Kurt Osterloh

Performance Control: Nondestructive Testing and Reliability Evaluation

The performance of materials – as constituents of the components of engineering systems – is essential for the functionality of engineering systems in all branches of technology and industry. Instrumental for characterizing the performance of materials are 1. methods to study and assess the basic damage mechanisms that detrimentally influence the proper functioning of materials, such as materials fatigue and fracture (Chap. 7), corrosion (Chap. 12), friction and wear (Chap. 13), biogenic impact (Chap. 14), materials–environment interactions (Chap. 15) 2. methods to study and assess the performance of materials in engineering applications and to support condition monitoring of materialsʼ functional behavior. In this chapter the following experimental and theoretical methods for performance control and condition monitoring are compiled. Nondestructive evaluation (NDE) methods Methods of industrial radiology Methods of computed tomography (CT) Embedded sensors techniques to monitor structural health and to assess materials performance in situ under application conditions Methods to characterize the reliability of materials with statistical tools and test strategies for structural components and complex engineering systems.

Image recovery by removing stochastic artefacts identified as local asymmetries

Stochastic artefacts are frequently encountered in digital radiography and tomography with neutrons. Most obviously, they are caused by ubiquitous scattered radiation hitting the CCD-sensor. They appear as scattered dots and, at higher frequency of occurrence, they may obscure the image. Some of these dotted interferences vary with time, however, a large portion of them remains persistent so the problem cannot be resolved by collecting stacks of images and to merge them to a median image. The situation becomes even worse in computed tomography (CT) where each artefact causes a circular pattern in the reconstructed plane. Therefore, these stochastic artefacts have to be removed completely and automatically while leaving the original image content untouched. A simplified image acquisition and artefact removal tool was developed at BAM and is available to interested users. Furthermore, an algorithm complying with all the requirements mentioned above was developed that reliably removes artefacts that could even exceed the size of a single pixel without affecting other parts of the image. It consists of an iterative two-step algorithm adjusting pixel values within a 3 × 3 matrix inside of a 5 × 5 kernel and the centre pixel only within a 3 × 3 kernel, resp. It has been applied to thousands of images obtained from the NECTAR facility at the FRM II in Garching, Germany, without any need of a visual control. In essence, the procedure consists of identifying and tackling asymmetric intensity distributions locally with recording each treatment of a pixel. Searching for the local asymmetry with subsequent correction rather than replacing individually identified pixels constitutes the basic idea of the algorithm. The efficiency of the proposed algorithm is demonstrated with a severely spoiled example of neutron radiography and tomography as compared with median filtering, the most convenient alternative approach by visual check, histogram and power spectra analysis.

EFNDT Working Group 5 – der Brückenschlag zwischen technischer und öffentlicher Sicherheit

Kurzfassung Die Arbeitsgruppe 5 der Europäischen Föderation für Zerstörungsfreie Prüfung (EFNDT Working Group 5 “Public Security and Safety”, EFNDT WG 5) verfolgt weiterhin das Ziel, organisatorisch weit auseinanderliegende Zuständigkeiten und Arbeitsgebiete zusammenzuführen, die weitgehend mit gleichen, zumindest ähnlichen Prinzipien und Methoden arbeiten. Auf der Suche nach neuen Wegen stoßen beide Seiten auf Gemeinsamkeiten. Dies gilt auch für neue Ansätze und Bewertungsmethoden von Techniken, mit denen Risiken vermindert werden sollen. Hierzu hat in Berlin ein Workshop im Oktober 2012 stattgefunden, auf dem parallele Projekte zur Container- und Frachtsicherheit zusammengeführt werden konnten. Herausgestellt wurde die Komplementarität der laufenden Projekte, gemeinsame Aspekte sollen künftig auch zusammen bearbeitet werden. Darüber hinaus wurden neue Methoden und Vorgehensweisen vorgestellt, aber auch die Sichtweise der Europäischen Kommission mit ihren Vorstellungen zu einem europäischen Markt für Sicherheitstechnik dargestellt. Angesprochen wurden bestehende und vorgeschlagene europaweite Regulierungen und das europäische Referenznetz zum Schutz kritischer Infrastrukturen (ERNCIP), welches ein Netzwerk von Laboratorien für den Test von Sicherheitstechnik zum Ziel hat. Auf technischem Sektor standen Methoden im Vordergrund, mit denen die Gesamtmenge eines Gefahrstoffes wie z. B. Sprengstoff erkannt werden kann, und nicht nur Spuren als indirekter Hinweis. Die Arbeitsgruppe konnte somit erstmalig ein neutrales Forum für parallel laufende Projekte zur öffentlichen Sicherheit zur Verfügung stellen. Die auf den Workshops 2010 bis 2012 in Berlin gehaltenen Vorträge sind auf der Webseite des EFNDT WG 5 im geschützten Bereich zu finden. Nicht alles davon ist geeignet, es der allgemeinen Öffentlichkeit zugänglich zu machen. Deshalb sind alle Vorträge aus den Workshops in einem passwortgeschützten Verzeichnis abgelegt. Die Erteilung des Passwortes erfolgt über den Convenor der Arbeitsgruppe durch die EFNDT. Eine Erweiterung dieser Struktur zu einem Austauschforum ist vorgeschlagen. Zur Teilnahme daran sind nicht nur Mitglieder in den Gesellschaften für zerstörungsfreie Prüfung eingeladen, sondern auch diejenigen, die in den Anwendungsgebieten zur öffentlichen Sicherheit tätig sind.

Safety and Security, Dealing with Risks

Reducing risks and confining them to an acceptable level can be regarded as an essential commitment of technical applications for safety purposes and the public security measures.