Signalverarbeitungsmethoden zur Anwendung des Impact-Echo-Verfahrens mit Luftankopplung in Array-Anordnung

摘要

Impact-Echo ist ein akustisches Verfahren zur zerstorungsfreien Prufung von Betonbauteilen, bei dem elastische Wellen durch den Aufprall eines Hammers auf der Messoberflache erzeugt werden und deren vielfache Reflektionen uber die Zeit aufgezeichnet und im Frequenzbereich ausgewertet werden. Wahrend bei der herkommlichen Einsatzweise mit Kontaktsensoren die saubere Ankopplung des Messkopfes an der jeweiligen Messstelle einen erheblichen Zeitaufwand bedeutet und eine gleichmassige Ankopplung aufgrund der rauen Struktur des Betons nur schwer zu gewahrleisten ist, stellt der Einsatz von Mikrofonen eine vielversprechende Alternative dar. Der praktische Einsatz wird jedoch durch Umgebungsstorgerausche und insbesondere durch das Aufprallgerausch, d.h. die Schallwelle, die nicht das Bauteil durchlauft sondern auf direktem Wege vom Ort des Aufpralls zum Mikrofon gelangt, erheblich erschwert. Bisher wurde vor allem durch mechanische Barrieren versucht, das Mikrofon gegenuber solchen Storeinflussen abzuschirmen. Dieser Beitrag beschreibt ein Verfahren, das es durch entsprechende geometrische Anordnung von mindestens zwei Mikrofonen und lediglich teilweise mechanische Schirmung eines einzelnen Mikrofons moglich macht, den Einfluss von Storungen rechnerisch auf ein Minimum zu reduzieren. Der verwendete Algorithmus basiert dabei vor allem auf der Identifikation der direkten Luftwelle durch Korrelation im Zeitbereich sowie Vergleich der normierten Spektren im Frequenzbereich.