Ultrazvuk

Ultrazvuk je jednou z nejčastěji používaných metod v nedestruktivním testování. Fraunhofer IKTS v sobě spojuje dlouholetou zkušenost s materiálovými zkouškami a unikátní kompetence v oboru ultrazvukových technologií. Jako vývojář průmyslových ultrazvukových testovacích systémů nabízí Fraunhofer IKTS senzory, elektroniku, software, simulační a modelové služby a také akreditivované testovací centrum k validaci a verifikaci ultrazvukových metod – skutečný One-Stop-Shop pro ultrazvukové metody.

Ultrazvukové senzory#

© Fraunhofer IKTS
Mikrostruktura jemné piezokeramiky pro vysokofrekvenční ultrazvukové měniče.
© Fraunhofer IKTS
Sensor hlukových emisí pro aktivní a pasivní monitoring struktury.
© Fraunhofer IKTS
Ultrazvukový zkušební přístroj PCUS® pro Multi pro automatizované zkoušky.

Základem každého testovacího systému jsou senzory. Fraunhofer IKTS vyvíjí senzory, které jsou navrhovány tak, aby odpovídaly požadovaným geometriím, materiálům a akustickým parametrům.

Technické detaily

  • Vysoce výkonný ultrazvukový měnič k aplikaci na kompozitních materiálech (vysoce a nízkofrekvenční, fokusovaný/nefokusovaný, samostatný element resp. segment)
  • Dice-and-Fill kompozit
  • Soft-Mold kompozit pro frekvenční rozsah 5 až 30 MHz, max. rozměry měniče 10 x 10 mm
  • Ultrazvukové měniče tištěné sítotiskem pro kompaktní senzorové systémy v sériové výrobě od 5 do 30 MHz, max. rozměry měniče 100 x 100 mm
  • Fokusované ultrazvukové phased array testovací hlavice
  • Vysoce citlivé phased array testovací hlavice
  • Vysokofrekvenční testovací hlavice (100 až 250 MHz)
  • Vysokoteplotní testovací hlavice (až 200 °C)
  • Senzory pro akustické emise

Ultrazvuková elektronika#

Fraunhofer IKTS poskytuje vysoce výkonnou modulární elektroniku řady PCUS® pro, která umožňuje maximální využití vysoce výkonné senzoriky. Portfolio sahá od jednoduchých ultrazvukových ručních testovacích systémů až po automatizované ultrazvukové systémy.

Technické detaily

  • Modulárně aplikovatelná elektronika s možností nastavení dle individuálních požadavků zákazníka
  • Kompaktní a energeticky úsporná
  • Splňuje relevantní části ultrazvukové normy DIN EN 12668
  • Vhodná pro singl oscilátory, jedno a vícekanálovou zkušební elektroniku a arrays (až do 128:128) 

Ultrazvukový software#

Vhodný software je pro vývoj testovacích sytémů pro průmyslové prostředí stěžejní. Takový software musí být inovativní a rychle dostupný aniž by ztrácel na flexibilitě pro budoucí změny a jeho rozšiřování. PCUS® pro Lab je modulový software suite, který přizpůsoben dané úloze nabízí rychlá a flexibilní řešení. Software podporuje vytvoření parametrů pro řízení aktoriky a senzoriky, vizualizace a vyhodnocování. Ve flexibilně nastavitelném revizním systému probíhá organizace a správa dat. Navíc je možno software kompletně integrovat do stávajících výrobních procesů v kontextu Industry 4.0.

Technické detaily

  • Intuitivní ovládání díky modernímu, snadno přístupnému a lehce nastavitelnému uživatelskému rozhraní
  • Profesionální řešení dle požadavků zákazníka pomocí modulového konceptu: nastavení parametrů, průběh testovacího procesu a analýza
  • Zobrazení komplexních požadavků na libovolných geometriích
  • Znázornění mikrostruktur a makrostruktur během snímání dat v reálném čase

Simulace a modelování#

© Fraunhofer IKTS
Mobilní zkušební systém pro nápravovou hřídel s podélným otvorem s elektronikou a softwarem vyvinutými na Fraunhofer IKTS.

Simulační techniky jsou v dnešní době zásadní pro optimalizaci ultrazvukových testovacích systémů a pro vývoj nových měřicích postupů. Díky nim jsme schopni přezkoumat, zda je daná metoda fyzikálně plausibilní, ale také stanovit nejlepší možné parametry pro měřicí hlavice a pro samotné měření ještě před jeho realizací. To umožňuje šetřit čas i peníze a vede k vývoji zkušebních systémů s výrazně lepšími parametry výkonnosti.

 

Technické detaily

  • Vlastní numerický ultrazvukový solver (EFIT)
  • Vlnová fyzikální simulace
  • Zohlednění ohýbání, interference, změna režimů, vícečetný rozptyl........
  • Isotropy a anisotropy, homogenní a heterogenní materiály
  • Pevná tělesa a fluidní média
  • 2D- a 3D modely
  • Časové signály, snímky čelní hřídele, videoanimace

Nabídka služeb#

  • Vývoj sensorů dle požadavků zákazníka
  • Měření a charakterizace testovacích hlavic
  • Vývoj softwaru pro speciální aplikace až po kompletní ultrazvukové testovací systémy konformní podle DIN EN 12668
  • Vývoj elektroniky pro jednoduché ruční testovací systémy až po automatizovaná ultrazvuková zkušební zařízení
  • Vývoj simulačních nástrojů pro specifické aplikace
  • Vědecké konzultace s podpůrnými simulačními studiemi proveditelnosti a optimalizace
  • Interpretace výsledků
  • Ukázky a školení