Ultraschall-Wanddickenmessung an Rohren - wie geht das?

Wie funktioniert die Ultraschall-Wanddickenmessung?

Die Messung beruht auf dem Impuls-Echo-Prinzip: Der Prüfkopf sendet einen kurzen Schallimpuls in das Material, dieser läuft bis zur Rückwand und wird dort reflektiert. Aus der gemessenen Laufzeit und der bekannten Schallgeschwindigkeit berechnet das Gerät die Wanddicke, ganz ohne Zugang zur Gegenseite.

Weil nur eine Oberfläche erreichbar sein muss, eignet sich das Verfahren ideal für geschlossene Rohre, Tanks und Druckbehälter im Betrieb. Ein Koppelmittel wie Gel oder Öl verdrängt die Luft im Spalt, sonst würde der Schall an der Grenzfläche vollständig reflektiert.

• Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) direkt am eingebauten Bauteil.
• Messung von nur einer Seite, ohne Demontage oder Anbohren.
• Restwanddicke bei Korrosion, Erosion und Abrasion prüfbar.
• Ergebnis in Sekunden, dokumentierbar mit Datenlogger.

Welcher Prüfkopf passt zur Aufgabe?

Die Prüfkopfwahl entscheidet über Genauigkeit und Einsatzbereich. Für die klassische Korrosionsmessung sind Sender-Empfänger-Prüfköpfe (SE / dual element) Standard, weil sie raue und angerostete Oberflächen gut verkraften und kleine Restwandstärken sicher erfassen.

Hohe Frequenzen (10 MHz und mehr) liefern feine Auflösung an dünnen, glatten Wänden. Niedrigere Frequenzen (2 MHz) durchdringen dicke, dämpfende oder gegossene Werkstoffe besser. Der Prüfkopfdurchmesser sollte zur Krümmung des Rohres passen, bei kleinen Durchmessern hilft eine angepasste Kontaktfläche.

Wie kalibriert man richtig?

Vor jeder Messreihe wird das Gerät auf den Werkstoff kalibriert. Bei bekannter Schallgeschwindigkeit genügt eine Nullpunkt-Kalibrierung; ist der Werkstoff unklar, kalibriert man über einen Stufenkeil oder ein Referenzstück bekannter Dicke.

• Schallgeschwindigkeit des Werkstoffs eingeben (Stahl ca. 5920 m/s, Aluminium ca. 6320 m/s).
• Nullabgleich auf der Referenz durchführen, um Verzögerungsstrecke und Ankopplung zu kompensieren.
• Zwei-Punkt-Kalibrierung über dünne und dicke Stufe für maximale Genauigkeit.
• Ergebnis an einer Stelle bekannter Dicke gegenprüfen.

Wie überwacht man Korrosion systematisch?

Korrosion frisst die Wand von innen, sichtbar wird sie oft erst spät. Deshalb misst man an festen Messrastern und dokumentiert die Werte über die Zeit. Aus der Abnahme lässt sich die Korrosionsrate und die verbleibende Restlebensdauer berechnen.

Gefährdet sind vor allem Rohrbögen, Schweissnähte und Behälterböden, wo Medien stehen oder verwirbeln. Ein Gerät mit Min-Erfassung und Scan-Modus zeigt den dünnsten Punkt entlang einer Bahn und hilft, Lochfrass nicht zu übersehen.

Häufige Fragen