Accessible Requires Authentication Published by Oldenbourg Wissenschaftsverlag September 11, 2015

Entmischung von Quellsignalen aus mehrkanaligen Ultraschallmessungen an Beton

Separation of source signals from multichannel ultrasonic measurements on concrete
Viktor Feller, Reinhold Orglmeister and Frank Mielentz
From the journal tm - Technisches Messen

Zusammenfassung

Dieser Beitrag stellt die aktuellen Fortschritte der Ultraschallprüfung von Betonbauteilen basierend auf dem ICA-Verfahren vor. Das eingesetzte Verfahren wird bereits erfolgreich in anderen Bereichen der Ultraschallprüfung angewendet. Das große Potential dieser Methode liegt in der Möglichkeit, die sich überlagernden Reflexionen der Ultraschallsignale durch nur wenige Messungen in Echtzeit voneinander zu trennen und durch einfache Triangulation zu lokalisieren.

Es wurden Experimente hinsichtlich der Eignung und praktischer Relevanz des JADE-Algorithmus durchgeführt. Die Untersuchungen erfolgten sowohl an Polyamid als auch an Betontestkörpern. Die Leistungsfähigkeit des JADE-Algorithmus bezüglich der Quellsignaltrennung wird anhand von mehrkanaligen Ultraschallmessungen gezeigt. Die extrahierten Komponenten enthalten Signalanteile, die mit den entsprechenden Echosignalen in der Messung korrelieren.

Zukünftig wird das untersuchte Verfahren mit der Gruppenstrahlertechnik und einem geeigneten Sende-Empfangskonzept kombiniert, um so die Aussagesicherheit der zerstörungsfreien Untersuchungen zu erhöhen.

Abstract

This work presents the latest advances in ultrasonic testing of concrete structures based on the independent component analysis (ICA) method. This approach has already been successfully applied in other areas of ultrasonic testing. Its advantage when compared to other methods is the possibility to separate overlapping ultrasonic returns from closely spaced reflectors by analyzing only few measurements in real time and to locate reflectors using simple triangulation.

Experiments were carried out to analyze the efficiency and practical relevance of the JADE algorithm. Investigations were performed on polyamide and concrete test objects. The performance of the JADE algorithm is evaluated by the quality of separation of multi-channel ultrasonic measurements. The extracted components include signal parts which correlate with the corresponding echo signals in the measurement.

Further investigations are planned where the ICA method in combination with the phased array beamforming technique and a suitable transmitter-receiver concept will be used to increase the information gained during ultrasonic non-destructive testing.

Erhalten: 2014-12-31
Revidiert: 2015-6-11
Angenommen: 2015-6-14
Online erschienen: 2015-9-11
Erschienen im Druck: 2015-9-28

©2015 Walter de Gruyter Berlin/Boston