Was sind Bildgüteprüfkörper (BPK)?
Was sind Bildgüteprüfkörper (BPK)?
Früher dachte man, es wäre möglich, den kleinsten detektierbaren Fehler zu beurteilen, indem man einen einfachen Prüfkörper während der Röntgenbildaufnahme am Prüfobjekt anbringt.
So wollte man sicherstellen, dass Fehler einer bestimmten Mindestgröße, ausgedrückt in Prozent der Materialdicke, erkannt werden können. In der Praxis stellte sich dies jedoch als nicht realisierbar heraus.
Insbesondere bei kleinen Rissen und anderen zweidimensionalen Fehlern kann niemals garantiert werden, dass das Prüfobjekt fehlerfrei ist, obwohl keine Anzeigen im Röntgenbild zu sehen sind.
Allerdings ist es erforderlich, bestimmte Anforderungen an die (Röntgen-) Bildqualität zu stellen. Eine entsprechende Bildqualität ist eine Grundvoraussetzung dafür, dass bestimmte Fehler im Prüfobjekt auch erkannt werden. Dies gilt sowohl im Bereich Analog (Film) als auch Digital. Die in der jeweiligen Prüfvorschrift beschriebene Aufnahmetechnik und die erforderliche Bildqualität hängen vom späteren Verwendungszweck des Bauteils ab.
Um die Bildqualität eines Röntgenbildes zu beurteilen und zu quantifizieren, muss es in eine Art Zahlenwert umgewandelt werden. Hierfür werden „Bildgüteprüfkörper“ (BPKs) verwendet, die in den USA auch als „Penetrameter“ bekannt sind.
Bildgüteprüfkörper zum Nachweis des Kontrastes bestehen in der Regel aus einer Reihe von Drähten mit unterschiedlichen Durchmessern oder einer Reihe kleiner Plättchen unterschiedlicher Dicke, in die Löcher entsprechender Durchmesser gebohrt sind.
Obwohl die Techniken in verschiedenen Vorschriften unterschiedlich beschrieben werden, herrscht über die folgenden Punkte Einigkeit:
- Ein Bildgüteprüfkörper sollte auf der Quellenseite des untersuchten Objekts platziert werden.
- Ist es nicht möglich, den Prüfkörper auf der Quellenseite zu platzieren, kann er film- bzw. detektorseitig angebracht werden. Diese Ausnahmesituation muss durch den Bleibuchstaben „F“ auf oder direkt neben dem Prüfkörper markiert werden.
- Das Material des Prüfkörpers muss identisch mit dem des zu untersuchenden Materials sein.
Die Bildqualität eines Röntgenbildes ist beispielsweise durch den dünnsten gerade noch erkennbaren Draht definiert und wird allgemein mit der Bildqualitätszahl „W x“ angegeben („W“ wie Wire, also Draht).
Die Bildqualität kann auch als Prozentsatz der untersuchten Objektdicke ausgedrückt werden. Wenn der Durchmesser des dünnsten noch erkennbaren Drahtes beispielsweise 0,2 mm und die entsprechende Materialstärke am Prüfobjekt 10 mm beträgt, wird die Drahterkennbarkeit mit 2 % angegeben.
Wie aber schon oben betont, ist die Erkennbarkeit eines BPKs kein Garant für den Nachweis von Fehlern vergleichbarer Größe.
Es wäre z.B. falsch zu sagen, dass, wenn ein Draht mit 2 % der Objektdicke auf dem Röntgenbild erkennbar ist, ein Riss ähnlicher Größe ebenfalls erkannt werden würde. Die Ausrichtung eines Fehlers zur (Röntgen-) Strahlrichtung spielt eine wichtige Rolle bei seiner Erkennbarkeit.
Es gibt verschiedene Arten von BPKs. Die vier am häufigsten verwendeten sind:
- der Draht-BPK (auch Drahtsteg genannt, wird in den meisten europäischen Ländern verwendet).
- der Stufe-Loch-BPK (noch gelegentlich in Frankreich verwendet, aber der Draht-BPK ist auch allgemein anerkannt).
- kleine Plättchen mit gebohrten Löchern, Penetrameter genannt, die für ASME-Arbeiten verwendet werden, obwohl der ASME-Code heute den Draht-BPK einschließt.
- der Doppeldraht-BPK gemäß ISO 19232-5 (für den Nachweis der Auflösung, aber nicht für den Kontrast).
In einigen Ländern (z. B. Japan und Frankreich) werden zusätzliche Hilfsmittel (wie Stufenkeile) verwendet, um den Kontrast zu prüfen und den verwendeten kV-Wert zu kontrollieren.
Draht-BPK gemäß ISO 19232-1 (früher EN 462-1)
ISO 19232-1 standardisiert vier Draht-BPKs. Jeder besteht aus 7, in gleichmäßigen Abständen angeordneten parallelen Drähten unterschiedlicher Durchmesser.
Die Tabelle sind die Drahtkombinationen für die vier BPKs nach ISO 19232-1 aufgeführt. Die Durchmesser der Drähte sind in die Tabelle aufgeführt.
BPK des ISO-Typs werden in Abhängigkeit vom zu untersuchenden Material aus Stahl-, Aluminium-, Titan- oder Kupferdrähten hergestellt. Auf jedem BPK ist das Drahtmaterial angegeben: Fe für Stahl, Al für Aluminium, Ti für Titan und Cu für Kupfer.
Draht-IQIs nach ISO 19232-1
