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Vorsitzender

LeiterDr.-Ing. Lars Schubert
Fraunhofer-Institut für Keramische
Technologien und Systeme IKTS
Maria-Reiche-Str. 2
01109 Dresden
Tel: (0351) 88815 533
 lars.schubert@ikts.fraunhofer.de

Aufgaben und Tätigkeiten

Die Arbeitsgruppe „Zustandsüberwachung“ des Fachausschusses Schallemissionsprüfung (FA-SEP) der Deutschen Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) befasst sich mit einem Technologie-Review zum Stand der Technik für die Anwendung der Schallemissionsprüfung (AET) in der Zustandsüberwachung. Darunter fallen alle Anwendungen, bei denen permanent Sensoren einen Prozess oder eine Struktur überwachen.

Im Rahmen des Reviews wird eine Einteilung entsprechend des zu überwachenden Prozesses bzw. der Komponente wie folgt vorgenommen:

• Maschinen/Prozesse
• Strukturen im Betrieb
• Druckgeräte

Diese Anwendungsbereiche unterscheiden sich hinsichtlich:

• Ihrer Art der emittierten Schallemission (kontinuierlich oder als Burstsignal)
• der Art der Signalaufzeichnung und –verarbeitung
• den notwendigen Umgebungsgrößen, die für eine Bewertung zusätzlich herangezogen werden müssen
• und dem Ergebnis der Schallemissionsmessung.

Die vorläufigen Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Im Rahmen des Reviews werden für die oben genannten Anwendungsbereiche aktuelle Beispiele gesammelt und analysiert. Bisherige Beispiele umfassten dabei im Bereich der Maschinen/Prozesse:

• das Monitoring von Getrieben, Lagern, Ventilen, Werkzeugen und Maschinen
• Stanz- und Umformprozesse, Fügevorgänge
• Laserbearbeitungsprozesse,
• Schweißvorgänge,
• Verschiedene Verfahren der additiven Fertigung

Für die Anwendung der Schallemission im Strukturbereich wurden Brücken und Bauwerke, Kräne und Windenergieanlagen identifiziert. Bei den Druckgeräten werden Druckbehälter, Rohrleitungen und Lagertanks diskutiert.

 Maschinen/Prozesse Strukturen im BetriebDruckgeräte
Art der AE kontinuierliche AEBurstsignalevorwiegend Burst-signale, teils kontinuierliche AE
Art der Signalaufzeichung  
und -verarbeitung

kontinuierliche AE, Bildung von RMS, charakteristische Frequenzen und deren Verschiebung, Hüllkurvenspektrum, Echtzeit-Spektralanalysegetriggert bei Schwellüberschreitung,  
Lokalisierung des Ereignisses und Parameterbildung

getriggert bei Schwellüberschreitung, Lokalisierung des Ereignisses und Parameterbildung

RMS zur Lecküberwachung

 
zusätzliche Parameter
BetriebskenngrößenUmweltdaten, Betriebskenngrößen
Druck, Lastwechsel, Durchfluss, Füllstand
ErgebnisVergleich gegen bekannte Grenzwerte (Baseline) durch Prozesswissen oder Anwendung von KIOrtung (linear, planar oder 3D) und Interpretatin der Häufungen

Beobachtung von Risswachstum
Ortung, linear,planar,3D und Interpretation der Häufung
BeispieleMonitoring von Getrieben, Lagern
Brücken und Bauwerke
Druckbehälter
 Ventilmonitoring (Leakage)KräneRohrleitungen
 Werkzeuge und MaschinenWindenergieanlagenLagertanks
 Stanz und Umformprozesse  
 Laserstrukturierung, Fügeprozesse

Schweißvorgänge
  
 Additive Fertigung  
 Tabelle 1: Anwendungsbereiche der Schallemissionsprüfung zur Zustandsüberwachung
 

Innerhalb der Arbeitsgruppe wird derzeit an einer einheitlichen Kurzbeschreibung der Beispiele gearbeitet. Erste Ergebnisse sollen im Frühjahr 2019 vorerst als Erweiterung des bestehenden Kompendiums AT veröffentlicht werden.

Stand: Januar 2019