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Produkte · Sets
Set 4 Transversal- und Oberflächenwellen
Lernziele
Bei den klassischen Anwendungen des Ultraschalls, wie
z. B. den Laufzeitmessungen in Flüssigkeiten (Füllstandsmessung,
Durchflussmessung), spielt nur die longitudinale
Ausbreitung der Ultraschallwellen eine Rolle. Allerdings
können sich Ultraschallwellen vor allem in Festkörpern
auch in Form von Transversal- und Oberflächenwellen (SAW
- surface acoustic wave) ausbreiten. Diese Wellenmoden,
ihre Ausbreitungseigenschaften und ihre Abhängigkeit
von den elastischen Materialeigenschaften, ermöglichen
eine Vielzahl von neuen Methoden in der Werkstoffprüfung
(Flugzeugbau), Signalverarbeitung (SAW-Filter) und modernen
Medizin (Elastografie).
Mit diesem Set sind Versuche zur Demonstration der Modenwandlung
von Ultraschallwellen an Grenzflächen zwischen
Flüssigkeiten und Festkörpern oder an Grenzflächen
verschiedener Festkörper möglich. Weiterhin können sie
zur Bestimmung der Schallgeschwindigkeit von Transversal-
und Oberflächenwellen (Rayleigh- und Lambwellen)
in verschiedenen Materialproben verwendet werden. Diese
Messungen ermöglichen die Bestimmung der elastischen
Koeffizienten der Materialien wie Elastizitäts- und Schermodul.
Ebenfalls lässt sich mit diesem Set die Dispersion von
Ultraschallwellen (Frequenzabhängigkeit der Schallgeschwindigkeit)
mit Hilfe der Ausbreitung von Lambwellen
in dünnen Glasplatten demonstrieren.
Als eine Anwendung von Oberflächenwellen in der Zerstörungsfreien
Werkstoffprüfung (ZfP/NDT) lässt sich eine
Risstiefenprüfung mit Hilfe von Rayleighwellen an einer
Aluminiumprobe durchführen.
Material
Ultraschallechoskop GS200 10400
2 Ultraschallsonden 1 MHz 10151
2 Ultraschallsonden 2 MHz 10152
2 Ultraschallsonden 4 MHz 10154
Transversalwellenset 10218
2 Rayleighwellenaufsätze 10231
Rayleighwellentestkörper 10232
Lambwellenset 10300
Ultraschallgel 70200
Experimente
PHY04
PHY07
PHY23
IND02
Schallschwächung in Flüssigkeiten
Transversalwellen in Festkörpern
Dispersion von Ultraschallwellen (Lambwellen)
Rissprüfung mit Rayleighwellen
Erweiterungsvorschläge
Testblock (transparent) – 10201:
PHY01 Grundlagen der Ultraschallechografie (A-Bild)
PHY08 Ultraschall-B-Bild
Testzylinderset – 10207:
PHY02 Schallgeschwindigkeit in Festkörpern
Reflexionsplattenset – 10202:
PHY05 Spektrale Untersuchungen
Hydrofon - 10450,
Hydrofonplatte und -halter – 10252, 60123:
PHY20 Bestimmung der Fokuszone
Impedanzproben – 10208:
PHY21 Reflexion und Transmission an Grenzflächen
Bestell-Nr. SET04
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