Hochschularbeit

Niklas Underwood: Tomographische Auswertung von Ultraschall-Transmissionsmessungen als zerstörungsfreie Untersuchungsmethode an Objekten aus Carrara-Marmor Zurück

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Zusammenfassung: Die Messung von Ultraschalltransmissionsgeschwindigkeiten ist eine etablierte Prüfmethode, um den Erhaltungszustand von Kunst- und Kulturgut aus Carrara-Marmor festzustelle. Das Verfahren basiert darauf, dass die Schallausbreitung in geschädigten Bereichen langsamer ist, als in intakten. Mit der tomographischen Auswertung von Ultraschalllaufzeiten ist es darüber hinaus möglich, eine zweidimensionale Verteilung der Geschwindigkeiten innerhalb des Marmors zu berechnen und so Gefügeschädigungen zu lokalisieren. In dieser Arbeit wird untersucht, wie die Auflösung von Ultraschalltomogrammen verbessert werden kann, mit dem Ziel auch lokal begrenzte Inhomogenitäten darzustellen. Es werden in einem automatisierten Verfahren Laufzeitmessungen an Probekörpern aus Carrara-Marmor durchgeführt und hiermit hochauflösende Tomogramme berechnet. Darüber hin-aus wird gezeigt, wie die Qualität der Tomogramme geprüft und verbessert werden kann.

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Schlagworte: Zerstörungsfreie Untersuchungsmethoden, Ultraschall, Tomogra-phie, Carrara-Marmor, ReflexW
Inhalt: 1. Einführung
1.1 Einleitung
1.2 Zielsetzung und Aufbau der Arbeit
2. Physikalische Grundlagen der Ultraschallprüfung
2.1 Zur Beschreibung mechanischer Wellen
2.2 Wellenarten
2.3 Erzeugung eines Ultraschallimpulses
2.4 Schallausbreitung in festen Körpern
3. Einsatz von Ultraschall in der Materialprüfung mineralischer Baustoffe
3.1 Ultraschalldiagnostik in der Konservierungswissenschaft
3.2 Beeinflussende Faktoren bei Transmissionsmessungen an Carrara-Marmor
4. Von einzelnen Transmissionsmessungen zur Ultraschalltomographie
4.1 Einsatz der Ultraschalltomographie in der Denkmalpflege
4.2 Die mathematischen Grundlagen der tomographischen Berechnung
4.3 Ablauf einer tomographischen Berechnung
5. Versuchsanordnung und Messmethodik
5.1 Probekörper
5.1.1 Polyamid
5.1.2 Carrara-Marmor
5.2 Versuchsaufbau
5.2.1 Manuelle Messungen
5.2.2 Automatisierte Messungen
5.3 Signalauswertung
5.3.1 Laufzeitpicking durch Ersteinsatz und erstes Maximum
6. Messdatenkontrolle
6.1 Einfluss fehlerhaft bestimmter Laufzeiten auf die tomographische Berechnung
6.2 Untersuchungen zur Auswirkung einer intrinsischen Anisotropie
7. Messungenauigkeit
7.1 Vergleich von manuellen und automatisierten Messungen
8. Tomographische Auswertung der Messdaten
8.1 Probekörper „Bianco C“
8.1.1 „Bianco C“ Probekörper A – Ebene 1
8.1.2 „Bianco C“ Probekörper A – Ebene 2
8.1.3 „Bianco C“ Probekörper B
8.2 Probekörper „Statuario“
8.3 Überprüfung des Tomographieergebnisses
8.4 Prüfung der Messdaten hinsichtlich einer intrinsischen Anisotropie
8.5 Einfluss des Messpunktabstands
9. Schlussbetrachtung
10. Ausblick
11. Verzeichnisse
11.1 Abkürzungsverzeichnis
11.2 Symbolverzeichnis
11.3 Literaturverzeichnis
11.4 Abbildungsverzeichnis
11.5 Tabellenverzeichnis
Anhang

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weitere Angaben:
  • Hochschule: Fachhochschule Potsdam
  • Art der Arbeit:  Masterarbeit
  • Erstprüfer/in:  Dr. Peter Kozub
  • Zweitprüfer/in:  Dr. Stefan Maack
  • Abgabedatum:  2014
  • Sprache:  Deutsch
  • Seitenzahl:  106
  • Abbildungen:  70
 
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Creative Commons Lizenzvertrag Dieses Werk steht unter einer Creative Commons BY-NC-ND 3.0 Deutschland Lizenz.
DOI (Digital Object Identifier) 10.5165/hawk-hhg/492

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