Ultraschalltomographie

Das Funktionsprinzip des Tomograf basiert auf der Reflexion kurzer Impulse elastischer Wellen durch Risse, Hohlräume, Bewehrungen und andere Diskontinuitäten im Material (Pulse-Echo-Methode). Die Intensität der von diesen Unregelmäßigkeiten reflektierten Wellen hängt von ihrem Kontrast zum Grundmaterial in Bezug auf die akustische Impedanz ab (akustische Impedanz Z = Dichte x Geschwindigkeit der elastischen Wellen). Insbesondere wird die in Hohlräumen vorhandene Luft fast vollständig reflektiert, da sie eine praktisch nicht vorhandene akustische Impedanz hat: R = (Z2 – Z1) / (Z1 + Z2) = – 1. Schwächere Signale (R ~ 0.5) erhält man in der Nähe von Bewehrungsstäben, deren akustische Impedanz etwa 4-5 mal höher ist als die von Beton.
Dank der wiederholten Anwendung des Prinzips mit einer Reihe von gleichmäßig verteilten Senden-Empfangen-Sensoren verarbeitet das Instrument in wenigen Sekunden eine 2D-Tomographie entlang eines Querschnitts orthogonal zur Oberfläche des Bauwerks (B-Scan), was die Identifizierung von Mängeln und Pathologien auch auf Strukturen ermöglicht, die nur von einer Seite zugänglich sind (Bodenbeläge, Tunnel usw.). Zu den Hauptzielen dieser Methode gehören: Dickenmessungen von Elementen, die nur von einer Seite zugänglich sind (Mauerwerk, Fassadenplatten von Gebäuden, Bodenbeläge usw.); Lokalisierung von Hohlräumen und Hohlraumstrukturen; Identifizierung von Mauerwerkstypen (massives Mauerwerk, Sackmauerwerk, Doppelwandmauerwerk usw.); Erkennung von Materiallaminierungen, Steinadern; Bewertung der Wirksamkeit von Konsolidierungsmaßnahmen; Erkennung von Rissen parallel zur Oberfläche des Bauwerks (vorausgesetzt, sie sind tiefer als 50 mm).