Nondestructive testing of wood-based materials with air-coupled ultrasound

Die Nachfrage nach geeigneten Prüfverfahren zur zerstörungsfreien Untersuchung von Holzbauteilen steigt stetig. Ausschlaggebend für den erfolgreichen Einsatz einer Prüftechnik ist die Entwicklung eines Verfahrens, mit dem der Zustand der Holzwerkstoffe abgebildet werden kann. Große Flächen sollten schnell und kostengünstig geprüft und bewertet werden können. Verfahren, die den Kontakt zur Oberfläche durch Druck, Wasser oder Gel herstellen, erweisen sich in der Praxis als ungeeignet, da sie das Holz beschädigen und Unebenheiten ein sauberes Ankoppeln erschweren. Größeres Potenzial bieten dagegen berührungslose Verfahren, bei denen die Verwendung luftgekoppelter Prüfköpfe, die über das zu untersuchende Holzbauteil geführt werden, Prüfresultate liefern können. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein bildgebendes Prüfverfahren zur zerstörungsfreien Untersuchung von Holzwerkstoffen entwickelt, bei dem das berührungslose Luftultraschall-verfahren im Mittelpunkt steht. Ziel der Prüfung ist die Abbildung unterschiedlicher Fehlstellen, zum Beispiel Delaminationen, Fäule oder Risse. Die Messungen werden dabei sowohl in Durchschallung als auch in Reflektion durchgeführt. In Durchschallungsanordnung lassen sich Delaminationen und Minderdicken, aber auch Risse und Fäule bis in einer Tiefe von 200 mm abbilden. In Reflektionsanordnung können sowohl Delaminationen als auch Minderdicken und deren Tiefenlage in bis zu 40 mm dicken Plattenwerkstoffen detektiert werden. Für die Messung in Reflektion wurde eine neue Abschirmvorrichtung entwickelt, die ein direktes Übersprechen der Wandler effektiv verhindert. Marktübliche Messsysteme sind bei einigen Anwendungsfällen nach wie vor nicht zuverlässig genug oder haben eine unzureichende Eindringtiefe. Neuartige ferroelektrische Prüfköpfe aus zellulärem Polypropylen mit Frequenzen von 90 kHz bis 250 kHz und einer höheren Leistungsfähigkeit können diese Lücke schließen und die gängigsten Anwendungsbereiche abdecken. Als Trägersystem der Prüfköpfe dient ein stationärer Scanner oder ein neukonzipiertes mobiles Handmessgerät. So ermöglicht das entwickelte Verfahren ein schnelles, kontaktloses und kostengünstiges Überprüfen von Holzwerkstoffen bei einer hohen Eindringtiefe aufgrund einer vorteilhaften Impedanz für die Transmission von Ultraschallwellen. Für die Darstellung der Messergebnisse wurde sowohl die Laufzeit als auch die Amplitude des Signals ausgewertet. Die Ergebnisse des Ultraschallverfahrens wurden mit denen des Radar- und Röntgenverfahrens abgeglichen oder bei Bedarf mit dem Bohrwiderstandsverfahren verifiziert. Diese Überprüfung sowie der Vergleich mit anderen berührungslosen Prüfverfahren zeigen, dass Luftultraschall eine vielversprechende Technik ist, die für die moderne Qualitätssicherung geeignet und im Vergleich mit anderen zerstörungsfreien Verfahren im Hinblick auf Messgeschwindigkeit und Genauigkeit konkurrenzfähig ist.The demand for suitable nondestructive testing methods of wood components is increasing. Decisive for the use of the technology is the development of a process with which the condition of the wood-based materials can be imaged. The test must be able to check and evaluate large areas quickly and inexpensively. Procedures that contact the surface by pressure, water or gel are not practical because they can damage the wood and bumps make the coupling difficult. There is great potential in non-contact methods. By using air-coupled transducers, which are moved over the wood specimen, this goal could be achieved. Within the scope of this work, an imaging test procedure was developed to test wood-based materials nondestructively. Air coupled ultrasound is a focal point of the work. The goal of this technique is the imaging of various defects, such as delamination, rot or cracks. The measurements are carried out both in transmission and in reflection on the components. In transmission, delamination and reduced thicknesses but also cracks and rot can be imaged up to a depth of 200 mm. With the reflection technique delamination and reduced thicknesses and their depth can be detected in up to 40 mm thick plate materials. For the measurement in reflection, a new shielding was developed, which effectively prevents direct crosstalk of the transducers. Commercially available measuring systems are still not reliable enough in some applications or have an insufficient penetration depth. Novel ferroelectric transducers made of cellular polypropylene with frequencies from 90 kHz to 250 kHz and a higher performance close this gap. The carrier system is a stationary scanner or a newly developed mobile handheld device. The method allows a fast, contactless, and cost-effective testing of wood-based materials at a high penetration depth due to a favorable acoustic impedance for the transmission of ultrasonic waves. For the representation of the measurement results both the time of flight and the amplitude of the signal are evaluated. The ultrasound procedure was compared with the radar and X-ray method or verified with the drilling resistance if necessary. The results and the comparison with other non-contact test methods show that air-coupled ultrasound is a promising technique suitable for modern quality assurance and competitive with other nondestructive methods in respect of velocity and accuracy

Center and Periphery. Theological Perspectives on Church and Society

Krisenzeit – Zeit der Kirche – Zeit der Theologie? Die Problemlagen der Gegenwart stellen die wissenschaftliche Theologie vor so große Herausforderungen wie selten zuvor. Nicht allein stehen in den kommenden Jahren strukturelle Weichenstellungen an, welche die Kirche kaum unberührt lassen werden. Schon jetzt verlangt die prekäre Situation vieler Menschen und ganzer Völker nach einer tragfähigen Reflexion und Verkündigung des Glaubens. Christliche Theologie darf die notwendigen Antworten hier nicht schuldig bleiben. In der vorliegenden Festschrift haben sich Kollegen, Freunde und Schüler von Otmar Meuffels den vielfältigen Fragestellungen zugewandt, welche die Arbeit an der zeitgenössischen Heilsbedeutung des christlichen Glaubens aufwirft. Sie schreiben damit seinen prägenden Ansatz fort, der stets die aktuelle Relevanz der Rede von Gott im Blick hat. In diesem Sinn zeigen die in diesem Band versammelten Beiträge auf ganz unterschiedlichen Feldern die Anschlussfähigkeit der Theologie in den heute virulenten gesellschaftlichen Debatten.Time of Crisis – Times of Church – Time of Theology? Academic theology has rarely faced bigger challenges than those of the present. The coming years will see structural course changes which will leave the church hardly untouched. Even today, the precarious situation of people and people’s demands for viable reflection and proclamation of Faith. Christian theology must not fail to give necessary answers in this regard. In this publication, colleagues, friends, and students of Otmar Meuffels faced these diverse questions, which are posed by working with the contemporary soteriological significance of Christian faith. With this, they continue his defining approach which always focuses on the current relevance of the speech of God. Therefore, all contributions collected in this publication show the ability to connect theology with current and relevant societal controversies in completely different fields

Les Vandales en Afrique du Nord – fossoyeurs ou héritiers de la romanitas ?

Depuis l'œuvre monumentale de Christian Courtois de 1955, les Vandales n'ont pas attiré l'attention de beaucoup de chercheurs. Au cours des dernières décennies, cependant, et bien qu’il n’existe toujours pas de monographie en langue française, les choses ont changé. En outre, des clichés historiques tels que les « invasions barbares » et la « fin du monde antique » ont fait renaître un vif intérêt scientifique et suscité de nouvelles approches. Dans ce contexte, les Vandales jouent un rôle im..

Les Vandales en Afrique du Nord – fossoyeurs ou héritiers de la romanitas ?

Depuis l’œuvre monumentale de Christian Courtois de 1955, les Vandales n’ont pas attiré l’attention de beaucoup de chercheurs. Au cours des dernières décennies, cependant, et bien qu’il n’existe toujours pas de monographie en langue française, les choses ont changé. En outre, des clichés historiques tels que les « invasions barbares » et la « fin du monde antique » ont fait renaître un vif intérêt scientifique et suscité de nouvelles approches. Dans ce contexte, les Vandales jouent un rôle im..

L’état et l’école dans l’antiquité tardive

La recherche historique établit souvent un rapport entre l’État romain de l’Antiquité tardive et le développement croissant d’une planification et d’un dirigisme centralisés. Ce point de vue s’exprime aussi dans le domaine de l’éducation : l’école, croit-on, se serait trouvée sans cesse plus étatisée à travers les lois et autres mesures prises au centre du pouvoir. Le fondement de cette évolution serait à chercher d’une part dans la tendance générale de l’État de l’Antiquité tardive à l’exerc..

Les banquets dans le monde romain : alimentation et communication

Banquets in the Roman World - Alimentation and Communication. The Roman convivium was characterized, on the one hand, by the common forms of communication which principally determine dining in human communities. These forms are situated in the field of tension between the integrative and competitive wishes of the participants whose medium can even be the food itself. On the other hand, Roman banquets were formed by specific historical conditions : Groups dominated by the strong social asymmetries typical for Roman society dined in the material manifestations of the formative Greek symposion culture which was based on equality. This had consequences for important aspects of the sympotic conviviality such as hospitality, culture of conversation or intimacy and spontaneity.Le convivium des Romains était déterminé par les formes générales de communication qui imprègnent par principe les repas dans les sociétés humaines, dans une tension entre les souhaits d'intégration et ceux de compétition des participants, pour lesquels la nourriture elle-même pouvait être aussi un symbole. Cependant, les conditions historiques spécifiques des banquets romains jouaient elles aussi un rôle important : c''est selon les convenances de la culture égalitaire du symposion grec que mangeaient à Rome des groupes au sein desquels régnaient de fortes asymétries, typiques de la société romaine. Cette combinaison influençait des aspects importants de la sociabilité de table comme l'hospitalité, les formes et les sujets de conversations ou bien les notions d''intimité et de spontanéité.Vössing Konrad. Les banquets dans le monde romain : alimentation et communication. In: Dialogues d'histoire ancienne. Supplément n°7, 2012. L’histoire de l’alimentation dans l’Antiquité. Bilan historiographique. Journée de printemps de la SOPHAU – 21 mai 2011. pp. 117-131