Messsystem zur Ultraschallmikroskopie an gekrümmten Strukturen

Abstract

Zusammenfassung Es wird ein Ultraschallmikroskop zur zerstörungsfreien Untersuchung gekrümmter Prüflinge vorgestellt. Kommerziell erhältliche Ultraschallmikroskope sind lediglich für die Untersuchung an ebenen Oberflächen konzipiert. Sie verfügen über ein Verfahrsystem aus zwei Linearachsen, das den Ultraschallprüfkopf während der Messung lateral über den Prüfling bewegt. Um bei Prüflingen mit gekrümmter Oberfläche eine optimale Bildqualität zu erzielen, muss der Prüfkopf so justiert werden, dass er an jedem Messpunkt orthogonal auf deren Oberfläche schallt. Im vorgestellten Messaufbau wurde dazu ein hochpräziser Roboter integriert, der über sechs Bewegungsfreiheitsgrade verfügt. Dadurch ist es möglich, neben der mäanderförmigen Abtastung durch den Ultraschallprüfkopf eine zusätzliche Winkelnachführung des Prüflings durchzuführen. In diesem Beitrag wird das entwickelte Ultraschallmikroskop in Aufbau und Funktion beschrieben. Die Auflösungsgrenzen im resultierenden Bild sowie die erreichbare Positioniergenauigkeit des Verfahrsystems werden beleuchtet. Zudem wird das Potential des Systems anhand einiger Messungen an exemplarischen Prüflingen aufgezeigt.