inspECT-PRO - Breitband-Wirbelstromprüfelektronik für Mehrkanal- und Mehrfrequenzanwendungen

Aktuelle Entwicklungen im Bereich Industrie 4.0, also die Digitalisierung von Produktionsanlagen und -abläufen, stellen ganz neue Herausforderungen an Systeme der zerstörungsfreien Prüfung. Aus diesem Anlass wurde am Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren ein neues multimodales Prüfelektronikkonzept entwickelt, welches die aktuell notwendigen Schnittstellen bedient und somit leicht in das Digitalisierungskonzept eingebunden werden kann. Mit der Wirbelstromelektronik inspECT-PRO wird ein Modul dieser neuen Elektronikserie vorgestellt. Die Wirbelstromprüfung wird mittlerweile nicht nur im klassischen Anwendungsgebiet, der Prüfung von Materialien wie Stahl, Aluminium oder Kupfer, eingesetzt. Durch die immer höheren Anforderungen an den Leichtbau wächst der Stellenwert von Materialien wie z.B. CFK stetig. Um diese schwach elektrisch leitfähigen Materialien prüfen zu können, wird jedoch eine hohe Prüffrequenz benötigt. Damit die Prüfung klassischer sowie neuer Materialen gelingen kann, wurde ein breitbandiger Ansatz mit Prüffrequenzen von 10 Hz bis 112,5 MHz umgesetzt. Mit hohen Sampleraten von bis zu 125.000 Samples/s im Einfrequenzbetrieb können sehr schnelle Prüfsituationen abgebildet werden. Die Baugruppe ist durch den Einsatz leistungsfähiger FPGA- und DSP-Bausteine für die schnelle Signalverarbeitung und Auswertung prädestiniert. Zur Prozesssteuerung können „Echtzeit“ Ein- und Ausgänge verwendet werden. Die mit zwei autarken Hardwarekanälen ausgestattete Baugruppe kann im Einfrequenz- oder Mehrfrequenzbetrieb mit bis zu 32 Prüffrequenzen pro Kanal eingesetzt werden. Koordinatensignale werden über ein 3-Achsen-Interface direkt mit den Wirbelstromsignalen verbunden. Die Baugruppe kann als OEM-Kit zur Integration in Kundensysteme bereitgestellt werden. Alternativ kann auch ein Einschub-, Labor- oder mobiles Laptopsystem flexibel angepasst werden. Diese Arbeit gibt einen Überblick über Vorzüge dieser neuen universell einsetzbaren Wirbelstromplattform und die dadurch neu erschlossenen Anwendungsbereiche.