DE19543481C2 - Vorrichtung zur Prüfung von ferromagnetischen Materialien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Prüfung von ferromagnetischen Materialien nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine zerstörungsfreie Werkstoffprüfung kann mittels Ultraschall erfolgen, bei der piezoelektrische Schwinger eingesetzt werden, von denen Ultraschallwellen ausgehen und mittels eines Ankopplungsmediums wie z. B. Wasser in das Werkstück eingeleitet werden. Zur Prüfung von Gas­ pipelines mit Ultraschall auf beispielsweise rißartige Fehler an der Rohraußenseite kommt jedoch prinzipiell nur eine trockene Ankopplung an der Rohrinnenseite, bei­ spielsweise durch Luftschall, Ultraschallanregung mittels Laser oder die elektromagnetische Ultraschallanregung in Frage.

Eine aus der EP 609 754 A2 bekannte gattungsgemäße Vor­ richtung wird durch zumindestens zwei Reihen von Perma­ nentmagneten mit alternierender Polbelegung und einer darunter angeordneten Hochfrequenz-Spule zur Anregung von horizontal polarisierten Transversalwellen (SH-Wellen) im zu prüfenden Material gebildet. Ein derartiger elektro­ magnetischer Ultraschall-Wandler dient dabei insbesondere zur statischen Prüfung elektrisch leitfähiger bzw. elek­ tromagnetischer Materialien. Durch die hinter- sowie nebeneinander angeordneten kleinen Permanentmagnete unterschiedlicher Polarität werden Magnetfelder erzeugt, welche auf den direkten Bereich unterhalb der Magnete, also die HF-Spule und die zu prüfende Wandung im Bereich ihrer Oberfläche, wirken. Die Beaufschlagung der Hochfre­ quenzspule mit Hochfrequenzströmen erzeugt im zu untersu­ chenden ferromagnetischen Material Wirbelströme, deren Muster im wesentlichen demjenigen der Ströme der Hochfre­ quenzspule entspricht. Durch die Wechselwirkung zwischen diesen Wirbel strömen und dem durch die Permanentmagnete wechselnder Polarität erzeugten Magnetfeld wirken in dem Material unmittelbar Lorenzkräfte senkrecht zu den Wir­ belströmen sowie senkrecht zum angelegten Magnetfeld. Dadurch, daß einander benachbarte Segmente einer Reihe von Permanentmagneten unterschiedliche Polarität zueinan­ der aufweisen, werden so Scherkräfte wechselnder Richtung erzeugt, welche zur Anregung von SH-Wellen im Material führen. Entsprechend kann über die wirkenden Lorenzkräfte eine Teilchenauslenkung im ferromagnetischen Material bewirkt werden, die dann zu einer direkten Anregung von Ultraschallwellen mit einer zweiseitigen Richtcharakteri­ stik führt, die bezüglich der Wandlermitte symmetrisch ausgerichtet ist. Dieser Ultraschall-Wandler eignet sich lediglich zur statischen Prüfung ferromagnetischer Mate­ rialien, da bei einer dynamischen Prüfung ein erhöhter Rauschuntergrund, d. h. eine Verkleinerung des nutzbaren Dynamikbereiches feststellbar ist. Dieser erhöhte Rausch­ untergrund wird durch das sogenannte Barkhausen-Rauschen verursacht, da bei Bewegung der elektromagnetischen Ultraschall-Wandler über eine ferromagnetische Komponente durch fortwährendes Umklappen/Ummagnetisieren der magne­ tischen Momente innerhalb der einzelnen Domänen des Materials ein Strom induziert wird, den man mit einem Verstärker in einem Lautsprecher als Knacken hören kann. Bei schnell aufeinanderfolgenden Feldänderungen, wie sie aufgrund der vielen Permanentmagnete wechselnder Polari­ tät sowie aufgrund hoher Abtastgeschwindigkeit vorliegen, entsteht dabei sogar ein prasselndes Rauschen. Die Höhe dieses Rauschens beträgt je nach Abtastgeschwindigkeit bis zu 25 dB. Hierdurch ist der Signal-Rausch-Abstand zu gering, als daß eine zuverlässige Messung möglich wäre.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels der bei Bewegen der elektromagnetischen Ultraschall-Wandler über ferromagnetische Materialien das Barkhausen-Rauschen derart unterdrückt werden kann, daß ein ausreichender Signal-Rausch-Abstand erzielt wird.

Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 ge­ löst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere bei einem sogenannten Prüfmolch zur zerstörungsfreien Prüfung und Überwachung von Rohrleitungswandungen aus ferromagne­ tischem Material einsetzbar, wie er als solcher aus der DE 35 11 076 A1 bekannt ist. Ein solcher Molch bewegt sich durch eine Rohrleitung oder Pipeline. Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann dann die Rohrleitung auf Fehler überprüft werden.

Durch diese erfindungsgemäße Anordnung wird eine horizon­ tale Vormagnetisierung der zu überprüfenden Materialwan­ dung erreicht. Da die Materialwandung durch den Einsatz der Magnetisierungseinheit bis in die Nähe der magneti­ schen Sättigung magnetisiert wird, erfolgt durch den Ultraschallwandler keine derartig starke Änderung des Magnetfeldes in der Materialwandung, daß bei Bewegen des Ultraschallwandlers die magnetischen Momente innerhalb der einzelnen Domänen ummagnetisiert, d. h. umgeklappt werden, wodurch ein das Barkhausen-Rauschen verursachen­ der Strom induziert wird. Zur Aufnahme der Ultraschall­ wandler können zur Streuflußmessung vorgesehene Magneti­ sierungseinheiten verwendet werden.

Da die beiden Hochfrequenzspulen zueinander mit um 90° phasenverzögerten Signalen beaufschlagbar sind, ist so die Ausbildung einer einseitigen Richtcharakteristik der horizontal polarisierten Transversalwellen hoher Güte mit einer hervorragenden Unterdrückung parasitärer Schallwel­ len im zu untersuchenden ferromagnetischen Material möglich. Die beiden auch hier bidirektional ausgestrahl­ ten Wellen interferieren in der einen Richtung konstruk­ tiv und löschen sich in der anderen Richtung aus. Auf diese Weise ist dann das gewünschte Vor-Rückverhältnis erzielbar, wozu in Weiterbildung beiträgt, daß die beiden Hochfrequenzspulen ineinander verschachtelt sind.

Bevorzugt wird die durch die Polbereiche der Magnetisie­ rungseinheit erzeugte Vormagnetisierung der Materialwan­ dung zur Einstellung des Arbeitspunktes des elektromagne­ tischen Ultraschallwandlers verwendet.

In bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die den elektromagnetischen Ultraschallwandler zwischen sich aufnehmenden Polbereiche der Magnetisierungseinheit achsparallel zum zu prüfenden Material, insbesondere einer Rohrleitung oder dgl., angeordnet sind. Derartige Magnetisierungseinheiten dienen dabei außer zur Vormagne­ tisierung gleichzeitig zur Detektion eines sich durch quer oder schräg zur Achsrichtung verlaufende Risse oder Öffnungen ergebendes Streufeld mittels entsprechender Sensoren. Es ist aber auch gleichermaßen oder aber gleichzeitig möglich, den elektromagnetischen Ultra­ schallwandler zwischen zwei Polbereichen einer Magneti­ sierungseinheit vorzusehen, die in Umfangsrichtung des zu prüfenden Materials, insbesondere einer Rohrleitung oder dgl., angeordnet ist. Durch derartige Magnetisierungsein­ heiten werden dann bei gleichzeitiger Vormagnetisierung Längsrisse in den Rohrleitungen bzw. in der Materialwan­ dung erfaßt. Für die elektromagnetische Ultraschallanre­ gung in der Materialwandung ist es lediglich erforder­ lich, daß eine Vormagnetisierung der zu untersuchenden Materialwände erfolgt ist. Ob dies in Axial- oder Um­ fangsrichtung geschieht, ist für die Messung nicht von Bedeutung.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung ist dabei vorgese­ hen, daß die elektromagnetischen Ultraschallwandler derart zur Magnetfeldrichtung zwischen den Polbereichen der Magnetisierungseinheit angeordnet werden, daß ihre Abstrahlrichtung senkrecht oder parallel zur Feldrichtung liegt.

Bei den elektromagnetischen Ultraschallwandlern zur Anregung von Transversalwellen kann es sich um Hochfre­ quenzspulen in Form von Luftspulen handeln, die zwischen den Polschuhen bzw. Polbereichen der Magnetisierungsein­ heit angeordnet sind, wobei diese Luftspulen bevorzugt als Flachspulen mit mäanderförmig verlaufenden Wicklungen ausgebildet sind.

Bei einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß der elektromagnetische Ultraschallwandler zur Anregung von horizontal polarisierten Transversalwellen (SH-Wellen) mit einer Anordnung von Permanentmagnetsegmenten mit alternierender Polbelegung zumindest eine unterhalb der Permanentmagnetsegmente angeordnete HF-Spule aufweist. Die Anregung von horizontal polarisierten Transversalwel­ len in der zu untersuchenden Materialwandung erfolgt allein durch den elektromagnetischen Ultraschallwandler selbst.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist dabei vorgesehen, daß der elektromagnetische Ultraschallwandler eine Anordnung aus zwei Reihen von Permanentmagneten alternierender Polbelegung aufweist, auf die eine Recht­ eckspule gewickelt ist. Die Beaufschlagung dieser Recht­ eckspule mit Hochfrequenzströmen erzeugt in ferromagneti­ schen Materialien über Lorenzkräfte eine Teilchenauslen­ kung, die dann zu einer direkten Anregung von Ultra­ schallwellen mit einer zweiseitigen Richtcharakteristik führt, die bezüglich der Wandlermitte symmetrisch ausge­ richtet ist. Da nun horizontal polarisierte Transversal­ wellen zu beiden Seiten des elektromagnetischen Ultra­ schallwandlers "abgestrahlt" werden, ist eine Zuordnung einzelner Signale zu einer Abstrahlrichtung, d. h. eine eindeutige Ortung eines auftretenden Materialfehlers bei fester Position des elektromagnetischen Ultraschallwand­ lers nicht möglich.

Bei einer anderen Ausführungsform ist daher vorgesehen, daß der elektromagnetische Ultraschallwandler aus zumin­ dest zwei Sätzen in ihrer Ausrichtung schachbrettmuster­ artig verteilter Permanentmagnete und jeweils unterhalb diesen angeordneten Hochfrequenzspulenelementen besteht. Bei dieser Ausführungsform wird also der Gesamt-Ultra­ schallwandler in einzelne Magnetsegmente sowie Hochfre­ quenzspulensegmente aufgeteilt, die bevorzugt zeitverzö­ gert mit Signalen beaufschlagt werden. Dieser Wandler arbeitet nach dem Prinzip eines Phased Arrays. Durch diese bevorzugte Ausführungsform ist dann das gewünschte Vor-Rückverhältnis einstellbar.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, daß der elektromagnetische Ultraschallwandler eine Anordnung aus zumindest vier Reihen von Permanentmagnetsegmenten aufweist, wobei zwei benachbarte Reihen von Permanent­ magnetsegmenten jeweils um ein Viertel der Periodizität der einzelnen Permanentmagnete jeder Reihe entlang ihrer Längsachse verschoben sind und für jeweils benachbarte Permanentmagnetanordnungen eine eigene Hochfrequenzspule vorgesehen ist.

Während bei den vorhergehenden Ausführungsformen jeweils Luftspulen verwendet wurden, die unterhalb von Permanent­ magnetsegmenten oder aber zwischen den Polbereichen der Magnetisierungseinheit angeordnet sind, kann die Hochfre­ quenzspule auf einen magnetisch leitfähigen Kern, wie einen Ringbandkern, gewickelt sein, wobei letzterer eine Anordnung mehrerer Reihen von Permanentmagneten alternie­ render Polbelegung teilweise umgibt. Bei dieser Ausfüh­ rungsform werden die zur Schallanregung benötigten Wir­ belströme indirekt in die Materialoberfläche durch die Einprägung dynamischer Hochfrequenz-Magnetfelder einge­ koppelt.

Insgesamt ist so eine Vorrichtung zur elektromagnetischen Prüfung ferromagnetischer Materialien geschaffen, mittels der beim Einsatz von elektromagnetischen Ultraschallwand­ lern für horizontal polarisierte Transversalwellen an ferromagnetischen Komponenten bei Bewegung der Ultra­ schallwandler über den zu untersuchenden Prüfling das bisher auftretende Barkhausen-Rauschen zuverlässig zur Erzielung eines hohen Signal-Rauschabstandes unterdrückt wird.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen erläu­ tert sind. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Anordnung von elektromagnetischen Ultraschallwand­ lern zwischen den Polschuhen einer Streufluß-Magnetisierungseinheit;

Fig. 2 einen Ultraschallwandler in einer Explosionsansicht mit zwei Reihen von Permanentmagnetsegmenten alternieren­ der Polbelegung sowie einer darunter angeordneten Hochfrequenzspule;

Fig. 3 einen elektromagnetischen Ultra­ schallwandler mit drei Sätzen von Permanentmagnetsegmenten mit darunter angeordneten Hochfrequenzspulen in Explosionsansicht;

Fig. 4 einen elektromagnetischen Ultra­ schallwandler für senkrecht zur Einfallsebene polarisierte Transver­ salwellen mit einseitiger Richtcha­ rakteristik in Explosionsansicht;

Fig. 5 einen elektromagnetischen Ultra­ schallwandler mit auf einen Ringband­ kern gewickelter Hochfrequenzspule;

Fig. 6 den Wandler aus Fig. 5 in Seitenan­ sicht;

Fig. 7 das Meßsignal eines elektromagneti­ schen Ultraschallwandlers ohne erfin­ dungsgemäße Anordnung zwischen den Polbereichen einer Magnetisierungs­ einheit; und

Fig. 8 das Meßsignal der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die in Fig. 1. schematisch und lediglich teilweise darge­ stellte erfindungsgemäße Vorrichtung 1 ist im dargestell­ ten Beispiel innerhalb einer ebenfalls nur teilweise dargestellten Rohrleitung mit einer Wandung 2 angeordnet. Die Vorrichtung weist dabei zwei als Streufluß-Magneti­ sierungseinheiten dienende Magnetisierungseinheiten 3, 4 mit jeweils zwei in achsparalleler Flucht zueinander liegenden Polbereichen in Form von Polschuhen 5, 5′, 6, 6′ auf, die jeweils über ein Joch 7, 8 miteinander ver­ bunden sind. Mittig zwischen den Polschuhen 5, 5′ der Magnetisierungseinheit 3 ist im horizontal verlaufenden Magnetfeld zwischen den Polschuhen 5, 5′ ein elektro­ magnetischer Ultraschallwandler 9 (EMUS) angeordnet, der im dargestellten Ausführungsbeispiel eine senkrecht zur Magnetfeldrichtung verlaufende Abstrahlrichtung zur Ultraschallanregung in der Materialwandung 2 aufweist. Wie die Anregung in einem ferromagnetischen Material, wie einer Rohrwandung oder dgl., erfolgt, wird im weiteren Verlauf der Figurenbeschreibung genauer erläutert. Ledig­ lich zur Verdeutlichung ist zwischen den Polschuhen 5, 6′ der Magnetisierungseinheiten 3, 4 in Umfangsrichtung ebenfalls mittig zwischen den Polschuhen 5, 6′ ein weite­ rer Wandler 11 angeordnet, der eine parallel zur Magnet­ feldrichtung ausgerichtete Abstrahlrichtung aufweist.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Ultraschallwandler 17 eine Magnetanordnung aus zwei Reihen 18 von Permanentmagneten 19 auf, auf denen eine Rechteckspule 20 angeordnet ist. Diese ist in der Explo­ sionsansicht unterhalb der Magnetanordnung dargestellt. Die Beaufschlagung der Rechteckspule 20 mit Hochfrequenz­ strömen, deren Richtung zu einem beispielhaft gewählten, festen Zeitpunkt mit dem Bezugszeichen 21 bezeichnet ist, erzeugt dann in elektrisch leitfähigen Materialien, wie einer Rohrwandung, über Lorenzkräfte eine Teilchenauslen­ kung, die zu einer direkten Anregung von Ultraschallwel­ len führt. Die derart erzeugten Ultraschallwellen weisen eine zweiseitige Richtcharakteristik auf, die bezüglich der Wandlermitte symmetrisch ausgerichtet ist. Diese Wandlermitte ist anhand der Symmetrieebene hier mit dem Bezugszeichen 22 versehen. Da die erzeugten Ultraschall­ wellen symmetrisch zur Wandlermitte 22 nach beiden Seiten "abgestrahlt" werden, ist eine Auswertung der Empfangs­ signale erschwert, da eine Zuordnung einzelner Signale zu einer Abstrahlrichtung bei einer festen Position des Ultraschallwandlers 17 nicht erfolgen kann. Entsprechend ist eine eindeutige Ortung eines Materialfehlers nur durch Bewegen des elektromagnetischen Ultraschallwandlers möglich.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der elektromagnetische Ultraschallwandler 23 drei Sätze 24, 25, 26 in ihrer Ausrichtung schachbrettmusterartig verteilter Permanentmagnete 27 und jeweils unterhalb dieser angeordnete Hochfrequenzspulenelemente 28, 29, 30 auf. Die Hochfrequenzspulen 28, 29, 30 weisen im darge­ stellten Ausführungsbeispiel eine vierfache mäanderförmi­ ge Schleifenbildung auf und sind unterhalb der hier 5×3 Permanentmagnete 27 angeordnet. Die Hochfrequenzspulen 28, 29, 30 dieses elektromagnetischen Ultraschallwandlers 23 werden jeweils zeitverzögert aktiviert. Hierdurch ist die Einstellung eines Vor-Rückverhältnisses im Gegensatz zur vorhergehenden Ausführungsform möglich.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform weist der elektromagnetische Ultraschallwandler 31 sechs Reihen 32, 33, 34, 35 von periodisch angeordneten Permanentmagneten 36 auf. Dabei sind jeweils benachbarte Reihen 32 und 33 bzw. 32 und 35 bzw. 35 und 34 sowie 34 und 33 um die halbe Breite eines einzelnen Permanentmagneten 36 zuein­ ander verschoben angeordnet. Wie Fig. 4 zu entnehmen ist, wiederholt sich die erste Reihe 32 beim dargestellten Ausführungsbeispiel nach genau vier Reihen.

An zwei Permanentmagnetanordnungen bzw. Reihen 33 und 35, deren einzelne Permanentmagnete 36 bezüglich einer Grundlinie 38 auf gleicher Höhe, jedoch mit unterschied­ licher Polarität zueinander angeordnet sind, ist eine Doppel-Rechteckspule 39 derart angebracht, daß von Reihe zu Reihe auch die Stromrichtung 40 alterniert. Auf die bei diesem Ausführungsbeispiel verbleibenden drei Reihen 32 und 34 wird eine zweite Doppel-Rechteckspule 39 ver­ schachtelt zur ersten angebracht, bei der wiederum die Stromrichtung von Magnetreihe zu Magnetreihe alterniert. Die beiden Hochfrequenzspulen 39, 39′ werden im Sendefall mit zueinander um 90° phasenverschobenen Sendestromsigna­ len betrieben.

Mittels dieses elektromagnetischen Ultraschallwandlers 31 kann eine einseitige Richtcharakteristik erzielt werden. Die Größenordnung der Magnete und die Hochfrequenz wird dabei derart gewählt, daß der "Abstrahlungswinkel" des im Material anzuregenden Ultraschallsignals die Ebene 7 an der Unterseite der Permanentmagnete 36 streifend liegt. Durch die räumliche Verschiebung der die Transversalwel­ len anregenden "Ultraschallquellen" aus Permanentmagneten und Hochfrequenzspulen um ein Viertel der Wellenlänge, die man aufgrund der bezüglich der Grundlinie 38 verscho­ benen Permanentmagnetanordnung erhält, ergibt sich in der einen Abstrahlrichtung eine Phasendifferenz der Signale um 180°, d. h. Auslöschung der Signale, in der anderen Abstrahlrichtung eine konstruktive Überlagerung der Signale mit einer Phasendifferenz von 0 bzw. 360°.

Bei der in Fig. 5 und 6 dargestellten letzten Ausfüh­ rungsform weist der elektromagnetische Ultraschallwandler 42 eine auf einen magnetisch leitfähigen Ringbandkern 43 gewickelte Hochfrequenzspule 44 auf. Der Ringbandkern 43 ist dabei oberhalb einer Anordnung mehrerer Reihen von Permanentmagneten 45 alternierender Polbelegung angeord­ net, wobei er diese mit seinen Schenkeln 46, 46′ seitlich umgibt. Mittels dieses elektromagnetischen Ultraschall­ wandlers 42 werden die zur Schallanregung nötigen Wirbel­ ströme indirekt in die Materialoberfläche durch die Einprägung dynamischer Hochfrequenz-Magnetfelder einge­ koppelt.

Mittels des in der Fig. 3 dargestellten elektromagneti­ schen Ultraschallwandlers, der erfindungsgemäß zwischen den Polschuhen einer Streufluß-Magnetisierungseinheit angeordnet ist, kann ein Meßsignal entsprechend dem in Fig. 8 dargestellten mit einem hohen Signal-Rausch-Abstand erreicht werden. Bei herkömmlichen Vorrichtungen erhält man aufgrund des Barkhausen-Rauschens lediglich ein Meßsignal wie das in Fig. 7 dargestellte.

Claims (14)

1. Vorrichtung zur Prüfung ferromagnetischer Materia­ lien, wie Rohrleitungen oder dergleichen, auf Feh­ ler, Risse, Korrosion oder dergleichen, mit einem im zu prüfenden Material horizontal polarisierte Trans­ versalwellen erzeugenden Ultraschall-Wandler, der durch eine Anordnung von Permanentmagneten alternie­ render Polbelegung und eine in Verbindung mit dem Magnetfeld der Permanentmagnete zur Anregung und/oder Detektion von Ultraschallwellen dienenden Hochfrequenz-Stromspule gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der elektromagnetische Ultra­ schall-Wandler (9, 11, 17, 23, 31, 42) mittig zwi­ schen den beiden Polbereichen (5, 5′, 6, 6′) einer eine Vormagnetisierung der zu überprüfenden Wandung erzeugenden Magnetisierungseinheit (3, 4, 15) ange­ ordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Polbereiche (6, 6′, 5, 5′) der Magnetisierungseinheit (3, 4) erzeugte Vormagneti­ sierung der Materialwandung (2) zur Einstellung des Arbeitspunktes des elektromagnetischen Ultraschall­ wandlers (9, 11, 17, 23, 31, 42) verwendet wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die den Ultraschallwandler (9) zwi­ schen sich aufnehmenden Polbereiche (5, 5′) der Magnetisierungseinheit (3) achsparallel zum zu prüfenden Material, insbesondere einer Rohrleitung (2) oder dergleichen, angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die den elektromagnetischen Ultra­ schallwandler (11) zwischen sich aufnehmenden Polbe­ reiche (5, 6′) der Magnetisierungseinheit (3, 4) in Umfangsrichtung des zu prüfenden Materials (2), insbesondere einer Rohrleitung oder dergleichen, angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Abstrahlrichtung des elektromagnetischen Ultraschallwandlers (9) senk­ recht zur Feldrichtung der Magnetisierungseinheit (3) liegt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Abstrahlrichtung des elektromagnetischen Ultraschallwandlers (11) paral­ lel zur Feldrichtung der Magnetisierungseinheit (3, 4) liegt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenzspule (13, 20, 28, 29, 30, 39) eine Luftspule ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenzspule (13, 20, 28, 29, 30, 39) eine Flachspule mit mäanderförmig verlaufenden Wicklungen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß der elektromagnetische Ultraschallwandler (17) eine Anordnung aus zwei Reihen (18) von Permanentmagneten (19) alternieren­ der Polbelegung aufweist, auf denen eine Rechteck­ spule (20) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß der elektromagnetische Ultraschallwandler (23) aus zumindest zwei Sätzen (24, 25, 26) in ihrer Ausrichtung schachbrettmuster­ artig verteilter Permanentmagnete (27) und jeweils unterhalb diesen angeordnete Hochfrequenz-Spulenele­ menten (28, 29, 30) besteht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die Hochfrequenz-Spulenelemente (28, 29, 30) zeitverzögert mit Signalen beaufschlagbar sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß der elektromagnetische Ultraschallwandler (31) eine Anordnung aus zumindest vier Reihen (32, 33, 34, 35) von Permanentmagnet­ segmenten (36) aufweist, wobei zwei einander benach­ barte Reihen (32, 33, 34, 35) von Permanentmagnet­ segmenten (36) jeweils um ein Viertel der Periodizi­ tät der einzelnen Permanentmagnete (36) jeder Reihe (32, 33, 34, 35) entlang ihrer Längsachse verschoben sind und für jeweils benachbarte Reihen (32, 33, 34, 35) von Permanentmagneten (36) eine eigene Hochfre­ quenzspule (39, 39′) vorgesehen ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß die beiden Hochfrequenzspulen (39, 39′) zueinander mit um 90° phasenverschobenen Signalen beaufschlagbar sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die beiden Hochfrequenzspulen (39, 39′) ineinander verschachtelt sind.