DE2105749A1 - Verfahren zum Prüfen der Unversehrtheit und Qualltat der Verbindung und Anlagerung zwischen der Plattierung und der Oberflache der Bohrung eines plattierten Rohres - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

dr. W.Schalk· dipping.P. Wirth · dipl.-ing.G. Dannenberg DR. V. SCHMIED-KOWARZIK · DR. P. WEI NHOLD · DR. D. G U DE L

6 FRANKFURT AM MAIN GR. ESCHENHEIMER STRASSE 39

5. Februar 1971 R0-1161-M200

Dart Industries Inc.

PO Box 3157 Terminal Annex

Los Angeles, Calif. 90054

USA

Verfahren zum Prüfen der Unversehrtheit und Qualität der Verbindung und Anlagerung zwischen der Plattierung und der Oberfläche der Bohrung eines plattierten Rohres.

Die Erfindung bezieht sich auf das nicht-zerstörende Prüfen von Rohren, die im Innern plattiert sind. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf das Prüfen von Rohren mittels Ultraschall zur Bestimmung der Unversehrtheit und Qualität der Verbindung oder Bindung oder Anlagerung zwisohen der Plattierung und der Oberfläche der Bohrung des plattierten Rohres.

Das plattierte Rohr oder Rohrstück besteht aus einem langen Rohr, dessen Bohrung mittels einer Materialschioht plattiert ist, die im Vergleich zur Dicke der Rohrwandung verhältnismässig dünn ist und mittels üblicher Verfahren, wie z.B. Elektro-Plattierung, hergestellt iat. I¹¹Ur gewöhnlich besteht an der Zwisohenfläohe, d.h. in dem Bereioh, an dem die Plattierung metallurgisch oder physikalisch mit dem Rohr verbunden ist, keine Trennung am Übergang zwischen den Schichten. Befindet eich jedoch an dieser Übergangsfläohe bei Beginn des Plattierungeprozeeeee ein unerwünschter Stoff, wie Luft, ein Kohlenwasserstoff, oder sonstiges Fremdkörpermaterial, so ergibt sich entweder eine geringe oder nicht ausreichende Qualität der

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Verbindung oder die Verbindung zwischen der Plattieruno; und der Bohrungsoberfläche fehl't überhaupt. Das erfindungsgemässe Verfahren bezweckt seinem Wesen nach, die latur und die Qualität dieser Verbindung festzustellen.

Das allgemeine Verfahren der Verwendung von Ultraschallimpulsen zum nicht-zerstörenden Prüfen eines zylindrischen Rohres selbst und insbesondere zur Aufdeckung von Fehlern oder Rissen in Schweissnähten, die rechtwinklig zur Rohrrichtung verlaufen, ist bekannt, siehe USA-Patentschrift Nr. 2 587 414 und "Nondestructive Testing Handbook", Band II, erschienen bei Robert G. McMaster, der Ronald Press Company, 1963, Kapitel 47, Seite 26 und 27. Zum Stande der Technik gehört es ferner, Ultraschall dazu zu verwenden festzustellen, ob zwei oder mehr Schichten eines Materials miteinander verbunden sind oder nicht verbunden sind und welche Qualität die Verbindung hat, z.B. von Metall und Balsaholz, die mittels eines Bindemittels verbunden sind, z.B. eines Klebers oder Leims, wie es in den USA-Patentschriften 2 903 886 und 3 014 364 offenbart ist. Diese zum Stand der Technik gehörigen Verfahren wenden das Prinzip des Auftretens von Resonanzfrequenzen an, was in der praktischen bekannten Ausführung so kompliziert ist, dass es zum Prüfen von Werkstücken nach Art eines plattierten Rohres, wie es durch die Erfindung angestrebt wird, unerwünscht ist* Andere bekannte Verfahren arbeiten mit der Erzeugung von Ultraschallimpulsen in den Rohrwänden und die durch diese hindurchgehen. Solche Verfahren wären zum Messen der Qualität der Verbindung der in dem Rohr befindlichen Plattierung in den Fällen nicht geeignet, bei denen das erfindungagemässe Messverfahren anwendbar ist.

Im Gegensatz zu den nach dem Stande der Technik bekannten Verfahren zur nicht-zeratörenden Prüfung mittels Ultraschall schafft die Erfindung ein Verfahren zum Prüfen der Unversehrt-

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heit und der Qualität der metallurgischen oder physikalischen Verbindung zwischen Metallen, zwischen denen sich kein dritter Stoff bzw. kein drittes Material befindet. Solche Materialien v/erden durch Verfahren, wie z.B» das Elektro-Plattieren oder chemischeBNiederschlagen des Plattierungsmaterials auf die Bohrungsoberfläche des Rohrmaterials hergestellt. Bei diesen Verfahren ergibt sich ein plattiertes Rohr, das nur sehr schwer auf Fehler in der Verbindung an der "Übergangsfläche zwischen der Plattierung und dem Rohr geprüft v/erden kann, wenn man die bekannten Verfahren dazu benutzen will. I

Das erfindungsgemässe Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

(a) Erzeugen eines Ultraschallimpulses innerhalb der Bohrung des plattierten Rohres mittels eines Ultraschallerzeugers,

(b) Übertragung des Ultraschallimpulses in radialer Richtung bis mindestens *ur Plattierung des Rohres,

(c) Reflektieren eines Teils des Ultraschallimpulses als ein ·. erste· Echo von der dem Impulserzeuger nächstliegenden Oberfläche der Plattierung, j

(d) Empfangen des ersten Echos in einem Ultraschallimpulsempfänger,

(e) Reflektieren eines anderen Teils des Ultraschallimpulses als ein zweites Echo von einer Fläche, die in Abstand von der dem Impulserzeuger näher liegenden Oberfläche liegt, und

(f) Empfangen des zweiten Echos in dem Ultraschallempfänger,

wobei die Unversehrtheit der Verbindung vorliegt und feststellbar ist, wenn eine entsprechende, wesentliche bzw. ausgeprägte

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Zeitdifferenz zwischen den Zeitspannen besteht, die bis zum Empfang des ersten Echos und des zweiten" Echos benötigt wirdtn

Die Grosse dieser Zeitdifferenz steht in einem Verhältnis zur Dicke der Rohrwandung und wird nachstehend ausführlicher behandelt. Es ist jedoch hervorzuheben, dass ^ede wahrnehmbare Zeitdifferenz zwischen den beiden Echos als wesentlich bei diesem Verfahren zu betrachten ist und die Unversehrtheit der Verbindung anzeigt. Wenn umgekehrt keine Zeitdifferenz zwischen den Echos wahrnehmbar ist, dann besteht entweder überhaupt keine Verbindung oder nur eine Verbindung geringer Qualität.

Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung werden das erste und das zweite Echo in der Ultraschallimpuls-Empfänger-Vorrichtung in elektronische Signale umgewandelt, die ihrerseits in einer geeigneten Wiedergabevorrichtung, z.B. einem Kathodenstrahlenoszillographen, visuell dargestellt werden. Ein Blektronenstrahlenbündel wird fortlaufend erzeugt und quer über den Schirm der Kathodenstrahlenröhre des Oszillographen geführt, um eine Basislinie zu bilden. Wenn der Oszillograph das von der Ultraschallimpuls-Empfänger-Vorrichtung kommende elektronische Signal empfängt, wird die Basislinie in vertikaler Richtung ausgelenkt und stellt die Amplitude des Ultraschalls, der durch den Wandler, d.h. die den Ultraschallimpuls erzeugende und empfangende Vorrichtung, empfangen wird, als Höhe über der Basislinie dar. Die Lage dieser vertikalen Ablenkungen stellt z.B. die Intensität des Ultraschallimpulses und den Zeitabstand zwischen Aussendung vom Wandler bis zur reflektierenden Oberfläche und zurück zum Wandler dar. Eine im wesentlichen vollkommene Anhaftung besteht zwischen der Flattierung und dem Rohr, wenn die Höhe bzw. die Amplitude beim Ansprechen auf das zweite Echo und die Differens der Laufeeiten der Ultraschalliapulee bis sum Empfang des ersten und des zweiten Eohoe in gleichen Parametern im wesentlichen äquivalent eind,

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die sich, "bei der Erzeugung eines Echos an der äusseren Oberfläche des nicht überzogenen Rohres ergeben_f wenn man dieses als Uormalwert zu G-runde legt, d.h. ein nicht plattiertes Rohr, das die gleiche Wandstärke und den gleichen Durchmesser wie das zu prüfende plattierte Rohr hat.

Die Ultraschallprüfung nach dem erfindungsgemässen Verfahren wird Torzugsweise in einem tauchverfahren bzw. in einer Tauohapparatur durchgeführt. Im Falle eines plattierten Rohres heisst das, dass das Rohr ein zur Schallübertragung geeignetes Medium oder strömendes Übertragungsmedium, wie Wasser, Glyzerin, flüssige Kohlenwasserstoffe oder andere Alkohole oder beliebige andere Medien enthält, die Ultraschall zu übertragen vermögen. Der Ultraschallimpuls durchdringt das Übertragungsmedium zwischen dem Wandler und der Plattierung in radialer Richtung, bevor er von der nächstliegenden Oberfläche reflektiert wird. Zunächst verwendet man ein unplattiertes Rohr von gleichem Durchmesser und gleicher Dicke wie das zu prüfende Rohr, um die Ultraschallanlage für das Prüfen zu eichen· Die Kontrollaufzeichnungen auf dem Oszillographen werden so eingestellt, dass das Antwortsignal, welches eine Reflexion des ersten Echos von der unplattierten Bohrungsoberfläche des Rohres darstellt, eine scharfe Spitze mit mindestens 50 °/> der Höhe des Bildschirms, d.h. auf dessen Y-Achse liefert, und zwar ganz an der linken Seite des Bildschirms. Die Kontrollwerte werden dann so eingestellt, dass jlLs acnirfe Abbildung

eine zweite Spitze mit mindestens 50 $der Höhe des Bildschirms erscheint, die um ungefähr 90 fi derTßange^fr^^Achse des Bildschirms in dieser Richtung gegenüber der ersten Spitze verschoben ist. Diese zweite Spitze repräsentiert eine Reflexion des zweiten Echos, das von der äusseren Oberfläche des unplat- tierten Uoraal- oder Bezugsrohres kommt. Die letztgenannte Eineteilung bzw. Spitze legt die Zeitspanne fest,' die der von dem V/andler kommende Ultrasohallimpuls benötigt, um die Dicke der Rohrwand zu durchdringen, an der Aussenoberfläche de·

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- 6'-Rohres reflektiert zu werden und zu dem Wandler zurückzukommen.

Ein plattiertes Rohr, bei dem die Plattierung eine praktisch vollkommene Bindung mit der Bohrungsoberfläche mit praktisch vollkommener Anhaftung herstellt, liefert im wesentlichen das gleiche Bild auf dem Bildschirm des Oszillographen wie es von dem unplattierten Bezugsrohr gleichen Durehmessers und gleicher Wandstärke geliefert wurde.· Aufzeichnungen, die von dem Bild bzw. der Aufzeichnung des Bezugsrohres abweichen, werden bei der nachstehenden iiinzelerläuterung eines Beispiels beschrieben.

beispielsweise

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich nachstehend für eTnet Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnungen, und zwar zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht eines in der Hälfte durchgeschnittenen plattierten Rohres mit der Prüfvorrichtung in der Stellung Aj

fig. 2 eine weitere Seitenansicht eines plattierten Rohres mit der Prüfvorrichtung in einer Stellung B, und

Fig. 3 eine Stirnansicht auf das plattierte Rohr und die Prüfvorrichtung.

Gemäss Fig. 1 besteht das plattierte Rohr 1 aus einem langen Rohr 2, in dessen Bohrung eine Schicht einer z.B. aus Nickel bestehenden Plattierung 3 mittels eines Elektroplattierungsverfahrens angebracht ist. Bei normalen Bedingungen der Elektroplattierung entsteh* eine gute Verbindung zwischen der Plattierung 3 und dem Rohr 2 an der Zwischenfläche 4. Bei den oben beschriebenen abnormalen Plattierungsbedingungen berührt jedoch die Plattierung 3 das Rohr 2 nicht, sondern liegt eine Zone 5 vor, wie in Fig. 2 dargestellt, in der eine Verbindung zwischen den Schichten fehlt. Solche unterbundenen Fehlbereiche können

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mittels der nachstehend beschriebenen Prüfvorrichtung festgestellt werden.

Ein Schlitten 9 der Prüfvorrichtung trägt einen Wandler 10, d.h. eine kombinierte Vorrichtung zum Senden und Empfangen, die einen X-geschnittenen Kristall zur Langwellen-Erzeugung in einer ortsfesten Einstellung auf der Achse 11 des plattierten Rohres 1 enthält. Der Schlitten 9 wird mittels einiger Arme in seiner Lage gehalten und kann mit diesen innerhalb des Rohres 1 bewegt werden, wobei die -^nden der Arme 12 vermöge um je eine Achse H drehbarer Rollen 13 verschiebbar sind. Die Arme 12 sind unter Federdruck am Schlitten 9 so gelagert, dass sie sich Rohren mit unterschiedlichem Innendurchmesser anpassen und dennoch den Wandler 10 in einer beliebigen gegebenen Stellung festhalten.

Ein koaxial zum Rohr 1 verlaufendes Kabel 15 ist an seinem einen'Ende mit dem Wandler 10 und an seinem anderen Ende mit einer Ultraschallvorrichtung 16 verbunden, die die Teile enthält, die zur Erzeugung von Ultraschallimpulsen mittels des V/andlers 10 und zur Verstärkung der Echosignale notwendig sind, die während des Prüfvorgangs erzeugt werden, und die einen Oszillographen enthält, der eine visuelle Wiedergabe bzw. Aufzeichnung der Echosignale liefert. Mit anderen Worten überträgt die Ultraschallvorrichtung 16 lediglich die Echos in sinnvolle Darstellungen, die duroh den Fachmann nach den Lehren der Erfindung gelesen bzw. entschlüsselt werden können. Ein Beispiel einer für die vorstehenden Zwecke geeigneten Ultraschallvorrichtung ist ^ig. 25 auf Seite 30 des "Nondestructive Testing Handbook", Band II, gezeigt.

Mit dem Schlitten 9 ist das eine Ende eines Steuergestänges verbunden, dessen anderes Ende^miine* Betätigungehandgriff verbunden ist, durch den sowohl eine Drehung um die Achse ale auch eine Veraohiebung des Schlittens 9 in Richtung der Achse und entweder eine simultane oder eine gesonderte Bewegung des

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Wandler»10 bewirkt werden kann.

Fig. 1 «eigt den Schlitten 9 in der Stellung A gegenübe^iner gut mit den Machbarflächen verbundenen Zwischenfläche 4. Der Wandler 10 sendet einen Ultraschallimpuls, der entlang der Bahn 20 wandert. Zur besseren Verdeutlichung und Erläuterung ist die Bahn 20 bei 21 mit ihren auseinandergezogenen Komponenten dargestellt. Ein Ultrasehallimpuls 22 wandert vom Wandler 10 zu der nächstliegenden Oberfläche 23 der Plattierung 3» die eine erste Änderung des den Schall übertragenden Mediums darstellt, wobei ein Teil der Schallenergie reflektiert wird und das erste Echo 24 liefert. Das erste L'cho wird vom Wandler 10 empfangen und durch das Kabel 15 zur Ultraschallvorrichtung 16 übertragen. Der übrige Teil 25 der Schallenergie wandert durch die eine gute Verbindung darstellende Zwischenfläche 4 hindurch zu der äusseren Oberfläche des Rohres 1, an der an einer Stelle 26 eine zweite Änderung des den Schall übertragenden Mediums eintritt und die Energie 25 reflektiert und zum Y/andler 10 als ein zweites Echo 27 zurückkehrt, das gleichfalls durch das Kabel 15 zur Ultraschall-Vorrichtung 16 übertragen wird.

Mg. 2 zeigt den Schlitten 9 in einer Stellung B gegenüber einem fehlstellenbereich 5 ohne Verbindung der Plattierung. Durch den Wandler 10 wird ein Ultrasehallimpuls ausgesendet, der entlang der Bahn 30 wandert. Die Bahn 30 ist bei 31 in ihre Komponenten auseinandergezogen dargestellt. Der Ultrasehallimpuls 32 wandert vom Wandler 10 zu der nächstliegenden Oberfläche 33 der Plattierung, wo ein Teil der Schallenergie als erstes Echo 34 reflektiert wird. Das Echo 34 wird durch den Wandler 10 empfangen und durch das Kabel 15 zur Ultraschallvorrichtung 16 übertragen. Der übrige Teil der Schallenergie wird bei 35 reflektiert, weil hier im Bereich 5 keine Verbindung zwischen den Schichten vorliegt, ao dass ein fast ' unmittelbares zweites Echo 36 entsteht und zum wandler 10

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zurückkehrt und von diesem durch das Kabel 15 zur Ultraschallvorrichtung 16 übertragen wird.

Der Schlitten 9 wird mittels des Handgriffs 18 und des Steuergestänges 17 in axialer Richtung, über die länge des Rohres 2 verschoben und der Wandler 10 wird in gleicher YiTeise um die Mittelachse entweder im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn entlang dem inneren Umfang des Rohres 2 gedreht, wobei der grössere !Teil der Oberfläche der Plattierung 5 abgetastet wird. Der Steuerhandgriff 18 kann mit dem Schlitten 9 derart verbunden werden, dass bei seiner Betätigung der Schlitten 9 in Längsrichtung des Rohres 2 verschoben und zugleich der Wandler 10 gedreht wird, so dass sich eine spiralförmige Bahn des Abtastschallstrahls entlang der Plattierung 3 ergibt. Auf diese Weise ist eine schnelle Prüfung des Rohres 1 mit Auffindung beliebiger Bereiche möglich, an denen die Plattierung schlecht mit der Rohroberfläche verbunden ist.

Die Ultraschallvorrichtung 16 wird ständig fortlaufend entweder visuell oder automatisch überwacht. In der gewöhnlich vorliegenden Stellung A ergibt sich eine Differenz zwischen den Zeitpunkten, an denen das erste Echo 24 einerseits und das zweite Echo 27 andererseits am Wandler 10 empfangen werden. Diese Zeitdifferenz wird z.B. dadurch festgestellt, dass man die Verschiebung der Anzeige des das erste Echo 24 anzeigenden Signals gegenüber der Anzeige des das zweite Echo 27 darstellenden Signals beobachtet, v/ie eä an einer Kathodenstrahlenröhre 40 angezeigt wird. Zusätzlich werden die Intensitäten der Anzeige des ersten Echos 24 einerseits und des zweiten Echos 27 andererseits an der Kathodenstrahlenröhre 40 beobachtet, die dabei im wesentlichen einander gleich sein sollen. Diese Intensitäten werden aus den Höhen der Anzeige des Signals des ersten Echos 24 einerseits und des Signals des zweiten Echos 27 andererseits an der Röhre 40 ermittelt. - ■'

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Befindet sich der. Schlitten 9 in der Stellung B (Pig. 2) und fährt der Schlitten 9 an einem Bereich einer Fehlstelle entlang, an der keine Verbindung vorliegt, so besteht keine merkliche Differenz zwischen dem Zeitpunkt, an welchem das erste Echo 34 und dem Zeitpunkt, an welchem das zweite Echo 36 empfangen wird, wie sich durch Beobachtung der Signalanzeige an der Kathodenstrahlenröhre 40 ergibt. In der Stellung is wird die Höhe des angezeigten Signals nicht grosser als ΊΟ γό der Höhe des Bildschirms betragen, weil die Anzeige proportional der G-rösse des Fehlers, der Verbindung · reduziert wird, die zwischen der Plattierung 3 und dem Rohr 2 vorhanden ist.

BEISPIEL

Das nachstehende Beispiel wird zur weiteren Erläuterung des erfindungsgemässen Verfahrens gegeben. Ein Ultrasehall-Wandler wurde in einem provisorischen Kunststoffschlitten angebracht, der 22,2 mm Durchmesser und 89 mm Länge besass, so dass der Schlitten in einem dickwandigen Hochdruckrohr angebracht werden konnte, dessen Innendurchmesser 25»4 mm betrug und das mit ifickel in einer Schichtdicke plattiert war, die von Null bis ungefähr 1 mm variierte. Der Wandler wurde mittels eines koaxial zum Rohr verlaufenden Kabels mit einer Ultraschallvorrichtung der Bauart verbunden, die in der vorstehenden ü'igurenbeschreibung angegeben ist. Die Ablesung der Ultraschallvorrichtung erfolgte am Bildschirm eines Kathodenstrahlenoszillographen. Rohrmuster von ungefähr 30 cm Länge, 64 mm Aussendurehmesser und 25,4 mm Innendurchmesser, die innen plattiert waren, wurden in Längsrichtung in zwei Hälften geschnitten und visuell auf die Qualität der Verbindung und auf Fehlstellen der Verbindung in der Rohrwand geprüft. Die Rohrmuster wurden dann in Wasser getaucht. Der den Wandler enthaltende Schlitten wurde mit der Bohrungsoberfläche in Berührung gebracht und dieser Oberfläche entlang verschoben.

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Die Oszillograph-Wiedergabe wurde zunächst gttieMt » indtm tin tigtr Abschnitt einte unplattitften Rohree geprüft wurde, das den gleichen Durchmesser und die gleiche Wandstärke wie das zu prüfende Rohr besase, derart, dass die Höhe der Soitzen der Anzeige des Oszillographen mindestens die Hälfte der Höhe des Bildschirms betrugen. Die Aufzeichnung wurde auch so kalibriert bzw. eingestellt, dass die das zweite Echo darstellende Spitze um etwa 90 i> des Abstandes der ersten Spitze des ersten Echos bis zum rechten Ende des Bildfeldes an der X-Aclise verschoben war. "Die folgende Aufstellung fasst die "Jeobaehtungen zusammen, die bei dem vorstehenden Beispiel für aas Verfahren nach der Erfindung gemacht wurden.

1. üute Verbindung - In diesem i'alle wurden die gleichen Beobaohtungen gemacht, wie man sie mit dem unplattierten Bezugsrohr erhielt, d.h. eine Spitze am linken Ende des Bildfeldes und die andere Spitze an der rechten Seite des Bildfeldes um etwa 90 % der \Gänge der Jt-Achse gegen die linke Spitze verschoben, wobei jede der Spitzen eine Höhe von mehr als 50 ^ der Höhe des Bildschirms besass.

2. Vollständiger Ausfall einer Verbindung - Beim Verschieben des Schlittens gegenüber dem Fehlstellenbereich, in welchem eine Verbindung fehlte, erscheint auf der rechten Seite keine Spitze, "wenn eine zweite Spitze überhaupt sichtbar wird, so fällt sie praktisch mit der Spitze auf der linken Seite zusammen, hat aber nur eine Höhe von weniger als 10 £ der Höhe des Bildschirms.

3. Prüfung von Qualitätsunterschieden der Verbindung eit Quali tät 9»^{lwi 501}^Ll 1 und Pall 2 - Die Spitze auf der rechten Seite des Bildschirms nimmt an Höhe direkt proportional zur Verringerung der Qualität der Verbindung ab.

4. Prüfung rauher oder mit Knötchen versehener Plattierung Zwischen der linken Spite« und der rechten Spitze erscheint

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auf dein Bildschirm eine dritte Spitze mit weniger als 10 ^cp der Höhe des Bildschirms.

5. ¥eitgehend zerrissene Plattierung - Beim Verschieben des Schlittens über einen solchen Riss vermindert sich die Höhe der Spitze auf der rechten Seite des Bildschirms plötzlich auf weniger als 10 Vo der Höhe des Bildschirms, wenn sich der Schlitten unmittelbar gegenüber dem .Bereich befindet, in welchem der xiiss beginnt, und vergrössert sich ihre Höhe auf mehr als 50 ;·> der Höhe des Bildschirms, wenn der Schlitten sich gegenüber der Stelle befindet, an der die Plattierung vollständig ab- oder weggerissen ist.

Zwar ist vorstehend nur ein einziges besonderes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, ergibt sich aber, dass das erfindungsgemässe Verfahren offensichtlich im Hahmen des Erfindungsgedankens und des Umfanges der nachstehenden Ansprüche variiert und abgeändert werden kann.

Ferner erstreckt sich die Erfindung auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Terfahrens

- Patentansprüche - 109835/1069

Claims (4)

1. . Pebruar 1971 ^v) Dart Industries Inc. PW/Ar

   Patentansprüche

   J.) Verfahren zum Prüfen der Unversehrtheit und Qualität der Verbindung zwischen der Plattierung und der Oberfläche der Bohrung eines plattierten Rohres, dadurch gekennzeichnet, dass

   (a) ein Ultraschallimpuls innerhalb der Bohrung des plattierten Rohres (2) mittels eines Ultraschallerzeugers (10) erzeugt wird,

   (b) der Ultraschallimpuls (22, 32) in radialer Richtung

   bis mindestens zur Plattierung (3) des Hohres (2) übertragen wird,

   (c) ein Teil (24, 34) des Ultraschallimpulses (22 bzw. 32) als ein erstes Echo von der dem Impulserzeuger. (10) näehstliegenden Oberfläche der Plattierung reflektiert wird,

   (d) das erste Echo (24, 34) in einem Ultraschallimpuls-Empfänger (10) empfangen wird,

   (β) ein anderer Teil (25, 35) des Ultraschallimpulses (22 bzw. 32) als ein zweites Echo (27 bzw. 36) von einer Oberfläche (bei 26 bzw. 35) reflektiert wird, die in Abstand von der dem Impulserzeuger näher liegenden Oberfläche liegt, (f) das zweite Echo (27 bzw. 36) in dem Ultraschallimpuls-Empfänger (10) empfangen und geprüft wird, ob zwischen dem Empfang des ersten Echos und zwischen dem Empfang des zweiten Echos eine wesentliche Zeitdifferenz besteht, die für das Vorliegen von Unversehrtheit der Verbindung kennzeichnend ist.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ultraschallerzeuger und -empfänger (10) in ein Schallübertragungemedium eingebracht wird, das sich in dem plattierten Rohr (2) befindet und aus einem Medium wie Wasser, Glyzerin, ein flüssiger Kohlenwasserstoff, ein Alkohol oder einem

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   ähnlichen Ultraschall übertragendem Medium ties teilt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Echo und das zweite Echo in je ein elektronisches Signal umgewandelt werden und die Signale in einer Anzeigevorrichtung (16, 4-0) in visuelle Signalanzeigen verwandelt werden, und dass die Unversehrtheit der Verbindung und eine praktisch vollkommene Anhaftung der Schichten aneinander aus dem Auftreten von zwei deutlich voneinander

   P getrennten sichtbaren Spitzen auf der Anzeigevorrichtung (40) festgestellt wird, die Höhen und einen Abstand voneinander haben, welche im wesentlichen denjenigen Höhen bzw. demjenigen Abstand äquivalent sind^ die. bzw. der beim Prüfen eines unplattierten Rohres gleicher Dicke und gleichen Durchmessers wie das plattierte Rohr (2) auf der Anzeigevorrichtung zu beobachten sind.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugung eines Ultraschallimpulses jeweils an einer vorgegebenen Stelle innerhalb der Bohrung dee plattierten Eohres (2) unter Verwendung eines Vandlers (10)

   fc als Ultrasehallerzeuger vorgenommen wird, wobei der "Wandler vorzugsweise auch als Empfänger für das erste und das zweite Echo verwendet wird^und dass der Schallerzeuger bzw» Schallempfänger (10) an beliebige Meßstellen innerhalb des iiohres verschoben wird, an denen der PrüfVorgang wiederholt wird, und die Unversehrtheit der Verbindung und .das Vorhandensein einer praktisch vollkommenen Anhaftung für jede gegebene Stellung des Ultraschallerzeugers bzw. Ultraschallempfängers aus dem Auftreten von zwei deutlich unterschiedenen Spitzen in der sichtbaren Anzeige auf der Anzeigevorrichtung (40) festgestellt wird, wenn die Spitzen Höhen und einen Abstand voneinander besitzen, der bzw. die im wesentlichen denjenigen Höhen bzw. demjenigen Abstand äquivalent oder gleich sind, die bzw. der auf der Anzeigevorrichtung beim Prüfen

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   Αζ

   eines unplattierten Rohres gleicher Dicke und gleichen Durchmessers wie das plattierte Rohr (2) zu beobachten sind.

   Torrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ultraschallerzeuger und der Ultraschallempfänger, vorzugsweise beide gemeinsam, aus einem Y/andler (10) bestehen und mittels eines Schlittens (9) innerhalb der Bohrung des plattierten iiohres (2) sowohl um dessen Längsachse drehbar als auch axial verschiebbar angebracht sind und so (bei 15) mit dem i&npfanger (16) der vom Wandler erzeugten elektrischen Meßsignale verbunden ist, dass für jede Meisstelle auf der mit diesem Empfänger (16) verbundenen Anzeigevorrichtung (40) diejenigen Anzeigen erscheinen, aus denen die Unversehrtheit oder Yersehrtheit und die Qualität der Verbindung zwischen der Plattierungsschicht (3) und der Oberfläche des unplattierten Hohres (2) bz„. das Vorhandensein einer oder mehrerer Fehlstellen oder einer nicht verbundenen Zone (5) oder das Auftreten von ICnötchen oder Rauhigkeit an der Plattierung feststellbar ist.

   Der Paten

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