Numerische Modellierung von Wirbelstromaufgaben und Lösung des inversen Problems

Die Aufgabe der Bestimmung von Materialeigenschaften mittels zerstörungsfreier Prüfverfahren ist immer mit Lösung des inversen Problems verbunden, da in den meisten Fällen die Bestimmung der intrinistischen Materialkenngrößen indirekt erfolgt. So können z.B. mit dem Wirbelstromverfahren die magnetische Permeabilität und die elektrische Leitfähigkeit des Prüfkörpers bestimmt werden, wobei die Meßgröße der Wirbelstromprüfung die Impedanz der Prüfspule ist. Die Impedanz ist durch das Verhältnis der Spulenspannung (Linienintegral der elektrischen Feldstärke E entlang den Spulenwindungen) zum Spulenstrom gegeben. Die Spulenimpedanz ist nicht nur von den intrinsischen Materialkenngrößen - der elektrischen Leitfähigkeit o und der magnetischen Permeabilität m - abhänig. Mit viel höherer Empfindlichkeit hängt die Spulenimpedanz von der Geometrie des Prüfkörpers, der Spulenabhebung und von der Form und Orientierung der Oberflächenfehler (z.B. Risse) und der oberflächennahen verdeckten Fehler ab