DE1962030A1 - Verfahren zur getrennten magnetischen Ermittlung von Innen- und Aussenrissen in gewalzten und geschweissten Rohren sowie bei Walzzeug - Google Patents

Description

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HolbeinstraBe 91, Fernruf 46579

Verfahren zur getrennten magnetischen Ermittlung von Innen- und Außenrissen in gewalzten und geschweißten Rohren, sowie bei Walzzeug

Die Erfindung befaßt sich mit einem magnetischen Streuflußverfahren, welches die gesonderte Auffindung von Innen- Außenfehlern bei Rohren gestattet.

Es sind schon seit langer Zeit Verfahren bekannt, die mit Hilfe des magnetischen Streuflusses Risse in Rohren und Walzmaterial aufzufinden gestatten. Hierzu gehören insbeaonSere alle sogenannten Pulverprüfverfahren, bei welchen der magnetische Streuflußgradient über dem Riß eine meist fluoreszierende Raupe ansammelt.

Zu diesen Verfahren zählen gezielt nicht die Wirbelstromverfahren. Außer den Prüfverfahren mit Hilfe magnetiaierbaren Pulvera sind andere magnetische Verfahren bekannt geworden, die inabesondere mit Hilfe von magnetfeldempfindlichen Sonden die Oberfläche von Rohren und Stangen abtasten und somit zum Teil die Rolle des Magnetpulvers übernehmen. Es werden hierfür sowohl Halbleiter, wie auch zum Teil Induktionesonden verwandt.

Die Sondenverfahren besitzen den Vorteil, gegenüber dem Pulver gewissermaßen eine quantitative Aussage über die Rißtiefe zuzulassen. Die Pulververfahren gestatten praktisch gar keine Erfassung der Fehlertiefe und schon gar nicht die Ermittlung von Innenfehlern oder - rissen bei Rohren.

Die Fehler- oder Rißerfassung ist bislang auch bei Sondenmeßverfahren von vielen Zufälligkeiten abhängig gewesen, die insbesondere darin gipfelten, daß Außenrisse immer stärker zur Anzeige gebracht wurden als Innenrisse. Dieser Sachverhalt ist natürlich, da der magnetische Streufluß von einem Innenfehler wesentlich schwächer auf der Außenseite eines Rohres zum Ausdruck kommt, als ein Außenfehler, hierbei wird naturgemäß immer vorausgesetzt, daß die Prüfung von der Außenseite erfolgt.

Genau so wenig, wie man beispielsweise bei dem Pulverprüfverfahren eindeutig auf die Tiefe des vorhandenen Fehlers zu achließen in der Laße ist, ist man bei allen induktiven oder Sondenmeßverf&hren in der Lage darauf zu schließen, ob es sich um Innen- oder Außenfehler handelt. Daher bedarf es heute immer noch einer optischen Nachkontrolle zur Lokalisierung einea Fehlers hinsichtlich seiner Lage

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Holbeinstraße 91, Femruf 46579

auf der Rohrinnen- oder Rohraußenflache. Da aber auch zufälligerweise über einem gleichen Rohrbereich Innen- und Außenfehler gleichzeitig auftreten können, unterliegen die Benutzer von Streuflußmeßverfahren oft dem Irrtum, es mit einem einzigen Fehlerphänomen zu tun zu haben, nämlich mit einem Außenfehler. Das sorgfältige Beseitigen desselben verbessert jedoch die Güte des Rohres keineswegs, wenn der Innenfehler als solcher nicht erkannt wird.

TJm die geschilderten Mängel zu beheben, wird nach einem Verfahren, gemäß der Erfindung, mit voneinander unabhängigen, ein Rohr umkreisenden Sonden der magnetische Streufluß aufgefangen und hinsichtlich seiner Intensität und scheinbaren Frequenz untersucht. Hierbei ergibt sich folgende Notwendigkeit: Es muß zur Interpretation dessen, ob ein Innen- oder Außenfehler vorliegt, eine Frequenzanalyse durchgeführt werden, um aus dem Streuflußgradienten und der relativen Streuflußbreite über dem Rohr die richtige Entscheidung treffen zu können. Da der von einem Innenfehler herrührende Streufluß unabhängig von seiner Intensität über einen viel weiteren Winkel des Rohres verteilt ist, als der Streufluß eines Außenfehlers, wird erfindungsgemäß mit Hilfe verhältnismäßig schmalbandiger, elektrischer Bandfilter ein bestimmtes Frequenzspektrum betrachtet. Dabei wird vorausgesetzt, daß die den Streufluß messende Sonde mit konstanter Relativgeschwindigkeit zur Rohroberfläche bewegt wird. Die an der Außenseite eines Rohres auftretenden Risse bewirken in der Regel außerordentlich steile und intensive Streuflußeffekte, weswegen diese mit Hilfe einer zweiten Meßanordnung und mit Hilfe eines weiteren Bandfilters erfaßt werden sollen. Die Präparierung eines Streuflußsignales von Außenfehlern kann man allgemein damit beschreiben, daß das von den Meßsonden abgegebene Signal differenziert wird, was im Grunde genommen einer Würdigung der in dem Impuls enthaltenen Frequenzen gleichkommt.

Die konsequente Weiterführung der Frequenzanalyse bei der Betrachtung von magnetischen Fehlerstreuflüssen erlaubt demzufolge die völlige Unabhängigkeit der Erfassung der Fehler unter Berücksichtigung ihrer Lage auf der Rohrfläche, sowohl innen als auoh außen.

Zur Verdeutlichung sei anhand der Figur 1 die Erfindung näher erläutert, ohne damit die Anzahl, Art und Form der verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zu begrenzen.

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ORIGINAL INSPECTED

GuIdO Drechsler 7410 Reutlingen I 9 D 2 0 3 0

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Darin wird mit 1 das durchgehend zu untersuchende Rohr dargestellt. Mit 2 ein Außenriß und mit 3 ein Innenriß auf der äußeren bzw. inneren Rohroberflache. Mit 4 sind magnetische Fühlelemente angedeutet, die ihrerseits zur Erfassung des Streuflusses dienen. Die Verstärker 5 und 6 verstärken unabhängig voneinander das Streuflußsignal und führen die erhaltene Wechselspannung zwei Bandfiltern 7 und 8 zu, welche nur eine bestimmte - von der Rohrumfangsgeschwindigkeit abhängige - Bandbreite durchzulassen gestatten, von jedem Bandfilter wird das Signal je einem Schmitt-Trigger 9 und 10 zugeführt, welche beim Überschreiten einer bestimmten Signalhöhe das Einschalten von Warnleuchten einleiten. Bei dieser Anordnung wird vorausgesetzt, daß das zu untersuchende Rohr sich im magnetisierten Zustand befindet, wobei die Magnetisierung z.B. durch ein Zirkularfeld erzeugt wird, welches von einem stromdurehfloaaenem Leiter, der sich im Inneren des Rohres befindet, herrührt.

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Claims (4)

1. Guido Drechsler 7410 Reutlingen f y b 2 0 3 0

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   Pat entansprüche

   M.)Verfahren und Anordnung zur unabhängigen Feststellung von Innen- und Außenfehlern bei gewalzten oder gezogenen Rohren, dadurch gekennz e i chnet, daß zur Erfassung von Fehlern oder Rissen im Werkstück, der anläßlich der Magnetisierung austretende Streufluß gemessen wird, und bei konstanter Relativgeschwindigkeit zwischen Prüfling und Fühlelement die Breite des Streuflusses in gleicher V/eise, wie die Intensität des Streuflußgradienten gewürdigt wird, so daß mit Hilfe bereits bekannter Verfahren,z.B. Filter, eine Frequenzanalyse durchgeführt werden kann, welche auf das Vorhandensein eines äußeren oder inneren Fehlers Schlüsse zuläßt.
2. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet , daß als Frequenzbandfilter zwei voneinander unabhängige, um einen bestimmten Frequenzbetrag verstimmte Wienfilter verwendet werden, die ihrerseits alle Spannungen jener Frequenz, auf die sie abgestimmt sind, völlig unterdrücken und somit nur ein Frequenzband durchlassen, welches sich zwischen den beiden Frequenzen der Wienfilter bewegt, wobei durch Serienschaltung von Hoch- und Tiefpässen dafür Sorge getragen wird, daß mit Ausnahme jener Frequenzen, welche die Wienfilter passieren, keine anderen Frequenzen mehr zur Anzeige gelangen.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Fehler in der Rohraußenfläche mit Hilfe eines sogenannten Hochpasses oder R-C-Gliedes differenziert werden, damit vorwiegend der hochfrequente Signalinhalt dem nachfolgendem Meßgerät zugeführt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch g e k e η n- z e i c Ii η e t, daß Tnnenrinse in Rohren dadurch erkannt v/erden, daß der Streufluß, gemessen im Umfang des Rohres, in einem Ilmfangswinkel erscheint, welcher für einen Iimenriß typisch ist und darüber hinaus von der Wandstärke äee Rohres abhängt.

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