ANORDNUNG UND VERFAHREN ZUR DEGRADATIONSÜBERWACHUNG EINES BAUTEILS, MITHILFE EIN ES ZEITBEREICHSREFELEKTOMETERS

Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines Bauteils und min ^¬ destens einer Kontrollvorrichtung zum Erfassen einer Degrada¬ tion des Bauteils, wobei die Kontrollvorrichtung mindestens eine elektrische Leiterstruktur aufweist und das Bauteil und die Leiterstruktur der Kontrollvorrichtung derart miteinander verbunden sind, dass die Degradation des Bauteils eine Degra ^¬ dation der Leiterstruktur bewirkt. Daneben wird ein Verfahren zum Überprüfen einer Funktionsfähigkeit des Bauteils unter Verwendung der Anordnung angegeben.

Eine Anordnung der genannten Art ist beispielsweise aus der DE 102 23 985 Al bekannt. Das Bauteil ist ein keramisches Hitzeschild, das in einer Brennkammer einer Gasturbine einge- setzt wird. Die Brennkammer der Gasturbine weist einen Innen ^¬ raum und ein den Innenraum umgebendes Gehäuse auf. Im Innen¬ raum der Brennkammer wird ein fossiler Brennstoff verbrannt. Bei der Verbrennung wird eine Temperatur von bis zu 1500° C erreicht. Dabei können korrosive Gase entstehen, die das Ge- häuse der Brennkammer angreifen. Zum Schutz des Gehäuses vor den hohen Temperaturen und vor dem Angriff korrosiver Gase ist die Brennkammer mit einer Vielzahl keramischer Hitze¬ schilde ausgekleidet.

Ein Hitzeschild ist ein Bauteil aus einem Bauteilmaterial, das eine sehr gute Temperatur und Korrosionsbeständigkeit aufweist. Das Bauteilmaterial ist ein keramisches Material, beispielsweise Mullit. Aufgrund einer porösen Struktur mit einer Vielzahl von Mikrorissen zeigt Mullit ein sehr gutes Thermoschockverhalten. Eine sehr starke Temperaturschwankung, die beispielsweise beim Unterbrechen des Verbrennungsprozes ^¬ ses in der Brennkammer der Gasturbine auftritt, wird ausge-

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glichen, ohne dass das Hitzeschild zerstört wird. Allerdings kann es bei einer mechanischen Überlastung des Hitzeschildes zu einer Degradation des Hitzeschildes kommen. Es kann sich ein Riss (Makroriss) im Hitzeschild bilden. Ein derartiger Riss bildet sich dabei insbesondere an einem Rand des Hitze ^¬ schildes. Im Betrieb kann es zu einer Ausbreitung des Risses in Richtung Mitte des Hitzeschildes kommen. Der Riss wirkt sich bis zu einer bestimmten kritischen Risslänge nicht nachteilig auf die Funktionsfähigkeit des Hitzeschildes aus und kann deshalb toleriert werden. Überschreitet der Riss a- ber die kritische Risslänge, so ist die Funktionsfähigkeit des Hitzeschildes nicht mehr gewährleistet. Ein Austausch des Hitzeschildes ist erforderlich, um einen durch den Riss ver¬ ursachten Bruch des Hitzeschildes während des Betriebs der Gasturbine zu vermeiden. Es ist also unbedingt notwendig, ei ^¬ nen vorhandenen Riss zu erkennen und die Länge des Risses zu bestimmen.

Um einen Riss zu detektieren, der vom Rand her über die kri- tische Risslänge hinaus in Richtung der Mitte des Hitzeschil ^¬ des fortgeschritten ist, verfügt die Kontrollvorrichtung der bekannten Anordnung über eine elektrische Leiterstruktur. Die Leiterstruktur ist derart ausgelegt, dass bei intakter Lei ^¬ terstruktur ein elektrisches Signal detektiert werden kann. Das elektrische Signal ist beispielsweise eine Resonanzfre ^¬ quenz der Leiterstruktur. Die Leiterstruktur ist als Schwing¬ kreis ausgestaltet. Wenn die Leiterstruktur degradiert ist, wird kein Signal erhalten. Das Fehlen des Signals wird als Überschreiten der kritischen Risslänge interpretiert.

Es kann allerdings vorkommen, dass trotz fortgeschrittener Degradation ein Signal detektiert wird. Beispielsweise wird die Funktionsfähigkeit der Hitzeschilde der Brennkammer in einer Standphase der Gasturbine durchgeführt. Die Gasturbine wird abgeschaltet. Dabei kühlen sich die Hitzeschilde ab. Aufgrund der Abkühlung kann sich ein in einem Hitzeschild vorhandener Riss schließen, so dass sich die Enden der durch

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den Riss getrennten Leiterstruktur berühren. Trotz erfolgter Degradation des Hitzeschildes kann in diesem Fall ein Signal detektiert werden. Als Folge davon wird das Überschreiten der kritischen Risslänge nicht erkannt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung aus Bauteil und Kontrollvorrichtung anzugeben, die eine eindeuti¬ ge Aussage über die Funktionsfähigkeit des Bauteils zulässt. Darüber hinaus soll ein Verfahren angegeben werden, das eine eindeutige Aussage über die Funktionsfähigkeit des Bauteils zulässt.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Anordnung eines Bauteils und mindestens einer Kontrollvorrichtung zum Erfassen einer De- gradation des Bauteils angegeben, wobei die Kontrollvorrich¬ tung mindestens eine elektrische Leiterstruktur aufweist und das Bauteil und die Leiterstruktur der Kontrollvorrichtung derart miteinander verbunden sind, dass die Degradation des Bauteils eine Degradation der Leiterstruktur bewirkt. Die An- Ordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrollvorrich¬ tung mindestens ein Mittel zur Untersuchung eines Zeitbe ^¬ reichsverhaltens der Leiterstruktur aufweist.

Zur Lösung der Aufgabe wird auch ein Verfahren zum Überprüfen einer Funktionsfähigkeit eines Bauteils unter Verwendung der Anordnung angegeben. Das Verfahren beinhaltet folgende Ver¬ fahrensschritte: a) Einspeisen des Eingangssignals in die Leiterstruktur, b) Auslesen des Ausgangssignals aus der Lei ^¬ terstruktur und c) Auswerten des Messsignals.

Die grundlegende Idee der Erfindung besteht darin, das Zeit ^¬ bereichsverhalten (Time Domain Reflectometry, TDR) der Lei¬ terstruktur zu überprüfen. Die Leiterstruktur weist vorzugs¬ weise mindestens zwei Verbindungsleitungen auf, die derart nahe aneinander angeordnet sind, dass eine kapazitive Kopp ^¬ lung zwischen den Verbindungsleitungen möglich ist. Die Lei¬ terstruktur und das Bauelement sind derart miteinander ver-

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bunden, dass eine Degradation des Bauteils zu einer Degrada ^¬ tion der Leiterstruktur führt. Diese Degradation führt zu ei¬ ner veränderten charakteristischen Impedanz der Leiterstruk¬ tur. Diese veränderte charakteristische Impedanz kann mit Hilfe der Zeitbereichsreflektometrie erfasst werden.

Die Zeitbereichsreflektometrie ist eine Echotechnik. Es wird ein elektrisches Eingangssignal in die zu untersuchende Lei ^¬ terstruktur eingespeist. Dieses Eingangssignal wird innerhalb der Leiterstruktur reflektiert. Das reflektierte Signal wird aus der Leiterstruktur ausgelesen und in ein Messsignal über¬ führt. Bei einer intakten Leiterstruktur findet eine Reflexi ^¬ on an vorgegebenen Stellen der Leiterstruktur statt. Es wird ein Messsignal für die charakteristische Impedanz der Leiter- struktur erhalten. Sobald eine Störstelle in der Leiterstruk¬ tur auftritt, kommt es zur Reflexion auch an der Störstelle. Es resultiert ein Messsignal für eine veränderte Impedanz, die nicht mehr charakteristisch ist für eine intakte Leiter¬ struktur. Es wird ein Messsignal erhalten, mit dem Störstel- len in der Leiterstruktur aufgedeckt werden können.

Durch die Degradation des Bauteils und der damit einhergehen¬ den Degradation der Leiterstruktur wird eine Störstelle in der Leiterstruktur erzeugt. Diese Störstelle wird mit der Zeitbereichsreflektometrie aufgedeckt. Dabei ist es möglich, dass die Leiterstruktur, wie oben beschrieben, nach erfolgter Degradation wieder geheilt wurde. Auch die geheilte Leiter¬ struktur führt zu einer Störstelle, an der eine Reflexion stattfindet. Somit ist es möglich, unabhängig von einem mög- liehen Heilungsprozess der Leiterstruktur die Degradation des Bauteils aufzudecken.

In einer besonderen Ausgestaltung weist das Mittel zur Unter¬ suchung des Zeitbereichsverhaltens der Leiterstruktur mindes- tens ein Mittel zum Erzeugen eines elektrischen Eingangssig ^¬ nals auf, das in die Leiterstruktur eingespeist wird, und mindestens ein Mittel zum Erzeugen eines Messsignals aus ei-

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nem durch Reflexion des Eingangssignals in der Leiterstruktur hervorgerufenen elektrischen Ausgangssignals.

Um das eingespeiste Eingangssignal und das auszulesende Aus- gangssignal voneinander unterscheiden zu können, weist das Mittel zur Untersuchung des Zeitbereichsverhaltens der Lei ^¬ terstruktur vorteilhaft mindestens ein Mittel zum Erzeugen einer zeitlichen Verzögerung des Eingangssignals und/oder des Ausgangssignals und/oder des Messsignals auf. Das Mittel zum Erzeugen der zeitlichen Verzögerung ist beispielsweise eine genügend lange Übertragungsleitung. Die Übertragungsleitung kann dabei direkt ein elektrisches Signal übertragen. Denkbar ist auch, dass das elektrische Signal in optisches Signal ü- berführt wird und das optische Signal über eine optische Ü- bertragungsleitung verzögert und nachfolgend wieder in ein elektrisches Signal umgewandelt wird.

In einer besonderen Ausgestaltung weist das Mittel zum Erzeu¬ gen des Eingangssignals und/oder das Mittel zum Erzeugen des Messsignals und/oder das Mittel zum Erzeugen der zeitlichen Verzögerung mindestens ein Oberflächenwellenbauelement auf. Das Oberflächenwellenbauelement basiert auf der Wandlung ei ^¬ nes elektrischen Signals, mit dem die Elektroden auf dem O- berflächenabschnitt des piezoelektrischen Trägerkörpers (Sub- strat) angesteuert werden, in eine mechanische Oberflächen ^¬ welle (Surface Acoustic Wave, SAW) am Oberflächenabschnitt. Dazu weist das Oberflächenwellenbauelement mindestens einen piezoelektrischen Trägerkörper und mindestens zwei an einem Oberflächenabschnitt des Trägerkörpers angeordnete Elektroden zum Erzeugen einer mechanischen Oberflächenwelle am Oberflä¬ chenabschnitt des Trägerkörpers auf. Die Elektroden und der Trägerkörper bilden zusammen eine Oberflächenwellenstruktur des Oberflächenwellenbauelements . Der Trägerkörper ist vor ^¬ zugsweise aus einem einkristallinen piezoelektrischen Materi- al. Vorzugsweise bilden die Elektroden eine Interdigital- struktur. Die Interdigitalstruktur ist ein Bestandteil eines Interdigitalwandlers .

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In einer besonderen Ausgestaltung weist das Oberflächenwel- lenbauelement am Oberflächenabschnitt des Trägerkörpers min ^¬ destens einen weiteren Interdigitalwandler zum Erzeugen des Eingangssignals und/oder zum Erzeugen des Messsignals auf. Vorteilhaft ist dabei der weitere Interdigitalwandler derart mit einer Antenne zum Empfangen eines elektromagnetischen Ab¬ fragesignals und/oder zum Senden eines elektromagnetischen Messsignals verbunden, dass das Abfragesignal durch den wei- teren Interdigitalwandler in eine Abfrageoberflächenwelle und/oder eine Messoberflächenwelle durch den weiteren Inter¬ digitalwandler in das Messsignal umgewandelt werden können. Aus dem empfangenen Abfragesignal wird die Abfrageoberflä ^¬ chenwelle erzeugt, die in das Eingangssignal umgewandelt wird. Zum Auswerten des Ausgangssignals wird das Ausgangssig ^¬ nal in eine Messoberflächenwelle umgewandelt. Die Messober ^¬ flächenwelle wird in das Messsignal umgewandet. Das Messsig ^¬ nal wird über die Antenne ausgesandt und von einer passenden Detektoreinheit erfasst. Dies bedeutet, dass das Erzeugen der Abfrageoberflächenwelle berührungslos erfolgt. Vorteilhaft erfolgt die Detektion des Messsignals ebenfalls berührungs ^¬ los. Die Möglichkeit, die Funktionsfähigkeit des Bauteils be ^¬ rührungslos zu überprüfen, ist insbesondere für schwer zu ^¬ gängliche Bauteile von Vorteil. Denkbar ist dabei, dass ein und derselbe Interdigitalwandler zum Erzeugen der Abfrage¬ oberflächenwelle und zum Umwandeln der Messoberflächenwelle in das Messsignal verwendet wird. Es können auch verschiedene Antennen und/oder Interdigitalwandler zum Erzeugen der Abfra¬ geoberflächenwelle und zum Erzeugen des Messsignals verwendet werden.

Die Kombination des Sendens des elektromagnetischen Abfrage¬ signals mit der Verzögerung durch das Oberflächenwellenbau- elements ist besonders günstig, da eine Ausbreitungsgeschwin- digkeit der Oberflächenwelle auf dem Oberflächenabschnitt des Trägerkörpers um etwa den Faktor 10 ⁵

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Langsamer erfolgt, als die Ausbreitungsgeschwindigkeit elekt ^¬ romagnetischer Wellen. Dadurch wird eine effiziente Verzöge¬ rung und damit eine zeitliche Trennung des Ausgangssignals und nach Reflexion in der Leiterstruktur erhaltenen Messsig- nals erzielt.

Wichtig ist, das die Leiterstruktur und das Bauteil derart ausgestalten sind, dass die (kritische) Degradation des Bau ^¬ teils zu einer Degradation der Leiterstruktur und damit zu einem detektierbaren Messsignal führt. Dazu können das Bau ^¬ teilmaterial des Bauteils und das Leitermaterial der Leiter ^¬ struktur aus völlig verschiedenen Materialien bzw. Material¬ klassen mit unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften be¬ stehen. Beispielsweise besteht das Bauteil aus einem Metall. Aufgrund einer Duktilität des Bauteils kann es zu einer De ^¬ gradation des Bauteils in Form einer Verbiegung kommen. Damit die Verbiegung mit Hilfe der Leiterstruktur bestimmt werden kann, wird beispielsweise die Leiterstruktur elektrisch iso¬ lierend auf der Oberfläche des Bauteils aufgebracht. Als e- lektrischer Isolator fungiert beispielsweise eine Keramik.

Wenn die Leiterstruktur aus einem spröden Leitermaterial ge¬ bildet ist, führt die Verbiegung des Bauteils zu einer Degra ^¬ dation in Form eines Risses in der Leiterstruktur. Der Riss führt zur elektrischen Isolierung der Elektroden des Oberflä- chenwellenbauelements voneinander. Wie oben geschildert, führt der Riss der Leiterstruktur zu einem detektierbaren Messsignal. Die Ursache des Risses, also die Verbiegung des Bauteils kann nachgewiesen werden.

In einer besonderen Ausgestaltung weisen ein Bauteilmaterial des Bauteils und das Leitermaterial der Leiterstruktur eine im Wesentlichen gleiche mechanische Eigenschaft auf. Diese mechanische Eigenschaft ist insbesondere aus der Gruppe Tem ^¬ peraturausdehnungsverhalten und Bruchzähigkeit ausgewählt. Bei einem Bauteil in Form eines Hitzeschildes tritt zwischen einer Betriebsphase und einer Standphase der Gasturbine ein sehr großer Temperaturunterschied auf. Im Betrieb wird bei-

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spielsweise im Innenraum der Brennkammer eine Temperatur von bis zu 1500° C erreicht. Durch das im Wesentlichen gleiche Temperaturausdehnungsverhalten ist gewährleistet, dass der Kontakt zwischen der Leiterstruktur und dem Bauteil auch wäh- rend eines Wechsels zwischen Betriebsphase und Standphase be ^¬ stehen bleibt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Bruch ^¬ zähigkeit des Bauteilmaterials und die Bruchzähigkeit des Leitermaterials im Wesentlichen gleich sind. Dadurch wird er¬ reicht, dass sich ein Bruch oder ein Riss im Bauteil in die Leiterstruktur fortsetzen kann. Bei einem Bauteil aus einem keramischen Bauteilmaterial ist dazu die Leiterstruktur vor¬ teilhaft aus einem keramischen Leitermaterial.

Als Trägermaterial des Trägerkörpers des Oberflächenwellen- bauelements ist ein beliebiges, piezoelektrisches Material wie Quarz, Lithiumniobat oder Galliumphosphat (GaPO ₄ ) denk ^¬ bar. Insbesondere weist das Trägermaterial mindestens ein Seltenerdoxid auf. Das Seltenerdoxid kann insbesondere ein Oxid mit mehreren Seltenerdmetallen und/oder Metallen der Haupt- und Nebengruppen des Periodensystems sein. Das Oxid des Seltenerdmatalls ist insbesondere ein Langasit. Zur Lan- gasit-Gruppe gehören neben Langasit (La ₃ Ga ₅ SiO ₁₄ ) , Neodym- Langasit (Nd ₃ Ga ₅ SiOi ₄ ) oder Praseodym-Langasit (Pr ₃ Ga ₅ SiOi ₄ ) auch die Langanat-Gruppe (z.B. La ₃ Ga ₅ , ₅ Nb ₀ , ₅ Oi ₄ ) und die Langa- tat-Gruppe (z.B. La ₃ Ga ₅ , ₅ Ta ₀ , ₅ O _i4 ) . Das Langasit kann also auch ein Langanat oder ein Langatat sein. Oberflächenwellenbauele- mente mit diesen Materialien sind besonders für Anwendungen von über 600 ⁰ C geeignet.

Die Kontrollvorrichtung ist zum Erfassen der Degradation ei¬ nes beliebigen Bauteils einsetzbar. Mit der Ausgestaltung des berührungslosen Erzeugens der Abfrageoberflächenwelle und des berührungslosen Detektieren des Messsignals eignet sich die Kontrollvorrichtung insbesondere zur Funktionskotrolle eines schwer zugänglichen Bauteils.

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Die Kontrollvorrichtung wird insbesondere zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit eines Hitzeschildes einer Brennkammer ei ^¬ ner Gasturbine verwendet. Dazu werden vorzugsweise die oben erwähnten Trägermaterialien für den oder die Trägerkörper der Oberflächenwellenbauelemente der Hitzeschilde verwendet. In einer besonderen Ausgestaltung ist die Leiterstruktur an ei¬ ner Oberfläche des Hitzeschildes angeordnet, die einem Innen ^¬ raum der Brennkammer abgekehrt ist. Die Hitzeschilde der Gas ^¬ turbine können, obwohl sie schwer zugänglich sind, jederzeit und insbesondere in der Betriebsphase der Gasturbine auf ihre Funktionsfähigkeit hin überprüft werden. Dazu ist jeweils die Leiterstruktur derart auf einer Oberfläche eines Hitzeschil¬ des angeordnet, dass das Überschreiten der kritischen Riss ^¬ länge automatisch zu einer Degradation der Leiterstruktur führt.

Neben der Anwendung zur Funktionskontrolle sind viele weitere Anwendungen denkbar. So kann beispielsweise eine Funktions ^¬ überprüfung tragender Teile von Gebäuden auf elegante Weise überprüft werden. Dies kann in regelmäßigen Abständen im Zu¬ sammenhang mir Wartungsarbeiten erfolgen. Denkbar ist auch, dass die Funktionskontrolle nach singulären Ereignissen durchgeführt wird. Beispielsweise werden tragende Teile nach einem Erdbeben auf ihre Funktion hin überprüft. Vorhandene Risse der tragenden Teile können aufgedeckt werden.

Mit der Erfindung ergeben sich zusammenfassend folgende we ^¬ sentliche Vorteile:

- Die Erfindung führt zu einem eindeutigen Nachweis der De¬ gradation eines Bauteils.

- Der Nachweis der Degradation kann berührungslos erfolgen.

- Aufgrund der Empfindlichkeit der Zeitbereichsreflektometrie auf Störstellen kann auch eine temporäre Degradation der

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Leiterstruktur aufgedeckt werden. Somit ist ein sicherer Nachweis der Degradation des Bauteils möglich.

Anhand mehrerer Ausführungsbeispiele und der dazugehörigen Figuren wird die Erfindung im Folgenden näher beschrieben. Die Figuren sind schematisch und stellen keine maßstabsge ^¬ treuen Abbildungen dar.

Figur 1 zeigt eine Anordnung eines Bauteils und einer Kon- trollvorrichtung in perspektivischer Darstellung.

Figur 2 zeigt eine Anordnung eines Bauteils und einer Kon ^¬ trollvorrichtung inklusive Antenne zum Senden eines Abfragesignals und Empfangen eines Messsignals.

Figur 3 zeigt einen Ausschnitt einer Anordnung eines Bauteils und der Leiterstruktur der Kontrollvorrichtung, wobei sich die Degradation des Bauteils als Degradation der Leiterstruktur fortsetzt.

Figur 4 zeigt ein Oberflächenwellenbauelement der Kontroll ^¬ vorrichtung.

Figur 5A zeigt ein Messsignal der Kontrollvorrichtung bei in- takter Leiterstruktur.

Figur 5B ein Messsignal der Kontrollvorrichtung bei degra¬ dierter Leiterstruktur.

Die Anordnung 1 besteht aus einem Bauteil 2 in Form eines

Hitzeschildes 20 der Brennkammer einer Gasturbine und einer Kontrollvorrichtung 3 zum Erfassen einer Degradation 4 des Hitzeschildes 20 (Figur 1) . Das Hitzeschild 20 weist als Bau ^¬ teilmaterial eine Keramik auf. Die Keramik ist Mullit.

Die Kontrollvorrichtung 3 weist eine auf der Oberfläche 23 des Hitzeschildes 20 aufgebrachte elektrische Leiterstruktur

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30 auf. Die Leiterstruktur 30 weist zwei aneinander angeord ^¬ nete elektrische Verbindungsleitungen 301 und 302 auf. Die Verbindungsleitungen 301 und 302 sind so nahe aneinander an¬ geordnet, dass eine kapazitive Kopplung zwischen der Verbin- dungsleitungen 301 und 302 möglich ist. Das Leitermaterial der Leiterstruktur 30 ist ein bis zu einer Temperatur von 800° C beständiger, elektrisch leitfähiger keramischer Lei¬ ter. Das Leitermaterial und das Bauteilmaterial sind spröde. Sie zeigen eine im Wesentlichen gleiche Bruchzähigkeit auf.

Die Oberfläche 23 des Hitzeschildes 20, auf der die Leiter ^¬ struktur 30 angeordnet ist, ist dem Innenraum 5 der Brennkam¬ mer der Gasturbine abgekehrt (Figur 2) . Die Leiterstruktur 30 befindet sich dabei an einem Rand 21 des Hitzeschildes 20.

Die Leiterstruktur 30 ist auf dem Oberflächenabschnitt 23 des Hitzeschildes 20 derart aufgebracht, dass sich jeder Riss 4, 40 im Hitzeschild 20, der sich vom Rand 21 des Hitzeschildes 20 in Richtung Mitte 22 des Hitzeschildes 20 ausbreitet und der eine bestimmte kritische Risslänge überschreitet, in der Leiterstruktur 30 fortsetzt (Figur 3) . Sobald die Länge des Risses 40 die kritische Risslänge überschreitet, kommt es zu einer Degradation 41 (Rissbildung bzw. Rissausbreitung) der Leiterstruktur 30.

Die Kontrollvorrichtung 3 weist ein Oberflächenwellenbauele- ment 31 auf, das in der Mitte 22 der Oberfläche 23 des Hitze ^¬ schildes 20 aufgebracht ist (Figuren 1, 2 und 3) . Das Ober- flächenwellenbauelement 31 weist einen piezoelektrischen Trä- gerkörper 32 aus Langasit mit der Summenformel La ₃ Ga ₅ SiOi ₄ auf. Der Trägerkörper 32 verfügt über einen Interdigitalwand- ler 34 und einen weiteren Interdigitalwandler 35. Jeder der Interdigitalwandler 34 und 35 verfügt über eine am Oberflä¬ chenabschnitt 33 des Trägerkörpers 32 angeordnete Interdigi- talstruktur. Die Interdigitalstruktur ist eine Kondensator¬ struktur mit fingerartig ineinander greifenden Elektroden. Die Elektroden 341 und 342 des Interdigitalwandlers 34 sind

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dabei über eine Verstärkereinheit 36 mit der Leiterstruktur 30 der Kontrollvorrichtung 3 derart verbunden, so dass eine an dem Oberflächenwellenabschnitt 33 erzeugte Abfrageoberflä ^¬ chenwelle als Eingangssignal in die Verbindungsleitungen 301 und 302 der Leiterstruktur 30 eingespeist werden.

Zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Hitzeschildes 20 wird auf dem Oberflächenabschnitt 33 des Trägerkörpers 32 des Oberflächenwellenbauelements 31 eine mechanische Abfrageober- flächenwelle 37 erzeugt. Dazu wird der weitere Interdigital- wandler 35 verwendet, der als Generator der Abfrageoberflä ^¬ chenwelle 37 fungiert. Der Interdigitalwandler 35 verfügt über eine Antenne 351. Über diese Antenne 351 wird ein hoch ^¬ frequentes, elektromagnetisches Abfragsignal eingekoppelt, das von einer Sendeantenne 352 ausgesandt wird (Figur 2) . Das Abfragesignal ist ein elektromagnetischer Abfragepuls. Der weitere Interdigitalwandler 35 transformiert das hochfrequen¬ te Abfragesignal in die mechanische Abfrageoberflächenwelle 37. Die Abfrageoberflächenwelle 37 breitet sich entlang des Oberflächenabschnitts 33 des Trägerkörpers 32 aus.

Am Interdigitalwandler 34 wird die Abfrageoberflächenwelle 39 in das Eingangssignal umgewandelt. Das Eingangssignal ist ein hochfrequenter elektrischer Puls. In der Leiterstruktur 30 kommt es zur Reflexion des Eingangssignals. Das reflektierte Eingangssignal wird als Ausgangssignal über die Verstärker ^¬ einheit 36 erfasst und über den Interdigitalwandler 34 in die Messoberflächenwelle 371 überführt. Am weiteren Interdigital ^¬ wandler 35 erfolgt die Umwandlung der Messoberflächenwelle 371 in ein Messsignal, das von der Antenne 351 ausgesendet wird.

Bei intakter Leiterstruktur 30 wird ein Messsignal mit einem charakteristischen Intensitätsmaximum 361 erhalten, das auf der charakteristischen Impedanz der Leiterstruktur 30 bzw. der Verbindungsleitungen 301 und 302 der Leiterstruktur be¬ ruht (Figur 5A) .

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Ist die Leiterstruktur 30 degradiert, wird ein Messsignal er ^¬ halten, das neben dem charakteristischen Intensitätsmaximum 361 ein weiteres Intensitätsmaximum 362 aufweist (Figur 5B) . Das weitere Intensitätsmaximum 362 beruht auf der durch die Degradation der Leiterstruktur 30 resultierenden Störstelle. Dabei ist die Leiterstruktur aus dem keramischen Leiterwerk¬ stoff nach der durch die Degradation des Hitzeschildes her¬ vorgerufenen Degradation wieder zusammengewachsen.

Das Auftreten des zusätzlichen Intensitätsmaximums 362 gibt den Hinweis darauf, dass die kritische Risslänge im Hitze ^¬ schild 20 überschritten ist. Das Hitzeschild 20 ist auszutau ^¬ schen.

Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich daraus, dass mehre ^¬ re Oberflächenwellenbauelemente 31, mehrere Leiterstrukturen 30, mehrere Sende- und Empfangsantennen und/oder unterschied ^¬ liche Trägermaterialien für die jeweiligen piezoelektrischen Trägerkörper 32 verwendet werden.