Ultraschall II (US2)

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1 TU Ilmenau Ausgabe: September 2013 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Prof. Sp. Institut für Werkstofftechnik 1 Versuchsziel Ultraschall II (US2) Kennenlernen von Verfahren zur Schallgeschwindigkeitsmessung mit der direkten Auswertung der Bildschirmanzeige am Impuls-Echo-Gerät. Kennenlernen eines Verfahrens für die Bestimmung des Ultraschallschwächungskoeffizienten zur Beurteilung von Gefügeparametern. 2 Versuchsgrundlagen Ultraschall sind mechanische Schallwellen mit Frequenzen oberhalb 20 khz. Im Gegensatz zu den elektromagnetischen Wellen sind mechanische Schwingungen an ein elastisches Medium gebunden. Für die Materialprüfung kommt der Bereich von 0,25 bis 10 MHz mit Wellenlängen der Größenordnung von einigen Millimetern in Frage. Festgestellt werden können Materialfehler wie Risse, Lunker u.ä., außerdem kann man die Materialdicke besonders an unzugänglichen Stellen messen. Mit höheren Frequenzen (bis maximal 120 MHz je nach Einsatzzweck) lassen sich auch spezielle Gefügeuntersuchungen durchführen. Die Materialprüfung bei derartig hohen Frequenzen beruht auf der guten Bündelung des Schallstrahls und dem hohen Reflexionsgrad dünnster Materialtrennungen. Niedrige Frequenzen sind wegen der größeren Wellenlänge für grobes Gefüge (z. B. Gußgefüge) besonders geeignet. 2.1 Ultraschall-Erzeugung Ultraschall wird mit Hilfe elektroakustischer Wandler unter Ausnutzung des piezoelektrischen oder magnetostriktiven Effektes erzeugt. Diese Wandler (z. B. Quarz, Bariumtitanat oder Piezokeramik) werden durch elektrische, hochfrequente Wechselspannungen zu mechanischen Schwingungen unter Ausnutzung des Resonanzeffektes angeregt. Die Resonanzfrequenz hängt von der Dicke d, z. B. des Quarzscheibchens ab: für Quarz gilt somit: f [MHz] = 2, 8 d 1 [mm] (1) f= 1,0 MHz d= 2,8 mm f= 2,0 MHz d= 1,4 mm f= 4,0 MHz d= 1,7 mm f= 6,0 MHz d= 0,47 mm f= 10,0 MHz d= 0,28 mm f= 25,0 MHz d= 0,112 mm Es lassen sich sowohl Longitudinal- und Transversalwellen anregen. TU Ilmenau, Institut für Werkstofftechnik, FG Werkstoffe der Elektrotechnik 1

2 Weiterhin muss beachtet werden, dass der Prüfkopf kein ideales Schallfeld aussendet, d. h. es gibt ein Frequenzbereich, der eine natürliche Verbreiterung der Echos bewirkt und die Ausbreitung nicht parallel, sondern z. T. divergent ist. Deshalb wird für den Schallkopf oft ein Nahfeld und ein Fernfeld angegeben. Für mehrere im Versuch verwendete Prüfköpfe sind die Daten in Tabelle 1 und die Schallfelder in den Bildern 1a-c aufgeführt. 4 MHz 5 MHz 10 MHz Kristalldurchmesser [mm] Frequenz [MHz] Bandbreite [MHz] 3, , 5 3, , Schalltiefenbereich [mm] Nahfeldlänge [mm] Echobreite [mm] 3 1,5 1 Kontaktfläche Ø [mm] Tabelle 1: technische Daten von Schallköpfen Bild 1: Schallfeld für Prüfkopf a) 4 MHz, b) 5 MHz und c) 10 MHz 2.2 Eigenschaften von Ultraschall Die Ausbreitung des Ultraschallfeldes wird begrenzt durch: Reflexion an der Grenzschicht, deren Größe vom Verhältnis der Schallwiderstände abhängt. (Schallwiderstand = Dichte Schallgeschwindigkeit (ϱ c S ) ). Stoffe mit hohem Schallwiderstand nennt man schallhart, das Gegenteil ist schallweich. Absorption, welche frequenzabhängig ist. Bei zähen Materialien ist die Absorption groß (Kupfer), bei anderen Werkstoffen ist sie klein, Streuung, die besonders stark ist, wenn das Gefüge einen Korndurchmesser der Größe λ/3 bis λ erreicht. Absorption und Streuung werden beide unter dem Begriff der Schwächung (manchmal auch Extinktion) zusammen gefasst. Ultraschall tritt gebündelt auf und kann somit als gerichteter Schallstrahl angesehen werden. TU Ilmenau, Institut für Werkstofftechnik, FG Werkstoffe der Elektrotechnik 2

3 Der Reflexionsgrad R wird bestimmt aus: R = (m2 1) 2 (m 2 + 1) 2 mit m = ϱ 1 c S1 ϱ 2 c S2 fuer d 2 λ 2 (2) dem Verhältnis von Dicke d und Wellenlänge λ des zweiten Stoffes, wobei ϱ 1 c S1 der Schallwiderstand des einen Materials, ϱ 2 c S2 der Schallwiderstand des anderen Materials ist. Die für das Material charakteristische Schallgeschwindigkeit c S, die Frequenz f und die Wellenlänge λ sind durch folgende allgemeingültige Beziehung verbunden: f = c S λ Aus der exakten Messung der Schallgeschwindigkeit c S eines Werkstoffes können weitere Stoffkonstanten wie Elastizitätsmodul E, Poissonkonstante µ, Torsions- und Schubmodul und in gewissem Umfang auch die Härte bestimmt werden. Aus der Schallschwächung kann auf die Korngröße, Verunreinigungen, Kristallrichtung und die Materialbearbeitung geschlossen werden. Beide Verfahren können zur Materialidentifizierung verwendet werden. (3) 2.3 Das Echo-Impuls-Verfahren Beim Echo-Impuls-Verfahren werden möglichst kurze Ultraschall-Impulse (µs) in von der Impulsfolgefrequenz (10 Hz bis 100 khz) bestimmten Abständen in den Prüfling gesandt. In der Zeit dazwischen kann das Gerät Ultraschall-Echos empfangen. Strahlt man Ultraschall in ein Werkstück ein, so wird im allgemeinen der Ultraschall an der gegenüberliegenden Wand wegen der dort angrenzenden Luft (R = 100%) vollständig reflektiert und vom Prüfkopf als Echo empfangen. Auf dem Leuchtschirm, Bild 2, der zur Anzeige dient, erscheint stets links der Sendeimpuls S als Zacke, dann das Rückwandecho RE in einem Abstand vom Sendeimpuls, der direkt dem vom Schall im Werkstück zurückgelegten Weg proportional ist. Dieses Bodenecho wird erneut reflektiert und nach Durchlaufen des gesamten Prüfstückes wieder auf dem Leuchtschirm zu sehen sein (bei entsprechender Maßstabeinteilung). So erscheinen mehrere Echos mit abnehmender Amplitude bis die eingestrahlte Energie aufgebraucht ist. Damit kann dann die Schallschwächung aus der Differenz von zwei Bodenechos ermittelt werden. Ansonsten werden die Mehrfachechos vorteilhaft zur Dickenmessung benutzt. Mit einen Maßstab unter dem Leuchtschirm wird der vom Ultraschall zurückgelegte Wege direkt gemessen. Wegen der materialspezifischen Schallgeschwindigkeit muss für jeden Werkstoff das Ultraschallgerät auf diese spezifische Schallgeschwindigkeit eingestellt werden. Stellt man das Leuchtschirmbild so ein, dass man nur den Sendeimpuls und das erste Bodenecho sieht, kann man ein Material eindeutig auf Fehler (Risse, Lunker, Löcher usw.) untersuchen, Bild 2, dies wurde im Versuch Fehlerprüfung mit Ultraschall - GLW 15 schon ausführlich behandelt. Als wichtiges Kennzeichen für die Verwendbarkeit eines Ultraschall-Echo-Impulsgerätes für dünne Materialien und für den Nachweis oberflächennaher Fehler ist die tote Zone anzusehen. Hierunter versteht man das an die Aufsatzfläche des Tastkopfes anschließende Gebiet, aus dem kein Echo getrennt von Sendeimpuls empfangen werden kann, weil dieser eine endliche Breite besitzt. Das Fehler- oder Bodenecho fällt dann mehr oder weniger mit dem Sendeimpuls zusammen. TU Ilmenau, Institut für Werkstofftechnik, FG Werkstoffe der Elektrotechnik 3

4 2.4 Schallgeschwindigkeitsmessmethoden Der Schall breitet sich in Festkörpern mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten aus. Die Bindungsverhältnisse und der Aufbau der Festkörper bewirken dieses Verhalten. Anhand der Schallgeschwindigkeit kann so indirekt eine Materialcharakteristik aufgestellt werden. Somit lassen sich Verwechslungsprüfungen aber auch Werkstoffzustände charakterisieren. Die Messung der Schallgeschwindigkeit kann auf verschiedenen Wegen erfolgen, die im Praktikum miteinander verglichen werden sollen. Methode der scheinbaren Dicke, bei dieser Methode wird die Anzeige des Impuls-Echo-Gerätes auf ein Material bekannter Schallgeschwindigkeit kalibriert. (Die wahre Dicke d des Prüfkörpers ist hierbei bekannt.) Die scheinbare Dicke d e des zu prüfenden Materials wird durch Ausmessen der Entfernung der Echos auf dem Bildschirm ermittelt, Bild 2. Es gilt dann mit: c x unbekannte Schallgeschwindigkeit c e Schallgeschwindigkeit des Vergleichskörpers d wahre Dicke des Prüflings gemessene scheinbare Dicke des Prüflings d e c x = c e d d e (4) SI... Sendeimpuls 1.RE.. 1. Rückwandecho 2.RE.. 2. Rückwandecho SI 1.RE 2.RE d d e Bild 2: Methode der scheinbaren Dicke direkte Ablesung, an modernen Geräten ist ein Steller (Präzisionswendelpotentiometer) zur Veränderung der Schallgeschwindigkeit vorhanden. Damit werden die Echos mit Hilfe dieses Stellers auf die wahre Dicke eingestellt und die Schallgeschwindigkeit am Potentiometer direkt abgelesen. Wird der Stellbereich überschritten, muss die Methode der scheinbaren Dicke weiterhin angewendet werden. Interferometerverfahren, mit einem Zusatzgerät (Wasserreflektionsstrecke veränderbarer Ausdehnung Interferometer genannt) lässt sich die Schallgeschwindigkeit durch Ausmessen der Geometrie der Wasserstrecke und der in ihr auftretenden Echoabständen ermitteln. Dazu wird nach Bild 3 eine Überlagerung der ersten Rückwandechos RE des Prüflings nacheinander mit dem ersten Interferometerecho IE herbeigeführt. Die dabei auftretenden Verschiebung s w des Reflektors am Interferometer liest man an der Mikrometerschraubenskala ab. Es gilt dabei: c x = c w d s w (5) TU Ilmenau, Institut für Werkstofftechnik, FG Werkstoffe der Elektrotechnik 4

5 Fall I SI 1.RE 2.RE d Fall II d SI SI... Sendeimpuls 1.IE Interferenzecho 1.RE.. 1. Rückwandecho Wasser 1.IE 1. RE 2. RE Wasser SI 1. RE + 1. IE 2.RE Fall III Wasser SI 1.RE 2.RE+1.IE s w Bild 3: Interferometermethode mit c w = Schallgeschwindigkeit des destillierten Wassers (1 483,1 ms 1 bei T = 293 K). Die Schallgeschwindigkeit variiert pro Grad Wassertemperaturänderung um 2,5 ms 1. Es ist nicht erforderlich die Wasserstrecke genau zu kalibrieren, da lediglich eine Differenz zwischen zwei überlagerten Echos erfolgen muss. In einen elastischen festen Stab sollen sich Ultraschallwellen als Longitudinalwellen ausbreiten. Zur Anregung der Welle wird mit einem Hammer an das Stabende angeschlagen. Der Stab habe die Länge l und den Querschnitt A. Die durch den Hammerschlag verursachte Verformung l ist proportional der Kraft F des Hammerschlages, der Stablänge l und umgekehrt proportional zu dem Querschnitt A. Als Proportionalitätskonstante tritt der Elastizitätsmodul E auf. l = F l (6) E A Die durch den Hammerschlag herbeigeführte Verdichtung, siehe Abbildung 4, wandert nun als Stoßwelle durch den Stab und benötigt bis zu ihrer Ankunft am anderen Ende des Stabes die Zeit t. Die Geschwindigkeit c l des Durchlaufes ist nach Gleichung 7: c l = l (7) δt Wenn die Stoßwelle am anderen Ende wieder angekommen ist, streckt sich die Stauchung wieder aus, der Stab hat sich als Ganzes in der Zeit t um das Stück l verschoben. Die Geschwindigkeit v dieser Verschiebung ist nach Gleichung 8: v = l t (8) TU Ilmenau, Institut für Werkstofftechnik, FG Werkstoffe der Elektrotechnik 5

6 Bild 4: Grafik zur Verdeutlichung der Ableitung der Schallgeschwindigkeit c l Da der Stab vorher in Ruhe verweilte und durch den Schlag beschleunigt wurde, kann diese Beschleunigung entsprechend Gleichung 9 bestimmt werden: a = l ( t) 2 (9) Die zur Beschleunigung erforderliche Kraft F = m a kann mittels der Beziehung der Masse m = ϱ l A bestimmt werden. Setzt man die Kraft aus Gleichung 6 mit der Beschleunigungskraft gleich, erhält man Gleichung 10 ϱ l A l ( t) 2 = l E A l Wird in Gleichung 10 der entsprechende Ausdruck durch Gleichung 7 ersetzt, kann Gleichung 10 zu Gleichung 11 umgeformt werden: (10) c l = E ϱ (11) Dies ist die Gleichung zur Bestimmung der Schallgeschwindigkeit in dünnen Stäben. Der allgemeingültigere Zusammenhang ergibt sich zwischen dem Elastizitätsmodul E, der Poissonkonstante µ, dem Gleitmodul G, der Dichte ϱ und der Longitudinal- c l und der Transversalschallgeschwindigkeit c t entsprechend den Gleichungen 12 und 13: E (1 µ) c l = ϱ (1 + µ) (1 2µ) c t = E 2 ϱ (1 + µ) = Nach Umformen der Gleichungen 12 und 13 kann der E-Modul und der Gleitmodul zerstörungsfrei aus den gemessenen Werten von c l und c t ermittelt werden. G ϱ (12) (13) TU Ilmenau, Institut für Werkstofftechnik, FG Werkstoffe der Elektrotechnik 6

7 Zwischenechos, bei Untersuchungen mit hohen Verstärkungen an relativ dünnen Proben im Vergleich zum Schallkopf sind auch bei fehlerfreien Proben oftmals zwischen den Mehrfachrückwandechos kleinere Störechos zu beobachten. Sie entstehen auf Grund der Aussendung von geringen Transversalwellenanteilen mit schräger Abstrahlung am Prüfkopf, siehe auch Bilder 1a-c. Eine schräg auf eine Rückwand auftreffende Welle wird zu einem Teil in die andere Art umgewandelt. Die Störechos entstehen durch diese unterschiedlichen Wellenarten mit ihren unterschiedlichen Schallgeschwindigkeiten. Wenn m die Zahl der Echowege als Longitudinalwelle (L) und n die Zahl der Echowege als Transversalwelle (T) ist, dann errechnet sich der scheinbare Echoweg d st nach Gleichung 14, c l... Longitudinalwellengeschwindigkeit, c t...transversalwellengeschwindigkeit. d st = 0, 5 d (m + n cl c t ) (14) Für Stahl und Aluminium ergeben sich die Störechos bei: LT und TL TT bei Stahl: 1, 41 d 1, 82 d bei Aluminium: 1, 51 d 2.04 d LT bedeutet Änderung von Logitudinal- auf Transversalwelle und TL von Transversalwelle auf Longitudinalwelle. TT ist der Weg im Prüfkörper nur als Transversalwelle. 2.5 Schallschwächungsmessung Die Streuung des Ultraschalles beruht darauf, dass der Werkstoff nicht streng homogen auftritt. Der Werkstoff enthält Grenzflächen, an denen der Schallwiderstand sich plötzlich ändert. Durch die Messung der Schallschwächung lassen sich Aussagen zur Mikro- und Makrostruktur, sowie auf die Verformungsfähigkeit finden. Selbst bei Vorhandensein nur einer Kristallart kann der Werkstoff inhomogen für die Ultraschallwellen sein, wenn eine Anisotropie der Kristallite vorliegt. Es können also unterschiedliche Schallgeschwindigkeiten für unterschiedliche Kristallrichtungen festgestellt werden. In einem Werkstoff mit großer Korngröße gegenüber der Wellenlänge kann die Streuung geometrisch gedeutet werden. An einer schrägen Grenzfläche wird die Welle in einen durchgehenden und reflektierten Teil aufgespalten. Dieser Vorgang wiederholt sich an jeder weiteren Korngrenze. Aus den ursprünglichen Schallstrahl werden ständig Teilwellen abgespalten, die durch Absorption in Wärme umgewandelt werden. Im Frequenzbereich der Werkstoffprüfungen sind die Korngrößen in der Regel kleiner als die Wellenlänge. Anstelle der geometrischen Aufsplittung tritt dann Streuung auf. Der Schalldruckverlauf einer ebenen Welle, der nur infolge der Schwächung abnimmt, kann durch eine Exponentialfunktion ausgedrückt werden, Gleichung 15, p = p o e α d (15) mit p o und p Schalldruck am Anfang und Ende der Strecke d mit dem Schallschwächungskoeffizienten α. Oftmals wird statt Schalldruck die Intensität der Echos betrachtet, Gleichung 16. I = I o e α I d Die Intensität ist dem Quadrat des Schalldruckes proportional, damit verhalten sich α I und α wie folgt: (16) TU Ilmenau, Institut für Werkstofftechnik, FG Werkstoffe der Elektrotechnik 7

8 e α I d = e 2 α d (17) bzw. α I = 2 α (18) Die Schwächung oder Gesamtschwächung entlang der Strecke d wird durch die Bildung des Logarithmus von Gleichung 15 gebildet. Die erhaltene dimensionslose Zahl wird als Neper [N p] angegeben, Gleichung 19. Der Schwächungskoeffizient α wird damit in Np cm 1 angegeben. α d = ln p o p [Np] (19) Wird statt dem natürlichen Logarithmus der dekadische Logarithmus verwendet und mit 20 multipliziert, erhält man für die Schwächung das Dezibelmass. Gleichung 15 verändert sich zu: α d = 20 lg p o p Folgender Zusammenhang lässt sich ausrechnen: [db] (20) 1 Np/cm = 0, 87 db/mm (21) Bei konstanter Geräteeinstellung (Verstärkung, Impulsstärke und Ankopplung konstant) ist die Höhe zweier benachbarter Reflexionsechos direkt auf dem Bildschirm auszumessen. Der Verstärker muss hierbei linear ausgelegt sein. Aus den Höhendifferenzen kann der Schwächungskoeffizient α I in Dezibel je Millimeter ermittelt werden. Die Echohöhen h 1 und h 2, die beim Impuls-Laufzeitverfahren angezeigt werden, ergeben den Schwächungskoeffizienten α I näherungsweise. α I = 20 d (lg h 1 h 2 ) [ ] db mm Bei Geräten mit einer Verstärkungsstufung in Dezibel-Schritten und zur genaueren Bestimmung des Schwächungskoeffizienten ist ein anderer Verfahrensweg gangbar. Dazu müssen auf dem Schirm zwei Rückwandechos sichtbar sein. Das 1. Rückwandecho wird mit dem Verstärkungssteller auf etwa 1/2 der Bildschirmhöhe eingestellt und die Verstärkung V 1 in db abgelesen. Danach wird der Verstärkungssteller so weit aufgeregelt, bis auch das 2. Rückwandecho wieder 1/2 Bildschirmhöhe aufweist und der Verstärkungsfaktor V 2 abgelesen. Der Schwächungskoeffizient α I errechnet sich dann nach Gleichung 23 mit V = V 2 V 1. α I = V d [ ] db mm Bei kleinen Dimensionen (Prüfkörperausdehnungen < 50 mm) kann im allgemeinen die Korrektur der Verstärkungsdifferenz infolge von Laufzeitverlusten vernachlässigt werden, so dass nicht mit dem AVG-Diagramm (Abstand A; Verstärkung V; relative Fehlergröße G) gearbeitet werden muß. (22) (23) TU Ilmenau, Institut für Werkstofftechnik, FG Werkstoffe der Elektrotechnik 8

9 3 Vorbereitungsaufgaben 1. Welchen Einfluss hat die Ankoppelflüssigkeit auf die Geschwindigkeits- und die Schwächungsbestimmung? 2. Was versteht man unter der toten Zone? 3. Was versteht man unter Transversal- und Longitudinalwellen, wie stehen die Ausbreitungsgeschwindigkeiten dieser Wellen zueinander? 4. Wie kann die Transversalwellenschallgeschwindigkeit aus der Longitudinalschallgeschwindigkeit, Poisonkonstante und Dichte ermittelt werden? 5. Treten in Gasen und Flüssigkeiten Transversalwellen auf? 6. Nennen Sie weitere Methoden zur Bestimmung des Elastizitätsmoduls? 7. Leiten Sie die Gleichung/Beziehung 21 her! 8. In Kristallen mit kubischer oder Diamantstruktur treten Anisotropien in der Schallgeschwindigkeit auf. Bei welchen Netzebenen (dicht oder weniger dicht gepackt) treten die größten Geschwindigkeiten auf? Begründen Sie Ihre Aussage. 4 Praktikumsaufgaben An verschiedenen Werkstoffen sind folgende Aufgaben durchzuführen. 1. Messung der Longitudinalschallgeschwindigkeit mit Hilfe der Methode der scheinbaren Dicke eines auf Stahl kalibrierten Gerätes. 2. Messung der Longitudinalschallgeschwindigkeit mit Hilfe des Schallgeschwindigkeitsstellers. 3. Bestimmung der Lage von Nebenechos in Aluminium und Bestimmung der Transversalgeschwindigkeit 4. Berechnung von Werkstoffkenngrößen (E, c t, G) aus den gemessenen Werten. 5. Bestimmung von Schwächungskoeffizienten und deren Frequenzabhängigkeit an verschiedenen Werkstoffen. 6. Zuordnung von Gefügebildern aus den Messwerten. 7. Erstellen Sie einen Prüfbericht entsprechend der DIN-Norm [1]. Literaturliste Eine detaillierte Aufgabenstellung liegt am Arbeitsplatz aus! [1] Allgemeine Anforderungen an die Kompetenz von Prüf und Kalibrierlaboratorien; Deutsche und Englische Fassung. In: Deutsche Norm DIN EN ISO/IEC Berichtigung 2: (2007), S [2] Blumenauer, H.: Werkstoffprüfung. 6. korr. Auflage. Weinheim : VCH-Verlagsgesellschaft, S. ISBN [3] Sorge, G.: Faszination Ultraschall. 1. Auflage. Stuttgart, Leipzig, Wiesbaden : Teubner Verlag, S. ISBN [4] Langenberg, K. J. ; Marklein, R. ; Mayer, K.: Theoretische Grundlagen der zerstörungsfreien Materialprüfung mit Ultraschall. 1. Auflage. Oldenbourg Verlag, S. ISBN [5] Krautkrämer, J.: Werkstoffprüfung mit Ultraschall. 5. überarbeitete Auflage. Berlin : Springer Verlag, S. ISBN [6] Macherauch, E. ; Zoch, H.-W.: Praktikum in Werkstoffkunde. 11. Auflage. Wiesbaden : Vieweg+Teubner Verlag, S. ISBN TU Ilmenau, Institut für Werkstofftechnik, FG Werkstoffe der Elektrotechnik 9

10 5 Materialkonstanten Kupfer µ = 0, 343 ϱ = 8,93 gcm 3 Aluminium µ = 0, 345 ϱ = 2,70 gcm 3 Stahl µ = 0, 28 ϱ = 7,70 gcm 3 Silizium - polykristallin µ = 0, 42 ϱ = 2,34 gcm 3 Neusilber Cu62/Ni18/Zn20 E = GPa ϱ = 8,72 gcm 3 Messing Cu63/Zn37 E = GPa ϱ = 8,45 gcm 3 Messing Cu70/Zn30 E = GPa ϱ = 8,55 gcm 3 Polyethylen HDPE E = 0, ,2 GPa ϱ = 0,95 gcm 3 Polyethylen NDPE E = 0, ,3 GPa ϱ = 0,92 gcm 3 Polystyrol E = 2, ,16 GPa ϱ = 1,05 gcm 3 TU Ilmenau, Institut für Werkstofftechnik, FG Werkstoffe der Elektrotechnik 10

11 Anhang Auszug aus der DIN-Norm (keine amtliche Kopie) zum Abschnitt Ergebnisberichte (die DIN-Normen sind im Intranet oder in der Bibliothek der TU Ilmenau einsehbar) 1 Ergebnisberichte 1.1 Allgemeines Die Ergebnisse vom Laboratorium durchgeführten Prüfungen oder Prüfreihen müssen genau, klar, eindeutig und objektiv sowie in Übereinstimmung mit den in den Prüfverfahren enthaltenen speziellen Anweisungen berichtet werden. Die Ergebnisse müssen üblicherweise in einem Prüfbericht dargestellt werden und müssen alle Informationen enthalten, die der Kunde (Praktikumsbetreuer) verlangt hat und die für die Interpretation der Prüfergebnisse erforderlich sind, sowie alle Informationen, die nach dem verwendeten Verfahren erforderlich sind. Dabei handelt es sich üblicherweise um die in 1.2 und 1.3 oder 1.4 geforderten Informationen. 1.2 Prüfberichte Jeder Prüfbericht muss mindestens die folgenden Angaben enthalten: a) einen Titel (z. B. Prüfbericht ); b) den Namen und die Anschrift des Laboratoriums und den Ort, an dem die Prüfungen durchgeführt wurden; c) eindeutige Kennzeichnung des Prüfberichtes und auf jeder Seite eine Identifikation, um sicherzustellen, dass die Seite als Teil des Prüfberichtes erkannt wird, sowie eine eindeutige Identifikation des Endes des Prüfberichtes; d) den Namen (und die Anschrift) des Kunden (TU Ilmenau, Institut für Werkstofftechnik, FG WET) e) Angabe des angewendeten Verfahrens; f) das Datum der Durchführung der Prüfung; g) die Prüfergebnisse mit Angabe der Einheit; h) Name(n), Stellung und Unterschrift(en) oder gleichwertige Bezeichnung der Person(en), die den Prüfbericht genehmigt (genehmigen); ANMERKUNG 1 Prüfberichte in Papierform sollten auch die Seitennummerierung und die Anzahl der Seiten enthalten. 2.3 Prüfberichte Außer den in 2.2 geforderten Angaben muss, wo es für die Interpretation des Prüfergebnisses erforderlich ist, ein Prüfbericht noch die folgenden Angaben enthalten: a) Abweichungen von, Zusätze zu oder Ausnahmen von dem Prüfverfahren und Angaben über spezielle Prüfbedingungen, wie Umgebungsbedingungen; b) wo erforderlich, eine Aussage auf Übereinstimmung/Nichtübereinstimmung mit Anforderungen und/oder Spezifikationen; c) falls anwendbar, eine Angabe der geschätzten Messunsicherheit; Angaben zur Unsicherheit sind in Prüfberichten dann erforderlich, wenn sie für die Gültigkeit oder Anwendung der Prüfergebnisse von Bedeutung sind, wenn sie vom Kunden verlangt wurden oder TU Ilmenau, Institut für Werkstofftechnik, FG Werkstoffe der Elektrotechnik 11

12 wenn die Unsicherheit die Einhaltung von vorgegebenen Grenzen in Frage stellt; d) wo angemessen und erforderlich, Meinungen und Interpretationen (siehe 2.5); Meinungen und Interpretationen Wenn in einem Prüfbericht Meinungen und Interpretationen enthalten sind, muss das Laboratorium die Grundlagen, auf denen die Meinungen und Interpretationen beruhen, schriftlich niedergelegt haben. Meinungen und Interpretationen müssen in Prüfberichten eindeutig als solche gekennzeichnet werden. ANMERKUNG 1 Meinungen und Interpretationen sollten nicht mit Inspektionen und Produktzertifizierungen, wie in ISO/IEC und ISO/IEC Guide 65 beschrieben, verwechselt werden. ANMERKUNG 2 Meinungen und Interpretationen in einem Prüfbericht dürfen Folgendes umfassen, sind aber nicht beschränkt auf: eine Meinung zur Aussage über die Übereinstimmung/Nichtübereinstimmung von Ergebnissen mit Anforderungen; Erfüllung vertraglicher Anforderungen (Praktikumsaufgabe erfüllt oder nicht); Empfehlungen über den Gebrauch der Ergebnisse; Hinweise für Verbesserungen Gestaltung von Prüfberichten Der Aufbau muss so gestaltet sein, dass er allen durchzuführenden Arten von Prüfungen angepasst ist und die Gefahr von Missverständnissen oder Missbrauch auf ein Minimum reduziert. ANMERKUNG 1 Der Gestaltung des Prüfberichtes ist Aufmerksamkeit zu widmen, besonders in Hinblick auf die Darstellung der Prüfdaten und auf die Verständlichkeit für den Leser. TU Ilmenau, Institut für Werkstofftechnik, FG Werkstoffe der Elektrotechnik 12