DE2363356A1

DE2363356A1 - Ultraschallverfahren zur messung der wanddicken von hohlen prueflingen wie profilrohren o.dgl. sowie des rohrdurchmessers o.dgl.

Info

Publication number: DE2363356A1
Application number: DE2363356A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Eichert; Rolf Dipl Phys Werneyer
Original assignee: Krautkraemer GmbH
Current assignee: Krautkraemer GmbH
Priority date: 1973-12-20
Filing date: 1973-12-20
Publication date: 1975-06-26

Description

9. November 1973 IG/G

£RAUTKRÄMER GmbH.

5 Köln 41, Luxemburger Straße 449

Ultraschallverfahren zur Messung der Wanddicken von hohlen Prüflingen wie Profilrohren odgl. sowie des Rohrdurchmessers odgl.

UItraschallverfahren zur Messung von Wanddicken von hohlen Prüflingen, wie Profilrohren odgl. und gleichzeitiger Bestimmung des Äbstandes der äußeren Schichtbegrenzungen bzw. der Wandabstände dieser Prüflinge, wie des Rohrdurchmessers, wobei von mindestens zwei vorhandenen Prüfköpfen bzw. Prüfkopfsystemen jeweils ein Prüfkopf gegenüber einer von einander gegenüberstehenden Prüflingswänden angeordnet und der Abstand dieser Prüfköpfe fest zueinander eingestellt ist.

Es ist bereits bekannt, Wanddickenmessungen mit Ultraschall nach dem Resonanz- oder Impulslaufzeitverfahren auszuführen. wobei entweder die Ultraschallgeber um das Rohr bewegt

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werden, oder die Rohre rotieren bei einer gleichzeitigen Längsbewegung, welche die Prüfgeschwindigkeit bestimmt.

Jedoch ist die Rotationsgeschwindigkeit des Rohres .oder der Prüfkopfsysteme durch die Laufzeit der UItraschallimpulse von Prüfkopf bis zur Rohroberflaehe begrenzt. Außerdem können mechanische Drehungen wegen der Größe der rotierenden Massen und deren Abstand von der Drehachse nur bedingt erhöht werden. Elektronische Umtaktungen von Prüfköpfen oder Prüfkopfsystemen werden ferner in bekannter Weise nur bei Impulslaufzeitverfahren angewandt, die bei weitem nicht die hohe Meßgenauigkeit von Impuls-Resonanz verfahre η besitzen. Ein Verfahren zur kontinuierlichen Durchmesserbestimmung von Profilrohren, die berührungslos durchgeführt wird, ist nicht bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem bei hoher Prüfgeschwindigkeit an vielen Meßpunkten um den Umfang des Profilrohres herum gleichzeitig die Dicke (Stärke) der Wand bzw. der Wände und der Rohrdurchmesser ausgemessen werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Verfahrensschritte gelöst:

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iiir mindestens zwei sich gegenüberstellende Rohrwände ο ,dgl. wird ein Ultraschall-Prüfkopfsystem zur senkrechten Einschallung angeordnet. Die beiden Prüfkopfsysterne haben einen zueinander fest eingestellten Abstand. Durch das eine Prüfkopfsystem wird zuerst die Wanddicke eines Rohrteils nach einem Impuls-Resonanzverfahren bestimmt, dann die Dicke der gegenüberliegenden Rohrwand mit dem zugehörigen Prüfkopfsystem. Jeweils nach dem Impuls-Laufzeitverfahren wird mit der ersten instiegsf!ansehe des Impuls-Resonanzverfahrens der Abstand zwischen einem Prüfkopfsystern und der zugehörigen Rohroberfläche und der Abstand zwischen dem gegenüberliegenden Prüfkopfsystem und der von ihm angeschauten Rohroberfläche bestimmt, nachdem die Wanddicken ermittelt wurden. Diese Abstände werden subtrahiert von dem Abstand des jeweiligen Prüfkopfpaares.

Mach diesem Verfahren wird bei jedem Meßzyklus die Laufzeit vom messenden Prüf kopf zum Rohr getrennt ausgewertet. Da um das zu prüfende Profilrohr mehrere Prüfkopfsysterne angeordnet sind, die nacheinander bzw, mit elektronischer Umschaltgeschwindigkeit die Messungen durchführen, wird in vorteilhafter Weise nahezu eine Gleichzeitigkeit, verglichen mit der Prüfgeschwindigkeit, erzielt.

Es bringt eine Vereinfachung mit sich, daß die Impulsfolgefrequenz für die Umtaktung auf die einzelnen Prüfköpfe bzw. Prüfkopfsysterne nur durch die Vorlaufstrecke und durch die Geschwindigkeit, mit welcher das Meßergebnis erzielt wird,

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beschränkt ist.

Durch Verzicht auf mechanische Rotation tritt kein Verschleiß in den Lagern einer Halterung auf, bzw. durch den fehlenden berührenden Kontakt zwischen Prüfkopf und Prüfobjekt werden die Prüfköpfe praktisch nicht abgenutzt.

An die Führungsgenauigkeit der Profilrohre in bezug auf die PrüfkopfSystemanordnung werden keine hohen Ansprüche gestellt. Bei mehreren Prüfkopfsystemen braucht nur ein gesamtes Gerätesystem benutzt zu werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird mit der der ersten Waüddicke zugehörigen Resonanzfrequenz das zur gegenüberliegenden Wand gehörende Prüfkopfsystem angeregt.

Eine andere Äusführungsform der Erfindung sieht vor, um beispielsweise ein Profilrohr weitere sich gegenüberstehende Prüfkopfsysteme anzuordnen, die nacheinander eingeschaltet, d.h. getaktet werden.

Es werden vorzugsweise auch· :diese Prüf kopf systeme, die paarweise um z.B. ein Profilrohr angeordnet sind, nacheinander paarweise mit der aus der Bestimmung der vorherigen Wanddicke erhaltenen Resonanzfrequenz angeregt.

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Eine andere Abwandlung der Erfindung ordnet jedem Prüfkopf systempaar mindestens drei Anzeigenwerte zu.

Es hat sich ferner bewährt, nur ein Über- und/oder Unterschreiten der Sollwanddicke und Über- und/oder Unterschreiten der Rohrdurchmesser, insbesondere summarisch , anzuzeigen.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert;

Es zeigen:

Fig. 1 eine Blockschaltung eines Impuls-Resonanzverfahrens;

Fig. 2 eine vervollständigte Darstellung sowie

Schaltung für das Verfahren, mit vier um ein Rohr angeordneten Prüfkopfsystemen, d.h. zwei Prüfkopfsystempaaren;

Fig. 3 eine Anordnung, welche zeigt* wie die einzelnen Prüfkopfsysteme, die um ein Rohr mit ungleicher Wanddicke angeordnet sind, getaktet werden;

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Fig. 4 eine Anordnung für den Prüfablauf für

mehrere Prüfkopfsysteme bei einem weiteren Impuls-Kesonanzverfahren.

Gemäß Fig. 1 läuft ein spannungskontrollierter Oszillator 1 nach dem Einschalten der Prüfeinrichtung mit einer bestimmten Frequenz an, die hinreichend von. der Eigenfrequenz des Prüflings im Bereich der Wanddicke abweicht. Ein Taktgeber 2 öffnet einen Sendetorzähler 3. Gleichzeitig wird der Vor-/ Rückzähler zur Vorwärtszählung gestartet. Er zählt, bis das. Sendetor schließt. Der Sendetorzähler 3 zählt z.B. zehn Schwingungen der vom spannungskontrollierten Oszillator 1 abgegebenen Frequenz, die dann auf einen Sendeverstärker 4 gegeben werden können und von hier auf den Prüf kopf 5, üann schließt er wieder. Prüfkopf 5 gibt also diese zehn Schwingungen an den Prüfling 6 ab. Der Prüfling ist hier beispielhaft als Rechteckprofilrohr dargestellt.

Nachdem der Prüfkopf 5 die zehn Schwingungen an den Prüfling abgegeben hat, empfängt er

nach der an der Prüflingsoberfläche reflektierten Änregungsfreguenz zumindest Rauschamplituden (bedingt durch die thermische Molekülbewegung) aus dem Prüfling, wenn die Änregungsfrequenz völlig unidentisch mit der Eigenfrequenz des Prüflings ist.

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Diesem Rauschen wird aber bereits die Resonanzfrequenz etwas überlagert sein. Wegen der begrenzten Empfängerempfindlichkeit werden nur die mehr oder weniger statistisch verteilten Rauschamplitudenspitzen vom Empfangsverstärker 7 an den Empfangstorzähler 8 weitergegeben. Die Anstiegsflanke des reflektierten, anregenden Wellenamplitudenpakets hat nach Durchgang durch den geregelten Empfangsverstärker 7 a den Vor-/Rückzähler 9 bereits gestartet und zurücklaufen lassen bis zu seinem Ausgangspunkt. Ehrend Zähler 9 dann den Empfangstorzähler 8 geöffnet hat_/ Dort werden z.B. zehn Schwingungen gezählt und das Empfangstor geschlossen. Während der Länge des Empfangstores erzeugt der Kippspannungsgenerator 10 eine Spannung, die somit von der Torlänge abhängt und damit von der Empfangsfrequenz. Die Endspannung des Kippgenerators 10 wird von der Halteschaltung 11 gehalten und damit die Frequenz des spannungskontrollierten Oszillators 1 eingestellt.

Dieser Oszillator 1 startet nun mit der neuen Frequenz. Der Taktgeber 2 öffnet den Sendetorzähler 3, und der Ablauf wiederholt sich.

Auf diese Weise wird sich der spannungskontrollierte Oszillator immer weiter der Eigenfrequenz des Prüflings 6 nähern.

Man erkennt leicht, wann die Eigenfrequenz erreicht wird, und zwar dadurch, daß die den Oszillator 1 regelnde Spannung sich nicht mehr ändert. Man kann also, sobald keine Änderung mehr auftritt, einen Meßwert ausgeben, indem eine Sicherheitsschaltung

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12 ein Freigabesignal an einen Äuswerteblock 13, vgl, Fig. 1, abgibt.

Das hier anhand der Fig. 1 erläuterte Verfahren ist noch nicht Gegenstand dieser Erfindung. Aus Fig. 2 geht das Verfahren gemäß der Erfindung hervor. Ein Rohr 14 als Prüfling ist umgeben von vier Prüfkopfsystemen 5a, 5b, 5c und 5d, bzw. zwei Prüfkopfsystempaaren. Ein elektronischer Schalter 15 enthält ferner einen mechanischen Schalter 15 a mit z.B. vier Kontakten. Dieser elektronische Schalter 15, der im Einzelfall auch mechanisch ausgebildet sein kann, wird über ein Schieberegister 16 von einem Taktgenerator 17 gesteuert. In diesem Blockschaltbild sind aus der Fig. 1 nur der Auswerteblock 13, der Sendeverstärker 4, der geregelte Empfangsverstärker 7 a, der nicht geregelte Verstärker 7, der Vor-/Rückzähler 9, der Empfangstorzähler Ö und die Sicherheitsschaltung 12 vorhanden. Der elektronische Schalter 5 läuft nur dann auf den nächsten Takt weiter, wenn die - wie vorher angegeben - Sicherheitsschaltung 12 ein Freigabesignal auch an den elektronischen Schalter 15 gibt.

In Anlehnung an das Verfahren gemäß Fig. 1 wird beispielsweise erst die Wanddicke des Rohres 14 unterhalb des Prüfkopfes 5 a bestimmt. Sobald die Resonanzfrequenz, welche der Wanddicke unterhalb des Prüfkopfes 5 a zugeordnet ist, erreicht wird, was durch die Sicherheitsschaltung 12 - wie anhand Fig.1 erläutert erkannt wird, kann der elektronische Schalter 15, gesteuert durch das Schieberegister 16 und den Taktgenerator 17 auf den nächsten Takt gegeben werden. Im nächsten Takt wäre an dem in Fig. 2 ge-

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zeigten Beispiel der Prüfkopf 5 σ angeschlossen. Es wird also jetzt die Wanddicke des Rohres 14 oberhalb des Prüfkopfes 5 σ vorzugsweise mit der von Prüfkopf 5 a vorher ermittelten Resonanzfrequenz angeregt. Es wird der Einfachheit halber so verfahren, weil angenommen werden kann, daß die Wanddicke des Rohres nahezu konstant ist. Man wird sich also auf diese Weise bereits ziemlich nahe an die Eigenfrequenz dieser Wanddicke herangetastet haben.

Vor Beginn der Prüfung, d.h. ehe das Rohr in das Prüfkopfsystem eingeschoben wird, bestimmt man die Impulslaufzeit χ z.B. von Kopf 5 a nach Kopf 5 c und zurück und speichert in der Kodiereinrichtung 18. Der gespeicherte Wert wird in den Rückwärtszähler 19 gegeben. Nachdem die Wanddicke unterhalb des Prüfkopfes 5 a ermittelt worden ist, wurde gleichzeitig bei der letzten Messung von der Impulsanstiegsflanke des vom Prüfkopf 5 a zur Rohroberfläche 14 a und zurück ausgehenden Sendeimpulspaketes der Rückwärtszähler 19 gestartet, d.h. während der letzten Zeit für den Lauf des Impulses von Prüfkopf 5 a zur Rohroberfläche 14 a und zurück, die die Sicherheitsschaltung erkannt hat, kann der Rückwärtszähler 19 rückwärts laufen, welcher durch das Freigabesignal vom Prüf kopf 5 a gestartet wird, s.o daß von dem vorher einprogrammierten Äbstandswert χ zwischen Prüfkopf 5 a und 5 c der Abstand y zwischen Kopf 5 a und Rohroberfläche 14 a abgezogen wird* Die Zählung wird mit dem Öffnen des Sendetorzählers 4 gestartet, nachdem von der Sicherheitsschaltung 12 die Freigabe er-

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Sendeimpulspaketes den geregelten Verstärker 7» erreicht hat.

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Bei der nächsten Taktung ist dann der Prüfkopf 5 ο in Betrieb. Hier wird ebenfalls wie bei der zuletzt durchgeführten Messung die Laufzeit y des Sendewellenpaketes zur Rohroberflaehe 14 σ bestimmt und damit der Äbstandswert im Rückwärtszähler 15 abgezogen. Auf diese Weise erhält man den Rohrdurchmesser ζ im Bereich zwischen den Prüfköpfen 5 a und 5 c durch Subtraktion der beiden Abstände, bzw. Äbstandswerte, nämlich von Kopf 5 a zur Rohroberfläche 14 a und von Kopf 3 c zur zugehörigen Rohroberfläche 14 c von dem Abstand, der zwischen Schallaustrittsfläche des Prüfkopfes 5 a und Schallaustrittsfläche des Prüfkopfes 5 c vorhanden ist bzw. als Äbstandswert zur Verfugung steht (also z=x- (y +

Jetzt kann der im Rückwärtszähler 19 stehende Wert in die Auswerteschaltung 20 gegeben werden. Dort kann dieser Wert mit Hilfe von üblichen Ziffernanzeigegeräten oder Änaloginstrumenten oder einem Drucker ausgegeben werden. In diesem Äuswerteblock erscheinen auch die beiden gemessenen Wanddicken. Diese wurden nach dem Verfahren gemäß der Fig. 1 in der Auswerteeinheit 13 ermittelt.

In der Kodierschaltung 18 war der Abstand zwischen den beiden Prüf köpfen 5 a und 5 c gespeichert. Dieser vorher gemessene Wert wird während des gesamten Prüfablaufs nicht gelöscht. Nachdem nun die Messung wie angegeben für die beiden Prüf kopf systempaare 5 a und 5 c beendet ist, kann die Messung neu beginnen, wenn nur das Prüf kopf paar 5 a und 5 c zur Verfugung steht, also aus der Kodierschaltung 18 der gespeicherte Äbstandswert in den Rückzähler 19 eingegeben wird, der ihn auf einen entsprechenden Wert

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stellt. Nun könnte die Messung wieder wie vorher angegeben erneut ablaufen.

Hat man aber, wie Fig. 2 zeigt, ein weiteres Prüfkopfsystempaar {oder auch noch mehrere), so wird man also gemäß der Fig. 2 den Prüfkopf 5 b zuschalten. Dieser bestimmt die Wanddicke des Rohres Ik im Bereich links vom eingezeichneten Prüfkopf 5 b. Die Erregung dieses Prüfkopfes sollte in bevorzugter Weise wieder mit der vom Prüf kopf 5 a bzw. 5 c ermittelten Eigenfrequenz des zugehörigen Rohrdickenbereiches erfolgen; es wird also die Wanddicke, die zum Prüf kopf system 5 b gehört, bestimmt. Ist das erreicht, wird der Prüfkopf bzw. das Prüf kopf system 5 d zugeschaltet wie angegeben, und hier die Wanddicke im Rohr 14 bestimmt. Die Laufzeit vom Prüfkopf system 5 b bis 5 d und zurück war vor Prüf beginn in der Kodierschaltung 18 gespeichert und der Rückzähler.19 auf einen entsprechenden Wert gestellt.

Wie vorher angegeben, wird der Abstand des Prüf kopf systems 5 d von der Rohroberflache bestimmt. Dieser Abstand wird im Rückzähler abgezogen. Vorher war der Abstand zwischen Prüfkopf 5 b und Rohroberfläche bestimmt worden und bereits im Rückzähler abgezogen worden. $Ian hat nun die dem Prüf kopf systempaar 5 b und 5 d zugeordneten Größenwerte erfaßt, nämlich die der beiden Wanddicken und des Rohrdurchmessers. Diese drei Werte können nun in der Auswerteschaltung 20 verwertet werden. Man kann auch die Werte der beiden ermittelten Wanddicken von dem so ermittelten Wert des Rohraußendurchmessers abziehen, um den Innendurchmesser zu erhalten.

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In dem Beispiel nach. Fig. 2 sind somit in der Kodierschaltung 18 die beiden Abstandswerte der Prüf kopf systempaare 5a/5c und 5b/5d gespeichert. Diese werden je nach Gebrauch in den Rückzähler 19 gegeben, nachdem die Äuswertungsfreigabe 13 ein solches Übergabe signal auf die Kodier schaltung 18 gegeben hat. Anhand der Fig. 3 soll verdeutlicht werden, daß die Umtaktung von einem Prüfkopfsystem auf ein anderes nicht wie bisher bekannt,im festen Rhythmus einer Impulsfolgefrequenz verläuft. In Fig. 3 ist ein

Taktgenerator dargestellt. Dieser liefert den gezeigten Impulsfolgefrequenzverlauf 20. In diesem Verlauf sind sieben Impulse eingezeichnet. Es kann also geschehen, daß bereits mit dem ersten Impuls die Wanddicke unterhalb des Prüfkopfsystems 5 a exakt bestimmt werden konnte. In Fig. 3 ist jedoch absichtlich die Wanddicke des Rohres unterschiedlich dick eingezeichnet. Wird jetzt das Prüfsystem 5 a auf das Prüfkopfsystem 5 c umgetaktet, das vorzugsweise mit der von Prüfkopf 5 a für die dort herrschende Dicke ermittelten Resonanzfrequenz angeregt wurde, so stimmt diese wegen der jetzt unterschiedlichen Wanddicke natürlich nicht. Man braucht also mehrere Sende- und Empfangszyklen, um die Wanddicke oberhalb des Prüf kopf systems 5 c ermitteln zv. können. Dies können beispielsweise drei zusätzliche Zyklen sein. Nachdem die Wanddicke oberhalb des Prüfkopfsystems 5 c ermittelt wurde (in drei zusätzlichen Meßzyklen), kann auf das Prüfkopfsystem 5 d umgeschaltet werden. Man sieht auch aus Fig. 3, daß rechts neben dem Prüfkopfsystem 5 d die Wanddicke wieder unterschiedlich ist. Wird das Prüf kopf system 5 d mit der aus der Wanddicke oberhalb 5 c resultierenden Resonanzfrequenz angeregt, so muß eine Korrektur vorgenommen werden.

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Beispielsweise können hierfür zwei Meßzyklen nötig sein. Liegt nach diesen zwei Meßzyklen das Endergebnis zur WanddickenbeStimmung fest, kann auf das Prüfkopfsystem 5b umgetaktet werden. Hier soll die Wanddicke gleich derjenigen sein, die rom Prüf kopf system 5d ermittelt wurde. Wird das Prüfkopfsystem 5b also mit der für 5d ermittelten Resonanzfrequenz angeregt, braucht keine Korrektur mehr vorgenommen werden. Man wird also das Ergebnis bereits in einem Meßzyklus vorliegen haben.

Die Ausgabefrequenz für die Durchmesserbestimmung wird also halb so groß sein wie die Umsehaltfrequenz.

Das Beispiel der Fig. 3 zeigt, daß die Umschaltung nicht in konstanten Zeitintervallen erfolgen kann. Andererseits ist es aber erforderlich, die Umschaltung so rasch wie möglich durchzuführen. Daher wird man in bevorzugter Weise keine feste ümtaktfreguenz wählen (man könnte ja immer konstant, z.B. 10 Meßzyklen abwarten, da gesichert ist, daß innerhalb dieser Zyklenzahl der richtige Meßwert erreicht wurde). Zur Erhöhung der Meßgeschwindigkeit nimmt man die Umtaktung sofort vor, sobald das Meßergebnis vorliegt. Auf diese Weise werden sehr hohe Umtaktfrequenzen erreicht.

Das wird an einem Beispiel erläutert: Angenommen, es liegt eine Stahlwanddicke von 1,5 mm vor, so wäre die zugehörige Resonanzfrequenz etwa 2 MHz. Es werden z.B. 20 Resonanzschwingungen zur Anregung benutzt. Die hierfür verwendete Zeit liegt dann bei 10 us. Sind die Prüf kopf systeme 37 mm vom Meßobjekt entfernt, wobei das ganze Prüfsystem unter V/asser getaucht ist, so würde die Impulslaufzeit vom Prüfkopfsystem zum Meßobjekt und zurück auch etwa 10 us dauern. Vorausgesetzt, daß im Durchschnitt nach zwei Meßzyklen die Meßergebnisse vorliegen, was beispielsweise bei Präzisionsrohren sicherlich der Fall i^t^-«e-würde-in^gesaijrt-i^
Zeit von 40 us benötigt. Man kommt damit auf eine Impuls-

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folgefrequenz von 25 kHz. Selbst bei großer Meßdichte erreicht man wegen der möglichen hohen Taktfrequenz immer noch sehr hohe Prüfgeschwindigkeiten.

Bei Mitverwendung eines anderen an sich .bekannten Impulsresonanzverfahren, (OS 2.025.210), das nach einem Rückkopplungsprinzip arbeitet (Sing-around-Verfahren) kann die Umtaktung von einem Prüf kopf system auf ein anderes selbstsynchronisierend erfolgen. Hierbei entfällt der Taktgeber.

In Anlehnung an dieses Verfahren wird die Frequenz der nach der Anregung ausklingenden Schwingung des Prüflings empfangen, verstärkt und als anregende Frequenz erneut dem Prüfling zugeführt.

Man gibt zweckmäßigerweise, vgl. Fig. 4, die vom Empfangskopf 5a empfangene ausschwingende Frequenz nach Verstärkung auf den Sender-Prüfkopf 5c Dann wird die vom Empfangskopf 5C empfangene ausschwingende Frequenz nach Verstärkung auf den Sender-iKopf 5b gegeben usw.

Falls die Rohrwand unterschiedlich dick ist, wie in Fig. 3 angedeutet, beschränkt man das Verfahren solange nur auf ein Prüfkopfpaar, bis sich die Resonanzfrequenz nicht mehr ändert, d.ft. bis die richtige Resonanzfrequenz erreicht wurde.

In der Prüfpraxis wird man nicht daran interessiert sein, alle Meßwerte, die ja nun mit dieser Taktfrequenz in sehr hoher Zahl pro Zeiteinheit anfallen wurden, zu registrieren. Es geht vorwiegend darum, zu ermitteln, ob die Meßobjekte innerhalb des geplanten Toleranzbereichs liegen. Daher wird man die Auswerteschaltung so auslegen, daß dort nur bei Sollwertabweichungen Meßdaten registriert bzw. dokumentiert werden. Man wird in der bekannten Weise in die Auswerteschaltung Toleranzabweichungen einprogrammieren. Bei Über- oder

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Unterschreitung dieser zulässigen Toleranzabweichung kann eine Registrierung, eine automatische Markierung auf dem Prüfobjekt und/oder ein Abbruch des Meßvorganges gesteuert werden. So kann man a.B. eine automatische an sich bekannte Sortiereinrichtung mit der erfindungsgemäßen Schaltung koppeln .Werden Rohrstücke geprüft, so wird bei Überschreiten der zulässigen Toleranz das entsprechende Rohr aus dem Prüfbereich automatisch herausgenommen und in einen Sammelbereich gebracht, in dem nur Rohre gelagert sind, die Übertoleranz haben.

Es können die Meßdaten aller Prüfköpfe oder Prüfkopfsysteme sowohl mit einer einzigen Äuswerteeinheit für alle Prüfköpfe als auch mit je einer Änzeigeeinheit pro Prüfkopfsystem angezeigt werden.

Äußer Rohren können aber auch andere Prüf Objekte nach diesem Verfahren geprüft werden, z.B. Honigwaben-Konstruktionen der Luft- und Raumfahrt. Diese haben auf ein Wabensystem aufgesetzte Bleche.Man kann die Blechdicken und den äußeren Abstand der beiden Blechoberflächen nach vorstehendem Verfahren bestimmen.

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Claims

9. November 1973 IG/G KRÄimCRAMER GmbH. Patentansprüche

1.' UItraschallverfahren zur Messung der Wanddicken von hohlen Prüflingen, wie Profilrohren odgl. und gleichzeitiger Bestimmung des Abstandes der äußeren Schichtbegrenzungen bzw. der Wandabstände dieser Prüflinge, wie des Rohrdurchmessers, wobei von mindestens zwei vorhandenen Prüfköpfen bzw. Prüfkopfsystemen jeweils ein Prüfkopf gegenüber einer von einander gegenüberstehenden Prüflingswänden angeordnet und der Abstand dieser Prüfköpfe fest zueinander eingestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst nach dem Impuls-Resonanzverfahren die eine Wandstärke (bei 14a) mit einem zugehörigen Prüfkopfsystem (5a), dann die gegenüberliegende Wandstärke (bei 14c) mit dem gegenüberliegenden Prüfkopfsystem (5c) bestimmt wird, dann nach dem Impulslauf zeitverfahren der Abstand (y, yl) zwischen einem

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ORIGINAL INSPECTED

Prüf kopf system (5a) und der zugehörigen Wandoberfläche (bei 14a) sowie der Abstand (yl) zwischen dem gegenüberliegenden Prüfkopfsystem (5c) und der von ihm angeschallten Wandoberfläche (bei 14c) bestimmt werden und diese Abstände (y, yl) von dem Abstand zwischen den jeweiligen Prüfkopfsystempaaren (5a, 5c) subtrahiert und diese Werte angezeigt und/oder registriert werden«,

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Impuls-Scho-Signal des Impuls-Laufzeitverfahrens zur Abstandsbestimmung die 1. Anstiegsflanaefee des Impuls-Resonanz signal es ausgewertet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der der ersten Wandstärke zugehörigen Resonanzfrequenz das zur gegenüberliegenden Wand gehörende Prüfkopfsystem angeregt wird.

4. Anordnung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß um den Prüfling, z.B. ein Profilrohr (14), weitere, sich gegenüberstehende Prüfkopfsysteme (5b, 5d) angeordnet sind, die paarweise nacheinander eingeschaltet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß weitere Prüfkopfsysteme, die paarweise um z.B. ein Profilrohr angeordnet sind, paarweise nacheinander mit der aus der Bestimmung der jeweils vorhergehenden Wandstärke erhaltenen Resonanzfrequenz angeregt werden_o

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6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch, gekennzeichnet, daß durch jedes Prüfkopfsystempaar mindestens drei Anzeigenwerte gebildet sind.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch, gekennzeichnet, daß lediglich das Über- und/oder Unterschreiten einer Sollwanddicke und Über- und/oder Unterschreiten des Durchmessers von Prüflingen, z.B. Rohren, angezeigt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch, gekennzeichnet, daß Über- und/oder Unterschreiten der Sollwanddicke und/oder des Durchmessers von z.B. Rohren angezeigt werden und/oder eine Markierung des Prüfobjektes und/oder eine Sortierung durchgeführt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung aaif die Prüf kopf sy sterne selbstsynchroniaierend erfolgt.

10. Verfahren nach. Anspruch. 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltfrecjuenz kleiner oder gleich der Taktfrequenz gewählt wird.

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