Was Ultraschall-Wanddickenmessgeräte sind
Ein Ultraschall-Wanddickenmessgerät misst die Wanddicke eines Werkstoffs von nur einer Seite aus. Ein Taster sendet einen kurzen Impuls hochfrequenter Schallwellen in die Oberfläche, und das Gerät misst die Zeit bis zum Echo von der Rückfläche; weil die Schallgeschwindigkeit im Werkstoff bekannt ist, wird diese Zeit in eine Dicke umgerechnet. Nichts muss aufgetrennt werden, und die innere Oberfläche muss nie erreicht werden.
Dieser einseitige Zugang macht das Gerät für die Überwachung von Korrosion und Erosion zentral. An Rohrleitungen, Druckbehältern, Lagertanks und Schiffsrümpfen dünnt die Wand von innen ab, während die Außenseite unversehrt aussieht. Eine Untersuchung, die die Restwand an einem Raster von Punkten misst und sie über die Zeit wiederholt, macht aus einem unsichtbaren Vorgang einen Trend, auf den reagiert werden kann, bevor ein Versagen eintritt.
Die Messung ist nur so gut wie zwei Eingangsgrößen: die Schallgeschwindigkeit des Werkstoffs und die Qualität der Ankopplung zwischen Taster und Oberfläche. Wo eine Beschichtung auf der Oberfläche liegt, wo das Metall angefressen oder überschliffen ist oder wo die Temperatur hoch ist, braucht der Messwert mehr als einen einfachen Impuls-Echo-Durchgang, um aussagekräftig zu sein. Diese Seite behandelt diese Bedingungen und die Abgrenzung zu den übrigen zerstörungsfreien Verfahren.
Wie Ultraschall-Wanddickenmessgeräte messen
Das Gerät misst eine Zeit und rechnet sie mit einer Geschwindigkeit um. Diese Geschwindigkeit ist eine Werkstoffeigenschaft und ändert sich mit der Legierung und mit der Temperatur, sie muss also aus einer Tabelle entnommen oder, besser, an einer Probe desselben Werkstoffs mit bekannter Dicke ermittelt werden. Ein auf Stahl eingestelltes Gerät meldet auf Aluminium oder auf Edelstahl die falsche Dicke, und zwar nicht um einen kleinen Betrag.
Die Ankopplung ist die zweite Abhängigkeit. Schall dieser Frequenzen breitet sich in Luft nicht nutzbar aus, weshalb ein flüssiges oder gelartiges Koppelmittel den Spalt zwischen Taster und Oberfläche überbrückt. Eine raue, verzunderte oder gekrümmte Oberfläche braucht ein zäheres Koppelmittel, und auf einer stark angefressenen Oberfläche kann der Taster über eine Mulde hinweg ankoppeln und ein Echo von der ursprünglichen Wand statt vom Grund der Mulde liefern - und das ist die gefährliche Fehlerrichtung.
Für verschiedene Probleme gibt es zwei Messarten. Eine Einfach-Echo-Art liest das erste zurückkehrende Echo und passt zu einer sauberen Oberfläche. Eine Echo-zu-Echo-Art vergleicht zwei aufeinanderfolgende Rückwandechos, wodurch der Einfluss einer Beschichtung oder Lackschicht auf der Oberfläche herausfällt. Wo die Beschichtung bleiben muss, ist Echo-zu-Echo das, was die Messung überhaupt ermöglicht, um den Preis einer größeren kleinsten auflösbaren Dicke.
Ausführungsvarianten
Der größte Teil der Spezifikation wird durch diese Entscheidungen festgelegt und nicht durch die Genauigkeitsklasse. Jede schränkt die nächste ein, deshalb werden sie der Reihe nach geklärt.
| Konfiguration | Festzulegende Optionen | Was sie tatsächlich entscheidet |
| Messart | Einfach-Echo und Echo-zu-Echo zur Messung durch eine Beschichtung hindurch | Ob Lack oder eine Auskleidung vor der Messung entfernt werden muss und welche kleinste Dicke das Gerät auflösen kann. |
| Tastertyp | Anschalltaster, Doppelelementtaster sowie Vorlauf- oder Hochtemperaturtaster | Bei welchen Oberflächenbedingungen und in welchem Temperaturbereich das Gerät arbeiten kann. Ein Doppelelementtaster ist die übliche Wahl bei rauer oder gekrümmter Oberfläche. |
| Tasterfrequenz | Der verfügbare Frequenzbereich, ausgewählt gegen Werkstoff und Dicke | Das Verhältnis zwischen Durchdringung und Auflösung. Eine höhere Frequenz löst dünne Querschnitte besser auf; eine niedrigere durchdringt grobkörnigen oder stark dämpfenden Werkstoff weiter. |
| Einstellung der Schallgeschwindigkeit | Eine Tabelle gängiger Werkstoffe oder ein an einem Referenzstück ermittelter Wert | Ob der Messwert überhaupt an der richtigen Stelle liegt. Dies ist die mit Abstand größte Quelle grober Fehler bei einer Untersuchung. |
| Kalibrieranordnung | Eine eingebaute Referenzstufe oder ein getrennter Block bekannter Dicke | Ob das Gerät am Einsatzort geprüft werden kann, was eine Untersuchungsanweisung üblicherweise verlangt. |
| Messwertarten | Minimalwerterfassung und eine Scan-Art, die den niedrigsten über eine Fläche gefundenen Wert mitführt | Ob eine angefressene Fläche gefunden und berichtet werden kann. Eine einzelne Punktmessung auf einer korrodierten Oberfläche ist kein repräsentativer Wert. |
| Datenspeicherung und -übertragung | Interner Speicher, Raster- oder Punktprotokollierung und eine Schnittstelle zum Auslesen | Ob die Untersuchung einen Nachweis erzeugt, der mit dem vorherigen verglichen werden kann, statt einer Reihe von Zahlen auf Papier. |
| Umgebungsschutz und Temperatur | Schutzart und die Oberflächentemperatur, die Taster und Koppelmittel vertragen | Ob das Gerät an einer heißen Leitung oder unter nassen Bedingungen eingesetzt werden kann, ohne auf eine Stilllegung zu warten. |
So wählen Sie Ultraschall-Wanddickenmessgeräte aus
| Faktor | Warum er die Antwort bestimmt | Wie er vor der Anfrage geklärt wird |
|---|
| Werkstoff und Schallgeschwindigkeit | Die Umrechnung hängt davon ab, und ein falscher Wert verschiebt die gesamte Untersuchung | Den Werkstoff benennen und sagen, ob ein Referenzstück bekannter Dicke verfügbar ist. |
| Zu messender Wanddickenbereich | Er legt die Tasterfrequenz fest und im Echo-zu-Echo-Betrieb, ob die Wand dick genug ist, um durch eine Beschichtung hindurch gelesen zu werden | Die erwartete kleinste und größte Restwand angeben. |
| Zugang und Oberflächenzustand | Der einseitige Zugang ist die Voraussetzung, doch die Oberfläche muss trotzdem bearbeitbar sein | Die Oberfläche beschreiben: beschichtet, lackiert, angefressen, verzundert, korrodiert oder spanend bearbeitet. |
| Oberflächentemperatur | Sie begrenzt den Tastertyp und das Koppelmittel | Die Arbeitstemperatur angeben und sagen, ob eine Stilllegung möglich ist. |
| Ob die Beschichtung entfernt werden darf | Das Entfernen kostet Zeit und kann auf einer fertigen Oberfläche selbst unzulässig sein | Angeben, ob der Lack oder die Auskleidung erhalten bleiben muss. |
| Gewünschte Auflösung gegen den vorhandenen Spielraum | Ein Restwand-Spielraum nahe der Messunsicherheit verlangt ein feineres Verfahren | Sagen, welche Entscheidung die Zahlen stützen sollen und wie nah am Grenzwert die Ergebnisse voraussichtlich liegen werden. |
| Anforderung an die Aufzeichnung | Eine wiederholbare Untersuchung braucht feste Rasterpunkte und gespeicherte Messwerte | Angeben, ob die Ergebnisse mit einer früheren Untersuchung verglichen werden sollen und in welchem Format. |
Ist einer dieser Punkte noch offen, senden Sie, was bekannt ist. Ein Angebot lässt sich gegen eine Aufgabenbeschreibung erstellen und nach Ergänzung der Lücken verfeinern.
Die nächstliegenden Alternativen
Das sind die Typen, um die es bei einer Anfrage für Ultraschall-Wanddickenmessgeräte meist tatsächlich geht, und der Punkt, an dem die Auswahl wirklich entschieden wird.
| Nächste Alternative | Was sie vom Ultraschall-Wanddickenmessgerät unterscheidet |
| Ultraschallprüfgeräte | Nutzt dieselbe Physik, um innere Fehler zu suchen - Risse, Dopplungen, Einschlüsse -, statt eine Wand zu messen. Ein Wanddickenmessgerät beantwortet, wie viel Werkstoff übrig ist; ein Fehlerdetektor beantwortet, ob der Werkstoff einwandfrei ist. Wo eine Untersuchung eine auffällige Stelle findet, ist der Fehlerdetektor der nächste Schritt. |
| Schichtdickenmessgeräte | Messen die Schicht auf der Oberfläche, worauf eine Lack- oder Galvanikspezifikation abzielt. Ein Ultraschallgerät berichtet das Metall unterhalb dieser Schicht - und bei manchen Geräten werden beide Messwerte bewusst kombiniert, um beide aus einem Punkt zu gewinnen. |
| Wirbelstromprüfgeräte | Finden oberflächennahe und oberflächliche Fehler in leitfähigem Werkstoff und arbeiten gut an Rohren und an komplexer Geometrie, wo Ultraschall unhandlich ist. Sie reagieren auf Inhomogenitäten und nicht auf Dicke, ergänzen also eine Wandmessung, statt sie zu ersetzen. |
| Röntgenprüfgeräte | Bilden den inneren Aufbau ab und sind ein Nachweisverfahren für Schweißnähte und Gussstücke. Sie arbeiten radiografisch, verlangen Zugang von beiden Seiten und Strahlenschutzmaßnahmen, was eine andere Größenordnung an Aufwand und Vorbereitung ist als eine Wandmessung. |
| Magnetpulverprüfgeräte | Machen oberflächliche und oberflächennahe Risse in ferromagnetischem Werkstoff mit einem Magnetfeld und Eisenpulver sichtbar. Sie finden Fehler und nicht Wanddickenverlust, und sie gelten nur für magnetischen Werkstoff. |
| ZfP-Prüfgeräte | Eine Sammelgruppe für die Geräte, mit denen Anzeigen über die genannten Verfahren hinweg gefunden und bewertet werden. Wo die Anforderung ein festgelegter Wanddickenwert ist, ist ein eigenes Messgerät das Mittel der Wahl; ein allgemeiner Detektor dient dem Auffinden von Fehlern. |
Die beiden Fragen, die in einer Korrosionsuntersuchung auseinanderzuhalten sind, lauten: wie viel Wand ist übrig, und ist die verbleibende Wand einwandfrei. Ein Wanddickenmessgerät beantwortet die erste, und die Familie der Fehlerprüfung beantwortet die zweite.
Was die Anfrage enthalten sollte
Die erste Antwort kann ein Angebot sein statt einer Liste von Fragen, wenn die Anfrage diese Angaben enthält. Ist ein Wert nicht bekannt, senden Sie die Beschreibung der Aufgabe und wir bestätigen, was daraus folgt.
- Werkstoff und ob ein Referenzstück bekannter Dicke verfügbar ist
- Erwartete kleinste und größte Wanddicke
- Oberflächenzustand: beschichtet, lackiert, angefressen, verzundert, korrodiert oder spanend bearbeitet
- Arbeitstemperatur der Oberfläche und ob eine Stilllegung möglich ist
- Ob die Beschichtung oder Auskleidung erhalten bleiben muss
- Ob die Untersuchung eine einmalige Messreihe oder ein wiederholbares Raster ist
- Ob die Daten gespeichert und exportiert werden müssen
- Bedarf an Taster und Koppelmittel für die betreffende Oberfläche und Temperatur
- Menge, Zielhafen und gewünschter Liefertermin
