- Modell
- KUT350 / KY880S / KY990S / KY9901PLUS
- Abtastfrequenz
- 150 MHz / 200 MHz / 320 MHz / 800 MHz in dieser Reihenfolge
- Messbereich
- 0 bis 10000 mm beim KUT350; 0 bis 6000 mm beim KY880S; 15 bis 10000 mm beim KY990S; bis 15000 mm beim KY9901PLUS
- Schallgeschwindigkeit
- 1000 bis 15000 m/s beim KUT350 als Kartenwert, während auf derselben Seite auch 100 bis 20000 m/s abgedruckt sind; 100 bis 15000 m/s und 100 bis 20000 m/s bei den oberen Modellen
- Verstärkung
- 0 bis 120 dB beim KUT350, KY990S und KY9901PLUS; 0 bis 110 dB beim KY880S
- Empfindlichkeitsreserve
- 62 dB oder besser beim KUT350 als Kartenwert, 65 dB in dessen Detailtabelle, und über 62 dB bzw. 65 dB bei den übrigen Modellen
- Prüfkanäle
- 500 Gruppen über die Baureihe
- Speicher
- 100 A-Bilder beim KUT350 und KY880S; U-Disk-Speicherung beim KY990S und KY9901PLUS
- Sondenmodi
- Einkristall- und Doppelkristallbetrieb, umschaltbar
- Kurvenfunktionen
- DAC und AVG beim KUT350; der KY9901PLUS ergänzt Oberflächenkorrektur und Risshöhenmessung
Ein Ultraschall-Fehlerprüfgerät wird dort eingesetzt, wo der interessierende Fehler im Inneren des Werkstoffs liegt und kein Oberflächenverfahren ihn erreicht. Schall wird in das Teil gesendet, was zurückkommt wird zeitlich ausgewertet, und eine Unstetigkeit vor der Rückwand meldet sich als früheres Echo mit einer Amplitude, die etwas über ihre Größe aussagt.
Das Gerät ist nur die Hälfte dieser Messung. Welche Echos erscheinen und was sie bedeuten, hängt von der Sonde ab, die den Schall gesendet hat, und von der Kalibrierung, die dem Rücksignal eine absolute Bedeutung gibt - und beides wird je Aufgabe vereinbart und nicht von der Stange gekauft.
Was das Gerät ist
Ein Gehäuse mit Anzeige, eine Sonde und eine Kalibrierung. Das Gehäuse erzeugt den Impuls, misst die Laufzeit des Rücksignals, wendet die Verstärkung an und zeigt das Signal an; die Sonde wandelt Elektrizität in Schall und zurück; die Kalibrierung - Vergleichsreflektoren bekannter Größe oder die Kenndaten der Sonde selbst - ist das, was eine Amplitude in einen Wert umrechnet, der mit einem Abnahmeniveau verglichen werden kann.
Die vier Modelle dieser Baureihe unterscheiden sich entlang dieser Linien und nicht der Art nach. Alle vier teilen 500 Prüfkanalgruppen, Farbbildschirme mit Sprachumschaltung und eine USB-Anbindung an einen PC mit der auf einem U-Disk mitgelieferten Software. Was sie trennt, ist die Abtastfrequenz von 150 MHz bis 800 MHz, der Messbereich und ob Bilder intern oder auf einem wechselbaren Datenträger gespeichert werden.
Die Echos lesen
Das Gerät misst den Abstand zwischen dem Sendeimpuls und jedem zurückkehrenden Echo und rechnet ihn mit der Schallgeschwindigkeit des Werkstoffs in eine Entfernung um. Deshalb muss die Geschwindigkeit korrekt gesetzt sein, und deshalb wiegt die Ungenauigkeit des Materials beim Geschwindigkeitsbereich des KUT350 schwer: Für Stahl liegt der Wert bei Longitudinalwelle bei etwa 5920 m/s, und dieselbe Laufzeit ergibt in Aluminium oder in austenitischem Edelstahl eine andere Entfernung.
Die Größe wird geschlossen, nicht gemessen. Die Amplitude eines Echos hängt von der Größe des Reflektors, seiner Orientierung und seiner Entfernung ab, eine Amplitude allein sagt also wenig. Das Gerät zeichnet eine Vergleichskurve - in dieser Baureihe DAC - auf, indem es Echos bekannter Reflektoren in mehreren Tiefen aufnimmt, und jedes weitere Echo wird gegen diese Kurve verglichen. Angegeben wird damit eine Ersatzgröße bei einer festgelegten Schwelle, und genau darauf ist ein Abnahmestandard formuliert.
Die Sonden und warum sie nicht im Datenblatt stehen
Das Material spezifiziert die Geräte gründlich und die Sonden überhaupt nicht. Die Packliste des KUT350 nennt eine Geradeaussonde und eine Winkelssonde, ohne Frequenz, Kristallgröße oder Winkel anzugeben, und an keiner anderen Stelle erscheint eine Sondenspezifikation.
Das ist keine kleine Auslassung, denn die Sonde entscheidet, was gefunden werden kann. Eine Geradeaussonde sendet den Schall entlang ihrer Achse und findet Dopplungen und Fehler parallel zur Oberfläche; eine Winkelssonde bricht den Strahl in den Werkstoff und ist das, worauf die Schweißnahtprüfung aufbaut, da die interessierenden Fehler in einer Schweißnaht üblicherweise schräg zur Oberfläche liegen. Die Frequenz tauscht Eindringtiefe gegen Auflösung, und die Kristallgröße tauscht Strahlbreite gegen Energie. Das Gerät zu kaufen, ohne die Sonden zu klären, lässt die tatsächliche Leistungsfähigkeit des Sets offen; die Sonden gehören deshalb neben dem Gerät in die Anfrage.
Die Modelle und worin sie sich unterscheiden
Der KUT350 ist das Einstiegsmodell mit berührungsempfindlichem Bildschirm, 150 MHz Abtastrate und einem Messbereich bis 10000 mm. Der KY880S hat den kürzesten Messbereich mit 6000 mm und ist für den größten Anteil der industriellen Routinearbeit beschrieben. Der KY990S wechselt in ein Hochformat mit U-Disk-Speicherung und einer weiteren Betriebstemperatur. Der KY9901PLUS ergänzt die höchste Abtastrate, den längsten Messbereich, die engsten Linearitätswerte und zwei Funktionen, die die anderen nicht haben: Oberflächenkorrektur und Risshöhenmessung, was ihn zum Modell für die Charakterisierung eines Fehlers macht und nicht nur für seine Lokalisierung.
Messgrenzen und Auswahlkriterien
Der KUT350 trägt vier Ungereimtheiten, die das Material offen benennt, und alle vier werden hier weitergeführt statt geklärt. Die Schallgeschwindigkeit erscheint als drei verschiedene Bereiche über Karte und Detailtabelle derselben Seite. Die vertikale Linearität ist auf der Karte mit 2 % und in der Tabelle mit 3 % angegeben. Die Gesamtabmessungen unterscheiden sich um einen Millimeter. Und die Mindestanzeige von 15 mm in Stahl steht gegen eine angegebene Eignung für dünne Teile ab 3 mm, ohne dass beides abgeglichen wird.
Das Material trägt außerdem seine eigenen Hinweise: Die Detailtabelle erklärt, dass ihre Parameter nur der Orientierung dienen, und die Packliste erklärt den Inhalt für anpassungsfähig. Diese Hinweise werden als Vorgaben gelesen, und die betroffenen Werte werden unter Angabe erforderlich geführt statt als Spezifikation.
Auch die Grenzen, die zum Verfahren gehören, sind zu nennen. Der Schall muss in den Werkstoff eintreten, die Oberfläche muss also glatt genug sein und ein Koppelmittel den Spalt überbrücken. Der Strahl hat eine Breite und ein Nahfeld, ein Fehler kleiner als der Strahl wird also vom Strahl bestimmt, und ein Fehler sehr dicht unter der Oberfläche liegt dort, wo sich der Strahl noch nicht ausgebildet hat. Grobkörniger und austenitischer Werkstoff streut den Strahl und hebt den Rauschpegel an. All das bestimmt, was für eine gegebene Aufgabe zugesagt werden kann, und all das wird in der Prüfanweisung vereinbart und nicht am Gerät entdeckt.
Bestellung
Die Größen, die die Antwort festlegen, sind der Werkstoff und seine Güte; der gesuchte Fehler und seine Lage im Querschnitt; der Querschnittsbereich und eine Zeichnung der Fügestelle; der Abnahmestandard und das Abnahmeniveau; der Oberflächenzustand zum Zeitpunkt der Prüfung; ob gespeicherte Bilder und ein schriftlicher Bericht gefordert sind, was zwischen den Modellen mit wechselbarem Speicher und denen ohne entscheidet; und die Sonden, die im Material nicht spezifiziert sind und gesondert zu vereinbaren bleiben, einschließlich der vom Standard geforderten Winkel. Steht der Standard noch nicht fest, senden Sie die Fügestellenzeichnung und die Einsatzbedingungen - ein Angebot kann darauf ausgestellt und angepasst werden, sobald die Abnahmekriterien festliegen. Menge, Bestimmungshafen und gewünschter Liefertermin vervollständigen die Anfrage.
Jeder der folgenden Werte stammt aus der Quelldokumentation. Ist ein Parameter im verfügbaren Material nicht angegeben, wird er als Angabe erforderlich gekennzeichnet statt geschätzt.
