DE1473516A1 - Verfahren und Einrichtung zur Fehlersuche in Walzwerkerzeugnissen - Google Patents

Description

• Yerfahren und Einrichtung zur Pehlersuche in Walzwerkserzeugnissen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung, die das Entdecken von Fehlern ermöglicht, die sich über die ganse Stärke eines Walzwerkserzeugnisses, beispielsweise eines Rohres, erstrecken.
• Zur zerstörungsfreien Prüfung stahlhaltiger oder stählerner Halbfertig- oder Fertigerzeugnisse sind bereits verschiedene elektrische Verfahren vorgeschlagen wordene Diese bekannten Verfabren weisen jedoch keine grole Selektivität hinsichtlich der Schwere und der Art der Fehler auf. Set dichten Rohren oder Fertigerzeugnissen kommt es vor allem darauf an, diejenigen Fehler festzustellen, die durch die ganze Stärke (Dicke) des Metalle hindurchgehen und die Dichtigkeit gefährden können, während andere Fehler, wie Schweiß@ehler, Risse u@w., für die in Aussicht genomenen Verwendugszwecke nicht erkannt su werden brauXn.
• Um ausschließlich die sich durch aie ganze Stärke des Metalls erstreckenden Fehler festzustellen, verwendete man bicher hydraullsche Druckproben, Luftprü@ungen unter Wasset oder Leichtg@s Leckprüfer. Diese Verfahren sind Jedoeh entweder nicht empfindlich genug oder zu kostspielig.
• Dao Verfahren und die Binrichtung gemäß der Erfindung, die für walzwerkserzeugnisse aus elektrisch leitenden Stoffen anwendbar sind, ermbglichen es insbesondere, dieue Nachtelle su vermeiden, indem ale eine schnelle, selektive Entdeckung von sich über die ganze Stärke eines Erzeugnisses erstreckenden Fehlern gewährleisten.
• Zu diesel Zweck werden die aich Uber die ganze Starke eines Walzwerkserzeugnisses erstreckenden Fehler bei kontinuierlichem Vorbeifahren desselben dadurch festgestellt, daß auf einer Seite des. Erseugnisses senkrecht zur Materialstärke desselben eine Hochfrequenzfeld erzeugt wird und vonder anderen Seite des Erseugnisses auß die Schwankungen der statischen Permeabilität und der Yerluste durch Wirbelströme gemesen werden. Das Auftreten eines durchgehenden Fehlers in der Wand des durch das Hochfrequenzfeld hindurchgehenden Erzeugnisses ruft eine plötzliche Schwankung der angezeigten Werte in Form eines Impulses hervor. Dieser Impuls kann durch bekannte Verfahren in eine optische und/ oder akustische Anzeige ungewandelt werden, die eine Markierung des den Fehler aufweisenden Erzeugnisses ermöglicht.
• Eine Binrichtung zur Feststellung der sich tuber die ganze 3taré eines elektrisch leitenden Walswerkserseugnisses erstreakenden Fehler wahrend der Verschiebung dieses Erzeugnisses umfaßt also In wesentlichen eine erste, auf einer Seltz des Erzeugnisses ansuordnende Vorrichtung, mittels deren senkrecht sur Materialstarkeausdehnung des Erzeugnisses ein Hochfrequenzfeld erzeugt werden kann, sowie eine zweite, der erstgenannten Vorrichtung gegenüber ansuordnende, auf die auftretende Streuung ansprechende Vorrichtung.
• Die zur Erzeugung eines Rochfrequenzfeldes geeignete Vorrichtung kann beispielsweise aus zwel entgegengesetst geschalteten, aut einer Seite des aus elektrisch leitendem Material hergestellten Erzeugnisses angeordneten und von einem Wechselstrom geeigneter Frequenz durchflossenen Spulen bestehen. Gegenüber diesen Sendespulen sind auf der anderen 8este des Erzeugnisses zwei ebenfalls entgegengesetzt geschaltete Empfangsspulen angeordnet, die die Schwankung der statischen Permeabilität und der Varlusto durch wirbelströme infolge des Vorhandenseins eines sich über die ganze Stdrke des Erzeugnisses erstreckenden Fehlers messen.
• Bei Rohren, bei denen man die die Dichtigkeit gefghrdenden Fehler finden moche, wird das Hochfrequenzfeld radial zum Rohr angeordnet.
• Auf der Zelchnung ist die Einrichtung ge|ß der Erfindung beispielsweise dargestellt. Es selgens Fig. 1 ein Schema einer für Rohre verwendbaren Fehlersucheinrichtung, Fig. 2 ein elektrisches Blockschaltschema ftir eine Einrichtung nach Fig. l.
• Die beispielsweise dargestellteEinrichtung ermöglicht die Entdeckung von Fehlern, die sich über die ganze Stärke eines Walswerksprodukts, lm vorliegenden Falle eines Metallrohres T, erstrecken. Diese Kontrolle wird an Rohr während des kontinuierlichen Vorbeirahrens desselben mit großer Geschwindigkeit durchgeführt.
• Die Einrichtung besteht aus swel entgegengesetzt geschalteten und auf einer und derselben sexte der Rohrwand, beispielswelse außen an derselben, angeordneten Sendespulen und und BE2. Diesen beiden Sendespulen sind zwei obenfalls entgegengesetst geschaltete und beide auf der anderen Seite der Rohrwand T, also im Inneren des Rohres, angeordnete Bapfangsspulen BR, und BR2 angeordnete Werden die beiden SendeBpulen BEL und BE2 durch einen Wechselstrom von entsprechend hoher Frequenz durchflossen, so bildet sich senkrecht sur Starkenausdehnung des Erzeug" datent d. ha In Falle eines Rohres T in radialer RiehtW ein Hochfrequenzfeld. Die Kraftlinien liegen dann so, wie in Fig. 1 dargestellt, das heißt sle werden wegen der entgegengesetzten Schaltung der Spulen so zusammengefaßt, daß sle das Rohr in der Ebene P in radialer Richtung durchdringen, und schließen sich, indem sie die aus dam Rohr bestehende Metallmasse umfließen. Wird das Rohr axial verschoben, so gehen die versehiedenen Punkte seiner Wand durch die Ebene P hindurch, und die an den Klemmen der Empfangsspulen BRl und BR2 abgenommene Spannung ist praktiscb gleich Null, wenn kein Fehler sich durch die Rohrwand hindureh orstrockto Rdhert sich dagegen ein durchgehender Fehler der Ebene P, so stelgt die an den Klemmen der Enpfangsspulen abgenommene Spannung an und geht beim Durchgang des Pohlore durch die Ebone P durch einen gans beachtlichen Hdchstwert hindurch. Dieser durch eine Spahnungsspitse hervorgerufene Impuls kann zur Ersielung jeder gewünschten Anzeige entweder an optischen Einrichtungen oder Registriereinrichtungen, wie Oszillographen, oder an akustischen Einrichtungen, die ein akustisches Signal geben, oder an jeder beliebigen anderen geeigneten Einrichtung ausgenutst werden.
• Das Schaltschema gemmas Fig. 2 zeigt drei Hauptteile, näm-Ilch den Em@fänger l, der aus den Sende-und Empfangsspulen BE bzw. BR besteht, denen zweckmäßigerweise eine Kontrollvorrichtung G zugeordnet ist, die eine Anzeige infolge eines nicht vorhandenen Fehlers verhindert, wenn das Rohr su Ende 18t oder gewechselt wird, ferner einen empfindlichen VorverstArker AS und eine Zentralstation 2, deren Hauptfunktionstelle In Fig. 2 zusammengefaßt sind.
• Die Zentralstation 2 weist einen an dan Wechselstromnetz angeschlossenen und mit einen Spannungskonstanthalter St verbundenen Netzteil A3. auf. Der Spannungskonstanthalter St speist einen Oszillator Os, der mit einem Leistungsr rsttrker AP verbunden ist, der seinerseits mit einem ans Mots angeschlossenen Netsteil A2 verbunden zist. Der., Aasgang des Verstärkers AP ist mit den Sendespulen BE verbunden. Ein ans Nets angeschlossener spannungsstabilisierter Netzteil A3 speist den empfindlichen Verstarker AS, der die an den Klemmen der Empfangsspulen BR liegende Spannung erhSlt. Dieser empfindliche Verstärker iBt ebentalla mit der gegebenenfalls vorgesehenen Kontrollvorrichtung 0 verbunden. Die Ausgangsspannung des empfindlichen Verstgrkers AS wird aber geeignete Relais R einer Signaleinrichtung 3, beispielsweise einer Hupe, zugeleitet. Falls wegen des schnellen Vorbeigehens des Walzwerkserzeugnissea an der Kontrolleinrichtung bei der Anzeige eines Pchlers aus zeitlichen Gründen das wahrnehmbare Arbeiten einer sofort wirkenden Signaleinrichtung nicht möglich wäre, würde man selbstverständlich eine als Speicher wirkende elaktronlache Schaltung vorsehen, um diese Lücke auszufüllen und damit eine longer dauernde Signaisierung des Fehlers zu erreichen.
• Die erfindungsgemäBe Einrichtung hat beispielsweise ausgeaeichnete Ergebnisse bei dem Auffinden von durchgehenden Fehlern in Stahlrohrwänden bei schnellem Vorbeifahren mit einer Geschwindigkeit in der Größenordnung von 50 m pro Minute geliefert. Insbesondere sind beweiskräftige Versuche an Rohren mit 158 am Außondurohs sser und 3 bis 5 an Wandstärke durchgeführt worden. Bei einem Rohr von 4 mm Wandatärke wurden insge@amt 4 Wicklungen aus Kupferdraht von 30/100 mm verwendet, wobei jede Wicklung 130 Windungen aufwies. Die Wloklungen waren von einen Wechselstrom mit einer Prequenz in der Größenordnung von 9000 Perioden pro Sekunde durchflossene Selbstverständlich sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abwandlungen der beschriebenen Ausführungsform möglich. Diese kann fUr Jedes Walzwerkserzeugnis aus elektrisch leitendem Material, Ranz gleich ob eisenhaltig oder nichtt verwendet werden, wenn auch wahrscheinlich die Empfindlichkeit bei Aluminium, Kupfer oder nichtrostendem Stahl geringer sein wird.

Claims (2)

1. Patentansprüche l) zur Entdeckung von durch die Materialstärke von Walswerkserzeugnissen hindurchgehenden Fehlern, dadurch gekennzeichnet, daS entlang des Erzeugnisses auf einer Seite desselben senkrecht zur Materialstarke ein Hochfrequenzfeld erzeugt wird und auf der anderen Selte des Erzeugnisses die Schwankungen der statischen PerDeabilitffit und der Wirbelstromverluste gemessen werden.
2. 2) $inrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine erste auf einer Seite des Erzeugnisses ansuordnende Vorrichtung sur Erseugung eines Hochfrequenzfeldea senkrecht zur Materialstärke, eine zweite, auf der anderen Seite des Erzeugnisses gegenitber der ersten Vorrichtung anzuordnende Vorrichtung sur Erfassung der magnetischen Verluste und eine dritte Vorrichtung sur Umformung der von der zweiten Vorrichtung erfaßten Werte in sichtbare und/oder hörbare Anseigen.

   Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vorrichtung zwei entgegengesetzt geschaltete, von Wechselstrom hoher Prequens durchflossone Sendespulen und die zweite Vorrichtung zwei ebenfalls entgegengesetst geschaltete, gegenüber den Sendespuleh angeordnete Empfangsspulen aufweist, an deren Klemmen die in Porm von Spannungsunterschieden auftretenden Anzeigen abgenommen werden können.