DE1116919B - Vorrichtung zum Feststellen von Rissen und verborgenen Fehlern an Rohren und Staeben aus ferromagnetischem Material - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Feststellen von Rissen und verborgenen Fehlern an Rohren und Stäben aus ferromagnetischem Material Das Aufsuchen von fehlerhaften Stellen in ferromagnetischem Material auf magnetischem Wege beruht aufFeststellungen vergrößerter örtlicher Streuung des magnetischen Flusses an den fehlerhaften Stellen.
• Bei bisher verwendeten Anordnungen wird im geprüften Material meistens durch elektrischen Strom großer Intensität ein konzentrisch zur Richtung des elektrischen Stromes verlaufender magnetischer Fluß induziert und die magnetische Streuung der fehlerhaften Stelle entweder mittels Eisenspänen, die in Form einer Emulsion auf das geprüfte Material aufgetragen werden, oder durch ein elektrisches Meßinstrument festgestellt.
• Bei der Prüfung von ferromagnetischen Rohren führt üblicherweise der elektrische Leiter durch das geprüfte Rohr. Beim Prüfen von vollem Material hingegen wird das Material selbst als elektrischer Leiter verwendet, wobei sich jedoch der magnetische Fluß im Material unregelmäßig verteilt und die magnetische Sättigung vom Nullwert in der Mitte des Querschnitts bis zum Maximalwert am Umfang des Materials steigt. Infolgedessen werden dabei lediglich Fehler in der Nähe der Oberfläche festgestellt, wobei der größte Teil des von der fehlerhaften Stelle abgelenkten magnetischen Flusses durch die Zone der niedrigen magnetischen Sättigung führt.
• Weiterhin sind bereits Anordnungen zum Prüfen von ferromagnetischem Material bekanntgeworden, bei welchen ein quer zur Längsachse des Prüflings geführtes magnetisches Feld erzeugt wird, dessen Streufluß an Fehlerstellen induktiv abgenommen wird.
• Das magnetische Feld führt gegenüber dem Prüfling eine drehende Bewegung aus. Der Erregerkreis und das Abnehmersystem bilden hier zwei verschiedene und unabhängige magnetische Kreise, die sich gegenseitig praktisch nicht beeinflussen. Deshalb ist diese Anordnung für kleinere Fehler nicht empfindlich.
• Diese Nachteile werden durch die Erfindung beseitigt, die von einer Vorrichtung ausgeht, bei welcher eine mit Polkernen versehene Jochmagnetisierungseinrichtung. die ein quer zur Längsachse des Prüflings verlaufendes magnetisches Feld erzeugt, und eine mit ferromagnetischen Kernen versehene Abnehmereinrichtung, in der durch den an den Fehlerstellen erzeugten magnetischen Streufluß eine Spannung induziert wird, angeordnet sind und die gegenüber dem geprüften Material eine drehende Bewegung ausführen kann. Die Erfindung besteht dabei darin, daß die Kerne der Abuehmereinrichtung unmittelbar an das Joch der Magnetisierungseinrichtung angebaut und demzufolge mit diesem magnetisch leitend verbunden sind.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar das magnetische System mit abgenommenem Schild in teilweisem Schnitt entlang einer Ebene, in der die relative Drehbewegung des magnetischen Systems gegenüber dem geprüften Material erfolgt.
• Die gesamte Meßanordnung besteht aus dem drehbaren magnetischen System, einer Führung für das geprüfte Material, einer Gleichstromquelle und einem Kathodenstrahloszillograph. Der Oszillograph kann ein elektrisches Filter und eine Fehleranzeige- bzw.
• Registriereinrichtung besitzen.
• Die Magnetisiernngseinrichtung besteht aus Erregerspulen, Polkernen2, 3, die mit Rücksicht auf die Abmessungen des zu prüfenden Materials einstellbar sind, und einem ringförmigen Joch 4. Senkrecht zur Achse der Polkeme 2, 3 ist eine einstellbare Abnehmereinrichtung, die durch zwei Eisenkerne 5 und 6, die gegen die Oberfläche des geprüften Materials in messerförmige Ansätze auslaufen, und durch Abnehmerspulen7 und 8 gebildet wird. Die Kerne 5 und 6 sind magnetisch leitend am Joch 4 der Magnetisierungseinrichtung befestigt, und das ganze magnetische Abnehmersystem ist mit Rücksicht auf die Abmessungen des geprüften Materials 9 einstellbar angeordnet.
• Die Magnetisierungs- und Abnehmereinrichtung ist an einer nicht dargestellten Hohlwelle befestigt, durch welche man das zu prüfende Material 9 frei durchführen kann. Die Hohlwelle kann z. B. durch einen Elektromotor angetrieben werden, wobei sie mit Schleifringen und Bürsten zwecks Zuführung des Magnetisierungsstroms für die Magnetisierungsspulen und zwecks Abführung der in den Spulen 7, 8 induzierten Impulse versehen ist.
• Die elektrischen Impulse aus den Abnehmerspulen 7, 8 werden über Filter und Verstärker der Kathodenstrahlröhre des Oszillographen oder einer anderen Beobachtungs- oder Registriereinrichtung zugeführt.
• Die Fehlerimpulse können gleichzeitig zum Auslösen einer Einrichtung zum Markieren der Fehlerstelle am Material, zum Einleiten eines Kontrolivorganges bzw.
• Einschalten einer Sortieranordnung verwendet werden.
• Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Falls das geprüfte Material fehlerfrei ist, führen die Kraftlinien des magnetischen Frregerfeldes durch das Joch 4 und durch das Material 9, wie die strichpunktierte Linie 10 zeigt, ohne daß ein bemerkenswerter Streufluß entsteht, den die Eisenkerne 5 und 6 feststellen sollten. In der unteren Hälfte der Zeichnung ist die Abnehmereinrichtung in einer solchen Lage mit strichlinierten Linien dargestellt.
• Falls sich im Material 9 eine fehlerhafte Stelle 11, z. B. ein Riß, ein nichtmagnetischer Einschluß od. dgl. befindet, entsteht an der fehlerhaften Stelle eine beträchtliche magnetische Streuung, die durch die Kerne 5 und 6 aufgenommen wird. Infolge der magnetisch leitenden Verbindung der Kerne 5 und 6 mit dem Joch 4 zerfällt der magnetische Kreis in zwei Kreise, wie in der Zeichnung durch die strichlierte Linie 12 angedeutet ist. Durch diese Ausbildung des magnetischen Systems fließt praktisch der ganze Streufluß über die Abnehmerkerne 5, 6, wodurch die Empfindlichkeit in überraschender Weise erhöht wird.
• Die Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes beruht also darauf, daß die gut leitende magnetische Verbindung der Kerne der Ahnehmereinrichtung mit dem Joch der Magnetisierungseinrichtung die Unterbrechung des erregenden magnetischen Flusses an der Fehlerstelle des Prüflings und die Ausbildung zweier unJabhängiger-Strouilüsse ermöglicht, wie aus der oberen Hälfte der Zeichnung hervorgeht.
• Die magnetiscfr leitende Verbindung der Kerne der Abnehmereinrichtung mit dem Joch des Magnetisierungskreises schließt natürlich die verschiebbare Anordnung dieser Kerne zwecks Anpassung an den Durchmesser des Prüflings nicht aus.
• Die Anordnung eignet sich vor allem zur laufenden Prüfung von langem Rohr- und Stabmaterial.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Vorrichtung zum Feststellen von Rissen und verborgenen Fehlern an Rohren und Stäben aus ferromagnetischem Material, welche drehbar um den Prüfling angeordnet ist, mit einer mit Polkernen versehenen Jochmagnetisierungseinrichtung, die ein quer zur Längsachse des Prüflings verlaufendes magnetisches Feld erzeugt, und mit einer mit ferromagnetischen Kernen versehenen Abnehmeneinrichtung, in der durch den an den Fehlerquellen erzeugten magnetischen Streufluß eine Spannung induziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerne (5, 6) der Abnehmereinrichtung unmittelbar an das Joch (4) der Magnetisierungseinrichtung angebaut und demzufolge mit diesem magnetisch leitend verbunden sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2467306; schweizerische Patentschrift Nr. 219973.