UT Korrosionsdickenmessgeräte
PosiTector UTG CPosiTector UTG CAPosiTest UTG CX
Dickenmessgerät für die Durchlackierung
PosiTector UTG M
Dickenmessgerät für Gusseisen
PosiTector UTG CLF
Präzisions-UT-Dickenmessgerät
PosiTector UTG PGrundsätze der ArbeitsweiseUltraschall-MaterialgeschwindigkeitTheorie der Arbeitsweise

Ultraschall-Wandstärkemessgeräte

Ultraschall-Wanddickenmessgeräte (Ultraschall-Dickenmessgeräte, Ultraschall-Dickenprüfgeräte, Ultraschall-Dickenmessgeräte, UT-Messgeräte usw.) messen die Wanddicke von Materialien wie Stahl, Kunststoff und mehr mit Hilfe von Ultraschalltechnologie. Ultraschall-Dickenmessgeräte sind ideal für die Messung der Auswirkungen von Korrosion oder Erosion an Tanks, Rohren oder anderen Strukturen, bei denen der Zugang auf eine Seite beschränkt ist. Mehrfachecho-Thru-Paint-Modelle (UTG M) messen die Metalldicke einer lackierten Struktur, ohne dass die Beschichtung entfernt werden muss.

Was ist Ultraschall-Dickenmessung?

Ultraschall-Dickenmessverfahren werden zur Messung eines breiten Spektrums von Substraten und Anwendungen im Hinblick auf den Verlust der Materialdicke aufgrund von Korrosion oder Erosion eingesetzt. Ultraschall-Dickenmessgeräte sind für die Messung der Dicke von metallischen (Gusseisen, Stahl und Aluminium) und nicht-metallischen (Keramik, Kunststoff und Glas) Substraten sowie von anderen Ultraschallwellenleitern konzipiert, sofern diese relativ parallele Ober- und Unterseiten haben.

Ein Ultraschalldickenmessgerät erleichtert die schnelle Prüfung der Dicke großer metallischer Strukturen in kleinen Messintervallen und liefert eine detailgetreue Karte der Dicke einer gescannten Oberfläche. Wenn der Zugang nur von einer Seite des Substrats möglich ist, ist die Ultraschall-Wanddickenmessung die effizienteste Methode zur Überwachung der Auswirkungen von Erosion oder Korrosion und ist sowohl für die Qualitätssicherung als auch für die Qualitätskontrolle von großer Bedeutung.

Produktfoto einer PosiTector UTG Korrosionssonde zur Messung an einem rostigen Rohr

Ultraschall-Dickenmessgeräte - Korrosion

PosiTector UTG C-Serie

Korrosionssonden messen die Wanddicke von Materialien wie Stahl, Kunststoff und mehr. Ultraschall-Dickenmessgeräte sind ideal für die Messung der Auswirkungen von Korrosion oder Erosion an Tanks, Rohren oder anderen Strukturen, bei denen der Zugang auf eine Seite beschränkt ist.

  • 5-MHz-Doppelelement-Schallwandler
  • Unsere beliebtesten Ultraschall-Dickensonden zur Messung der Korrosionseinflüsse auf Stahlsubstraten
  • Wählen Sie zwischen kabelgebundenen, integrierten und Xtreme-Sonden
Bild von PosiTector UTG C

PosiTector UTG C

Korrosion mit Kabelsonde

Bild von PosiTector UTG CA

PosiTector UTG CA

Korrosion mit integrierter Sonde

Bild von PosiTector UTG CX

PosiTector UTG CX

Korrosion mit Xtreme Probe

Produktfoto des PosiTector 6000, Schichtdickenmessgerät für alle Metallsubstrate mit kabelgebundener Sonde

Thru-Paint UT Dickenmessgerät

PosiTector UTG M

Das Ultraschall-Dickenmessgerät verfügt über eine Thru-Paint-Funktion, mit der die Metalldicke einer lackierten Struktur schnell und genau gemessen werden kann, ohne dass die Beschichtung entfernt werden muss. Ideal auch für die Messung gestrahlter Materialien und anderer Anwendungen, die eine haltbarere Verschleißfläche erfordern.

  • 5-MHz-Kontaktsonde mit verschleißfester Aluminiumoxid-Sondenspitze und kabelgebundener Sonde
  • Multiple-Echo-Technik mittelt 3 oder mehr Echos für genaue und zuverlässige Messungen
  • Umschalten zwischen Einzel- und Mehrfach-Echomodus
  • Der Multiple-Echo-Modus eliminiert die Schichtdicke
  • Einzel-Echo-Modus erkennt Vertiefungen/Fehler und erhöht den Messbereich
Bild von PosiTector UTG M, das die Dicke eines gelben Rohrs misst; der Statistikmodus wird auf dem Bildschirm angezeigt
Produktfoto des PosiTector 6000, Schichtdickenmessgerät für alle Metallsubstrate mit kabelgebundener Sonde

Ultraschall-Dickenmessgerät - Gusseisen

PosiTector UTG CLF

Niederfrequenz-Ultraschall-Dickensonden messen die Wanddicke von dämpfenden Materialien wie Guss/Duktil-Eisen, Aluminiumguss und Zinkguss.

  • Niederfrequenz-2,25-MHz-Doppelelement-Schallkopf mit kabelgebundener Sonde
  • Eigener Algorithmus unterscheidet Rückwandreflexionen von Kornrauschen (Reflexionen), das in Gussmaterialien vorkommt
  • Ideal für die Messung von dämpfenden Materialien wie Gusseisen
Ein Bild der PosiTector UTG CLF-Sonde, die die Dicke von Beton misst
Produktfoto des PosiTector 6000, Schichtdickenmessgerät für alle Metallsubstrate mit kabelgebundener Sonde

Präzisions-UT-Dickenmessgerät

PosiTector UTG P

Präzisions-Ultraschall-Dickenmessgeräte sind für hochauflösende Messungen und dünne Materialien wie Metalle und Kunststoffe ausgelegt. Der automatische Multi-Echo-Modus gewährleistet die beste Genauigkeit bei dünnen Metallen.

  • 15 MHz Einzelelement-Verzögerungsleitung mit kabelgebundener Sonde
  • Automatischer Einzel- oder Mehrfach-Echomodus je nach Materialdicke
  • Automatische Temperaturkompensation der Sondenspitze
  • Ideal für Anwendungen durch den Lack hindurch zur schnellen und genauen Messung der Metalldicke einer lackierten Struktur, ohne die Beschichtung entfernen zu müssen
  • Präzisionssonde ideal für dünne Materialien
  • Minimaler Stahlmessbereich: 0,008" (0,2 mm)
  • Minimaler Kunststoffmessbereich: 0,005" (0,125 mm)
Ein Bild der PosiTector UTG P Präzisionssonde zur Messung der Wandstärke von PET-Flaschen (Polyethylenterephthalat)

Funktionsprinzipien von Ultraschallwanddickenmessgeräten

Warum Wanddickenmessung mit Ultraschall-Dickenmessgeräten?

Erosion

Erosion ist der Prozess, bei dem eine Schutzschicht oder ein Substrat durch Reibung infolge wiederholter mechanischer Interaktion abgetragen wird. Typische Ursachen für Erosion sind Kavitation, Aufprall von flüssigen oder festen Partikeln und Relativbewegungen gegen sich berührende feste Oberflächen oder Flüssigkeiten.

Korrosion

Korrosion ist der Prozess, bei dem ein Substrat und seine Eigenschaften durch eine chemische Wirkung oder Veränderung beschädigt oder abgetragen werden. Bei Metallen wird die auf Korrosion zurückzuführende Verschlechterung meist durch einen Oxidationsprozess verursacht.

Erosions- und Korrosionstests

Der Einsatz zerstörungsfreier Prüfmethoden minimiert Sicherheitsbedenken, gewährleistet die Einhaltung von Vorschriften und reduziert die Häufigkeit größerer Reparaturen (und damit die Kosten). So besteht beispielsweise bei Schiffsanwendungen ein erhebliches Risiko eines katastrophalen Versagens des Substrats aufgrund von unerkannter Korrosion oder Erosion. Die Kosten, die mit Korrosions- oder Erosionsschäden verbunden sind, können jedoch viel subtiler sein. Nehmen wir den Fall eines Propellerblatts, das abgenutzt oder beschädigt ist. Eine wahrscheinliche Auswirkung ist eine Verringerung des Wirkungsgrads des Propellers, was sich direkt in einer Verringerung der Leistung und einer Zunahme der Turbulenzen (Vibrationen) niederschlägt. Dies führt zu einer Verringerung der Höchstgeschwindigkeit und einem Anstieg des Kraftstoffverbrauchs. Darüber hinaus schafft die durch den beschädigten Propeller verursachte Kavitation eine Umgebung, die dem Propeller selbst noch mehr schadet.

Weitere Informationen über die Ultraschall-Dickenprüfung finden Sie in unserem Artikel "Messung der Auswirkungen von Erosion und Korrosion" hier.

Nahaufnahme einer PosiTector UTG Sonde zur Messung auf Metall

Was sind einige UT-Messanwendungen?

Mit Ultraschall-Dickenmessgeräten kann die verbleibende Wanddicke eines Substrats an Rohren, Druckbehältern, Lagertanks, Kesseln oder anderen erosions- oder korrosionsgefährdeten Geräten genau gemessen werden.

Obwohl viele Industriezweige von Erosion und Korrosion betroffen sind, ist die Meeresatmosphäre eine der aggressivsten Korrosionsumgebungen. Die Korrosionsraten werden durch verschiedene Faktoren wie Meerwasser, Luftfeuchtigkeit, Wind, Temperatur, Verunreinigungen in der Luft und biologische Organismen beeinflusst. Erosion ist in der Schifffahrt auch aufgrund von Abrieb durch den Aufprall von Wasser und Schmutzpartikeln, Aufprall durch Turbulenzen in schnell fließenden Flüssigkeiten und Kavitation durch Druckwellen, die von Luftblasen erzeugt werden, häufig. Erosion beeinträchtigt nicht nur das Substrat selbst, sondern kann auch Schutzbeschichtungen beschädigen, was die Wahrscheinlichkeit von Substratkorrosion erhöht. Schiffe, Jachthäfen, Pipelines, Offshore-Strukturen und Entsalzungsanlagen sind allesamt Systeme, die in unterschiedlichem Maße der marinen Erosion und Korrosion ausgesetzt sind.

Was ist der Unterschied zwischen den Sonden PosiTector UTG C, PosiTector UTG M und PosiTector UTG P?

Das PosiTector UTG C Ultraschall-Dickenmessgerät (Korrosion) verwendet einen Zwei-Element-Schallkopf, einen fokussierten "V-Weg" und eine V-Weg-Kompensation zur genauen Messung der Dicke von Metallen mit starker Korrosion oder Lochfraß. Die UTG C Einzelechosonde ignoriert nicht die Dicke der Außenbeschichtung: Für eine optimale Messgenauigkeit kann es erforderlich sein, die Beschichtung an der Messstelle zu entfernen.

Nahaufnahme der PosiTector UTG C-Sonde

Die PosiTector UTG M Ultraschall-Dickenmesssonde (Multi-Echo) verwendet einen Einzelelement-Wandler zur genauen Messung der Metalldicke einer neuen oder leicht korrodierten Struktur, wobei die Dicke von Schutzbeschichtungen nicht berücksichtigt wird. Der Ultraschallstrahl bewegt sich auf einem geraden Weg zur Rückwand des Materials im 90°-Winkel zur Oberfläche. Wenn drei aufeinanderfolgende Rückwandechos erkannt werden, führt die Sonde eine zeitbasierte Berechnung durch, um die Schichtdicke aus dem Messwert zu eliminieren.

Nahaufnahme der PosiTector UTG M-Sonde

Das Ultraschall-Dickenmessgerät (Präzision)PosiTector UTG P verwendet einen Einzelelement-Verzögerungswandler zur genauen Messung der Dicke von dünnen Materialien wie Kunststoffen und Metallen. Es schaltet je nach Material und Dicke automatisch zwischen den Modi Einzelecho oder Mehrfachecho um.

Nahaufnahme der PosiTector UTG P-Sonde

Ultraschall-Materialgeschwindigkeit

Welche Materialgeschwindigkeiten sind üblich?

In der nachstehenden Tabelle sind die Longitudinalwellen-Ultraschallgeschwindigkeiten einiger gängiger Materialien aufgeführt, die üblicherweise mit Ultraschall-Dickenmessgeräten gemessen werden. Die spezifischen Materialgeschwindigkeiten können aufgrund von Temperatur, Zusammensetzung, Körnung und anderen Faktoren variieren. Die beste Genauigkeit erhalten Sie, wenn Sie die Geschwindigkeit an einer Probe mit bekannter Dicke überprüfen.

PosiTector UTG-Vorprogrammierte Geschwindigkeiten

Wählen Sie aus einer Liste gängiger vorprogrammierter Materialgeschwindigkeiten oder geben Sie einfach Ihre eigenen ein.

Material (Menüoption)
in/μs
Geschwindigkeit
Mindestbereich*
m/s
Maximale Reichweite*
in
mm
in
mm
Eisen (Eisen)
0.179
4547
0.040
1.02
3.800
96.52
SS 303 (SS303)
0.223
5664
0.040
1.02
5.000
127.00
STAHL 1018 (Stahl)
0.233
5918
0.040
1.02
5.000
127.00
Al 2024 (Alaun)
0.251
6375
0.050
1.27
5.000
127.00
PLEXIGLAS (Plexi)
0.106
2692
0.040
1.02
2.000
50.80
PVC (PVC)
0.094
2388
0.035
0.89
2.000
50.80
POLYSTYREN (Poly)
0.081
2057
0.035
0.89
2.000
50.80
Der Bereich kann sich je nach Oberflächenrauhigkeit, Temperatur oder Materialeigenschaften ändern.

Funktionsweise von Ultraschall-Wandstärkemessgeräten

PosiTector UTG Ultraschall-Dickenmessköpfe senden einen Ultraschallimpuls in das zu messende Material. Dieser Impuls wandert durch das Material zur anderen Seite. Wenn er auf eine Grenzfläche wie Luft (Rückwand) oder ein anderes Material trifft, wird der Impuls zum Prüfkopf zurückreflektiert. Die Zeit, die der Impuls benötigt, um sich durch das Material auszubreiten, wird vom Ultraschalldickenmessgerät gemessen und im Folgenden als t1und t2dargestellt.

Einzelnes Echo

Die Ein-Echo-Sonden CPosiTector UTG (und MPosiTector UTG und UTG P im Ein-Echo-Modus) verfügen über einen Zwei-Element-Schallkopf mit automatischer V-Weg-Kompensation. Die Dicke wird durch Messung von t1(unbeschichtet) oder t2(beschichtet), Division durch zwei und anschließende Multiplikation mit der Schallgeschwindigkeit für dieses Material (Stahl) bestimmt. Siehe Abbildung 1.

Veranschaulichung der Theorie von Ein-Echo-Sonden wie PosiTector UTG C, UTG M und UTG P

Abbildung 1

Bei unbeschichteten Materialien hängt t1direkt mit der Materialdicke zusammen. Wenn ein Material beschichtet ist, verlängert sich die Ausbreitungszeit und wird oben als t2angegeben.

Beschichtungen wie Farbe haben eine geringere Schallgeschwindigkeit als Metall. Daher führt die Ein-Echo-Methode zu einem Dickenergebnis, das größer ist als die tatsächliche kombinierte Dicke von Beschichtung und Metall. Das Ergebnis enthält einen wesentlich höheren, unbekannten Wert für die Dicke der Beschichtung. Daher ist es nicht einfach, die Dicke der Farbe zu messen und sie vom Ergebnis der Einzelechomessung zu subtrahieren.

Mehrfaches Echo

Die Ultraschall-Dickensonden MPosiTector UTG und UTG P im Multiple-Echo-Modus bestimmen die Dicke durch Messung der Zeit zwischen mindestens drei aufeinanderfolgenden Rückwandechos.

Die Abbildung zeigt die PosiTector UTG Betriebstheorie, insbesondere die Funktionsweise einer Mehrfachechosonde bei der Messung von Beschichtungen auf Stahl.

Abbildung 2

In Abbildung 2 oben wird im Mehrfachechomodus nur die Zeit zwischen den Echos gemessen. Unabhängig davon, ob der Stahl beschichtet ist oder nicht, sind alle Zeiten zwischen den Echos gleich lang. Im Mehrfachechomodus bestimmt das Dickenmessgerät die Dicke, indem es t1+ t2+ t3misst, diese Werte durch sechs teilt und dann mit der Schallgeschwindigkeit für dieses Material multipliziert. Die sich daraus ergebende Dickenberechnung des Geräts ist daher eine genaue Messung nur der Stahldicke, ohne Berücksichtigung der Schichtdicke.

Die Schallgeschwindigkeit wird in Zoll pro Mikrosekunde oder Meter pro Sekunde angegeben. Sie ist für alle Materialien unterschiedlich. So breitet sich beispielsweise Schall durch Stahl schneller aus (~0,233 in/µs) als durch Kunststoff (~0,086 in/µs).

F.A.Q.

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