerichtet (HF) sein.
Apodisation: Eine computergesteuerte Funktion, die eine niedrige Spannung an die äußeren Elemente eines Arrays anlegt, um die Amplitude ungewollter Nebenkeulen zu reduzieren.
Apertur: Bei der Phased-Array-Prüfung ist es die Breite des Elements oder der Gruppe von Elementen, die gleichzeitig gepulst werden.
Laterale Abtastung: Andere Bezeichnung für Sektorabtastung. Es ist eine zweidimensionale Ansicht aller Daten der Amplitude und Laufzeit oder Tiefe von allen Sendemodulierungen einer Phased-Array-Prüfung, die um Verzögerung und Einschallwinkel korrigiert sind.
B-Bild: Zweidimensionale Ansicht von Ultraschalldaten der Tiefe oder des Abstands des Reflektors zur Schallbündelposition. Ein B-Bild kann einen Wert oder einen Querschnitt anzeigen.
B-Bild, von einem Wert: Zweidimensionale Ansicht des ersten oder des größten Reflektors in der Blende. Dieses Format wird häufig mit Ultraschallprüfgeräten und erweiterten Dickenmessern eingesetzt. Es zeigt einen Reflektor an jedem Datenpunkt an.
B-Bild, Querschnitt: Zweidimensionale Ansicht von Ultraschalldaten mit allen Datenpunkten von gespeicherten A-Bildern, die alle Reflektoren, und nicht nur den ersten oder größten Reflektor, in einem Querschnitt anzeigen. Dies ermöglicht die Darstellung von Reflektoren im Prüfteil nah und fern der Oberfläche.
Bandbreite: Frequenzbereich innerhalb festgelegter Amplitudengrenzen. An dieser Stelle sollte vermerkt werden, dass typische ZfP-Prüfköpfe keine Schallwellen in einer einzigen Frequenz erzeugen, sondern vielmehr in zahlreichen Frequenzen orientiert am bestimmten Nennwert der Frequenz. Der Industriestandard legt diese Bandbreite bei -6 dB (oder bei der Hälfte der Amplitude) fest. Nach einer allgemeinen Regel führt eine hohe Bandbreite zu einer besseren Auflösung nahe der Oberfläche sowie in Achsrichtung, wohingegen eine schmale Bandbreite einen höheren Energieausstoß bewirkt, was zu höherer Empfindlichkeit führt.
Schallbündelgestaltung: Bei der Phased-Array-Prüfung werden Schallbündel in bestimmter Position, in bestimmtem Winkel und/oder Fokus die Elemente in einem Phased-Array-Sensors in einer Zählfolge gepulst.
Schallbündelausbreitung: Divergenzwinkel auf der Achse des Schallbündels in seinem Fernfeld.
Schallbündelausrichtung: Fähigkeit den Einschallwinkel des im Phased-Array-Sensors erzeugten Schallbündels zu ändern.
Justierung des Vorlaufkeilvorlaufs: Verfahren, bei dem elektronisch die Schallwege verschiedener Schallbündelkomponenten in einem Vorlaufkeil kompensiert werden. Es wird eingesetzt, um die gemessene Schallweglänge zu einem Reflektor zu normalisieren.
Justierung der Empfindlichkeit: Verfahren, um elektronisch die Amplituden aller Schallbündelkomponenten in einer Phased-Array-Prüfung abzugleichen. Dies kompensiert normalerweise die Variationen der Empfindlichkeit von Element zu Element und den variierenden Energietransport an verschiedenen Einschallwinkeln.
C-Bild: Zweidimensionale Ansicht von Ultraschalldaten der Amplitude oder Laufzeit/Tiefe, die als Draufsicht auf das Prüfteil dargestellt wird.
Fernfeld: Schallbündelbereich, der sich hinter dem letzten Druckmaximum auf der Schallbündelachse ausbreitet. Die Schallbündelausbreitung entsteht im Fernfeld.
Sendemodulierungen: Programmiertes Modell zeitlicher Verzögerung zum Pulsen und Empfangen von einzelnen Elementen eines Phase-Array-Sensors. Dies ermöglicht, das Schallbündel und das Echo zu steuern und zu fokussieren.
Fokussierung: Beim Ultraschall ist es der Punkt, an dem ein Schallbündel zu minimalem Durchmesser und maximalem Schalldruck zusammenläuft und an dem sich dahinter das Schallbündel ausbreitet.
Überlagerungen (Gitterkeulen): Ungewollte Schallbündelkomponenten, die sich auf den Seiten des Energiezentrums bilden und die durch gleichmäßiges Abtasten durch die Sensorelemente entstehen. Überlagerungen entstehen nur mit Phased-Array-Sensoren und durch Strahlenkomponenten in Verbindung mit regelmäßigem, periodischem Abstand einzelner Elemente. Siehe auch Nebenkeulen.
Huygenssches Prinzip: Physikalisches Prinzip über das Wellenverhalten und es besagt, dass jeder Punkt einer fortlaufenden Wellenfront als Ausgangspunkt einer neue Kugelwelle betrachtet werden kann. Die resultierende einheitliche Wellenfront ist die Summe dieser Kugelwellen.
Linien-Scan: Abtastung, bei der sich das akustische Schallbündel auf der Hauptachse des Phased-Array-Sensors ohne mechanische Bewegung bewegt. Eine einzige Sendemodulierung wird über Gruppen aktiver Elemente getaktet, sodass ein gerades Schallbündel oder ein Schallbündel im Winkel erzeugt wird, was sich der Länge des Sensors nach vorwärts bewegt.
Nahfeld: Schallbündelbereich zwischen dem Sensor und dem letzten Schalldruckmaximum auf der Schallbündelachse. Die Sensoren können nur im Nahfeld fokussiert werden.
Phased-Array-Sensor (Gruppenstrahler): Ultraschallkopf mit mehreren Elementen (normalerweise mit 16, 32 oder 64 Elementen), um steuerbare Schallbündel zu erzeugen, die zeitverzögert angeregt und empfangen werden können.
Phasentaktung: Einwirkung zweier oder mehrerer Wellen mit der gleichen Frequenz, aber mit verschiedenen zeitlichen Verzögerungen, was zu konstruktiver oder destruktiver Interferenz führt.
Abstand: Abstand zwischen den einzelnen Elementen im Phased-Array-Sensor.
Ebene, aktive ~: Parallele Ausrichtung zur Achse des Phased-Array-Sensors, der mehrere Elemente umfasst.
Ebene, passive ~: Parallele Ausrichtung zur Länge des einzelnen Elements oder zur Breite des Sensors.
Ebene, Streuung: Variierende Ausrichtung der Schallbündelrichtung eines Phased-Array-Sensors.
Impulsdauer: Zeitintervall zwischen dem Punkt, an dem die erste Impulsflanke einer Wellenform die festgelegte Amplitude erreicht (normalerweise -20 dB in Bezug zum Maximum), bis zu dem Punkt, an der die abfallende Flanke der Wellenform die gleiche Amplitude erreicht. Eine höhere Bandbreite reduziert normalerweise die Impulsdauer, wohingegen eine niedrige Bandbreite die Impulsdauer erhöht. Die Impulsdauer hängt sehr von den Einstellungen des Impulsgenerators ab.
Auflösung, Winkel-: Die Winkelauflösung ist in Phased-Array-Systemen der niedrigste Winkelwert zwischen zwei A-Bildern, womit benachbarte Defekte in der gleichen Tiefe einzeln auflösbar sind.
Auflösung, Achs-: Abstand der Mindesttiefe zwischen zwei festgelegten Reflektoren, so dass jeder einzeln identifiziert werden kann. Eine höhere Frequenz oder Bandbreite verringert normalerweise die Achsauflösung.
Auflösung, fern der Oberfläche: Mindestabstand vom Rückwandecho bis zu einem festgelegten Reflektor, der ein Amplitudenecho besitzt, das mindestens 6 dB höher als die erste Impulsflanke des Rückwandechos ist. Allgemein ist es der nächste Abstand von der Rückwand, an der ein Reflektor identifiziert werden kann.
Auflösung, Lateral-: Der laterale Mindestabstand ist in Phased-Array-Systemen zwischen zwei festgelegten Reflektoren, so dass jeder einzeln identifiziert werden kann. Dies bezieht sich auf die Konstruktion des Phased-Array-Sensors und die ausgewählte programmierte Sendemodulierung.
Auflösung, nahe der Oberfläche: Mindestabstand vom Schalleintrittspunkt bis zu einem festgelegten Reflektor, der ein Amplitudenecho besitzt, das mindestens 6 dB höher ist als die abfallenden Flanken des Sendeimpulses, die Verzögerung oder das Vorlaufkeilecho. Allgemein ist es der nächste Abstand vom Schalleintrittspunkt, an der ein Reflektor identifiziert werden kann. Der Bereich hinter diesen Punkt ist als toter Bereich bekannt, der sich allgemein verringert, wenn die Verstärkung sich verringert.
Sektorbild (S-Bild): Zweidimensionale Ansicht aller Daten der Amplitude und Laufzeit oder Tiefe von allen Schallbündeln eines Phased-Array-Sensors, die um Verzögerung und Einschallwinkel korrigiert sind.
Nebenkeulen: Ungewollte Schallbündelkomponenten, die sich an den Seiten des Energiezentrums bilden und die durch Schalldruck entstehen, der aus Sensorelementen an verschiedenen Winkeln der Hauptkeule austritt. Nebenkeulen werden durch alle Ultraschallköpfe erzeugt. Siehe auch Gitterkeulen.
Apertur, virtuelle ~: Gesamtbreite einer Gruppe von Phased-Array-Elementen, die gleichzeitig gepulst werden.