DE10053112A1 - Vorrichtung und Verfahren zur thermografischen Analyse von Prüflingen - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur thermografischen Analyse von PrüflingenInfo
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Abstract
Es wird eine thermografische Prüfvorrichtung (5) und ein thermografisches Prüfverfahren, insbesondere zur Detektion von Delaminationen, Rissen oder Materialfehlern in Oberflächen, vorgeschlagen. Dabei ist vorgesehen, dass ein insbesondere elektrisch leitfähiger Prüfling (10) über einen Sender (14) zumindest bereichsweise mit Mikrowellenstrahlung beaufschlagt wird und dass über einen Empfänger (13), insbesondere ein bildgebendes System (15), in einem Prüfbereich (11) eine mit dem Sender (14) in den Prüfling (10) eingebrachte Wärmemenge und/oder deren Ausbreitung bevorzugt ortsaufgelöst und zeitaufgelöst detektiert wird. Der Sender ist weiter ein Mikrowellensender (14).
Description
Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung und ein Prüfver
fahren zur thermografischen Analyse von Prüflingen, insbe
sondere zur. Detektion von Delaminationen, Rissen oder Mate
rialfehlern in Oberflächen, nach der Gattung der unabhängi
gen Ansprüche.
In vielfältigen technischen Gebieten, beispielsweise der
Qualitätssicherung, besteht Bedarf an der Detektion von Ris
sen, Materialfehlern oder Ablösungen von oberflächlich auf
gebrachten Beschichtungen (Delaminationen) bei metallischen
oder aus sonstigen, elektrisch leitfähigen Materialien be
stehenden Halbzeugen oder Endprodukten, die beispielsweise
durch thermische Vorgänge beim Gießen oder auch in der Kalt
verformung entstanden sind. Weiterhin ist auch die Detektion
von Rissen in Schweiß- bzw. Lötverbindungen, die großenteils
oberflächlich auftreten, teilweise jedoch auch unter der
Oberfläche des Prüflings verborgen sind, von großer techni
scher Bedeutung.
Eine bekannte Methode zur Detektion von Rissen oder Materi
alfehlern in Oberflächen ist die sogenannte "aktive Thermo
grafie". Dabei wird in den zu prüfenden Körper Wärme einge
leitet, und das dynamische Verhalten seiner Oberfläche hin
sichtlich der Aufnahme und der Ausbreitung dieser Wärme mit
einem schnellen infrarotempfindlichen Sensor oder einem
bildgebenden System, beispielsweise mit einer Infrarot-
Kamera, beobachtet. Dabei stellt man fest, dass an den Stel
len, an denen sich Defekte bzw. Risse befinden, die einge
leitete Wärme langsamer eindringt als an fehlerfreien Stel
len, so dass daraus an oder unter der Oberfläche des Prüf
lings befindliche Defekte oder Risse lokalisierbar sind.
Die Einbringung von Wärme in den Prüfling kann einerseits
durch einen einzelnen Impuls erfolgen (Puls-Thermografie)
oder auch periodisch (Lock-in-Thermografie), wobei man bei
Letzterer sowohl das Amplitudenverhalten als auch das Pha
senverhalten der zu analysierenden Oberfläche hinsichtlich
der Aufnahme und der Ausbreitung von Wärme analysiert.
An Methoden zur Einbringung von Wärme in einen Prüfkörper
ist bekannt, diesen einem Lichtblitz oder einem kontinuier
lichen Lichteinfall auszusetzen, wobei dieses Licht bei
spielsweise intensitätsmoduliert ist oder im infraroten Fre
quenzbereich liegt. Daneben ist bekannt, den Prüfling ober
flächlich mit Ultraschall zu beaufschlagen und darüber in
diesen Wärme einzubringen, oder ihn direkt induktiv zu er
wärmen.
Schließlich ist auch bereits bekannt, einen Prüfkörper mit
Hilfe einer Mikrowellenantenne lokal mit Mikrowellen zu be
strahlen und aus dem von dem Prüfkörper reflektierten Mikro
wellensignal auf die Struktur bzw. die Intaktheit der Ober
fläche des Prüfkörpers zu schließen.
Eine Zusammenfassung der vorstehend erläuterten Verfahren
findet sich beispielsweise in dem Tagungsband "Thermografie-
Kolloqium 1999", Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie
Prüfung e. V., Universität Stuttgart, 25. September 1999,
Seiten 13 bis bis 45.
Die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung und das erfindungsgemä
ße Prüfverfahren zur thermografischen Analyse von Prüflingen
hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass Mikro
wellensignale nahezu beliebig schnell modulierbar sind, das
heißt, es sind auch lediglich kurzzeitige Prüfsignale oder
periodische Pulse einsetzbar. Weiterhin ist vorteilhaft,
dass die Erzeugung von Wärme durch Einstrahlung von Mikro
wellen in den Prüfling in ihrer Art sehr verwandt ist mit
einer induktiven Erwärmung, es sich dabei aber nicht um eine
transformatorische Kopplung von Sender und Prüfling handelt,
welche nur geringe Zwischenräume zwischen Induktor und
Testobjekt zulässt. Mikrowellen haben zudem den Vorteil,
dass sie sich als hochfrequente elektromagnetische Felder
von ihrer Sendeantenne in bekannter Weise als Wellen ablösen
und beispielsweise als gebündelter Strahl auch über größere
Abstände von typischerweise einen Meter bis wenige Zentime
ter gerichtet auf das zu prüfende Objekt leiten lassen.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung und des
erfindungsgemäßen Verfahrens beispielsweise gegenüber einer
Induktionserwärmung liegt darin, dass nunmehr eine flächen
hafte Anregung eines Oberflächenbereiches des Prüflings auch
über größere Luftspalte möglich ist.
Gegenüber einer Beaufschlagung mit Licht bzw. Infrarotstrah
lung hat der Einsatz von Mikrowellenstrahlung den Vorteil,
dass eine beispielsweise glänzende Metalloberfläche eines
Prüflings die eingestrahlte Mikrowellenenergie nur in einem
geringen Anteil reflektiert, d. h. diese wird gut absorbiert.
Weiterhin erfordert der Eintrag von Wärme in einen Prüfling
mit Hilfe von sichtbarem oder infrarotem Licht vielfach eine
Einschwärzung des Prüflings um zu nennenswerten Messeffekten
zu gelangen. Auf eine solche Einschwärzung kann erfindungs
gemäß ebenfalls verzichtet werden, so dass das vorgeschlage
ne Prüfverfahren und die vorgeschlagene Prüfvorrichtung auch
in der Serienfertigung bzw. der Massenproduktion ohne weite
res einsetzbar ist.
Die Beaufschlagung des Prüflings mit Mikrowellen hat gegen
über dem Einsatz von Ultraschall den Vorteil, dass die ver
wendeten Mikrowellen berührungslos in den Prüfling eingekop
pelt werden können, während Ultraschall stets mechanisch gut
angekoppelte Sonotroden erfordert, die aufgrund der hohen
Ultraschallenergien den Prüfling am Einkoppelpunkt leicht
zerstören oder schädigen können. Weiterhin hat die Verwen
dung von Mikrowellen gegenüber Ultraschall den Vorteil, dass
der Prüfling flächig bzw. ganzflächig bestrahlt werden kann,
während bei Einsatz von Ultraschall der Prüfling in einer
beträchtlichen Nahumgebungszone um den Einkoppelpunkt nicht
prüfbar ist.
Vorteilhafte Weiterbildung in der Erfindung ergeben sich aus
den in den unter Ansprüchen genannten Maßnahmen.
So ist vorteilhaft, dass wenn der Sender Mikrowellen mit ei
ner Frequenz von 1 GHz bis 100 GHz, insbesondere 2 GHz bis
40 GHz bei einer Leistung von 0,1 Watt bis 1 kW, insbesonde
re 1 Watt bis 100 W, emittiert. Zudem ist vorteilhaft, wenn
der eingesetzte Mikrowellensender von dem Prüfling beabstan
det ist und einen Bereich der Oberfläche des Prüflings be
vorzugt periodisch moduliert, insbesondere gepulst, mit Mi
krowellen bestrahlt.
Zur Analyse der in den Prüfling eingebrachten Wärmemengen
und/oder der Ausbreitung dieser Wärmemenge in dem Prüfling
ist vorteilhaft, wenn ein bildgebendes System eingesetzt
wird, das eine Infrarot-Kamera oder eine Mehrzahl von Infrarot-Sensoren
aufweist, mit der oder denen die eingebrachte
Wärmemenge bzw. die Ausbreitung dieser Wärmemenge in einem
Prüfbereich in der Oberfläche des Prüflings als Funktion der
Zeit und als Funktion des Ortes detektierbar ist. Die er
reichbare Zeitauflösung ergibt sich dabei im Wesentlichen
aus der Anzahl der Bilder pro Sekunde, die das bildgebende
System bzw. die Infrarot-Kamera aufnehmen kann. Kommerziell
erhältliche Infrarot-Kameras sind derzeit in der Lage mehr
als 1000 Bilder pro Sekunde aufzunehmen, was die Ausbreitung
von Wärme in beispielsweise metallischen Oberflächen mit
ausreichender Genauigkeit beobachtbar macht.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung und in der nachfol
genden Beschreibung näher erläutert. Die Figur zeigt eine
Prinzipskizze einer Prüfvorrichtung zur Detektion von Rissen
oder Materialfehlern in der Oberfläche eines Prüflings.
Die Figur erläutert am Beispiel eines Prüflings 10, bei
spielsweise einer metallischen Überwurfmutter, den Einsatz
der Prüfvorrichtung 5 zur Analyse von Rissen oder Material
fehlern in der Oberfläche des Prüflings 10. Dazu ist zu
nächst vorgesehen, dass die Oberfläche des Prüflings 10 be
reichsweise mit einem Mikrowellensender 14 mit Mikrowellen
bestrahlt wird, die in dem Prüfling 10 eine Erwärmung bewir
ken.
Gleichzeitig ist vorgesehen, dass diese Erwärmung des Prüf
lings 10 und die Ausbreitung der eingekoppelten Wärme als
Funktion der Zeit und des Ortes in einem Prüfbereich 11, der
sich in einer Umgebung der Oberfläche des Prüflings 10 be
findet, mit Hilfe einer Infrarot-Kamera 13 detektiert und
als Folge von Infrarot-Bildern aufgezeichnet wird. Die In
frarot-Kamera 13 ist dabei Teil eines bildgebenden Systems
15, das auch eine Auswerteeinheit 12 umfasst.
Weiterhin ist gemäß der Figur vorgesehen, dass der Mikrowel
lensender 14 mit einer Steuereinheit 16 in Verbindung steht,
mit der die von dem Mikrowellensender 14 emittierte Mikro
wellenstrahlung pulsbar ist, und dass die Steuereinheit 16
und die Auswerteeinheit 12 elektrisch miteinander verbunden
sind, so dass darüber eine zeitliche Korrelation bzw. Syn
chronisation der Pulsung der Mikrowellenstrahlung mit der
Detektion von in den Prüfling eingebrachter Wärme mit Hilfe
der Infrarot-Kamera 13 erfolgen kann.
Im Einzelnen ist vorgesehen, dass der Mikrowellensender 14
Mikrowellen mit einer Frequenz von 1 GHz bis 100 GHz, insbe
sondere 2 GHz bis 40 GHz, emittiert. Die Leistung der von
dem Mikrowellensender 14 emittierten Mikrowellen beträgt im
Dauerstrichbetrieb 0,1 Watt bis 1 kW, vorzugsweise 1 Watt
bis 100 W.
In einer bevorzugten Ausführungsform emittiert der Mikrowel
lensender 14 periodisch gepulste Mikrowellen, wobei die Dau
er der einzelnen Mikrowellenpulse zwischen 0,1 Sekunden und
10 Sekunden, beispielsweise 1 Sekunde, liegt.
Der Mikrowellensender 14 ist weiter in einem typischen Ab
stand von ca. 3 cm bis 50 cm von der Oberfläche des Prüf
lings 10 entfernt angeordnet, wobei gegebenenfalls zusätzli
che, in der Figur nicht dargestellte Mittel zur Fokussierung
der von dem Mikrowellensender 14 emittierten Mikrowellen
strahlung auf einen definierten Bereich der Oberfläche des
Prüflings 10 vorgesehen sind. Der von dem Mikrowellensender
14 bestrahlte Bereich der Oberfläche des Prüflings 10 hat
eine typische Ausdehnung von einigen mm2 bis zu 100 cm2,
vorzugsweise 1 cm2 bis 10 cm2. Diese Fläche ist jedoch an den
Einzelfall adaptierbar und im Wesentlichen durch die zugäng
liche Oberfläche des Prüflings, den von dem bildgebenden Sy
stem erfassbaren Bereich und die Homogenität der einge
strahlten Mikrowellen über die bestrahlte Fläche beschränkt.
Da der Prüfling 10 im konkreten Beispiel aus Stahl besteht,
sind die eingestrahlten Mikrowellen aufgrund des Skin-
Effektes typischerweise auf einen Bereich von einigen Mikro
metern in der Oberfläche des Prüflings 10 beschränkt, d. h.
die eingestrahlten Mikrowellen bewirken zunächst eine ober
flächennahe Erwärmung des Prüflings 10, die sich dann sowohl
lateral als auch in die Tiefe des Prüflings 10 ausbreitet.
Besonders ausgeprägt ist bei Metallen die Ausbreitung der
eingebrachten Wärme in die Tiefe des Prüflings 10, so dass
trotz des Eindringtiefe der Mikrowellenstrahlung von ledig
lich einigen Mikrometern die Oberfläche des Prüflings 10
schon nach einigen Millisekunden bis in eine Tiefe von typi
scherweise 10 bis 100 Mikrometern erwärmt ist.
Die Detektion von Rissen oder Materialfehlern in der Ober
fläche des Prüflings 10 beruht wesentlich darauf, dass die
Aufnahme und Ausbreitung von Wärme in dem Prüfling 10 von
dessen Materialbeschaffenheit bzw. Oberflächenbeschaffenheit
abhängig ist. Daher wird der Prüfling 10 in einem Prüfbe
reich 11, der innerhalb des der Mikrowellenstrahlung des Mi
krowellensenders 14 ausgesetzten Bereiches liegt, mit dem
bildgebenden System 15 diesbezüglich in seinem dynamischen
Verhalten analysiert. Übliche Infrarot-Kameras 13 sind in
der Lage, Änderungen der Temperatur einer Oberfläche im Be
reich von weniger als 20 mK aufzulösen. Insofern gelingt es
mit Hilfe der Infrarot-Kamera 13, eine durch die Mikrowel
lenbeaufschlagung hervorgerufene Änderung der Temperatur des
Prüflings 10 in dem Prüfbereich 11 von weniger als 50 mK,
insbesondere weniger als 20 mK, ortsaufgelöst und zeitaufge
löst zu erfassen.
In diesem Zusammenhang sei betont, dass die von dem Mikro
wellensender 14 emittierte Mikrowellenleistung und die Dauer
der einzelnen Mikrowellenleistungspulse derart bemessen ist,
dass die Änderung der Temperatur in der Oberfläche des Prüf
lings 10 bzw. im Prüfbereich 11 lediglich zwischen 10 mK und
1 K, vorzugsweise 20 mK bis 200 mK, liegt. Insofern sind ge
eignete Leistungswerte für die eingestrahlten Mikrowellen
bzw. geeignete Mikrowellenpulszeiten, die natürlich von dem
Material des Prüflings 10 abhängig sind, im Einzelfall durch
einfache Vorversuche zu ermitteln.
Die in der Figur dargestellte, handelsübliche Infrarot-
Kamera 13 weist beispielsweise einen Sensor-Chip mit 256 ×
256 Bildpunkten auf, und ist in der Lage 100 bis 2000 Bilder
pro Sekunde, insbesondere 300 bis 1000 Bilder pro Sekunde,
des Prüfbereiches 11 aufzunehmen. Damit ist eine ausreichend
hohe Zeitauflösung der dynamischen Ausbreitung von Wärme in
dem Prüfling 10 durch das Einstrahlen von Mikrowellen ge
währleistet.
Bevorzugt ist weiter vorgesehen, dass die Aufnahme von In
frarot-Bildern des Prüfbereiches 11 mit Hilfe des bildgeben
den Systems 15 mit der Emission von Mikrowellen durch den
Mikrowellensender 14 synchronisiert ist, so dass sobald ein
Mikrowellenpuls von dem Mikrowellensender 14 emittiert wird,
die Auswerteeinheit 12 die Aufnahme von Bildern in dem Prüf
bereich 11 durch die Infrarot-Kamera 13 startet. Auf diese
Weise stehen mit einer Zeitauflösung von typischerweise 1 ms
bis 10 ms, insbesondere 1 ms bis 3 ms, zweidimensionale Bil
der des Prüfbereiches 11 zur Verfügung, aus denen ortsaufge
löst die Temperatur und die Veränderung der Temperatur als
Funktion der Zeit bestimmbar ist.
Insbesondere erstreckt sich die Analyse der in den Prüfling
10 eingebrachten Wärmemenge und deren Ausbreitung in dem
über eine Zeitspanne von weniger als 100 ms, insbesondere
weniger als 50 ms, nach dem Beginn eines Mikrowellenlei
stungspulses, so dass nach dieser Zeitspanne eine Vielzahl
von Infrarot-Bildern der Oberfläche des Prüfbereiches 11 zur
Verfügung steht. Diese werden anschließend einer dynamischen
Signalauswertung mit Hilfe eines in die Auswerteeinheit 12
integrierten Computers und einer üblichen Bildverarbeitungs-
Software unterzogen.
Im übrigen sei erwähnt, dass die Infrarot-Kamera 13 bevor
zugt elektromagnetische Strahlung im Wellenlängenbereich von
600 nm bis 3000 nm, insbesondere von 800 nm bis 2000 nm, de
tektiert.
Die Ortsauflösung bei der Analyse der Oberfläche des Prüf
lings 10 in dem Prüfbereich 11 ergibt sich zunächst durch
die Auflösung der Infrarot-Kamera 13, d. h. die Anzahl der
einzelnen Bildpunkte und deren Ausdehnung. Weiter kann zur
Erhöhung der Auflösung der Infrarot-Kamera 13 jedoch auch
vorgesehen sein, dass das bildgebende System 15 zusätzlich
eine nicht dargestellte optische Abbildungseinheit aufweist,
die vor der Infrarot-Kamera 13 angeordnet ist, und die min
destens eine Infrarot-Linse oder ein Linsensystem, bei
spielsweise nach Art einer Lupe oder eines Mikroskopes, um
fasst.
Im Übrigen ist es im Rahmen des erläuterten Ausführungsbei
spiels ohne Weiteres möglich, über mehrere Mikrowellensender
14 unterschiedliche Bereiche der Oberfläche des Prüflings 10
beispielsweise gleichzeitig bestrahlen, und diesen insbeson
dere gleichzeitig aus mehreren Richtungen zu analysieren.
Dabei ist bevorzugt weiter vorgesehen, dass über eine Anordnung
von Infrarot-Spiegeln die in die verschiedenen Prüfbe
reiche 11, die jeweils innerhalb der einzelnen, mit den Mi
krowellensendern 14 bestrahlten Oberflächenbereiche des
Prüflings 10 liegen, jeweils eingebrachten Wärmemengen und
deren zeitliche Ausbreitung gleichzeitig oder nacheinander
erfasst werden. Dazu sind dann entweder mehrere Infrarot-
Kameras 13 vorgesehen, die jeweils einen zugeordneten Prüf
bereich 11 analysieren, oder alternativ lediglich eine In
frarot-Kamera 13, auf deren Sensor-Chip mit Hilfe der Anord
nung von Infrarot-Spiegeln die einzelnen Prüfbereiche 11 ne
beneinander abgebildet werden. Insbesondere ist es damit
möglich, simultan mehrseitige Aufnahmen eines Prüflings 10
zu erhalten.
Schließlich sei erwähnt, dass es die erläuterte Prüfvorrich
tung 5 erlaubt, sowohl eine abtastende als auch eine ganz
flächige Bestrahlung der Oberfläche eines Bereiches des
Prüflings 10 vorzunehmen, und dass auch die lokal unter
schiedliche Einbringung bzw. Ausbreitung von Wärme in den
Prüfling 10 ortsaufgelöst und zeitaufgelöst sowohl durch Ab
tasten der Oberfläche eines Prüfbereiches als auch durch
ganzflächige Analyse erfasst werden kann.
Auf die Erläuterung weiterer Details zu dem bildgebenden Sy
stem 15 und dem Mikrowellensender 14 mit der Steuereinheit
16 sei verzichtet, da derartige bildgebende Systeme 15 mit
Infrarot-Kamera 13 und nachgeschalteter Auswerteeinheit 12
und geeigneter Auswerte-Software kommerziell erhältlich
sind. Gleiches gilt auch für den Mikrowellensender 14 und
die Steuereinheit 16. Zudem ist auch die zeitliche Synchro
nisation von Mikrowellenemission und Infrarot-Detektion dem
Fachmann prinzipiell geläufig.
Claims (16)
1. Prüfvorrichtung, insbesondere zur Detektion von Delamina
tionen, Rissen oder Materialfehlern in Oberflächen, mit einem
Sender mit dem ein Prüfling zumindest bereichsweise mit elektro
magnetischer Strahlung beaufschlagbar ist, und einem Empfänger
mit dem eine mit dem Sender in den Prüfling eingebrachte Wärme
menge und/oder eine Ausbreitung dieser Wärmemenge in dem Prüf
ling zumindest bereichsweise detektierbar ist, dadurch gekenn
zeichnet, dass der Sender ein Mikrowellensender (14) ist.
2. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der Sender (14) Mikrowellen mit einer Frequenz von 1 GHz
bis 100 GHz, insbesondere 2 GHz bis 40 GHz, emittiert.
3. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, dass der Sender (14) Mikrowellen mit einer Leistung
von 0,1 Watt bis 1 kW, insbesondere 1 Watt bis 100 W, emittiert.
4. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Steuereinheit (16) vorgesehen ist, mit der der Mikro
wellensender (14) hinsichtlich der als Funktion der Zeit abge
strahlten Mikrowellenleistung periodisch modulierbar oder puls
bar ist.
5. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der Mikrowellensender (14) von dem Prüfling (10) beabstan
det ist und einen Bereich der Oberfläche des Prüflings (10) be
strahlt.
6. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der Empfänger ein bildgebendes System (15) aufweist, mit
dem die in den Prüfling (10) eingebrachte Wärmemenge oder die
Ausbreitung der in den Prüfling (10) eingebrachten Wärmemenge in
einem Prüfbereich (11) als Funktion der Zeit und/oder als Funk
tion des Ortes detektierbar ist.
7. Prüfvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dass das bildgebende System (15) mindestens eine Infrarot-Kamera
(13) und/oder mindestens einen Infrarot-Sensor aufweist, mit der
oder dem insbesondere 100 bis 2000 Bilder pro Sekunde aufnehmbar
sind.
8. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekenn
zeichnet, dass mit dem Empfänger elektromagnetische Strahlung in
dem Wellenlängenbereich von 600 nm bis 3000 nm, insbesondere
800 nm bis 2000 nm, detektierbar ist.
9. Prüfvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass eine durch die Mikrowellenbeauf
schlagung hervorgerufene Änderung der Temperatur des Prüflings
(10) in einem Prüfbereich (11) von weniger als 50 mK, insbeson
dere weniger als 20 mK, ortsaufgelöst und/oder zeitaufgelöst
messbar ist.
10. Prüfvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das bildgebende System (15) eine
optische Abbildungseinheit mit mindestens einer Infrarot-Linse
aufweist.
11. Prüfvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Sender (14) eine Mehrzahl
von Bereichen der Oberfläche des Prüflings (10) gleichzeitig
oder nacheinander bestrahlbar ist, und dass mit dem Empfänger
(13), insbesondere mittels einer Anordnung von Spiegeln, eine in
eine Mehrzahl von Prüfbereichen (11) jeweils eingebrachte Wärme
menge und/oder deren jeweilige zeitliche Ausbreitung gleichzei
tig oder nacheinander detektierbar ist.
12. Prüfverfahren zur Analyse von Prüflingen, insbesondere
zur Detektion von Delaminationen, Rissen oder Materialfehlern in
Oberflächen, wobei ein elektrisch zumindest schwach leitfähiger
Prüfling mit elektromagnetischer Strahlung beaufschlagt wird,
und wobei eine durch die Beaufschlagung mit elektromagnetischer
Strahlung in dem Prüfling eingebrachte Wärmemenge und/oder deren
Ausbreitung detektiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der
Prüfling (10) mit Mikrowellenstrahlung beaufschlagt wird.
13. Prüfverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
dass ein metallischer Prüfling (10) analysiert wird.
14. Prüfverfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Oberfläche des Prüflings (10) mit einer als
Funktion der Zeit veränderlichen, insbesondere periodisch modu
lierten oder gepulsten Mikrowellenleistung bestrahlt wird, und
dass die Detektion der Wärmemenge und/oder die Analyse der zeit
lichen Ausbreitung dieser Wärmemenge in dem Prüfling (10) mit
der zeitlich veränderlichen Bestrahlungsleistung korreliert
wird.
15. Prüfverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, dass während und/oder nach einem Mikrowel
lenleistungspuls die Detektion der Wärmemenge und/oder deren
Ausbreitung in dem Prüfling (10) über eine Zeitspanne von weni
ger als 100 ms, insbesondere weniger als 50 ms, erfolgt, und
dass während dieser Zeitspanne eine Mehrzahl von Infrarot-
Bildern der Oberfläche des Prüfbereiches (11) aufgenommen wird.
16. Prüfverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, dass eine ganzflächige oder abtastende Be
strahlung der Oberfläche eines Bereiches des Prüflings (10) er
folgt, wobei eine lokal unterschiedliche Erwärmung und/oder Aus
breitung von Wärme in dem Prüfling (10) in einem Prüfbereich
(11) ortsaufgelöst und zeitaufgelöst ganzflächig oder abtastend
detektiert wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000153112 DE10053112A1 (de) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | Vorrichtung und Verfahren zur thermografischen Analyse von Prüflingen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000153112 DE10053112A1 (de) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | Vorrichtung und Verfahren zur thermografischen Analyse von Prüflingen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10053112A1 true DE10053112A1 (de) | 2002-05-16 |
Family
ID=7661144
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2000153112 Ceased DE10053112A1 (de) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | Vorrichtung und Verfahren zur thermografischen Analyse von Prüflingen |
Country Status (1)
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---|---|
DE (1) | DE10053112A1 (de) |
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