Amplitudenbasierte Defektgrößenbestimmung von SAFT-Ergebnissen

Die Größenbestimmung von Anzeigen und die Ermittlung der Prüfempfindlichkeit sind Kernaufgaben bei der Ultraschallprüfung. Sie stellen sicher, dass kritische Inhomogenitäten erkannt und bewertet werden können. Bei der Synthetic Aperture Focussing Technique (SAFT) erfolgt die Größenbestimmung von Anzeigen derzeit durch Auswertung der räumlichen Ausdehnung im Rekonstruktionsergebnis, d. h. durch Zählen der Anzahl der zu einer Anzeige gehörenden Voxel. Dies beschränkt die Größenbestimmung auf die Auflösung von SAFT, die in der Größenordnung einer Wellenlänge liegt. Bei kleineren Fehlern ist eine Größenbestimmung nicht möglich. Zudem liefert diese Methode keine Informationen über die Empfindlichkeit des Prüfverfahrens. Im Vergleich zur klassischen Ultraschallprüfung verbessert SAFT das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) hinsichtlich stochastischem Rauschen und Kornrauschen erheblich. Diese Verbesserung der Empfindlichkeit kann jedoch ohne eine Methode zur Bestimmung der Empfindlichkeit und zur Größenbestimmung kleiner Fehlerstellen nicht angemessen genutzt werden. Ähnlich wie bei der klassischen Ultraschallprüfung gibt es eine zweite Möglichkeit, Informationen über Fehlerstellen zu gewinnen: die Amplitudensumme, die die Echoamplitude, die winkelabhängigen Streueigenschaften, die Sondenparameter und die Probengeometrie berücksichtigt. In diesem Beitrag zeigen wir, dass die Amplitudensumme für die Größenbestimmung kleiner Fehler und für die Bestimmung der Empfindlichkeit geeignet ist. Der Zusammenhang zwischen der Amplitudensumme und der Größe der Fehler wird erläutert, und es wird gezeigt, dass die Lage der Fehler und die Form des zu prüfenden Objekts berücksichtigt werden müssen. Basierend auf diesen Ergebnissen wird eine Methode zur Größenbestimmung kleiner Fehler mittels SAFT entwickelt, die die Amplitudensumme jedes Voxels in eine äquivalente Reflektorgröße umrechnet, ähnlich der Distance-Gain-Size-Methode (DGS) in der klassischen Ultraschallprüfung. Diese Methode zur Größenbestimmung vervollständigt SAFT und macht es von einem Bildgebungswerkzeug zu einer vollwertigen quantitativen Messtechnik.