DAC/TCG-Auswertung in der Ultraschallprüfung
DAC (Distance Amplitude Correction) und TCG (Time Corrected Gain) sind zwei eng verwandte Methoden zur Kompensation der schallwegsabhängigen Echohöhenabnahme in der Ultraschallprüfung. Beide Ansätze verfolgen dasselbe Ziel: Reflektoren gleicher Größe sollen unabhängig von ihrer Tiefenlage mit gleicher Echohöhe erscheinen.
Das Problem: Schallwegsabhängige Dämpfung
Ultraschallwellen unterliegen auf ihrem Weg durch das Material zwei grundlegenden Abschwächungsmechanismen: der geometrischen Divergenz des Schallstrahls (Amplitudenabnahme mit 1/r² im Fernfeld) und der Werkstoffdämpfung (materialabhängige Absorption und Streuung). Ohne Korrektur erscheinen tieferliegende Reflektoren schwächer, obwohl sie die gleiche Größe haben wie oberflächennahe.
Distance Amplitude Correction (DAC)
Die DAC-Kurve wird durch Messung an einem Referenzreflektor (z. B. Querbohrung oder Flachbodenbohrung) in verschiedenen Tiefen aufgezeichnet. Die Verbindungslinie der Reflektorechos aus unterschiedlichen Tiefen ergibt die DAC-Kurve, die als Bewertungsgrenze im A-Bild eingeblendet wird. Ungänzen, deren Echo die DAC-Kurve erreicht oder überschreitet, sind registrierpflichtig oder rückweisungspflichtig.
Typisch werden drei parallele Kurven verwendet:
- DAC-Kurve (100 % DAC / 0 dB): Hauptbewertungsgrenze
- −6 dB DAC (50 %): Registrierschwelle
- −14 dB DAC (20 %): Untere Aufzeichnungsgrenze
Time Corrected Gain (TCG)
TCG ist die elektronische Umsetzung der DAC-Philosophie: Statt einer visuellen Kurve im A-Bild wird die Verstärkung des Ultraschallgeräts in Abhängigkeit von der Laufzeit (= Tiefe) dynamisch erhöht. Das Ergebnis ist ein „normiertes" A-Bild, in dem alle Reflektoren gleicher Größe unabhängig von ihrer Tiefe die gleiche Amplitude zeigen. TCG vereinfacht die visuelle Auswertung erheblich und reduziert Fehlinterpretationen.
Einsatz bei UT-Prüfungen
DAC und TCG sind in folgenden Normen und Regelwerken verankert:
- ASME Section V, Article 4: DAC-Methode weit verbreitet im US-amerikanischen Druckbehälterbau
- EN ISO 11666: Bewertung von Schweißnahtprüfungen, erlaubt DAC-Auswertung
- AWS D1.1: Stahlbau-Schweißnorm, DAC-basierte Bewertung
- API 650 / API 1104: Lagertanks und Rohrleitungen
Kalibrierung und Praxishinweise
Die Erstellung der DAC-Kurve erfordert mindestens drei Referenzreflektoren in verschiedenen Tiefen (typisch 1/4 T, 1/2 T, 3/4 T der Wanddicke). Die Kurve muss am tatsächlichen Prüfkopf und unter Prüfbedingungen (Temperatur, Kopplung) aufgenommen werden. Bei modernen digitalen Geräten wird TCG automatisch aus den Referenzpunkten berechnet und dauerhaft gespeichert. Eine Überprüfung der DAC/TCG nach Prüfkopfwechsel oder Temperaturänderung ist zwingend erforderlich.