DE1648637C3

DE1648637C3 - Ultrasonic testing equipment for weld seams

Info

Publication number: DE1648637C3
Application number: DE19671648637
Authority: DE
Inventors: Harold; Lethbridge Walter Jeffrey; Bath Somerset Gibbs (Großbritannien)
Original assignee: National Research Development Corp UK
Current assignee: National Research Development Corp UK
Priority date: 1966-11-22
Filing date: 1967-11-22
Publication date: 1977-05-18

Description

Die Erfindung wird im folgenden anhand schemati-The invention is illustrated below with reference to schematic

Die Erfindung betrifft eine Uli raschall-Prüfeinrich- scher Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näherThe invention relates to a Uli raschall-Prüfeinrich- scher drawings of an exemplary embodiment

hing für Schweißnähte mit mehreren Ultraschallwand- 40 erläutert:hung for welds with multiple ultrasonic wall 40 explained:

lern, die auf einem Schlitten angebracht sind, der über an Fig. 1 zeigt den mechanischen Teil eines ^usfüh-learning, which are mounted on a slide, which over at Fig. 1 shows the mechanical part of a ^ execution

4er Werkstückoberfläche angebrachte Schienen längs rungsbeispiels der erfindungsgemäßen Ultraschall-Prüf-4er workpiece surface attached rails longitudinally example of the ultrasonic testing according to the invention

der zu prüfenden Schweißnaht verschiebbar ist. einrichtung;the weld to be tested can be moved. Facility;

Es ist eine Ultraschall-Prüfeinrichtung dieser Art F1 g. 2 zeigt das Blockschaltbild der zugehörigen kekannt (DT-AS 10 80 325), bei welcher die den 45 Zweikanal-Aufzeichnungsanordnung;
Schlitten aufnehmenden Schienen über Haltebänder Fig. 3a bis 3c und 4a bis 4c zeigen Ausführungsbei-•nmittelbar an dem zu prüfenden Werkstück befestigt spiele der erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung bei »ind. Die Schienen sind in sich elastisch und können verschiedenen Schweißnahtformen mit den zugehörifcedingt an gekrümmte Oberflächen von zu prüfenden gen Aufzeichnungsdiagrammen.
Werkstücken angepaßt werden. Als Antrieb zum 5° Nach Fig. 1 sind auf einem gemeinsamen Querschlit-Verschieben des Schlittens längs der Schienen ist bei ten 5 vier Ultraschallwandler I₁ 2, 3 und 4 schwimmend dieser bekannten Einrichtung ein Kettenantrieb vorge- gelagert und entsprechend der Dicke der zu prüfenden «ehen. der über Zahnräder läuft, die an den Stirnseiten Konstruktion und Art der zu prüfenden Schweißnaht der Schienen befestigt sind. Dieser bekannte Kettenan- angeordnet. Der Wandler 1 dient dazu, Druckwellen !rieb setzt trotz der Möglichkeit der Anpassung der 55 auszusenden und zu empfangen, um die Ränder der Schienen relativ gerade Schienen voraus und vor allem Schweißnaht aufzuzeichnen, um die Größe der Verwegen dieses Kettenantriebes kann die bekannte Schmelzungsfläche zu messen, um Fehlstellen in den Einrichtung nicht zum Prüfen von Schweißnähten an Blechen und im Schweißgut anzuzeigen, und um in drei ' unregelmäßig gekrümmten Körpern wie Drückbehäl- Richtungen, nämlich der Längsrichtung, in der Querrichter, Schiff körper u. dgl. benutzt werden. 60 tung und in der Tiefenrichtung als; Hauptlageanzeiger zuIt is an ultrasonic testing device of this type F1 g. 2 shows the block diagram of the associated kekannt (DT-AS 10 80 325), in which the 45 two-channel recording arrangement;
Slide receiving rails via retaining straps Fig. 3a to 3c and 4a to 4c show exemplary embodiments attached directly to the workpiece to be tested, play the test device according to the invention at »ind. The rails are inherently elastic and can produce various weld seam shapes with the associated curved surfaces of the recording diagrams to be checked.
Workpieces are adapted. As a drive to 5 ° According to Fig. 1 are on a common cross slide displacement of the carriage along the rails is at th 5 four ultrasonic transducers I ₁ 2, 3 and 4 floating this known device, a chain drive upstream and corresponding to the thickness of the test «Marry. which runs over gears that are attached to the face of the construction and type of weld seam to be tested on the rails. This known Kettenan- arranged. The transducer 1 is used to send and receive pressure waves, despite the possibility of adapting the 55, in order to record the edges of the rails relatively straight rails and, above all, weld seams, in order to measure the magnitude of the daring of this chain drive, the known melting surface In order not to indicate defects in the device for testing welds on sheet metal and in the weld metal, and in order to be used in three 'irregularly curved bodies such as Drückbehäl- directions, namely the longitudinal direction, in the transverse judge, ship body and the like. 60 direction and in the depth direction as; Main indicator too

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Ultraschall- wirken. Die Wandler 2 und 3 dienen dazu, SchubwellenIt is therefore the object of the invention to have an ultrasonic effect. The transducers 2 and 3 serve to shear waves

Prüfeinrichtung für Schweißnähte der eingangs erwähn- auszusenden und zu empfangen, und zwar unter einemTest device for welds of the aforementioned to send and receive, namely under one

ten Art so weiterzubilden und zu verbessern, daß mit ihr gewählten Winkel gegenüber der Blechfläche, wobei dieth type to further develop and improve that with her chosen angle with respect to the sheet metal surface, the

auch Schweißnähte an unregelmäßig gekrümmten Schubwellen nach innen und aufeinander zu gerichtetalso weld seams on irregularly curved shear waves directed inwards and towards each other

Werkstücken wie Druckbehälter oder Schiffsrümpfen 65 sind, damit Fehlstellen ermittelt werden können, dieWorkpieces such as pressure vessels or ship hulls 65 are so that defects can be determined

exakt geprüft werden können. rechtwinklig bzw. nahezu rechtwinklig zur Blechober-can be checked exactly. right-angled or almost right-angled to the sheet metal upper

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Ultraschall- fläche verlaufen, und der Wandler 4 dient dazu, eineThis task will proceed on the basis of an ultrasonic surface, and the transducer 4 is used to produce a

Prüfeinrichtung der eingangs erwähnten Art erfin- Schubwelle unter einem Winkel von 45° bis 70° zurTesting device of the type mentioned in the introduction to the thrust shaft at an angle of 45 ° to 70 °

Blechfläche längs der Schweißnaht auszusenden, so daß querliegende Fehlstellen ermittelt werden können. Miteinander abwechselnde Sendeimpuk>e werden abwechselnd den beiden Wandlern 2 und 3 zugeführt, um bei der Prüfung von Stumpfschweii>nähten das unerwünschte Nebensprechen auf ein Mindestmaß zu verringern. Dieses Nebensprechen wird jedoch absichtlich in einem gewissen Ausmaß beibehalten, und zwar als Prüfmaßnahme, um zu gewährleisten, daß beide Wandler einwandfrei arbeiten und in der richtigen Weise mit der zu prüfenden Konstruktion gekoppelt sind.Send out sheet metal surface along the weld seam so that transverse defects can be determined. Transmit impulses that alternate with one another become alternating fed to the two transducers 2 and 3 in order to avoid the undesirable effects when testing butt welds Minimize crosstalk. However, this crosstalk becomes intentional maintained to some extent as a test measure to ensure that both Converters work properly and are properly coupled to the construction under test are.

Der Querschlitten 5 ist durch pneumatische Zylinder 6 in Führungen eines Schlittens 7 bewegbar. Der Schlitten 7 bewegt sich auf Schienen 8, und an jeder Ecke dieses Schlittens 7 ist eine Klemme 9 vorgesehen; mit Hilfe dieser Klemmen kann der Schlitten 7 mit Jen Schienen 8 verspannt werden; damit der Schlitten 7 längs der Schienen bewegt werden kann, sind pneumatische Zylinder 10 vorgesehen, deren Wirkungsweise weiter unten näher erläutert wird. Markierungen 11 sind in geeigneten Abständen längs einer der Schienen 8 verteilt; diese Markierungen arbeiten mit einem Lageanzeigeschalter 12 zusammen, der auf dem Schlitten 7 angeordnet ist und dazu dient, die herzustellende Aufzeichnung mit einer Lageanzeigemarkierung zu versehen. Gegebenenfalls können auf dem Schlitten weitere Ultraschallwandler 13 angeordnet sein.The cross slide 5 can be moved in guides of a slide 7 by pneumatic cylinders 6. The sled 7 moves on rails 8 and a clamp 9 is provided at each corner of this carriage 7; with help The slide 7 can be clamped to these clamps with Jen rails 8; so that the carriage 7 along the Rails can be moved, pneumatic cylinders 10 are provided, whose mode of operation continues is explained in more detail below. Markings 11 are at suitable intervals along one of the rails 8 distributed; these markings cooperate with a position indicator switch 12, which is on the Carriage 7 is arranged and serves to mark the record to be made with a position indicator to provide. If necessary, further ultrasonic transducers 13 can be arranged on the slide being.

Die Schienen 8 werden zeitweilig so an der zu prüfenden Konstruktion befestigt, daß sie auf beiden Seiten der zu prüfenden Schweißnaht und parallel zueinander angeordnet sind. Bei Kehlnphtschweißungen werden die Schienen an der der Schweißnaht gegenüberliegenden Fläche des Bauteils angebracht. Die Schienen werden mit der Konstruktion durch Klemmen 14 verbunden, die durch angeschweißte Bolzen in ihrer Lage gehalten werden; alternativ können die Schienen mit Hilfe von Saugnäpfen oder Magneten befestigt werden.The rails 8 are temporarily attached to the structure to be tested that they are on both Sides of the weld to be tested and are arranged parallel to each other. For fillet welds the rails are attached to the surface of the component opposite the weld seam. The rails are connected to the structure by clamps 14, which are welded on Bolts are held in place; alternatively, the rails can be made using suction cups or Magnets to be attached.

Der Querschlitten 5 und der Schlitten 7 werden durch Druckluft betätigt, und zwar über ein System von Auslöseventilen, pneumatischen Ventilen und Zeitverzögerungsvemilen in der Weise, daß der Querschlitten längs der Schweißnaht gemäß der in F i g.! eingezeichneten Bewegungsbahn jeweils quer zu der Schweißnaht, dann wieder parallel zu der Schweißnaht, und schließlich wieder quer zu der Schweißnaht usw. bewegt wird. LJm eine Schweißnaht zu prüfen, geht man in der nachstehend beschriebenen Weise vor. D^r Schlitten 7 wird mit den Schienen 8 mit Hilfe der an allen Ecken des Schlittens angeordneten Klemmen 9 fest verspannt; hierbei sind die Kolbenstangen der Vorschubzvlinder 10 eingefahren. Dann werden die Wand'er mit Hilfe des Querschlittens 5 mit einer Geschwindigkeit von etwa 1500 mm/min quer zur der Schweißnaht bewegt; nach der Beendigung einer solchen Querbewegung werden Auslöseventile und pneumatische Ventile derart betätigt, daß die vorderen Klemmen 9 wirkungslos werden, um dann durch das Ausfahren der Vorschubzylinder 10 nach vorn geschoben zu werden, bis weitere Auslöseventile und pneumatische Ventile betätigt werden, so daß der Schlitten 7 erneut mit den Schienen verspannt wird. Nach Ablauf einer Verzögerungszeigt, die durch Zeitverzögerungsventile bestimmt wird, werden die hinteren Klemmen 9 wirkungslos gemacht, so daß sie zusammen mit dem Schlitten nach vorn gezogen werden, wenn die Vorschubzylinder 10 wieder eingefahren werden, wobei wiederum weitere Auslöseventile und pneumatische Ventile betätigt werden, um die hinteren Klemmen 9 wieder an den Schienen angreifen zu lassen. Hierauf bewegt sich der Querschlitten 5 in der entgegengesetzten Richtung quer zur Schweißnaht, um ein Arbeitsspiel zu beenden, das zwei Abtastungen der Schweißnaht umfaßt Ein flüssiges akustisches Koppelmittel w ird auf die Konstruktion zwischen den Schienen entweder mit der Hand aufgebracht oder dem Schlitten oder den einzelnen Wandlern wird das Koppelungsmittel zugeführt um auf die Oberfläche der Konstruktion gebracht zu werden.The cross slide 5 and the slide 7 are actuated by compressed air, through a system of Release valves, pneumatic valves and time delay valves in such a way that the cross slide along the weld seam according to the method shown in FIG. drawn Movement path in each case transverse to the weld seam, then again parallel to the weld seam, and is finally moved again transversely to the weld seam etc. To check a weld, go to the in the manner described below. D ^ r carriage 7 is firmly clamped to the rails 8 with the aid of the clamps 9 arranged at all corners of the carriage; here the piston rods of the feed cylinder 10 are retracted. Then the Wand'er are mapped out with the help of the Cross slide 5 moved transversely to the weld seam at a speed of about 1500 mm / min; after at the end of such a transverse movement, release valves and pneumatic valves are operated in such a way that that the front clamps 9 are ineffective, in order to then be caused by the extension of the feed cylinder 10 To be pushed forward until further release valves and pneumatic valves are actuated, like that that the carriage 7 is clamped again with the rails. After a delay has elapsed, which is indicated by Time delay valves is determined, the rear clamps 9 are made inoperative so that they be pulled forward together with the carriage when the feed cylinder 10 is retracted are, in turn, further release valves and pneumatic valves are operated to the to allow rear clamps 9 to attack the rails again. The cross slide 5 then moves in the opposite direction transversely to the weld seam in order to end a work cycle that includes two scans of the Welding seam includes A liquid acoustic coupling agent is applied to the structure between the rails either applied by hand or the slide or the individual transducers is the coupling means fed to be brought onto the surface of the construction.

Gemäß dem Blockschaltbild nach F i g. 2, wo nur zwei Kanäle dargestellt sind, führt ein Impulsgenerator G¹ Ultraschallimpulse dem Wandler 1 zu, der Druckwellen aussendet und empfängt. Die empfangenen Wellen werden in einem Verstärker Vl verstärkt und einem Kathodenstrahiosziliographen 0 sowie dem Kanal 1 eines fünfkanaligen, mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Schreibers 5 über eine dieses Signal in eine entsprechende Schreibstift-Betätigungsspannung umwandelnde Modulationseinrichtung M zugeführt. Der Schreiber S ist mit einer Vorrichtung zum Erzeugen einer Lagemarkierung versehen: diese Vorrichtung w ird durch den Lageanzeigeschalter 12 auf dem Schlitten 7 betätigt; der Schalter 12 arbeitet mit den längs der einen Schiene verteilten Markierungen 11 zusammen. Der Kanal 1 umfaßt ein Gatter Fl. dessen Durchlaßbereich bezüglich Länge und Lage innerhalb der gesamten Zeitbasis verstellbar ist, so daß jeder gewünschte interessierende Bereich auf der Zeitachse ausgewählt werden kann und nur solche Signale dem Kathoden Strahloszillographen 0 bzw. dem Schreiber S zugeführt werden, die in diesem Bereich liegen. Die Modulationseinrichtung M gewährleistet, daß der Schreibstift nur dann schreibt, wenn an dem Gatter ein Signal zur Verfügung steht. Mit der Steuereinrichtung VVl können Änderungen der Wandler sowie Materialdämpfung kompensiert werden. Das Wandlerstellungspotentiometer P überträgt die Lage des Querschlittens auf den Schreiber, so daß die Lage von Fehlstellen und die Begrenzungen der Schweißnaht in einer gemeinsamen Ebene aufgezeicnnet werden können. Die von dem Wandler 1 empfangenen reflektierten Wellen werden dem Kanal 2 über eine Verbindung L zugeführt. Der Kanal 2 umfaßt ein die Zeitbasis abtastendes Gatter F2, durch welches die Lage der Reflexionen längs der Zeitbasis ermittelt werden und Anzeigen unterschieden werden, die sich aus den geometrischen Verhältnissen der Schweißnaht ergeben oder von inneren Reflexionen herrühren, die auf vorhandene Fehlstellen zurückzuführen sind. Die Wandler 2, 3 und 4 sind jeweils mit nichi dargestellten Kanälen 3,4 und 5 verbunden, die sämtlid ebenso ausgebildet sind wie der dargestellte Kanal 2 mi dem Gatter Fl, der Steuereinrichtung VV2 und den Verstärker V2. Bei den Kanälen Ϊ und 4 wird mit eine abwechselnden Umschaltung der Senderimpulse gear beitet, um das unerwünschte Nebensprechen zwischei den Wandlern 2 und! 3 auf ein Mindestmaß zi beschränken; jedoch wird das Nebensprechen absieht lieh in einem gewissen Ausmaß beibehalten, und zwa als Prüfmaßnahme, um zu gewährleisten, daß beid Wandler einwandfrei arbeiten und in der richtige Weise mit der zu untersuchenden Kostruktion gekof pelt sind. Somit gibt der Kanal 1 des Schreibers di relative Lage der Ränder der Schweißnaht im Grundri gegenüber dem Blech oder den Schweißnahtfehlstelle wieder, die mit Hilfe des Wandlers 1 nachgewieseAccording to the block diagram of FIG. 2, where only two channels are shown, a pulse generator G ¹ supplies ultrasonic pulses to the transducer 1, which transmits and receives pressure waves. The received waves are amplified in an amplifier and a Vl Kathodenstrahiosziliographen 0 and channel 1 of a five-channel, working at high speed recorder 5 via a converting this signal into a corresponding stylus-actuating voltage modulation means M supplied. The writer S is provided with a device for generating a position marking: this device is operated by the position display switch 12 on the carriage 7; the switch 12 cooperates with the markings 11 distributed along the one rail. The channel 1 comprises a gate Fl. whose transmission range can be adjusted in terms of length and position within the entire time base, so that any desired range of interest can be selected on the time axis and only those signals are fed to the cathode ray oscilloscope 0 or the recorder S which are in this range. The modulation device M ensures that the pen only writes when a signal is available at the gate. Changes in the transducers and material damping can be compensated for with the control device VV1. The converter position potentiometer P transmits the position of the cross slide to the recorder so that the position of imperfections and the boundaries of the weld seam can be recorded in a common plane. The reflected waves received by the transducer 1 are fed to the channel 2 via a link L. The channel 2 includes a gate F2 which scans the time base and which determines the position of the reflections along the time base and differentiates between indications that result from the geometrical relationships of the weld seam or from internal reflections that can be traced back to existing defects. The transducers 2, 3 and 4 are each connected to channels 3, 4 and 5 not shown, which are all designed in the same way as the shown channel 2 with the gate F1, the control device VV2 and the amplifier V2. For channels Ϊ and 4, the transmitter pulses are alternately switched over to avoid unwanted crosstalk between transducers 2 and! 3 restrict zi to a minimum; however, the crosstalk is retained to some extent as a test to ensure that both transducers are working properly and are properly connected to the structure under investigation. Thus, the channel 1 of the recorder shows the relative position of the edges of the weld seam in plan with respect to the sheet metal or the weld seam defect, which was detected with the aid of the transducer 1

werden, wenn sich dieser Wandler quer zur Schweißnaht bewegt. Die übrigen Kanäle 2, 3, 4 und 5 des Schreibers zeichnen die Lage von Punkten längs der Zeitbasis des Kathodenstrahloszillographen auf, von denen Reflexionen empfangen werden. Wenn der Winkel des Ultraschallstrahls und die Schallgeschwindigkeit der zu prüfenden Konstruktion bekannt sind, ist es möglich, eine Tiefenmessung durchzuführen, wobei die Länge der Fehlstelle durch die Anzahl derwhen this transducer moves across the weld. The remaining channels 2, 3, 4 and 5 of the Schreiber record the location of points along the time base of the cathode ray oscillograph, from which reflections are received. When the angle of the ultrasonic beam and the speed of sound are known of the construction to be tested, it is possible to carry out a depth measurement, whereby the length of the defect by the number of

einer Fehlstelle an, die mit Hilfe des Wandlers 2 gemessen wird; der Kanal 4 zeigt die Lage einer Fehlstelle an, die mit Hilfe des Wandlers 3 gemessen wird, während der Kanal 5 die Lage der Fehlstelle längs der Schweißnaht anzeigt, wobei diese Lage mit Hilfe des Wandlers 4 gemessen wird.a defect that is measured with the aid of the transducer 2; the channel 4 shows the location of a Defect, which is measured with the aid of the transducer 3, while the channel 5 shows the position of the defect longitudinally the weld seam, this position being measured with the aid of the transducer 4.

F i g. 4a zeigt im Schnitt eine Stumpfschweißnaht und lä.ßt die Anordnung der Wandler 2 und 3 gegenüber der Schweißnaht erkennen; F i g. 4b ist ein Schnitt längs derF i g. 4a shows in section a butt weld seam and lets the transducers 2 and 3 be arranged with respect to FIG Detect weld seam; F i g. 4b is a section along the

Wiederholungen der RcRexion Ilängs des Abtastweges »° Schweißnaht und zeigt die Anordnung des Wandlers 4 angezeigt wird. In der Praxis wird ein mit einem breiten gegenüber der Schweißnaht Im Fall einer Stumpf-Papierstreifen arbeitender Schnellschreiber verwendet. schweißung werden der Wandler 1 sowie die Kanäle 1 um gleichzeitig bis zu fünf Kanalsignale aufzuzeichnen. und 2 des Schreibers nicht benutzt. F ι g. 4c zeigt die wobei der Maßstab auf die Bewegung des Querschht- Spuren, welche der Schreiber im Fall einer Stumpftens 5 (Kanal 1) und die Zeitbusisdauer aller übrigen '5 schweißung aufzeichnet. Der Kanal 3 zeigt die mit Hilfe Wandler (Kanäle 2 bis 5) abgestimmt ist. Das des Wandlers 2 gemessene Lage einer Fehlstelle, der Wandlerstellungspotentiometer ρ führt dem Schreiber Kanal 4 zeigt die mit Hilfe des Wandlers 3 gemessene der Bewegung des Querschlittens entsprechende Fehlstelle, und der Kanal 5 zeigt die mit Hilfe des Signale zu, so daß in einem gemeinsamen Grundriß die Wandlers 4 gemessene Fehlstelle.Repetitions of the reflection I along the scanning path »° weld seam and shows the arrangement of the transducer 4 is displayed. In practice, a high-speed pen operating with a wide opposite the weld seam is used in the case of a butt paper strip. The transducer 1 and the channels 1 are used to simultaneously record up to five channel signals. and 2 of the recorder not used. Fig. 4c shows the where the scale is based on the movement of the transverse traces, which the recorder records in the case of a stump 5 (channel 1) and the time busis duration of all other welds. Channel 3 shows which is tuned with the help of transducers (channels 2 to 5). The position of a flaw measured by the transducer 2, the transducer position potentiometer ρ leads the recorder Channel 4 shows the flaw corresponding to the movement of the cross slide measured with the aid of the transducer 3, and the channel 5 shows this with the help of the signal, so that in a common plan the transducer 4 measured defect.

" ■ ■ ·■- >--·-'-■-»— 20 In der Praxis werden die Wandler auf Klötzen aus"■ ■ · ■ -> - · -'- ■ -» - 20 In practice, the converters are made on blocks

dem unter der Handelsbezeichnung Perspex erhältlichen Material angeordnet, um in die Zeitbasis eine zeitliche Verzögerung einzuführen, so daß die Wirkungen nahe benachbarter Zonen ausgeschaltet werden, die dann auftreten würden, wenn der Wandler die zu prüfende Konstruktion direkt berühren würde. Zwar wurde der hier gezeigte Wandler 1 als einfacher Wandler dargestellt und beschrieben, doch sei bemerkt, daß man in der Praxis an diesem Punkt auch einen Doppelwandler bzw. zwei Wandler vorsehen kann, wobei der eine Wandler als Sender und der andere als Empfänger arbeitet. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß sich ein besseres Auflösungsvermögen nahe der Oberfläche ergibt, und daß gleichzeitigthe material available under the trade name Perspex is arranged to be included in the time base introduce a time delay so that the effects of nearby zones are eliminated would occur if the transducer were in direct contact with the construction under test. That is the converter 1 shown here was shown and described as a simple converter, but it should be noted that that in practice a double converter or two converters can also be provided at this point, one transducer working as a transmitter and the other as a receiver. The advantage of this arrangement is that there is better resolution near the surface and that at the same time

Anordnung des Wandlers 4~gegenüber der Schweißnaht 35 eine teilweise Ausschaltung der Wirkungen von nahe erkennen läßt. F1 2. 3c veranschaulicht die Diagramme. benachbarten Zonen auf die Wandler erreicht wird, welche durch den Schreiber im Fall einer Kehlnaht- Als geeignete Kennwerte fur die verschiedenenArrangement of the transducer 4 ~ opposite the weld seam 35 partially eliminates the effects of near reveals. F1 2. 3c illustrates the diagrams. neighboring zones on the converter is reached, which by the scribe in the case of a fillet weld- As suitable parameters for the various

schweißung erzeugt werden. Im Kanal 1 sind die Spuren verwendeten Elemente seien die folgenden genannt. Ein dargestellt, die von den reflektierten Signalen herrüh- Frequenzbereich von 2.5 bis 5 MHz für die Wandler bei ren. welche von dem Wandler 1 empfangen werden. 4° einer Impulslänge von 2 bis 3 Perioden sowie eine während sich der Wandler quer zu der Schweißnaht Impulsfolgefrequenz von etwa 2000Hz. die maximal bewegt. Die Randspuren des Diagramms werden durch
Reflexionen an den Rändern der Schweißnaht hervorgerufen, und jede zwischen diesen Spuren erscheinendeweld can be generated. In channel 1 the tracks used are the following elements. One shows the frequency range from 2.5 to 5 MHz for the transducers which are received by the transducer 1 from the reflected signals. 4 ° a pulse length of 2 to 3 periods as well as a pulse repetition frequency of about 2000 Hz while the transducer is transverse to the weld seam. the maximum moves. The edge traces of the diagram are through
Reflections caused at the edges of the weld, and any appearing between these traces

Begrenzungen der Schweißnaht und die Fehlstellen erscheinen. Das Gatter Fl in de,- Zeitbasis des Kanals 1 ist einstellbar, so daß Schweißnähte von unterschiedlicher Tiefe untersucht werden können, und die Gatter Fl in den Zeitbasen der anderen Kanäle geben die Tiefe der von den Fehlstellen empfangenen Echos wieder. Dieses System von Auswertgattern ermöglicht es. sowohl die Lage als auch die Größe einer Fehlstelle mit Hilfe einer einmaligen Abtastung zu ermitteln, und der Mehrkanalschreiber liefert ein vollständiges dreidimensionales Bild für jede Schweißnaht.Boundaries of the weld seam and the imperfections appear. The gate Fl in the time base of channel 1 is adjustable so that weld seams of different depths can be examined, and the gates Fl in the time bases of the other channels reflect the depth of the echoes received from the flaws. This system of evaluation gates makes it possible. determine both the position and the size of a defect with the help of a single scan, and the multi-channel recorder provides a complete three-dimensional image for each weld seam.

F i g. 3a zeigt im Querschniti eine Kehlschweißnaht und läßt die hier vorgesehene Anordnung der Wandler 1, 2 und 3 gegenüber der Schweißnaht erkennen; F 1 g. 3b ist ein Schnitt längs der Schweißnaht, der dieF i g. 3a shows a fillet weld in cross section and leaves the transducer arrangement provided here 1, 2 and 3 can be seen opposite the weld seam; F 1 g. 3b is a section along the weld seam showing the

mögliche Zeitbasis reichte aus. um eine zeitl-che Verzögerung in Perspexmaterial mit einer Dicke von etwa 12.5 bis etwa 25 mm zuzuglich der Reflexionszeitpossible time base was sufficient. at a time Delay in perspex material with a thickness of about 12.5 to about 25 mm plus the reflection time

Spur zeigt das Vorhandensein einer Fehlstelle entweder 45 in Stahl mit einer Dicke von etwa 25 bis 125 mm unterTrace shows the presence of a defect in either 45 steel with a thickness of about 25 to 125 mm below

im Metall der Konstruktion oder in der Schweißnaht an. da solche Fehlstellen Anlaß zu Reflexionserscheinungen geben. Im Kanal 1 wird die Lage der Fehlsteilen im Grundriß dargestellt, jedoch wird die Tiefe derin the metal of the construction or in the weld seam. since such defects give rise to reflection phenomena. In channel 1, the position of the missing parts is shown in Floor plan shown, however, the depth of the

einem Winkel von 45" zu ermöglichen. Das Auswertgatter soll mit einer Frequenz von 25 bis 50 Hz arbeiten, und die Verstärkerregelung soll während der Lage und Dauer des Auswertgatters wirksam sein, um eineto allow an angle of 45 ". The evaluation gate should work with a frequency of 25 to 50 Hz, and the gain control should during the location and Duration of the evaluation gate be effective to a

Fehlstellen nicht angezeigt; für die Tiefe der Fehlstellen 5<> wahlweise Regelung bis zu einem Maximum von gilt das Diagramm des Kanals 2, das die Tiefe der 10 Dezibel in der nahe benachbarten Zone bis auf Null Fehlstellen von der Blechoberfläche von der rechten in der weiter entfernten Zone zu ermöglichen. Seite aus gemessen anzeigt Der Kanal 3 zeigt die LageMissing parts not indicated; for the depth of the imperfections 5 <> optional regulation up to a maximum of applies the diagram of channel 2, which shows the depth of the 10 decibels in the adjacent zone down to zero Allow imperfections from the sheet metal surface from the right in the more distant zone. Measured side out shows Channel 3 shows the situation

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims

duly solved by the features of the characterizing claims: nenden part of the main claim. In the test device according to the invention

1. Ultrasonic testing device for weld seams, the sliding of the slide along the rails with several ultrasonic transducers, which are attached to a slide, which can only be displaced step-by-step, over rails attached to the work clamps on the rails and the _{adjusting device t} jtückfläche longitudinally to be migrated so in the present invention like ate Prufemnch- "test weld is displaceable, characterized, tung slowly with the carriage along the rails. characterized that the carriage (7) about the relative movement is thus in the inventive terminals (9) on the rails (8) can be determined and the testing device is not based on a reference bearing provided at the beginning of the rails between the slide (7) and these clamps (9) as is the case with the known pneumatic actuating device (10), but directly on the rails in this way that for the longitudinal displacement of the carriage (7) itself. So that it is possible that the rails in very gradually successively terminals werlängs mounted (9) irregularly curved bodies of the rails (8) are reacted and 15, can, for example, to large pressure vessels of the carriage (7) therebetween over the or hulls, and yet the ultrasound fixed terminals ( 9) is shifted very precisely along the device (10) by the adjusting device converter by means of the slide and the converter (Ibis 4), rails and thus also along the one to be tested the weld seam movable in guides of the slide (7) on the irregular curved body cross slide (5) can be moved by another to 20 per. The tolerances of the rails acting on the cross slide (5) also need to be adjustable in the adjusting device (6) according to the invention transversely to the longitudinal displacement check. and the device according to the invention is therefore suitable

2. Device according to claim 1, characterized also particularly good for those workpieces that are still shows that along the rails (8) in predetermined 25 have relatively unmachined surfaces and at th distances markings (Ii) are attached which it is therefore difficult. the rails in the exact and to attach to the carriage (7) a distance from each other that is combined with it.

kende position display device (12) is attached.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized ßen test device result from the sub-claims, that the rails (8) chen over terminals 30, especially by those in one of the subclaims (14) floating arrangement of transducers mounted directly on the workpiece surface are stigt. Sled is guaranteed that the converter always

4. Device according to one of claims I to 3. automatically align and perpendicular to the surface characterized in that the ultrasonic transducers therefore measurement errors are reduced to a minimum. (1 to 4) are floatingly mounted on the carriage (7). 35 In this way, the known devices this type of usual columns of water between

Transducers and workpiece surfaces are superfluous.