TY - CONF

T1 - Scannende Detektion von Oberflächenfehlern in Weichenherzen mittels induktiver Thermografie

AU - Tuschl, Christoph

AU - Oswald-Tranta, Beata

AU - Agathocleous, Timotheos

AU - Eck, Sven

AU - Dornig, Peter

PY - 2023/10

Y1 - 2023/10

N2 - Durch Rollkontaktermüdung treten Oberflächendefekte in Eisenbahnweichen, insbesondere im Bereich des sogenannten Weichenherzes auf. Für eine vorausschauende Planung der Instandhaltung müssen diese Defekte während derWartungsinspektionen detektiert und lokalisiert werden. In dieser Arbeit wird ein mobiler Laboraufbau präsentiert, welcher Oberflächendefekte mittels induktiver Thermografie in einem scannenden Verfahren detektieren kann. Die Arbeit zielt auf dieEntwicklung eines mobilen Prototyps, welcher das Servicepersonal bei Inspektion von Weichenherzen unterstützen soll. Beim vorgestellten Verfahren wird während des Scannens die Oberflächen des Weichenherzens mittels luftgekühlten Induktorserwärmt (∆T<10K) und Temperaturänderungen während und nach der Erwärmung von einer Infrarotkamera aufgezeichnet. In jedem aufgenommenen Bild der Filmsequenz befindet sich ein Kalibrierkörper mit AprilTags zur Registrierung. Mit diesen Objektenist es möglich Verschiebungen zwischen den Bildern aufgrund der Bewegung direkt aus der Filmsequenz und somit ohne ein zusätzliches Sensorsystem zu bestimmen. Da Bewegungsänderungen von Bild zu Bild erkannt werden, ist ein mobiles (manuelles) Scanning mit sich ändernder Geschwindigkeit möglich. Der Laboraufbau verwendet eine ungekühlte μ-Bolometer Infrarot Kamera, welche sich im Vergleich zu gekühlten Photonik-Kameras besser für mobile Anwendungen eignet, jedoch durch Integrationszeiten von etwa 10 ms von Bewegungsunschärfe betroffen ist. Mit den erhaltenen Informationen aus der Registrierung zur aktuellen Geschwindigkeit kann diese Unschärfe durch ein Deblurring-Verfahren korrigiert werden. Hauptziel dieser Registrierung ist jedoch die Transformation der gesamten Filmsequenz zu einer neuen Sequenz, die Registrierungsobjekt und Weichenherz statisch wirken lässt. Dies ermöglicht eine Auswertung mittels Fourier-Transformation zum Phasenbild, welches robust gegen negative Oberflächeneffekte wie inhomogene Erwärmung oder Emissionsvermögen ist und zusätzlich eine Bewertung der Tiefe der Oberflächenfehler ermöglicht.

AB - Durch Rollkontaktermüdung treten Oberflächendefekte in Eisenbahnweichen, insbesondere im Bereich des sogenannten Weichenherzes auf. Für eine vorausschauende Planung der Instandhaltung müssen diese Defekte während derWartungsinspektionen detektiert und lokalisiert werden. In dieser Arbeit wird ein mobiler Laboraufbau präsentiert, welcher Oberflächendefekte mittels induktiver Thermografie in einem scannenden Verfahren detektieren kann. Die Arbeit zielt auf dieEntwicklung eines mobilen Prototyps, welcher das Servicepersonal bei Inspektion von Weichenherzen unterstützen soll. Beim vorgestellten Verfahren wird während des Scannens die Oberflächen des Weichenherzens mittels luftgekühlten Induktorserwärmt (∆T<10K) und Temperaturänderungen während und nach der Erwärmung von einer Infrarotkamera aufgezeichnet. In jedem aufgenommenen Bild der Filmsequenz befindet sich ein Kalibrierkörper mit AprilTags zur Registrierung. Mit diesen Objektenist es möglich Verschiebungen zwischen den Bildern aufgrund der Bewegung direkt aus der Filmsequenz und somit ohne ein zusätzliches Sensorsystem zu bestimmen. Da Bewegungsänderungen von Bild zu Bild erkannt werden, ist ein mobiles (manuelles) Scanning mit sich ändernder Geschwindigkeit möglich. Der Laboraufbau verwendet eine ungekühlte μ-Bolometer Infrarot Kamera, welche sich im Vergleich zu gekühlten Photonik-Kameras besser für mobile Anwendungen eignet, jedoch durch Integrationszeiten von etwa 10 ms von Bewegungsunschärfe betroffen ist. Mit den erhaltenen Informationen aus der Registrierung zur aktuellen Geschwindigkeit kann diese Unschärfe durch ein Deblurring-Verfahren korrigiert werden. Hauptziel dieser Registrierung ist jedoch die Transformation der gesamten Filmsequenz zu einer neuen Sequenz, die Registrierungsobjekt und Weichenherz statisch wirken lässt. Dies ermöglicht eine Auswertung mittels Fourier-Transformation zum Phasenbild, welches robust gegen negative Oberflächeneffekte wie inhomogene Erwärmung oder Emissionsvermögen ist und zusätzlich eine Bewertung der Tiefe der Oberflächenfehler ermöglicht.

UR - https://www.ndt.net/search/docs.php3?id=28644

M3 - Paper

T2 - DACH-Jahrestagung 2023

Y2 - 15 May 2023 through 17 May 2023

ER -