Air coupled ultrasonic testing of railroad rails

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Air coupled ultrasonic testing of railroad rails

McNamara, J. / Lanza di Scalea, F.

Ziel ist die Prüfung von inneren vorwiegend longitudinalen Fehlern bei einer Mindestgeschwindigkeit von 21 km/h. Das berührungslose Ein- und Auskoppeln des zwischen 0.6 MHz und 1.5 MHz liegenden Chirp Signals erfolgt mittels Ultraschallsensoren, die im Abstand von ca. 15 mm an der Schienenoberfläche vorbeigeführt werden. Da der Reflexionsfaktor Luft/Stahl 99,99 % beträgt, werden Sender und Empfänger in einer Durchschallungsanordnung betrieben und das Resonanzkonzept verwendet. Während mit diesem Konzept große Unterschiede zwischen Resonanz- und Nichtresonanzfall für den Schienenkopf und den Schienensteg erzielt werden konnten, war dies aufgrund der nicht so idealen Parallelität für die Prüfung der Schienenkopfflanken nicht der Fall. Weitere Vorteile konnten durch die Verwendung eines Lock-in-Verstärkers erzielt werden. Problematisch wird die geringe Toleranz in der Prüfkopf/Schienenorientierung und der Wiederholfrequenz der Pulse gesehen, die in den Laborversuchen eine maximale Testgeschwindigkeit von 11.3 km/h zuließen. (Schmitz, V.)