DE102014218767A1 - Ultraschallprüfvorrichtung und Ultraschallprüfverfahren - Google Patents

Ultraschallprüfvorrichtung und Ultraschallprüfverfahren Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ultraschallprüfvorrichtung, mit mindestens einem Ultraschallkopf (2) zum Erzeugen von Ultraschallwellen, wobei von dem Ultraschallkopf (2) erzeugte Schallwellen über ein Koppelmedium (3) in ein Prüfstück (10) einkoppelbar sind. Erfindungsgemäß umfasst die Ultraschallprüfvorrichtung eine Kühlvorrichtung (6, 6‘) zum Abkühlen des Koppelmediums (3). Die Erfindung betrifft auch ein Ultraschallprüfverfahren.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Ultraschallprüfvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Ultraschallprüfverfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 16.
  • Es ist bekannt, bei der zerstörungsfreien Prüfung eines Prüfstücks mittels Ultraschall ein Koppelmittel (Koppelmedium) einzusetzen, um einen Prüfkopf (Ultraschallkopf) einer zur Prüfung verwendeten Ultraschallprüfvorrichtung möglichst gut an das Prüfstück anzukoppeln und somit die vom Ultraschallkopf erzeugte Schallenergie möglichst verlustarm in das Prüfstück und zurück zum Ultraschallkopf zu übertragen. Derartige Koppelmedien sind üblicherweise flüssig oder pastös, wobei eine Gasansammlung (zum Beispiel in Form von Luftblasen) in der Koppelstrecke zwischen dem Ultraschallkopf und dem Prüfstück möglichst vermieden werden muss, um eine möglichst homogene und ungestörte Ausbreitung der von dem Ultraschallkopf erzeugten Ultraschallwellen zu dem Prüfstück zu realisieren.
  • Entstehen oder sammeln sich Gasblasen (durch Ausgasen von Gas aus dem Koppelmedium) und/oder Dampfblasen (die insbesondere durch Kavitationseffekte entstehen) in der Koppelstrecke, wird die Schallausbreitung im Koppelmedium gedämpft und bei größeren Gasansammlungen sogar unterbrochen.
  • Insbesondere bei Verwendung eines geschlossenen Koppelmediumkreislaufs, mit dem das Koppelmedium nach Durchströmen der Koppelstrecke zwischen dem Ultraschallkopf und dem Prüfstück aufgefangen und zum Ultraschallkopf zurückgeleitet wird, werden dem Koppelmedium Zusatzstoffe (zum Beispiel Netzmittel) zur Unterdrückung der Gasblasenbildung zugesetzt. Problematisch ist es dabei, eine verträgliche Kombination mit anderen notwendigen Zusatzstoffen (zum Beispiel zur Verhinderung von Korrosion und Algenbildung) zu finden.
  • Bei offenen Koppelmittelkreisläufen, in denen das Koppelmedium nicht aufgefangen und wiederverwendet wird, müssten große Mengen solcher Zusatzstoffe zugeführt werden, was einen hohen Materialaufwand und eine hohe Umweltbelastung verursacht. Alternativ können Aufbereitungsanlagen eingesetzt werden, in denen das durchlaufende Koppelmedium entgast wird, was allerdings einen hohen technischen Aufwand erfordert.
  • Beispielsweise ist aus der EP 2 494 346 B1 ein Verfahren bekannt, bei dem das Auftreten von Gasblasen im Koppelmittel durch strömungstechnische Maßnahmen reduziert wird. Dazu wird das Koppelmittel außerhalb der Koppelstrecke in einer dauerhaften Zirkulation gehalten und in einem Beruhigungstank mit einem mäanderförmigen Leitungssystem entgast. Zur Ankopplung des Ultraschallkopfes an des Prüfstück wird während eines Prüfvorgangs ein Teil des Koppelmediums aus der Zirkulation in einen Koppelraum zwischen dem Ultraschallkopf und dem Prüfstück abgezweigt. Einschränkend ist bei diesem Verfahren neben dem hohen technischen Aufwand jedoch, dass eine große Menge des Koppelmediums erforderlich ist. Zudem wird die Bildung von Dampfblasen durch Kavitation nicht verhindert.
  • Das von der Erfindung zu lösende Problem besteht darin, auf möglichst effiziente Weise eine möglichst gute Ankopplung des Ultraschallkopfes an ein Prüfstück zu realisieren.
  • Dieses Problem wird durch die Ultraschallprüfvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 16 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Danach wird eine Ultraschallprüfvorrichtung bereitgestellt, die mindestens einen Ultraschallkopf zum Erzeugen von Ultraschallwellen umfasst, wobei von dem Ultraschallkopf erzeugte Schallwellen über ein Koppelmedium in ein Prüfstück einkoppelbar sind (und auch umgekehrt über das Koppelmedium von dem Prüfstück zurück zu dem Ultraschallkopf geleitet werden können). Erfindungsgemäß weist die Ultraschallprüfvorrichtung eine Kühlvorrichtung zum Abkühlen des Koppelmediums auf.
  • Durch das Abkühlen des Koppelmediums wird das Ausgasen von Gas aus dem Koppelmedium und auch die Bildung von Dampfblasen in dem Koppelmedium aufgrund von Kavitationseffekten vermindert, da sowohl das Ausgasen als auch die kavitationsbedingte Dampfblasenbildung temperaturabhängig sind. Insbesondere hängt die Menge des ausgasenden Gases exponentiell von der Temperatur ab. Das Ausgasen führt etwa zur Bildung von Gasblasen in dem Koppelmedium, die sich lokal ansammeln und zu einem größeren Gasvolumen zusammenwachsen können.
  • Die kavitationsverursachte Bildung von Dampfblasen in dem Koppelmedium tritt auf, wenn der Druck in dem Koppelmedium unter den Verdampfungsdruck des Koppelmediums fällt, was zum Beispiel durch hohe Strömungsgeschwindigkeiten oder Querschnittsvergrößerungen verursacht werden kann. Der Verdampfungsdruck wiederum ist von der Temperatur des Koppelmediums abhängig, wobei sich der Verdampfungsdruck mit steigender Temperatur erhöht, so dass bei höheren Temperaturen kleinere Druckänderungen zum lokalen Verdampfen der Flüssigkeit führen.
  • Mit Hilfe der Kühlvorrichtung wird die Temperatur des Koppelmediums insbesondere soweit abgesenkt, dass die Konzentration der in der Koppelstrecke (d.h. in dem Bereich des Koppelmediums, in dem die Schallwellen vom Ultraschallkopf zum Prüfstück und zurück laufen, und/oder an der Grenzfläche zwischen dem Koppelmedium und dem Prüfstück) entstehenden Gasblasen so gering ist, dass sie lediglich eine vernachlässigbare Wirkung auf die Ausbreitung der vom Ultraschallkopf erzeugten Schallwellen haben. Insbesondere ist die Kühlvorrichtung so ausgebildet, dass die Temperatur des Koppelmediums unter die Umgebungstemperatur im Bereich des Ultraschallkopfes abgesenkt wird. Beispielsweise wird die Temperatur des Koppelmediums auf unter 15° C oder unter 10° C abgesenkt. Allerdings sind diese Temperaturangaben natürlich nur beispielhaft. Die Temperatur, auf die das Koppelmedium abgekühlt wird, ist insbesondere von den Druck- und Strömungsverhältnissen in dem Koppelmedium sowie der Zusammensetzung des Koppelmediums und den darin gelösten Gasmengen abhängig und wird z.B. jeweils für die durchzuführende Prüfung empirisch bestimmt.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist die Ultraschallprüfvorrichtung eine von dem Koppelmedium durchströmbare Zuführung auf, über die das Koppelmedium in den Bereich des Ultraschallkopfes geleitet werden kann. Beispielsweise umfasst die Zuführung mindestens eine (z.B. rohrförmige oder schlauchförmige) Leitung.
  • Die Kühlvorrichtung ist insbesondere stromaufwärts vor dem Ultraschallkopf angeordnet, wobei sie sich insbesondere möglichst dicht an dem Ultraschallkopf befindet, um einen Anstieg der Temperatur des Koppelmediums auf dem Weg von der Kühlvorrichtung zu dem Ultraschallkopf möglichst gering zu halten oder ganz zu vermeiden. Beispielsweise befindet sich die Kühlvorrichtung während der Ultraschallprüfung in einem Abstand zum Ultraschallkopf von maximal 5 m oder maximal 1 m.
  • Denkbar ist auch, die Koppelmediumzuführung zumindest zwischen der Kühlvorrichtung und dem Ultraschallkopf eine thermische Isolierung aufweist, um einem Erwärmen des Koppelmediums entgegenzuwirken.
  • Die Koppelmediumzuführung ist beispielsweise Teil eines Koppelmediumkreislaufs, d.h. das Koppelmedium wird aus dem Bereich des Ultraschallkopfes abgeleitet und zumindest teilweise wieder in den Bereich des Ultraschallkopfes zurückgeführt. Insbesondere ist der Koppelmediumkreislauf als geschlossener Kreislauf ausgebildet, in dem die Menge des zirkulierenden Koppelmediums zumindest näherungsweise konstant ist.
  • Möglich ist allerdings auch, dass das Koppelmedium in einem offenen System (einem offenen Kreislauf) befördert wird, d.h. das Koppelmedium wird aus dem Bereich des Ultraschallkopfes abgeleitet und nicht zurückgeführt, sondern insbesondere über einen Abfluss entsorgt oder gesammelt.
  • Mittels des in den Bereich des Ultraschallkopfes strömenden Koppelmediums sind insbesondere Ultraschallprüfungen nach Art der Fließspalttechnik oder der Squirter-Technik (d.h. per Ankopplung der Schallwellen über einen geführten Strahl des Koppelmediums) realisierbar. Denkbar ist jedoch auch, dass das Koppelmedium nicht in Bewegung ist (etwa zur Realisierung der Tauch- oder Kontakttechnik). Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine bestimmte Ultraschallprüftechnik beschränkt, sondern kann vielmehr mit sämtlichen Ultraschallprüfverfahren verwendet werden, in denen ein Koppelmedium eingesetzt wird.
  • Gemäß einer anderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ultraschallprüfvorrichtung handelt es sich bei der Kühlvorrichtung um eine von dem Koppelmedium durchströmbare Durchlaufkühlvorrichtung. Eine solche Durchlaufkühlvorrichtung besitzt beispielsweise eine (z.B. mäanderförmig verlaufende) Kühlleitung, durch die das Koppelmedium hindurchströmt und die in Kontakt mit einer kälteren Umgebung (z.B. Wasser oder ein Metallblock, in dem die Kühlleitung verläuft) ist. Die Umgebung der Kühlleitung wird insbesondere mittels einer Kompressionskältemaschine der Durchlaufkühlvorrichtung abgekühlt.
  • Die Kühlvorrichtung der erfindungsgemäßen Ultraschallprüfvorrichtung kann jedoch auch nach Art eines Tankkühlsystems ein mit dem Koppelmedium befüllbares Reservoir sowie eine in oder an dem Reservoir angeordnete Kühleinheit zum Abkühlen des in dem Reservoir befindlichen Koppelmediums aufweisen.
  • Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Erfindung natürlich nicht auf eine bestimmte Art der Kühlvorrichtung beschränkt ist, sondern jedwede Kühlvorrichtung verwendet werden kann, mit der eine ausreichende Abkühlung des Koppelmediums realisierbar ist.
  • Des Weiteren kann die Ultraschallprüfvorrichtung mindestens eine Pumpe zum Befördern des Koppelmediums aufweisen. Beispielsweise befindet sich eine Pumpe vor der Kühlvorrichtung und befördert das Koppelmedium zu der Kühlvorrichtung. Eine weitere Pumpe könnte zwischen der Kühlvorrichtung und dem Ultraschallkopf (bzw. der Koppelstrecke zwischen dem Ultraschallkopf und dem Prüfstück) angeordnet sein, um das Koppelmedium von der Kühlvorrichtung zu der Koppelstrecke zu befördern.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Ultraschallprüfvorrichtung eine von dem Koppelmedium durchströmte Kammer auf, über die der Ultraschallkopf an dem Prüfstück anzuordnen ist. Insbesondere durchlaufen die von dem Ultraschallkopf erzeugten und von dem Prüfstück reflektierten Ultraschallwellen das in der Kammer befindliche Koppelmedium, d.h. die Koppelstrecke verläuft zumindest im Wesentlichen in der Kammer mit dem Koppelmedium.
  • Insbesondere ist der Ultraschallkopf während der Ultraschallprüfung an einer Seite der Kammer angeordnet, die dem Prüfstück abgewandt ist. Denkbar ist zudem, dass die Kammer an einer dem Prüfstück zugewandten Seite eine Öffnung aufweist, über die das Koppelmedium in Kontakt mit dem Prüfstück treten kann. Eine mögliche Ausgestaltung eines Ultraschallkopfes mit einer derartigen Kammer ist in der DE 10 2007 039 325 A1 beschrieben, auf die insofern Bezug genommen wird.
  • Der Ultraschallkopf ist z.B. nach Art eines Gruppenstrahlers ausgebildet und/oder weist eine akustische Linse zur Beeinflussung der Abstrahlcharakteristik auf; etwa, um das vom Ultraschallkopf erzeugte Schallwellenfeld einer gekrümmten Oberfläche des Prüfstücks anzupassen. Mit der erfindungsgemäßen Ultraschallprüfvorrichtung lassen sich im Prinzip beliebige Prüfstücke (insbesondere auf Vorliegen eines Defektes, z.B. eines Risses) prüfen. Beispielsweise wird die Ultraschallprüfvorrichtung eingesetzt, um Achsen eines Fahrzeuges (z.B. Radsatzwellen eines Schienenfahrzeugs) zu untersuchen.
  • Des Weiteren kann die Ultraschallprüfvorrichtung eine Regelung aufweisen, mit der die Temperatur des Koppelmediums regelbar ist, was insbesondere einen möglichst energiesparenden Betrieb der Kühlvorrichtung ermöglicht. Beispielsweise umfasst die Regelung auch einen Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur des Koppelmediums im Bereich des Ultraschallkopfes.
  • Die erfindungsgemäße Ultraschallprüfvorrichtung kann zudem eine Entgasungsvorrichtung zum Entgasen des Koppelmediums umfassen. Beispielsweise ist die Entgasungsvorrichtung stromaufwärts vor der Kühlvorrichtung angeordnet. Die Entgasungsvorrichtung kann im Prinzip beliebig ausgestaltet sein. Denkbar ist, dass sie eine mäanderförmige Entgasungsstrecke aufweist, die von dem Koppelmedium durchströmt wird. Möglich ist jedoch auch, dass der Entgasungsvorrichtung ein anderes Entgasungsverfahren zugrunde liegt, z.B. die Vakuumentgasung, die Ultraschallentgasung, die Membranentgasung oder die thermische Entgasung.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Ultraschallprüfverfahren, insbesondere unter Verwendung einer wie oben beschriebenen Ultraschallprüfvorrichtung, wobei Ultraschallwellen über ein Koppelmedium in ein Prüfstück eingekoppelt werden. Erfindungsgemäß wird das Koppelmedium mit Hilfe einer Kühlvorrichtung abgekühlt. Das erfindungsgemäße Ultraschallprüfverfahren kann insbesondere wie oben in Zusammenhang mit der Ultraschallprüfvorrichtung beschrieben ausgestaltet sein.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine Ultraschallprüfvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2 eine Ultraschallprüfvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 3 eine Abwandlung der Ultraschallprüfvorrichtung aus 1; und
  • 4 eine Abwandlung der Ultraschallprüfvorrichtung aus 2.
  • 1 zeigt eine an einem Prüfstück 10 angeordnete erfindungsgemäße Ultraschallprüfvorrichtung 1. Bei dem Prüfstück 10 handelt es sich z.B. um eine Welle eines Fahrzeuges, die etwa während der Prüfung zumindest vorübergehend in Rotation versetzt wird.
  • Die Ultraschallprüfvorrichtung 1 umfasst einen Ultraschallkopf 2, der einerseits als Sender zum Erzeugen und Aussenden von Ultraschallwellen zum Prüfstück 10 und andererseits zum Empfangen von an dem Prüfstück 10 reflektierten Ultraschallwellen ausgebildet ist. Der Ultraschallkopf 2 ist über ein Koppelmedium 3 (z.B. Wasser) an einen Teilabschnitt des Prüfstücks 10 angekoppelt.
  • Im Bereich des Ultraschallkopfes 2 befindet sich das Koppelmedium 3 in einer Kammer 4, wobei sich die vom Ultraschallkopf 2 ausgesandten und empfangenen Ultraschallwellen hauptsächlich durch das in der Kammer 4 befindliche Koppelmedium 3 hindurch ausbreiten, d.h. Koppelstrecke zwischen dem Ultraschallkopf 2 und dem Prüfstück 10 verläuft im Wesentlichen im Inneren der Kammer 4. Der Ultraschallkopf 2 ist hierbei an einer dem Prüfstück 10 abgewandten Seite der Kammer 4 angeordnet.
  • Das Koppelmedium 3 wird über eine Koppelmediumzuführung in Form einer Leitung 5 (z.B. in Form einer Schlauch- und/oder Rohrleitung) in die Kammer 4 geleitet. Stromaufwärts vor der Kammer 4 befindet sich eine Kühlvorrichtung in Form eines Durchlaufkühlers 6 zum Abkühlen des Koppelmediums 3. Das Koppelmedium 3 strömt entsprechend durch den Durchlaufkühler 6 hindurch zu der Kammer 4, wobei der Durchlaufkühler 6 möglichst nah an der Kammer 4 positioniert ist, um eine Erhöhung der Temperatur des Koppelmediums 3 auf dem Weg vom Durchlaufkühler 6 zur Kammer 4 möglichst gering zu halten oder ganz zu vermeiden. Denkbar ist auch, dass zumindest der Abschnitt der Leitung 5 zwischen dem Durchlaufkühler 6 und der Kammer 4 thermisch isoliert ist, um einem Erwärmen des Koppelmediums 3 entgegenzuwirken.
  • Das Absenken der Temperatur des Koppelmediums 3 mit Hilfe des Durchlaufkühlers 6 reduziert insbesondere das Ausgasen von Gas aus dem Koppelmedium 3 und die kavitationsbedingte Bildung von Dampfblasen in dem Koppelmedium 3 in der Kammer 4. Durch die Reduzierung oder Vermeidung des Ausgasens und der kavitationsbedingten Bildung von Gasblasen können sich die vom Ultraschallkopf 2 erzeugten Schallwellen möglichst ungehindert durch das in der Kammer 4 befindliche Koppelmedium 3 zum Prüfstück 10 hin ausbreiten.
  • Die Kammer 4 weist z.B. zum Prüfstück 10 hin mindestens eine Öffnung auf, über die das Koppelmedium 3 in Kontakt mit dem Prüfstück 10 steht. Das Koppelmedium 3 fließt über die Öffnung aus der Kammer 4 ab und wird über einen (nicht dargestellten) Abfluss unterhalb des Prüfstücks 10 abgeleitet und entsorgt (d.h. das abgeflossene Koppelmedium 3 wird nicht zu der Kammer 4 zurückgeführt).
  • Der Durchflusskühler 6 ist insbesondere in konventioneller Bauweise ausgebildet. Beispielsweise umfasst er eine (nicht dargestellte) Kühlleitung (Kühlschlange), die einerseits mit einem ersten, sich auf einer dem Ultraschallkopf 2 abgewandten Seite des Durchflusskühlers 6 erstreckenden Abschnitt 51 der Leitung 5 und andererseits mit einem zweiten, sich zwischen dem Durchflusskühler 6 und dem Ultraschallkopf 2 erstreckenden Abschnitt 52 der Leitung 5 verbunden ist. Die Kühlleitung des Durchflusskühlers 6 ist von einem gekühlten Medium oder einem gekühlten Material umgeben, an das das Koppelmedium 3 beim Durchströmen der Kühlleitung Wärme abgibt. Derartige Durchflusskühler sind jedoch an sich bekannt, so dass hierauf nicht weiter eingegangen wird.
  • Die 2 stellt ein anderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ultraschallprüfvorrichtung 1 dar. Analog zur 1 ist der Ultraschallkopf 2 über ein in einer Kammer 4 befindliches Koppelmedium 3 mit dem Prüfstück 10 gekoppelt.
  • Anders als im Ausführungsbeispiel der 1 wird das Koppelmedium 3 jedoch in einem (insbesondere geschlossenen) Kreislauf zu der Kammer 4 befördert und nach Durchströmen der Kammer 4 wieder der Kammer 4 zugeführt. Die Rückführung des Koppelmediums 3 erfolgt über eine Aufnahme in Form einer unterhalb des Prüfstücks 10 angeordneten Auffangwanne 7, die das aus der Kammer 4 austretende (und z.B. an dem Prüfstück 10 herunterlaufende) Koppelmedium 3 aufnimmt.
  • Das mittels der Auffangwanne 7 aufgenommene Koppelmedium 3 wird über eine Koppelmittelrückführung in Form einer Rückführungsleitung 8 in Richtung zurück zu der Kammer 4 befördert, wobei zum Fördern des Koppelmediums 3 aus der Auffangwanne 7 eine Rückführpumpe 91 vorgesehen ist.
  • Die Rückführungsleitung 8 mündet in ein Reservoir in Form eines Tanks 61‘ einer Kühlvorrichtung 6‘ der Ultraschallprüfvorrichtung 1. Das sich in dem Tank 61‘ ansammelnde Koppelmedium 3 wird mittels einer in dem befüllbaren Volumen des Tanks 61‘ angeordneten Kühleinheit 62‘ abgekühlt. In dem Ausführungsbeispiel der 2 wird also anstelle eines Durchflusskühlers eine Tankkühlung zum Abkühlen des Koppelmediums 3 verwendet. Anstelle oder zusätzlich zu der in dem Tank 61‘ angeordneten Kühleinheit 62‘ kann auch eine Kühleinheit verwendet werden, die sich außerhalb des befüllbaren Volumens des Tanks 61‘ befindet (und die z.B. an einer Außenseite des Tanks 61‘ angebracht ist). Die Kühleinheit 62‘ ist in an sich bekannter Weise ausgestaltet, z.B. nach Art einer Kompressionskältemaschine
  • Über eine Koppelmediumzuführung in Form einer Leitung 5 gelangt das mit Hilfe der Kühlvorrichtung 6‘ abgekühlte Koppelmedium 3 wieder in die Kammer 4, wobei ein weitere Pumpe 92 zwischen dem Tank 61‘ und der Kammer 4 vorgesehen ist, die das Koppelmedium 3 aus dem Tank 61‘ in die Kammer 4 befördert. Denkbar ist auch, dass nur eine Pumpe (entweder die Pumpe 91 oder die Pumpe 92) vorgesehen ist.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass die 1 und 2 natürlich nur beispielhaft sind. Die Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Gestaltung der Kühlvorrichtung und/oder der Koppelmediumversorgung beschränkt. Beispielsweise könnte auch der in 1 gezeigte offene Kreislauf des Koppelmediums mit einer Tankkühlung anstelle des Durchlaufkühlers betrieben werden. Umgekehrt könnte die Durchlaufkühlung auch in dem Koppelmediumkreislauf der 2 verwendet werden.
  • Die 3 und 4 betreffen Abwandlungen der Ultraschallvorrichtungen der 1 und 2. Gemäß 3 ist stromaufwärts vor dem Durchflusskühler 6 eine Entgasungsvorrichtung 9 angeordnet, die zum Entgasen des Koppelmediums 3 dient. Die Entgasungsvorrichtung 9 kann, wie oben bereits erwähnt, im Prinzip beliebig ausgestaltet sein, z.B. nach Art einer Vakuumentgasungsvorrichtung. Zudem muss sich die Entgasungsvorrichtung 9 nicht zwingend stromaufwärts vor dem Durchflusskühler 6 befinden, sondern könnte auch an anderer Stelle der Ultraschallvorrichtung platziert werden, z.B. hinter dem Durchflusskühler 6 (d.h. zwischen der Kammer 4 und dem Durchflusskühler 6).
  • Analog kann, wie in 4 dargestellt, auch die Ultraschallvorrichtung der 2 mit einer Entgasungsvorrichtung 9 ausgestattet sein. Die Entgasungsvorrichtung 9 befindet sich insbesondere stromaufwärts vor dem Tank 61‘, könnte aber auch an anderer Stelle des Koppelmediumkreislaufs angeordnet werden, etwa hinter der Kühlvorrichtung 6‘.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Ultraschallprüfvorrichtung
    2
    Ultraschallkopf
    3
    Koppelmedium
    4
    Kammer
    5
    Leitung
    6
    Durchflusskühler
    6‘
    Kühlvorrichtung
    7
    Auffangwanne
    8
    Rückführungsleitung
    9
    Entgasungsvorrichtung
    10
    Prüfstück
    51
    erster Abschnitt
    52
    zweiter Abschnitt
    61‘
    Tank
    62‘
    Kühleinheit
    91, 92
    Pumpe
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2494346 B1 [0006]
    • DE 102007039325 A1 [0024]

Claims (16)

  1. Ultraschallprüfvorrichtung, mit – mindestens einem Ultraschallkopf (2) zum Erzeugen von Ultraschallwellen, wobei – von dem Ultraschallkopf (2) erzeugte Schallwellen über ein Koppelmedium (3) in ein Prüfstück (10) einkoppelbar sind, gekennzeichnet durch eine Kühlvorrichtung (6, 6‘) zum Abkühlen des Koppelmediums (3).
  2. Ultraschallprüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung (6, 6‘) so ausgebildet ist, dass die Temperatur des Koppelmediums (3) unter die Umgebungstemperatur im Bereich des Ultraschallkopfes (2) abgesenkt wird.
  3. Ultraschallprüfvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine von dem Koppelmedium (3) durchströmbare Zuführung (5), über die das Koppelmedium (3) in den Bereich des Ultraschallkopfes (2) geleitet werden kann.
  4. Ultraschallprüfvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung (6, 6‘) stromaufwärts vor dem Ultraschallkopf (2) angeordnet ist.
  5. Ultraschallprüfvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung (5) Teil eines Koppelmediumkreislaufs ist, in dem das Koppelmedium (3) aus dem Bereich des Ultraschallkopfes (2) abgeleitet und zumindest teilweise wieder in den Bereich des Ultraschallkopfes (2) zurückgeführt wird.
  6. Ultraschallprüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelmedium (3) aus dem Bereich des Ultraschallkopfes (2) abgeleitet und über einen Abfluss entsorgt oder gesammelt wird.
  7. Ultraschallprüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Kühlvorrichtung (6, 6‘) um eine von dem Koppelmedium (3) durchströmbare Durchlaufkühlvorrichtung handelt.
  8. Ultraschallprüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung (6, 6‘) ein mit dem Koppelmedium (3) befüllbares Reservoir (61‘) sowie eine in oder an dem Reservoir (61‘) angeordnete Kühleinheit (62‘) zum Abkühlen des in dem Reservoir (61‘) befindlichen Koppelmediums (3) umfasst.
  9. Ultraschallprüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine Pumpe (91, 92) zum Befördern des Koppelmediums (3) in den Bereich des Ultraschallkopfes (2).
  10. Ultraschallprüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine von dem Koppelmedium (3) durchströmbare Kammer (4), über die der Ultraschallkopf (2) an dem Prüfstück (10) anzuordnen ist.
  11. Ultraschallprüfvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Ultraschallkopf (2) an einer Seite der Kammer (4) angeordnet ist, die während der Ultraschallprüfung dem Prüfstück (10) abgewandt ist.
  12. Ultraschallprüfvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch eine Aufnahme (7) für aus der Kammer austretendes Koppelmedium (3).
  13. Ultraschallprüfvorrichtung nach Anspruch 12 soweit rückbezogen auf Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelmedium (3) über die Aufnahme (7) wieder der Kammer (4) zugeleitet wird.
  14. Ultraschallprüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Regelung, mit der die Temperatur des Koppelmediums (3) regelbar ist.
  15. Ultraschallprüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Entgasungsvorrichtung (9) zum Entgasen des Koppelmediums (3).
  16. Ultraschallprüfverfahren, insbesondere unter Verwendung einer Ultraschallprüfvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Ultraschallwellen über ein Koppelmedium (3) in ein Prüfstück (10) eingekoppelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelmedium (3) mit Hilfe einer Kühlvorrichtung (6, 6‘) abgekühlt wird.
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