Kostengünstige Auslegung von EMUS-Prüfköpfen mit Hilfe eines mathematisch-numerischen Modells

Die elektromagnetische Ultraschall-(EMUS-)Wandlung stellt diejenige Technik unter den Verfahren zur koppelmittelfreien Ultraschallwandlung dar, welche derzeit den hoechsten Entwicklungsstand erreicht hat. Zur optimalen Nutzung dieser Technik unter variierenden Anwendungsbedingungen ist die Entwicklung von spezifischen Pruefkoepfen erforderlich. Um die gezielte Auslegung von EMUS-Pruefkoepfen fuer eine bestimmte Pruefaufgabe mit einem geringen Aufwand an Zeit und Kosten durchfuehren zu koennen, wurde ein mathematisch-numerisches Pruefkopf-Modell erstellt, mit dessen Hilfe Schallfeld und Effektivitaet des Pruefkopfs berechnet werden. Der Beitrag stellt die Struktur des Modells vor und demonstriert seine Verifikation in einer experimentellen Studie an verschiedenen EMUS-Wandlertypen durch direkten Vergleich zwischen berechneten und gemessenen Transferimpedanzen. Der wirtschaftliche Nutzen dieser Pruefkopf-Modellierung besteht darin, dass mit seiner Hilfe anstelle von zeitraubenden Experim enten die Variation der Auslegungsparameter und ihre Auswirkungen auf die Pruefkopfeigenschaften auf einem Rechner simuliert werden koennen. (IZFP