DE102018132579A1

DE102018132579A1 - test sensor

Info

Publication number: DE102018132579A1
Application number: DE102018132579.7A
Authority: DE
Inventors: Mario Giese; Melanie Mackert
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-12-18
Filing date: 2018-12-18
Publication date: 2019-12-05

Abstract

Es ist ein Prüfsensor zur Prüfung von Bauteilen, insbesondere Detektion von Materialfehlern, Rissen und/oder Einschlüssen, vorgesehen mit einem Handgriff zur manuellen Führung des Prüfsensors, einer Detektoreinheit zur berührungslosen Untersuchung des Bauteils, einem Signalgeber zur Initialisierung einer auf dem Bauteil vorgesehenen Startstelle und einem Beschleunigungs- und Lagesensors zur Bestimmung eines dreidimensionalen Abstands und einer dreidimensionalen Ausrichtung relativ zu der Startstelle. Durch den integrierten Beschleunigungs- und Lagesensors ist eine nahezu beliebige freie Bewegung des manuell geführten Prüfsensors relativ zu einem auf dem zu prüfenden Bauteil vorgegebenen Startstelle möglich, so dass bei großen und/oder komplex geformten Bauteilen eine effiziente Bauteilprüfung ermöglicht ist.It is a test sensor for testing components, in particular detection of material defects, cracks and / or inclusions, provided with a handle for manually guiding the test sensor, a detector unit for non-contact examination of the component, a signal generator for initialization of a provided on the component starting point and a Acceleration and position sensor for determining a three-dimensional distance and a three-dimensional orientation relative to the starting point. Due to the integrated acceleration and position sensor, virtually any free movement of the manually guided test sensor relative to a starting point predetermined on the component to be tested is possible, so that an efficient component testing is possible for large and / or complex shaped components.

Description

Die Erfindung betrifft einen Prüfsensor, mit dessen Hilfe eine Prüfung von Bauteilen, insbesondere Detektion von Materialfehlern, Rissen und/oder Einschlüssen, durchgeführt werden kann.The invention relates to a test sensor, with the aid of which a test of components, in particular detection of material defects, cracks and / or inclusions, can be performed.

Aus EP 2 759 824 A1 ist es bekannt bei einem Flugzeugflügel eine Rissprüfung durchzuführen, indem mit einer Kamera die Bewegung eines Prüfsensors überwacht wird, um den Prüfsensor entlang einer vorgegeben Prüfbahn mit vorgegebenen Bewegungsdaten automatisiert über angetriebene Räder entlangzubewegen, so dass die Prüfdaten des Prüfsensors und ein gegebenenfalls identifizierter Riss der dreidimensionalen Struktur des Flugzeugflügels zugeordnet werden können.Out EP 2 759 824 A1 It is known to perform a crack test on an aircraft wing by monitoring the movement of a test sensor with a camera in order to automatically move the test sensor along a predetermined test track with predetermined movement data over driven wheels, so that the test data of the test sensor and an optionally identified crack of the three-dimensional Structure of the aircraft wing can be assigned.

Es besteht ein ständiges Bedürfnis bei großen und/oder komplex geformten Bauteilen eine effiziente Bauteilprüfung durchzuführen.There is a constant need for large and / or complex molded components to perform efficient component testing.

Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die bei großen und/oder komplex geformten Bauteilen eine effiziente Bauteilprüfung ermöglichen.It is the object of the invention to show measures that allow for large and / or complex shaped components efficient component testing.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch einen Prüfsensor mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.The object is achieved by a test sensor having the features of claim 1. Preferred embodiments of the invention are set forth in the subclaims and the description below, which individually or in combination may constitute an aspect of the invention.

Erfindungsgemäß ist ein Prüfsensor zur Prüfung von Bauteilen, insbesondere Detektion von Materialfehlern, Rissen und/oder Einschlüssen, vorgesehen mit einem Handgriff zur manuellen Führung des Prüfsensors, einer Detektoreinheit zur berührungslosen Untersuchung des Bauteils, einem Signalgeber zur Initialisierung einer auf dem Bauteil vorgesehenen Startstelle und einem Beschleunigungs- und Lagesensors zur Bestimmung eines dreidimensionalen Abstands und einer dreidimensionalen Ausrichtung relativ zu der Startstelle.According to the invention, a test sensor for testing components, in particular detection of material defects, cracks and / or inclusions, provided with a handle for manual guidance of the test sensor, a detector unit for non-contact examination of the component, a signal generator for initialization of a provided on the component starting point and a Acceleration and position sensor for determining a three-dimensional distance and a three-dimensional orientation relative to the starting point.

Durch den Handgriff kann der Prüfsensor manuell geführt werden, so dass Bauteile einer Prüfung unterzogen werden können, die aufgrund ihrer Größe nicht in eine automatisierte Prüfvorrichtung hineinpassen und/oder so komplex geformt sind, dass nicht alle Stellen von einem robotisch geführten Prüfsensor erreicht werden können. Durch die manuelle Führung des Prüfsensors ist es jedoch nicht möglich, eine bestimmte Prüfbahn entlang des Bauteils mit einer genau definierten Geschwindigkeit und einer genau definierten Ausrichtung abzufahren, um mit einer besonders hohen Genauigkeit eine möglichst Prüfung, insbesondere eine Detektion von Materialfehlern, Rissen und/oder Einschlüssen, durchzuführen. Durch den in dem Prüfsensor integrierten Beschleunigungs- und Lagesensor ist es jedoch nicht erforderlich eine vorgegebene Prüfbahn mit definierten Randbedingungen abzufahren. Stattdessen ist es möglich mit Hilfe des Beschleunigungs- und Lagesensors die dreidimensionale Bewegung und die dreidimensionale Ausrichtung des Prüfsensors ausgehend von einer Startstelle zu verfolgen. Die insbesondere auf der Oberfläche des zu prüfenden Bauteils vorgesehene Startstelle kann mit Hilfe des Signalgebers vorgegeben werden. Die Startstellet definiert einen Referenzpunkt, von dem aus die relative Position und Ausrichtung des Prüfsensors mit Hilfe der Messwerte des Beschleunigungs- und Lagesensors ermittelt und nachgehalten werden können. Dadurch ist es möglich jedes Prüfsignal der Detektoreinheit einer bestimmten detektierten Position und einer bestimmten detektierten Ausrichtung des Prüfsensors relativ zur Startstelle zuzuordnen und dadurch die jeweilige geprüfte Stelle des Bauteils dreidimensional nachzuhalten. Eine Bedienperson kann nahezu beliebig mit dem Prüfsensor das Bauteil abfahren und gegebenenfalls aus den bereits erhaltenen dreidimensionalen Prüfdaten über das Bauteil ablesen, welche Bereiche des Bauteils noch geprüft werden müssen und/oder welche Bereiche des Bauteils aufgrund detektierter Unregelmäßigkeiten einer genaueren Prüfung bedürfen. Die Prüfung des Bauteils kann dadurch intuitiv und mit einer hohen Genauigkeit effektiv durchgeführt werden. Eine Wiederholung von Messungen kann vermieden oder zumindest reduziert werden. Im Vergleich zu einer absoluten Positionsbestimmung des Prüfsensors durch ein satellitengestützes Positionsbestimmungssystem, kann die Positionsbestimmung Hilfe des Beschleunigungs- und Lagesensors relativ zu einer definierten Startstelle mit einer erheblich höheren Genauigkeit erfolgen. Durch den integrierten Beschleunigungs- und Lagesensors ist eine nahezu beliebige freie Bewegung des manuell geführten Prüfsensors relativ zu einem auf dem zu prüfenden Bauteil vorgegebenen Startstelle möglich, so dass bei großen und/oder komplex geformten Bauteilen eine effiziente Bauteilprüfung ermöglicht ist.Through the handle, the test sensor can be manually guided, so that components can be subjected to a test that do not fit into an automated test device due to their size and / or are so complex shaped that not all points can be achieved by a robotic guided test sensor. The manual guidance of the test sensor, however, it is not possible to run a certain test track along the component with a well-defined speed and a precisely defined orientation to a particularly high accuracy as possible testing, in particular a detection of material defects, cracks and / or Inclusions, perform. Due to the acceleration and position sensor integrated in the test sensor, however, it is not necessary to run a predetermined test track with defined boundary conditions. Instead, it is possible with the aid of the acceleration and position sensor to track the three-dimensional movement and the three-dimensional orientation of the test sensor starting from a starting point. The provided in particular on the surface of the component to be tested starting point can be specified by means of the signal generator. The start position defines a reference point from which the relative position and orientation of the test sensor can be determined and tracked using the measured values of the acceleration and position sensor. As a result, it is possible to associate each test signal of the detector unit with a specific detected position and a specific detected orientation of the test sensor relative to the starting position and thereby to track the respective tested position of the component three-dimensionally. An operator can almost arbitrarily start the component with the test sensor and optionally read from the already obtained three-dimensional test data on the component, which areas of the component still need to be tested and / or which areas of the component due to detected irregularities require a closer examination. The inspection of the component can be carried out thereby intuitively and with high accuracy effectively. A repetition of measurements can be avoided or at least reduced. Compared to an absolute position determination of the test sensor by a satellite-supported position determination system, the position determination help the acceleration and position sensor relative to a defined starting point can be done with a much higher accuracy. Due to the integrated acceleration and position sensor, virtually any free movement of the manually guided test sensor relative to a starting point predetermined on the component to be tested is possible, so that an efficient component testing is possible for large and / or complex shaped components.

Die Detektoreinheit kann beispielsweise Ultraschallwellen aussenden, die von einem Riss oder einer sonstigen Unregelmäßigkeit in dem Bauteil anders reflektiert werden als von Bereichen des Bauteils, in dem keine Risse oder Unregelmäßigkeiten vorhanden sind. Die reflektierten Ultraschallwellen können von der Detektoreinheit empfangen und ausgewertet werden, beispielsweise indem Laufzeitunterschiede erkannt und bewertet werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Detektoreinheit andere zerstörungsfreie und insbesondere berührungslose Prüfverfahren verwenden, wie beispielsweise in den Absätzen 30 bis 32 der EP 2 759 824 A1 ausgeführt, auf dessen Inhalt hiermit als Teil der Erfindung Bezug genommen wird. Der Beschleunigungs- und Lagesensor kann insbesondere eine Bewegungsgeschwindigkeit des Prüfsensors im dreidimensionalen Raum und/oder zu jeweils drei Ebenen eine Relativwinkellage bestimmen. Über die Beschleunigung des Prüfsensors relativ zur Schwerkraftrichtung kann die dreidimensionale Bewegung des Prüfsensors relativ zur Startstelle ermittelt werden. Hierbei kann gleichzeitig eine Kipp- und/oder Drehbewegung des Prüfsensors relativ zur Schwerkraftrichtung ermittelt werden, so dass auch eine sich ändernde Ausrichtung des Prüfsensors detektiert werden kann. Dadurch kann genau bestimmt werden, an welcher Position die von der Detektoreinheit erzeugten Wellen in welche Richtung abgestrahlt werden, wodurch der Bereich des Bauteils, an dem gerade die Prüfung durchgeführt wird, dreidimensional genau bestimmt werden kann.For example, the detector unit may emit ultrasonic waves that are reflected differently by a crack or other irregularity in the component than by portions of the component in which there are no cracks or irregularities. The reflected ultrasound waves can be received and evaluated by the detector unit, for example, by detecting and evaluating transit time differences. Additionally or alternatively, the detector unit may use other non-destructive and in particular non-contact testing methods, as for example in paragraphs 30 to 32 of the EP 2 759 824 A1 executed, the content of which is hereby incorporated by reference as part of the invention. The acceleration and Position sensor can in particular determine a movement speed of the test sensor in three-dimensional space and / or to three levels each a relative angular position. About the acceleration of the test sensor relative to the direction of gravity, the three-dimensional movement of the test sensor can be determined relative to the starting point. In this case, at the same time a tilting and / or rotational movement of the test sensor relative to the direction of gravity can be determined, so that a changing orientation of the test sensor can be detected. As a result, it can be determined exactly at which position the waves generated by the detector unit are radiated in which direction, whereby the area of the component on which the test is being performed can be precisely determined three-dimensionally.

Insbesondere ist eine Auswerteeinheit zur Ermittlung einer von dem Prüfsensor abgefahrenen Wegstrecke, einer Bewegungsgeschwindigkeit des Prüfsensors entlang der Wegstrecke und/oder einer Ausrichtung des Prüfsensors entlang der Wegstrecke mit Hilfe der von dem Beschleunigungs- und Lagesensor generierten Messdaten vorgesehen. Die Messdaten des Beschleunigungs- und Lagesensors können in der Auswerteeinheit, insbesondere in der Art eines Datenloggers, gespeichert und ausgewertet werden. Die Auswerteeinheit kann die Prüfdaten der Detektoreinheit mit den Messdaten des Beschleunigungs- und Lagesensors derart verknüpfen, dass die Prüfdaten einer bestimmten Position relativ zur Startstelle und einer bestimmten Relativausrichtung des Prüfsensors relativ zur Startstelle zugeordnet sind. Dadurch kann genau festgehalten werden, an welcher Position des Bauteils die Wellen der Detektoreinheit in welcher Richtung abgestrahlt und empfangen wurden. Die geprüften Bereiche des Bauteils können dadurch dreidimensional mit einer hohen Genauigkeit nachgehalten werden.In particular, an evaluation unit is provided for determining a distance traveled by the test sensor, a movement speed of the test sensor along the path and / or an alignment of the test sensor along the path with the aid of the measurement data generated by the acceleration and position sensor. The measurement data of the acceleration and position sensor can be stored and evaluated in the evaluation unit, in particular in the manner of a data logger. The evaluation unit can link the test data of the detector unit with the measurement data of the acceleration and position sensor in such a way that the test data are assigned to a specific position relative to the start location and to a specific relative orientation of the test sensor relative to the start location. As a result, it can be precisely stated at which position of the component the waves of the detector unit were radiated and received in which direction. The tested areas of the component can be tracked in three dimensions with a high accuracy.

Vorzugsweise ist die Auswerteeinheit mit einer Displayeinheit zur dreidimensionalen Darstellung von Prüfsignalen der Detektoreinheit verbunden, wobei insbesondere die Displayeinheit bereits geprüfte Oberflächen des Bauteils dreidimensional darstellt. Eine Bedienperson des Prüfsensors kann dadurch aus der Displayeinheit ablesen, welche Bereiche des Bauteils bereits geprüft sind und wo sich noch nicht geprüfte Bereiche befinden. Dadurch kann die Natur von Unregelmäßigkeiten in den Messdaten bereits während der Bauteilprüfung näher aufgeklärt werden. Beispielsweise kann die Auswertestation die dreidimensionale Form der bereits geprüften Bereiche des Bauteils in Farbe graphisch darstellen und an die Displayeinheit übertragen, so dass die Bedienperson die noch zu prüfenden freien Bereiche mit dem Prüfsensor „ausmalen“ kann, indem die Bedienperson die noch zu prüfenden freien Bereiche mit dem Prüfsensor abfährt.Preferably, the evaluation unit is connected to a display unit for the three-dimensional representation of test signals of the detector unit, wherein in particular the display unit represents already tested surfaces of the component three-dimensionally. An operator of the test sensor can thereby read from the display unit, which areas of the component have already been tested and where are not yet tested areas. As a result, the nature of irregularities in the measured data can already be clarified during the component test. For example, the evaluation station can graphically represent the three-dimensional shape of the already tested areas of the component in color and transmit them to the display unit, so that the operator can "color-out" the free areas still to be checked with the test sensor, by the operator selecting the free areas still to be checked with the test sensor departs.

Besonders bevorzugt ist der Signalgeber ausgestaltet eine Referenzstelle als Endpunkt der aktuellen Prüfung und/oder als Startpunkt einer weiteren Prüfung festzulegen, wobei die Referenzstelle mit Hilfe der Messdaten des Beschleunigungs- und Lagesensors als ein dreidimensionaler Abstand relativ zur Startstelle identifizierbar ist. Dadurch ist es möglich die Prüfung des Bauteils durch verschiedene abschnittsweise durchgeführte Teil-Prüfungen durchzuführen, die zu einer Gesamt-Prüfung zusammengesetzt werden. Wenn eine Teil-Prüfung abgeschlossen ist, wird jedoch nicht aufgehört mit Hilfe des Beschleunigungs- und Lagesensors die Relativlage des Prüfsensors relativ zur Startstelle nachzuhalten, so dass auch der Referenzstelle für den Beginn einer weiteren Prüfung des zu prüfenden Bauteils an einer anderen Stelle sehr genau als dreidimensionaler Abstand zur Startstelle und einer gegebenenfalls geänderten Ausrichtung relativ zur Ausrichtung bei der Initialisierung der Startstelle detektiert werden kann. Dies ermöglicht es die Prüfung auch mal zu unterbrechen und/oder den Prüfsensor an einer anderen Stelle neu anzusetzen.Particularly preferably, the signal generator is configured to define a reference point as the endpoint of the current test and / or as the starting point of a further test, wherein the reference position can be identified with the aid of the measurement data of the acceleration and position sensor as a three-dimensional distance relative to the starting point. This makes it possible to carry out the testing of the component by means of various partial tests carried out in sections, which are assembled into an overall test. When a partial test is completed, however, the relative position of the test sensor relative to the starting point is not stopped by means of the acceleration and position sensor, so that the reference point for the start of a further test of the component to be tested at a different location is very accurate three-dimensional distance to the starting point and an optionally changed orientation relative to the orientation during the initialization of the starting point can be detected. This also makes it possible to interrupt the test sometimes and / or to reset the test sensor at another location.

Insbesondere weist die Detektoreinheit ein Fenster zur Transmission von in der Detektoreinheit erzeugten Wellen, insbesondere Ultraschallwellen, und/oder zur Transmission von reflektierten Wellen auf, wobei mit Hilfe des Beschleunigungs- und Lagesensors die Position und Ausrichtung des Fensters relativ zur der Startstelle bestimmbar ist. Die Position und die Ausrichtung des Fensters entspricht der Position und der Ausrichtung der von der Detektoreinheit erzeugten austretenden Wellen und/oder der am Bauteil reflektierten eintretenden Wellen. Eine Veränderung der Position und der Ausrichtung des Fensters kann mit Hilfe der Messdaten des Beschleunigungs- und Lagesensors festgestellt und nachgehalten werden, so dass für jeden Prüfvorgang der Detektoreinheit die Position und Ausrichtung des Fensters bekannt ist. Der von dem Bauteil untersuchte Bereich kann dadurch mit einer hohen Präzision identifiziert werden.In particular, the detector unit has a window for transmitting waves generated in the detector unit, in particular ultrasonic waves, and / or for transmitting reflected waves, wherein the position and orientation of the window relative to the starting location can be determined with the aid of the acceleration and position sensor. The position and orientation of the window corresponds to the position and orientation of the emergent waves generated by the detector unit and / or the incoming waves reflected by the component. A change in the position and orientation of the window can be detected and tracked by means of the measurement data of the acceleration and position sensor, so that the position and orientation of the window is known for each checking operation of the detector unit. The area inspected by the component can thereby be identified with high precision.

Vorzugsweise ist ein Abstandsmesser zur Bestimmung eines Abstands zu dem zu prüfenden Bauteil vorgesehen. Insbesondere detektiert der Abstandsmesser einen Abstand eines zur Transmission von in der Detektoreinheit erzeugten Wellen und/oder zur Transmission von reflektierten Wellen vorgesehenen Fensters zu einer Oberfläche des zu prüfenden Bauteils. Dadurch kann berücksichtigt werden, dass der Prüfsensor beziehungsweise das Fenster nicht notwendigerweise plan auf dem zu prüfenden Bauteil aufliegen muss. Beispielsweise kann des Bauteil Vertiefungen aufweisen, die kleiner als ein zum Bauteil weisendes Ende des Prüfsensors ist. Durch den Abstandsmesser kann die dreidimensionale Form der Vertiefung berücksichtigt werden. Insbesondere ist es durch den Abstandsmesser möglich zu berücksichtigen, dass die von der Detektoreinheit emittierten Wellen zunächst ein anderes Medium, in der Regel Luft, durchlaufen, bevor sie auf den zu prüfenden Bereich des Bauteils auftreffen. Die dadurch verursachten Laufzeitunterschiede können mit Hilfe des Abstandsmessers berücksichtigt werden, so dass das Risiko einen Riss unzutreffend identifiziert zu haben zumindest reduziert ist.Preferably, a distance meter is provided for determining a distance to the component to be tested. In particular, the distance meter detects a distance between a window provided for transmission of waves generated in the detector unit and / or for transmission of reflected waves to a surface of the component to be tested. This can take into account that the test sensor or the window does not necessarily have to rest flat on the component to be tested. For example, the component can have recesses which are smaller than an end of the test sensor facing the component. By the distance meter, the three-dimensional shape of the recess can be considered. In particular, it is possible by the distance meter to take into account that the waves emitted by the detector unit first pass through another medium, usually air, before they strike the area of the component to be tested. The differences in transit time caused thereby can be taken into account with the aid of the distance meter, so that the risk of incorrectly identifying a crack has at least been reduced.

Besonders bevorzugt weist der Beschleunigungs- und Lagesensor mindestens einen Beschleunigungssensor zur Bestimmung einer dreidimensionalen Ausrichtung des Prüfsensors relativ zur Schwerkraftrichtung auf. Der Beschleunigungs- und Lagesensor kann vergleichbar zu einem Beschleunigungs- und Lagesensor eines Smartphones ausgestaltet sein. Durch die Schwerkraftrichtung ist eine geeignete Referenzrichtung gegeben, in welche die bekannte Erdbeschleunigung wirkt. Durch die Messung der Beschleunigung in drei verschiedene Koordinatenrichtungen kann die Ausrichtung relativ zur Schwerkraftrichtung genau bestimmt werden.Particularly preferably, the acceleration and position sensor has at least one acceleration sensor for determining a three-dimensional orientation of the test sensor relative to the direction of gravity. The acceleration and position sensor can be configured comparable to an acceleration and position sensor of a smartphone. By the direction of gravity a suitable reference direction is given, in which the known gravitational acceleration acts. By measuring the acceleration in three different coordinate directions, the orientation relative to the direction of gravity can be determined accurately.

Vorzugsweise ist eine Uhr zur Verknüpfung von Prüfdaten der Detektoreinheit und von Messdaten des Beschleunigungs- und Lagesensors mit einem definierten Zeitpunkt vorgesehen. Mit Hilfe der Uhr können die Prüfdaten und die Messdaten einem diskreten Zeitpunkt zugeordnet werden. Beispielsweise kann eine Taktung für die Verknüpfung der Prüfdaten und der Messdaten vorgegeben werden, die von einer installierten Rechenkapazität ohne Datenverlust bewältigt werden kann. Beispielsweise werden die Messdaten des Beschleunigungs- und Lagesensors permanent geloggt, während zur Begrenzung der zu verarbeitenden Daten die Prüfung mit Hilfe der Detektoreinheit und die Erzeugung der entsprechenden zu verknüpfenden Prüfdaten nur getaktet erfolgt. Ungenauigkeiten durch eine zu schnelle Bewegung des Prüfsensors können dadurch vermieden werden.Preferably, a clock for linking test data of the detector unit and measurement data of the acceleration and position sensor is provided at a defined time. With the help of the clock, the test data and the measured data can be assigned to a discrete time. For example, a timing for the combination of the test data and the measurement data can be specified, which can be handled by an installed computing capacity without data loss. For example, the measured data of the acceleration and position sensor are permanently logged, while to limit the data to be processed, the test with the aid of the detector unit and the generation of the corresponding test data to be linked only takes place clocked. Inaccuracies caused by too fast movement of the test sensor can be avoided.

Die Erfindung betrifft ferner ein Prüfsystem zur Prüfung von Bauteilen, insbesondere Detektion von Materialfehlern, Rissen und/oder Einschlüssen, mit einem Prüfsensor, der wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zum manuellen Abfahren des zu prüfenden Bauteils und einer separaten Auswertestation zur dreidimensionalen Darstellung des zu prüfenden Bauteils in Abhängigkeit von Prüfsignalen der Detektoreinheit, wobei der Prüfsensor eine Sendeeinheit zur Übertragung von Prüfdaten der Detektoreinheit und von Messdaten des Beschleunigungs- und Lagesensors an eine Empfangseinrichtung der Auswertestation aufweist. In der Auswertestation können die Prüfdaten des Prüfsensor und die Messdaten des Beschleunigungs- und Lagesensors gespeichert und verarbeitet werden. Beispielsweise kann die Auswertestation die dreidimensionale Form der bereits geprüften Bereiche des Bauteils in Farbe graphisch darstellen, so dass leicht erkannt werden kann, welche Bereiche von dem Prüfsensor noch abgefahren werden müssen und/oder welche Bereiche aufgrund von Unregelmäßigkeiten genauer untersucht werden sollten. Durch den integrierten Beschleunigungs- und Lagesensors ist eine nahezu beliebige freie Bewegung des manuell geführten Prüfsensors relativ zu einem auf dem zu prüfenden Bauteil vorgegebenen Startstelle möglich, so dass bei großen und/oder komplex geformten Bauteilen eine effiziente Bauteilprüfung ermöglicht ist.The invention further relates to a test system for testing components, in particular detection of material defects, cracks and / or inclusions, with a test sensor, which can be trained and developed as described above, for manually traversing the component to be tested and a separate evaluation station for three-dimensional Representation of the component to be tested as a function of test signals of the detector unit, wherein the test sensor has a transmitting unit for transmitting test data of the detector unit and measurement data of the acceleration and position sensor to a receiving device of the evaluation station. The test data of the test sensor and the measurement data of the acceleration and position sensor can be stored and processed in the evaluation station. For example, the evaluation station can graphically represent the three-dimensional shape of the already tested areas of the component in color, so that it is easy to identify which areas of the inspection sensor still have to be traveled and / or which areas should be examined more precisely due to irregularities. Due to the integrated acceleration and position sensor, virtually any free movement of the manually guided test sensor relative to a starting point predetermined on the component to be tested is possible, so that an efficient component testing is possible for large and / or complex shaped components.

Insbesondere weist die Auswertestation eine mit einer Empfängereinheit des Prüfsensors interagierende Sendeeinrichtung zur Identifikation von noch zu prüfenden Bereichen und/oder bereits geprüften Bereichen des zu prüfenden Bauteils auf. Die Auswertestation kann dadurch der Bedienperson am Prüfsensor mitteilen, welche Bereiche des Bauteils noch geprüft werden müssen. Beispielsweise kann die Auswertestation die dreidimensionale Form der bereits geprüften Bereiche des Bauteils graphisch darstellen und an eine Displayeinheit des Prüfsensors übertragen, so dass die Bedienperson die noch zu prüfenden freien Bereiche mit dem Prüfsensor „ausmalen“ kann, indem die Bedienperson die noch zu prüfenden freien Bereiche mit dem Prüfsensor abfährt.In particular, the evaluation station has a transmitting device interacting with a receiver unit of the test sensor for identifying areas to be tested and / or already tested areas of the component to be tested. The evaluation station can thereby inform the operator on the test sensor which areas of the component still have to be tested. For example, the evaluation station can graphically display the three-dimensional shape of the already tested areas of the component and transmit them to a display unit of the test sensor, so that the operator can "paint" the free areas to be tested with the test sensor, by the operator selecting the free areas still to be tested with the test sensor departs.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2759824 A1 [0002, 0008]

Claims

Test sensor for testing components, in particular detection of material defects, cracks and / or inclusions, with a handle for manual guidance of the test sensor, a detector unit for non-contact examination of the component, a signal generator for initializing a provided on the component starting point and an acceleration and attitude sensor for determining a three-dimensional distance and a three-dimensional orientation relative to the starting location.

Check sensor after Claim 1 characterized in that an evaluation unit is provided for determining a distance traveled by the test sensor, a movement speed of the test sensor along the path and / or alignment of the test sensor along the path with the aid of the acceleration and position sensor generated measurement data.

Check sensor after Claim 2 characterized in that the evaluation unit is connected to a display unit for the three-dimensional representation of test signals of the detector unit, wherein in particular the display unit represents already tested surfaces of the component three-dimensionally.

Test sensor according to one of Claims 1 to 3 characterized in that the signal generator is designed to define a reference point as the endpoint of the current test and / or as the starting point of a further test, wherein the reference point with the aid of the measured data of the acceleration and position sensor is identifiable as a three-dimensional distance relative to the starting point.

Test sensor according to one of Claims 1 to 4 characterized in that the detector unit has a window for the transmission of waves generated in the detector unit, in particular ultrasonic waves, and / or for the transmission of reflected waves, wherein with the aid of the acceleration and position sensor, the position and orientation of the window relative to the starting point can be determined ,

Test sensor according to one of Claims 1 to 5 characterized in that a distance meter is provided for determining a distance to the component to be tested.

Test sensor according to one of Claims 1 to 4 characterized in that the acceleration and position sensor has an acceleration sensor for determining a three-dimensional orientation of the test sensor relative to the direction of gravity.

Test sensor according to one of Claims 1 to 5 characterized in that a clock for linking test data of the detector unit and measurement data of the acceleration and position sensor is provided at a defined time.

Test system for testing components, in particular detection of material defects, cracks and / or inclusions, with a test sensor according to one of Claims 1 to 8th for manually traversing the component to be tested and a separate evaluation station for the three-dimensional representation of the component to be tested as a function of test signals of the detector unit, wherein the test sensor has a transmitting unit for transmitting test data of the detector unit and measurement data of the acceleration and position sensor to a receiving device of the evaluation station ,

Test system after Claim 9 characterized in that the evaluation station has a transmitter unit interacting with a receiver unit of the test sensor for the identification of areas still to be tested and / or already tested areas of the component to be tested.