DE2338658A1

DE2338658A1 - Vorrichtung zur ultra-schall-pruefung stabfoermiger prueflinge

Info

Publication number: DE2338658A1
Application number: DE19732338658
Authority: DE
Inventors: Wolfram Gloeckner
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1973-07-31
Filing date: 1973-07-31
Publication date: 1975-02-20

Description

Li c β η" t i -a
Pat ent-Verwaltungs-GmbH
6 Frankfurt, Thedor-Stern-Kai 1

F 73/26

1973

Grau/we

Vorrichtung; zur. Ultra-Schall-Prüfung stabförmiRer Prüflinge

Die zerstörungsfreie Prüfung auf Materialfehler wie Anrisse , Schlackeneinschlüsse, usw. läßt sich mit Hilfe des Ultra-Schall- -Verfahrens durchführen.Bei diesem Verfahren werden Schallschwingungen im Ultra-Schallbereich in das zu untersuchende Bauteil eingeleitet.Für die zerstörungsfreie Prüfung ist das Verhalten dieser Schwingungen an einer Grenzschicht Fester Körper/Gas wichtig; an diesen Stellen erfolgt fast vollständige Reflexion.Die Ultraschallwellen werden bei der zerstörungsfreien Prüfung mit Hilfe des piezoelektrischen Effektes erzeugt und nachgewiesen·Man verwendet gegenwärtig hauptsächlich das Durchschallungsverfahren und das Impuls- -Echo Verfahren·

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Die Erfindung ist für beide Verfahren anwendbar, besonders vorteilhaft jedoch für das zuletzt genannte Impuls-Echo-Verfahren.Bei diesem Verfahren werden in das Prüfungsobjekt kurze Schallimpulse eingestrahlt, an der Gegenseite reflektiert, und die Laufzeit durch, den inzwischen selbstätig als Empfänger geschalteten Sender gemessen. Ein eventuelles Fehlerecho liegt, entsprechend der Lage im Werkstück, zwischen Sendeimpuls und Rückwandecho.Die Vorteile dieses Verfahrens sind darin zu sehen, daß nur eine Seite des Prüflings zugänglich sein muß und daß die Empfindlichkeit inzwischen so groß ist, daß ' Sei gerungen , Mikrolunkeranimmlungen und kleinste Anrisse von<" 5Oy^ angezeigt werden.Eine spezielle Variante des Impuls-Echo-Verfahren ist das Tauchverfahren bei dem die Übertragung der Schallwellen vom Prüfkopf zum Prüfling und zurück über eine Kopplungsflüssigkeit erfolgt.

Zur Durchführung dieses Verfahrens sind Ultra-Schalleinrichtungen mit geeignetem Prüfkopf und Halterung für diesen bekannt.Für stabförmige Prüflinge werden Prüfbänke verwendet, die im wesentlichen aus zwei in Längsrichtung einander gegenüberliegenden Bollengängen bestehen, zwischen denen die Prüfkopfhalterung mit dem Prüfkopf und ein Prüflingstransport-und Führungssystem angeordnet ist.Diese Prüfbänke für stabförmige Prüflinge haben den Nachteil, daß sie bei beschränkten Platzverhältnissen nicht verwendet werden können. So können derartige Prüfbänke beispielsweise nicht zur Prüfung bestrahlter Brennstoffstäbe verwendet werden, da die Prüfung der Brennstoffstäbe wegen der Strahlungsgefahr in sogenannten Heißen Zellen, d.h.· unter beschränkten Platzverhältnissen, erfolgen muß.

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Der Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Durchführung von Ultra-Schall-Prüfungen an stabförmigen Prüflingen zu entwickeln, deren Länge die Länge des Prüflings nicht wesentlich überschreitet.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung mit einem Prüfkopf und einer Halterung für diesen'dadurch gelöst, daß die Vorrichtung zwei einander gegenüberliegenden Einspanneinrichtungen, die eine Rotation des darin einspannbaren stabförmigen Prüflings um dessen Längsachse erlauben, aufweist und daß die Prüfkopfhalterung mit dem Prüfkopf axial entlang des stabförmigen Prüflings verschiebbar angeordnet ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zur Durch-Führung des Tauchtechnik-Verfahrens die Prüfkopfhalterung als Wanne für die Kopplungsflüssigkeit ausgebildet.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist in dem geringen Platzbedarf zu sehen, wodurch eine Verwendung der Vorrichtung auch in Räumen ermöglicht wird, die nicht wesentlich langer sind als der Prüfling.Weitere Vorteile bestehen darin, daß die Vorrichtung sich auf einfache Weise auf eventuell schon vorhandenen Meßbänken anordnen läßt und daß durch die "reitende" Prüfkopfanordnung eine außerordentlich gute Führung des Prüflings am Prüfkopfhalter vorbei erzielt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.

x, sowie einer Antriebs-und Führungseinrichtung für den Prüf ling

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Es zeigen: Fig.1 Gesamtansicht der Vorrichtung

Fig.2 Längsschnitt des Prüfkopfes mit Halterung Fig.3 Querschnitt durch den in Fig.2 dargestellten Prüfkopf mit Halterung

Die dargestellte Vorrichtung zeigt die Prüfkopfhalterung 1 auf einer Meßbank 2 montiert, die hier-Bestandteil der Vorrichtung ict und für den Antrieb der Prüfkopfhalterung (1) und den stabföraigen Prüfling 3 verwendet wird.Es lassen sich auf diese Art und Weise bereits vorhandene Meßbänke durch einfaches Anmontieren der Prüfkopfhalterung als Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwenden.Die Prüfkopfhalterung 1 ist über den Schraubbolzen 5 mit Flügelmutter 6 und den Kopfbolzen 7 an der Schweißkonstruktion 8 befestigt, die ihrerseits mit dem Heßschlitten 4 verbunden ist.Die Prüfkopfhalterung 1 besteht im wesentlichen aus den beiden Wannen 13, 14-, wobei die äußere Wanne 14 die innere Wanne 13 umgibt und aus dem Träger 9 für den Prüf kopf 10, wobei der letztere über die Verschiebehülse 11 und den Dichtring 12 mit dem Träger 9 für den Prüfkopf 10 verbunden ist.Die äußere Wanne 14 weist einen Ablauf 16, die innere einen Zualuf 15 für die Kopplungflüssigkeit 17 auf, die über entsprechende Leitungen 25» 26, mit einer hier nicht dargestellten Umwälzpumpe verbunden ist, um das Kopplungsmittel im Kreislauf zu führen.Zur Führung des stabförmigen Prüflings 3 weist die innere Wanne 13 auf zwei einander gegenüberliegenden Wänden Gleit- j schalen 18 auf, die gleichzeitig Dichtfunktion haben.An den entsprechenden Wänden der äußeren Wanne 14 ist a'e ei*¹ Paar Führungsrolllen 19, mit Hilfe einer aus zwei Armen 20, die mit den Zapfen 21 verbunden sind, bestehenden Vorrichtung schwenkbar angeordnet, um

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eine Anpassung an verschiedene Prüfungsdurchmesser zu ermöglichen. Zum Ein-und Feststellen der Schwenkvorrichtung weisen die Arme 20 dem vorgesehenen Schwenkbreich angepaßte Schlitze 22 auf, durch welche mit der äußeren Wanne 14 fest verbundene Schraubbolzen 23 hindurchragen, so daß die Schwenkvorrichtung mittels der Muttern an der äußeren Wanne 14 festklemmbar sind.

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Claims

-6- ί1 73/26 Patentansprüche

1.y Vorrichtung zur'Ultra-Schall-Prüfung stabförmiger Prüflinge mit einem Prüfkopf und einer Halterung für diesen, sowie einer Antriebs-und Führungseinrichtung für den Prüfling, dadurch gekennz ei c h η e t, daß die Vorrichtung zwei einander gegenüberliegenden Einspanneinrichtungen (24·), die eine Rotation des darin einspannbaren stabförmigen Prüflings un dessen Längsachse erlauben, aufweist und daß die Prüfkopfhalterung (1) mit dem Prüfkopf (10) entlang des stabförmigen Prüflings (3) axial verschiebbar angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeic hn e t;" daß die Einspann einrichtung (24) zur Durchführung der Rotation und die Prüfkopfhalterung (1) zur Durchführung der axialen Verschiebung mit Motorantrieb versehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, mit einem Prüf kopf zur Durchführung von Prüfungen nach dem Tauchtechnik-Verfahren, d a d u r ch gekennzeichnet, daß die Prüfkopfhalterung(1) als Wanne (13) für die Kopplungsflüssigkeit (17) ausgebildet ist und daß eine zweite Wanne (14) vorgesehen ist, welche die erste umgibt, um aus dieser überlaufende Kopplungsflüssigkeit (17) aufzunehmen·

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (15,16,25,26,) vorgesehen sind, die einen Kreislauf der Kopplungsflüssigkeit (17) von der ersten (13) zur zweiten Wanne (14) und wieder zurück zur ersten Wanne (13) erlauben.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 öder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne/Wannen (13, 14,) Führungsmittel (18, 19,) für den stabförmigen Prüfling aufweisen, die an¹ gegenüberliegenden Wänden der Wanne/Wannen (13, 14,) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel (18, 19,) an der äußeren Wanne (14) aus je zwei einander gegenüberliegenden ,drehbar angeordneten Rollen (19) bestehen. " ^}

7. Vorrichtung, ach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel an der äußeren Wanne (14) senkrecht zur Längsachse des Prüflings (3) schwenkbar angeordnet sind.

ö. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wanne (13) ein zweiter Prüf-, kopf angeordnet ist.

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