Detailergebnis zu DOK-Nr. 43837
Ermittlung des Nutzens von Laserultraschall zur schnellen, kontaktlosen Untersuchung von Beton und Asphalt (Orig. engl.: Evaluation of the use of laser ultrasonics for the rapid, noncontact inspection of concrete and asphalt)
| Autoren |
R.L. Smith F.K. Brocklehurst B.C. Moss |
|---|---|
| Sachgebiete |
10.3 USA 12.0 Allgemeines, Management 14.0 Allgemeines (u.a. Energieverbrauch) |
Washington, D.C.: Strategic Highway Research Program (SHRP), 1992, 79 S., zahlr. B, 5 Q (SHRP-ID/UFR-92-604)
Im Rahmen des "Strategic Highway Research Program" ("Strategisches Forschungsprogramm für Schnellstraßen", SHRP) wurde ein Lasersystem zur Ermittlung von Einschlüssen, fehlendem Schichtenverbund und Defekten in Asphalt- und mit Gittern verstärkten Betonkonstruktionen entwickelt. Ein Nd-YAG-Laser mit 75-Millijoule-Pulsen von 20 Nanosekunden Dauer wird verwendet, um die Oberfläche des Materials mit einer Leistungsdichte von ca. 5 Megawatt je Quadratmillimeter anzuregen und so Ultraschallwellen zu erzeugen. Mit einem He-Ne-Laser-Interferometer vom Michelson-Typ wird die durch den Ultraschall verursachte momentane Bewegung des Materials durch Phasenvergleich des Ausgangssignals des He-Ne-Lasers und dem von der Oberfläche reflektierten Licht ermittelt. Verschiedenen Laserstrahl-Anordnungen wurden untersucht. Die direkte Durchstrahlung stimmte gut mit der konventionellen Ultraschalluntersuchung überein, kann aber nur eingeschränkt - z.B. bei Brücken - eingesetzt werden. Werden beide Laserstrahlen auf der gleichen Fläche verwendet, wird die maximale Information der Kompressionswelle (P-Welle) bei nahezu örtlicher Übereinstimmung der Strahlen verfügbar. Die im Rahmen der Untersuchung entwickelten Techniken zeigen, daß die Geschwindigkeit der P-Welle, Schichtdicke und einige Defekte kontaktlos gemessen werden können. Entwicklungsarbeit und rund 1 Mio. US-Dollar sind notwendig zur Herstellung eines bewegbaren Prototyps mit automatischer Signalerkennung und -verarbeitung.