DE2065130C3 - Anordnung zum magnetographischen Prüfen von ferromagnetischen Prüfteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum magnetographischen Prüfen von ferromagnetischen Prüfteilen oder Teilbereichen solcher Prüfteile, wie Schweißnähte u. dgl., mit einer Einrichtung zur Magnetisierung eines Prüfteiles oder eines zu prüfenden Teilbereichs, mit einer Einrichtung, die das magnetisierte Prüfteil oder den magnetisierten Teilbereich mit einem magnetischen Speicherband in Verbindung bringt, wobei die auf Grund der besagten Magnetisierung aus dem Prüfteil an Fehlerstellen austretenden magnetischen Streuflüsse in das Speicherband eingespeichert werden. 5<>

Derartige magnetographische Prüfeinrichtungen sind unter anderem bekannt au» US-PS 34 91288, DT-OS 14 73 656 und DT-OS 15 73 816. Nach den genannten Druckschriften werden die zu prüfenden Bereiche mit magnetischen Speicherbändern in Beruhrung gebracht, während sie von magnetischen Gleichfeldern magnetisiert werden. Dabei werden die an Fehlerstellen aus den Oberflächen dieser Bereiche austretenden magnetischen Streuflüsse in die Speicherbänder eingespeichert, die anschließend nach den bekannten Verfahren auf eingespeicherte Fehlersignale abgetastet werden können. Aus DT-OS 14 73 353 ist ein Magnetographie-Verfahren bekannt, bei dem die zum Einsatz gelangenden Speicherbänder im Zeitpunkt der Messung eine Koerzitivfeldstärke aufweisen, die der Feld- ⁶S stärke im Sättigungsknick der Hysteresisschleife des zu prüfenden Werkstückes entspricht. Ähnliche Bedingungen können nach der genannten Druckschrift erzielt werden, wenn die Aufzeichnung der magnetischen Streufelder der Fehlersteile unter idealisierenden Bedingungen ausgeführt wird. Dies kann unter anderem dadurch geschehen, daß man während der Aufzeichnung zusätzlich ein idealisierendes magnetisches Wechselfeld anlegt Das die Fehlerstreunüsse erregende Feld ist jedoch nach wie vor ein magnetisches Gleichfeld.

Als einen der Gründe dafür, daß die magnetographischen Prüfeinrichtungen sich noch nicht voll durchsetzt haben, kann man den Umstand betrachten, daß es bisher im Gegensatz zur Magnetpulvermethode bei der Magnetographic nicht möglich war, zur Erregung von Fehlerstreuflüssen magnetische Wechselfeder zu benützen. Hob man nämlich das nach dem Stand der Technik vor der Prüfung normalerweise gelöschte, d. h. entmagnetisierte Speicherband von einer Fehlersteile eines durch ein magnetisches Wechselfeld magnetisierten Pröfteiles ab. so hing der an der Fehlerstelle in das Speicherband eingespeicherte Wert vom Augenblickswert des Streufeldes im Moment des Abhebens ab. Es konnte jeder beliebige Wert zwischen dem negativen und positiven Spitzenwert des Streufeldes im Speicherband festgehalten werden, also auch der Wert Null.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine wirksamere und rationellere Anordnung zum Prüfen von ferromagnetischen Prüfteilen oder von Teilbereichen der Prüfteile, insbesondere von Schweißnähten, nach dem Verfahren der magnetographischen Streuflußprüfung zu schaffen. Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Anordnung gemäß Patentanspruch 1.

Ein magnetisches Speicherband soll nicht, wie es bisher meist üblich war, vor dem Prüfeinsatz bis auf Null entmagnetisiert, sondern z. B. quer zu seiner Fortbewegungsrichtung magnetisch gesättigt werden. Wird das Spricherband auf der Oberfläche eines durch ein magnetisches Wechselfeld magnetisierten Prüfteiles mit Fehlern abgerollt, so bewirkt der aus den Fehlerbereichen austretende magnetisch' Wechselstreufluß eine Entmagnetisierung des Speicherbandes an der entsprechenden Stelle. Das ist in um so stärkerem Maße der Fall, je höher die Amplitude des austretenden Streuflusses ist, d. h., je größer der den Streufluß verursachende Fehler ist. An fehlerfreien Stellen des Prüfteils anliegende Bereiche des Bandes erfahren keine Entmagnetisierung, behalten also die der magnetischen Sättigung entsprechende remantente Magnetisierung bei. Wird ein solches Band mit Fühlern abgetastet, die auf Änderungen des magnetischen Flusses ansprechen, so werden bei der Abtastung des Bandes an den Stellen, die mit Fehlerstellen des Prüfteiles in Berührung gekommen waren. Signale in den Fühlern entstehen.

Bei der magnetographischen Prüfung von Vierkantknüppeln oder anderen langgestreckten Prüfteilen mit nicht kreisförmigem Querschnitt bringt die erfindungsgemäße Anordnung einen wichtigen Vorteil ein. Bei Magnetisierung eines Vierkantknüppels, ζ. Β. durch einen diesen Knüppel durchfließenden Gleichstrom, tritt ein erheblicher Feldstärkeabfall des Gleichfeldes an den Kanten des Knüppels auf. Infolgedessen müssen auch an den Kanten des Knüppeis austretende magnetische Streuflüsse schwächer sein, als von gleich großen Fehlern an den Seitenflächen des Knüppels erzeugte Streuflüsse. Wird der gleiche Knüppel durch einen durchfließenden Wechselstrom magnetisiert, so fließt wegen des Skineffektes der Strom nur in einer Haut an der Oberfläche des Knüppels, deren Dicke unter anderem von der Frequenz des Wechselstromes abhängt. Wegen der Verdrängung des Stromes an die Oberflä-

ehe des Knüppels ergeben sich für die gesamte Oberfläche des Knüppels nahezu konstante Feldstärken. Ein Feldstärkeabfall an den Kanten findet nii ht mehr statt. Während früher besondere Maßnahmen zum Ausgleich dieses Feldstärkeabfalis an den Knüppelkanten getroffen werden mußten, wie etwa eine elektronische Verstärkungsanhebung für die Knüppelkanten, werden solche Maßnahmen jetzt völlig überflüssig.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung liegt in der einfachen Löschung des magnetischen Speicherbandes. Während früher das Speicherband zur Löschung ein kräftiges Wechselfeld relativ hoher Frequenz durchlaufen mußte, genügt bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Durchlaufen eines für magnetische Sättigung ausreichenden Gleichfeldes, um das Speicherband aufnahmebereit zu machen. Dies läßt sich mit wesentlich geringerem Aufwand bewerkstelligen.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand von Figuren durch Beispiele näher erläutert. Es zeigt im einzelnen

F i g. 1 eine Prüfanordnung für Schweißnähte,

F i g. 2 eine Prüfanordnung für Flossenrohre.

In F i g. 1 ist eine einfache Anordnung 1 zum Prüfen einer Schweißnaht 2 in Prüfteil 3 dargestellt. Ein magnetisches Speicherband 4 wird von einer Vorratsspule 5 über eine Umlenkrolle 6, eine Andruckrolle 7, eine weitere Umlenkrolle 8 auf die Aufnahmespule 9 geführt. Der zu prüfende Bereich des Prüfteils 3 wird magnetisiert durch ein Joch 10, das aus einer im Vergleich zur Prüfteildicke dünnen U-förmig gebogenen Platte 11 aus ferromagnetischem Material und einer von einem Wechselstrom gespeisten Wicklung 12 besteht. Die Andruckrolle 7, die zwischen den Polen des Joches 11 und oberhalb des zu prüfenden Bereiches angeordnet ist, besteht im wesentlichen aus Schaumgummi oder ähnlichem federndem Material und dient dazu, das Speicherband 4 während seines Abrollens auf die Unebenheiten der Schweißnaht 2 und der Prüfteiloberfiäche anzudrücken. An der Oberseite eines Gehäuses 13 befindet sich ein Handgriff 14 zur Führung der leichten und handlichen Anordnung 1.

Zur Prüfung einer Schweißnaht mit Hilfe der beschriebenen Anordnung 1 geht man folgendermaßen vor. Zunächst wird das magnetische Speicherband 4 in einer nicht abgfbildeten Einrichtung in transversaler Richtung magnetisch gesättigt. Magnetische Sättigung ist notwendig, da nur so die notwendige Gleichförmigkeit des ins Speicherband 4 eingegebenen remanenten Feldes gewährleistet werden kann. Sodann wird das Speicherband 4 in der dargestellten Weise ^:n die Anordnung 1 eingelegt. Nachdem man die Wicklung 12 mit einer geeigneten Wechselstromquelle verbunden hat, fährt man mit der wie beschrieben vorbereiteten Anordnung 1 die zu prüfende Schweißnaht 2 ab. Dabei rollt das Speicherband 4 über der Schweißnaht ab und wird gleichzeitig von der Vorratsrolle 5 auf die Aufnahmerolle 9 umgespult. Man erhält im Speicherband 4 der Aufnahmerolle die Fehleraufzeichnungen der geprüften Schweißnaht. In dem sonst überall gleichförmig magnetisierten Speicherband befinden sich an den Stellen, die Stellen austretenden Fehlerstreuflusses am Prüfteil entsprechen, je nach Größe des Fehlerstreuflusses mehr oder weniger starke Schwankungen der Magnetisierung. Zur Abtastung und Auswertung des Speicherbandes 4 kann eine herkömmliche Magnetographie-Abfrageeinheit benutzt werden, die z. B. einen Fehlertiefenschrieb als Prüfdokument in einer gewünschten Maßstabsverkleinerung hersteilen kann.
F i g. 2 stellt eine Anordnung 21 zum Prüfen von Flossenrohren dar. Auf das zu prüfende Flossenrohr 22 wird das endlose magnetische Speicherband 23 durch eine Andruckrolle 24 aus federndem Material angedrückt und dem Profil des Flossenrohres angepaßt. Zwei Platten 25 aus ferromagnetischem Material, die von einer wechselstromgespeisten Wicklung umgeben sind, dienen zur Magnetisierung des Flossenrohres 22. Ein Sättigungskopf 26 magnetisiert das durchlaufende Speicherband 23 in transversaler Richtung bis zur Sättigung. Ein Abtastkopf 27 besteht im wesentlichen aus einem Antriebsmotor 28 und einer von diesem angetriebenen Scheibe 29, die an ihrem Umfang ein oder mehrere auf magnetische Flußänderungen ansprechende Fühler besitzt. Die Scheibe 29 berührt mit ihrem Umfang den Teil des magnetischen Speicherbandes 23, der mit dem zu prüfenden Bereich der Oberfläche des Flossenrohres 22 in Berührung kommt.

Anordnung 21 arbeitet wie folgt: Wird das Flossenrohr 22 in Richtung von Pfeil 30 voranbewegt, so rollt gleichzeitig das von Andruckrolle 22 auf die zu prüfende Oberfläche des Flossenrohres 22 gedruckte Speicherband in Richtung von Pfeil 31 auf dieser Oberfläche ab. Jeder Abschnitt des Speicherbandes 23 wird, bevor er mit dem Flossenrohr in Berührung kommt, im Sättigungskopf 26 in transversaler Richtung bis zur Sättigung aufmagnetisiert. Wie schon vorher beschrieben, ergeben sich in dem sonst gleichförmig magnetisierten Speicherband an Stellen, die mit Fehlerstreufluß aus dem Flossenrohr 22 Berührung hatten, Schwankungen der Magnetisierung. Der der zu prüfenden Oberfläehe des Flossenrohres 22 entsprechende Teil des Speicherbandes 23 wird vom Abtastkopf 27 zeilenweise abgetastet. Schwankungen in der Magnetisierung des Speicherbandes 23 haben elektrische Signale in dem oder den Fühlern zur Folge, die dann in herkömmlicher Weise elektrisch ausgewertet werden. Die abgetasteten Abschnitte des Speicherbandes gelangen anschließend wieder zum Sättigungskopf 26, wo die eingespeicherten Streuflußsignale durch magnetische Sättigung gelöscht werden. Damit ist der entsprechende Abschnitt des Speicherbandes 23 wieder aufnahmebereit.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum magnetographischen Prüfen von ferromagnetischen Prüfteilen oder Teilbereichen solcher Prüfteile wie Schweißnähte u. dgl., mit einer Einrichtung zur Magnetisierung eines Prüfteiles oder eines zu prüfenden Teilbereiches, mit einer Einrichtung, die das magnetisierte Prüfteil oder den magnetisierten Teilbereich mit einem magnetischen w Speichsrband in Verbindung bringt, wobei die auf Grund der besagten Magnetisierung aus dem Prüfteil an Fehlerstellen austretenden magnetischen Streuflüsse in das Speicherband eingespeichert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte Magnetisierung des Prüfteiles (3,22) oder des zu prüfenden Teilbereiches durch ein magnetisches Wechselfeld erfolgt, daß das magnetische Speicherband (23) durch ein magnetisches Gleichfeld magnetisch gesättigt wurde, bevor es mit dem Prüfteil (3, 22) oder dem zu prüfenden Teilbereich in Verbindung gebracht wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einsatz eines endlosen auf dem Prüfteil (22) oder dem zu prüfenden Teilbereich abrollenden magnetischen Speicherbandes (23) zur magnetischen Sättigung des Speicherbandes (23) in Gleichfeldmagnet (26) eingesetzt wird, der in Abrollrichtung des Speicherbandes (23) vor der Berührungsstelle von Speicherband (23) und Prüfteil (22) angeordnet ist.

3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Sättigung des Sättigungs des Speicherbandes (23) durch ein Gleichfeld vorzugsweise in Richtung senkrecht zur Bandebene erfolgt.