In der zerstörungsfreien Prüfung sind Wirbelstromverfahren bereits seit langem etabliert. Neben der Erkennung von Materialdefekten ist es bei geeignetem Messaufbau auch möglich, die elektromagnetischen Eigenschaften eines Materials zu charakterisieren. Durch Messung der Impedanz bei mehreren Frequenzen in der elektromagnetischen Impedanzspektroskopie können die elektrischen und magnetischen Eigenschaften getrennt werden und Rückschlüsse auf die Werkstoffeigenschaften geschlossen werden. Seit den Arbeiten von Dodd und Deeds wurden einige analytische Modelle unter Nutzung des magnetischen Vektorpotentials vorgestellt, bis hin zu exakten Ausdrücken unter Nutzung der Feldgleichungen. Diesen Modellen gemein ist, dass die Lösung der enthaltenen Feldintegrale einen vergleichsweise hohen Rechenaufwand erfordert.

In diesem Vortrag wird ein Ansatz vorgestellt, bei dem die direkte und indirekte Kopplung der elektromagnetischen Felder getrennt und unter Nutzung von einfachen elektronischen Ersatzschaltbildern (ESB) ein analytisches Modell für die Übertragungsfunktion eines Wirbelstrom-Sensors abgeleitet wird. Der Aufbau des Ersatzschaltbildes erlaubt es, dessen Elemente physikalisch zu motivieren: alle Komponenten in diesem ESB sind entweder durch einen konkreten Prüfkopf oder die Eigenschaften es Materials bestimmt. Durch Identifikation von drei Komponenten-Parametern lässt sich so ein beliebiges Antwortsignal vollständig beschreiben.

Die Implementation dieses Modells in einem Softsensor ist ein zentraler Punkt des Vortrags. Einige Anwendungsbeispiele anhand von Referenzmaterialien sowie Proben aus industriell genutzten Materialien dienen zur Demonstration und Qualifizierung des Systems. Im Ergebnis wird die Anwendbarkeit zur Eigenschaftsüberwachung in Echtzeit gezeigt.