DE2426270A1 - Wirbelstrompruefspulenanordnung - Google Patents
WirbelstrompruefspulenanordnungInfo
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Description
Anmelder: Institut Dr. Friedrich Förster
Prüfgerätebau Unser Zeichen: A 238
Wirbelstromprüfspulenanordnung
Die Erfindung betrifft eine Wirbelstromprüfspulenanordnung mit mindestens einer Erregerwicklung und mindestens
einer Empfängerwicklung, ,jeweils nur ein oder zwei Windungen umfassend. Wirbelstromprüfspulen finden Verwendung
für die Feststellung von Fehlern und die Ermittlung von Werkstoffeigenschaften in metallischen Prüfteilen.
Eine Prüfspulenanordnung der oben gen. Art wird beispielsweise
beschrieben in der deutschen Patentanmeldung DT - OS 2 115 247. Die dort beschriebene Prüfspulenanordnung
besitzt eine das zu prüfende Rohr umfassende Erregerwicklung mit einer Windung sowie zwei beiderseits dieser
Windung und koaxial zu ihr angeordnete Empfängerwindungen, die in Differenz geschaltet sind. Die aus der Verwendung
von Einzelwindungen resultierenden Vorteile liegen auf der Hand: Einfachheit der Konstruktion, minimaler
Isolationsaufwand, geringer Raumbedarf sowie hohes Auflösungsvermögen und kurzes ungeprüftes Rohrende wegen
der ermöglichten engen Nachbarschaft der Differenzwindungen. Daneben kommt noch ein anderer Vorteil zum Tragen.
Bei Wirbelstromprüfspulen ist es von entscheidender Bedeutung, vor allem wenn kleine Fehler bzw. Meßwerte zu
ermitteln sind, die Empfängerwicklung so nahe wie möglich an die Prüfteiloberfläche heran zu bringen. Dies
ist besonders schwierig bei unregelmäßigen geformten Prüfteiloberflächen, etwa bei komplizierten Profilen von
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Rohren. Im letzteren Falle muß die Wicklung der Prüfspu-Ie
dem Profil des Prüfteils angepaßt werden, was regelmäßig mit großem Aufwand und häufig nur unvollkommen
möglich ist, z.B. bei Profilen mit Einbuchtungen. Bei Einzelwindungen läßt sich die Anpassung an jede Prüfteiloberfläche
leicht durchführen.
Neben den genannten Vorteilen weist die Verwendung von Einzelwindungen für Prüfspulen auch schwerwiegende Nachteile
auf, die einen allgemeinen Einsatz solcher Prüfspulen
bisher verhindert haben. Wegen der für die Erregung notwendigen hohen Ströme ergeben sich Kontaktprobleme
bei den Steckverbindungen der Kabelzuleitung. Das ungewöhnlich niedrige Signalpotential auf der Empfängerseite
ermöglicht hohe Störeinstreuungen durch Fremdfelder, vor allem in der oft langen Kabelzuleitung. Dadurch
verschlechtert sich das Verhältnis von Stör- zu Nutzsignal in unzulässigem Maße. Durch die notwendige Anpassung
des Verstärkereinganges an die niederohmige Empfängerwicklung ergeben sich auch auf der Empfängerseite
Schwierigkeiten durch spontane Änderungen des Übergangswiderstandes der Steckverbindungen. Ein weiterer Punkt
betrifft die Abgleichbarkeit der Differenzwindungen auf
minimalen Trägerspannungsrest. Bei den herkömmlichen Prüfspulen hoher Windungszahl ließ sich ein genauer Abgleich
durch Zu- oder Abwickeln einiger Windungen an einer der beiden Differenzwicklungen stets leicht durchführen. Das
ist bei Einzelwindungen naturgemäß nicht mehr möglich. Dazu kommt, daß die Einzelwindungen nach der o.g. Patentanmeldung
wegen der geforderten mechanischen Festigkeit sehr massiv ausgeführt sein müssen. Das grenzt jedoch die
Möglichkeiten, Wirbelstromfeider unmittelbar über der
Oberfläche zu messen, sehr stark ein.
Die Erfindung macht sich eine Wirbelstromprüfspulenanordnung
der eingangs genannten Art zur Aufgabe, bei der die beschriebenen Nachteile nicht oder nur in wesentlich verringertem
Umfang auftreten. Insbesondere soll das
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Verhältnis von Stör- zu Nutzspannung verbessert werden. Weiterhin sollen die Spuleneigenschaften von Prüfspule
zu Prüfspule eine gute Reproduzierbarkeit aufweisen. Bei Differenzwicklungen soll durch Genauigkeit der Spulengeometrie
ein Spulenabgleich der Restspannung praktisch überflüssig werden. Darüber hinaus soll die Herstellung
der Prüfspulenanordnung weiter vereinfacht und verbilligt werden.
Die Aufgabe wird gelöst, indem bei der Prüfspulenanordnung
die Windungen der Erreger- und/oder Empfängerwicklungen als gedruckte Schaltung auf einem Träger aus
isolierendem Material angebracht sind und indem jede Erreger- und/oder Empfängerwicklung jeweils an eine Sekundärwicklung
eines Einkoppelübertragers bzw. an eine Primärwicklung eines Auskoppelübertragers angeschlossen
ist, wobei die Übertrager in der Nähe der Wicklungen angeordnet sind*
Der Einsatz der Technik der gedruckten Schaltungen ermöglicht mit sehr geringen Kosten die Verwirklichung der
geforderten hohen geometrischen Genauigkeit und damit gute Reproduzierbarkeit der Spuleneigenschaften und kleine
RestSpannungen bei Differenzschaltungen. Anpassung der
Prüfspulen an beliebige Prüfteiloberflächen oder Profile wird in einfacher Weise möglich. Die dünnen, vom
Trägermaterial gestützten Leitungszüge der Empfängerwindungen können sehr nahe an die Prüfteiloberflache herangebracht
werden, wodurch insbesondere die Empfindlichkeit für kleine Fehler erhöht wird. Durch die Anpassungsübertrager
unmittelbar in der Prüfspulenanordnung werden alle mit der Niederohmigkeit der Einzelwindungen
zusammenhängenden Probleme gelöst. Darüberhinaus wird die Prüf spannung im Auskoppelubertrager'auf ein Niveau
angehoben, bei dem Einstreuungen von Störfeldern auf den langen Zuleitungswegen praktisch keine Bedeutung
mehr haben. Weitere Ausgestaltung erfährt die Erfindung
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durch die in den Unteransprüchen gemachten Angaben.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand einiger Ausführungsbeispiele,
unterstützt von Figuren, näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:
Figur 1 eine Wirbelstromprüfspulenanordnung
Figur 2 einen Schnitt durch die Anordnung von Figur 1
Figur 3 ein Schaltschema einer Prüfanordnung
Figur 4 eine weitere Wirbelstromprüfspulenanordnung
Figur 5 eine Unteransicht der Anordnung von Figur 4
Figur 6 eine Wirbelstromprüfspulenanordnung mit einer Reihe von Empfängerwindungen
Figur 7 Seitenansicht der Anordnung von Figur 6 Figur 8 eine weitere Wirbelstromprüfspulenanordnung
Figur 9 clie gedruckte Schaltung der Anordnung von Figur
in gestrecktem Zustand.
In Figur 1 und 2 ist eine Wirbelstromprüfspulenanordnung zur Fehlerprüfung von Profilrohren dargestellt. Das
Prüfteil, das im Schnitt gezeichnete Flossenrohr 1, durchläuft die dem Profil des Flossenrohres angepaßte
Öffnung 2 einer Leiterplatte 3 aus hochwertigem Isoliermaterial, z.B. glasfaserverstärktem Epoxydharz. Die Leiterzüge
4, 5 und 6 sind nach einem der bekannten Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen auf Oberseite
und Unterseite der Leiterplatte 3 aufgebracht worden, bzw. sind nach dem Abätzen einer ursprünglich mit Leitermaterial
kaschierten Leiterplatte 3 stehen geblieben. Dabei wurde für die dargestellte Oberseite und für die
nicht sichtbare Unterseite die gleiche Reproduktionsvorlage benutzt, und zwar auf der Oberseite seitenrichtig
und auf der Unterseite seitenverkehrt. Mit der bei der photomechanischen Übertragung möglichen großen Genauigkeit
wurden so auf beiden Seiten deckungsgleiche Leiter-
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bilder erzielt, die weiter unten näher erläutert werden sollen. In Öffnungen 7, 8 und 9, 10 der Leiterplatte 3
stecken die unteren Hälften 11 und 12 der Schalenkerne von Übertragern -13 und 14. Beide Übertrager besitzen
den gleichen Aufbau und sind in Figur 1 offen dargestellt. In Figur 2, die einen Schnitt entlang der Linie H-II bildet,
ist Übertrager 14 vollständig abgebildet, d.h. mit einer zusätzlichen Wicklung 15 in konventioneller Wik- ■
keltechnik und einer zweiten Schalenkernhälfte 17. Übertrager
13 arbeitet als EinkoppelUbertrager für die Erregerwindung
18, die vom unteren Teil des Leiterzuges 6 gebildet wird. Die Erregerwindung 18 ist durch ein parallelverlaufendes
Leiterpaar 19 mit einer Leiterschleife 20, der Sekundärwindung des Übertragers 13, verbunden.
Ein deckungsgleich zum beschriebenen Leiterzug 6 verlaufender Leiterzug befindet sich dem Leiterzug 6 gegenüber
auf der Unterseite der Leiterplatte 3. Übertrager 13 besitzt eine in konventioneller Wickeltechnik hergestellte,
hier nicht dargestellte Primärwicklung, die im vorliegenden Beispiel etwa 100 Windungen umfassen soll.
Ein durch Stromfluß in der Primärwicklung erzeugter Magnetfluß durch den Schalenkern durchdringt die Sekundärwindung
20 und erzeugt einen Strom durch den Leiterzug 6 und durch den ihm gegenüber auf der Unterseite
der Leiterplatte 3 verlaufenden nicht sichtbaren Leiterzug. Beide Ströme erzeugen gemeinsam ein in axialer Richtung
des Rohres 1 verlaufendes Magnetfeld, das seinerseits die gewünschten Wirbelströme im Rohr hervorruft.
Leiterzug 5 und der ihm auf der Unterseite der Leiterplatte 3 deckungsgleich gegenüberliegende Leiterzug arbeiten
als zwei in Differenz geschaltete Empfängerwicklungen, mit je zwei Windungen, die die von Materialfehlern
des Rohres herrührenden Änderungen der Wirbelstromrückwirkungsfelder aufnehmen, in entsprechende Spannungssignale umsetzen und diese an die Primärwicklung des
Auskoppelübertragers 14 weitergeben. Zur Herstellung der
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Differenzschaltung dient eine durchplatierte Bohrung 21 r
durch die ein Ende des Leiterzuges 5 auf der Oberseite
der Leiterplatte 3 und das entsprechende Ende des Leiterzuges auf der Unterseite der Leiterplatte miteinander
verbunden sind. Als Anschlüsse der beiden in Differenz geschalteten Empfängerwicklungen ergeben sich das
Ende 22 des Leiterzuges 5 und das diesem gegenüberliegende Ende des Leiterzuges aaf der Unterseite. Leiterzug
besteht aus dem Zuleitungspaar 23 und der als Primärwindung des Übertragers 14 dienenden Schleife 24. Er ist
mit dem auf der Unterseite der Leiterplatte 3 deckungsgleich ihm gegenüberliegenden Leiterzug durch die beiden
durchplatierten Bohrungen 25 und 26 parallel geschaltet. Ein Drahtstück 27 auf der Oberseite verbindet
das Ende 22 mit der Bohrung 25, ein Drahtstück 28 auf der Unterseite (gestrichelt gezeichnet) verbindet den
Ende 22 gegenüberliegenden Anschluß der Empfängerwicklungen mit der Bohrung 26. Auf diese Weise sind die Empfängerwicklungen
an die Primärwicklung des Übertragers 14 angeschlossen, die mit der im vorliegenden Fall etwa
100 Windungen umfassenden Sekundärwicklung 15 fest verkoppelt ist. Die Prüfspannung an den Ausgangsklemmen 29
des Übertragers 14 ist bei fehlerfreiem Prüfteil 1 in
folge der hohen geometrischen Genauigkeit der Empfängerwicklungen auch ohne Abgleich praktisch Null. Bei Durchlauf
eines Fehlers im Prüfteil 1 durch die Öffnung 2 werden zu unterschiedlichen Zeiten entgegengesetzt gepolte
Spannungssignale in den Empfängerwicklungen induziert, die an den Klemmen 29 abgenommen v/erden können. Die Öffnung
2 der Spulenanordnung kann durch ein ebenfalls dem Profil des Rohres 1 angepaßtes Röhrchen aus austenitischem
Stahl vor mechanischer Beschädigung geschützt werden. Sollte in besonders gelagerten Fällen ein Abgleich der
Differenzanordnung erforderlich sein, so kann dieser dadurch realisiert werden, daß man einen Kurzschlußring
aus leitendem Material in axialer Richtung an eine der beiden Differenzwicklungen annähert.
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Figur 3 gibt eine vereinfachte Schaltung für eine Prüfspulenanordnung
nach Figuren 1 und 2 wieder. Diese umfaßt einen Wechselstromgenerator 35, die Prüfspulenanordnung
36 und ein Auswertegerät 37, das in bekannter Weise die Prüfspannung verstärkt, demoduliert und auswertet.
In der Prüfspulenanordnung 36 sind die Übertrager 13 und 14 sowie die beiden Leiterzüge 4, 5 und 6 enthalten,
die in der oben bereits beschriebenen Art untereinander verbunden sind.
Dem beschriebenen Beispiel lag der besonders günstige Fall einer gemeinsamen Leiterplatte für Prüfspulenwicklungen
und Übertragerwicklurigen zugrunde, dem ohne weiteres
Anwendungsfälle mit selbständigen Übertragern beigesellt' werden können. Im Beispiel wurden zwei Empfängerwicklungen
in Differenzschaltung betrieben. Ebenso können natürlich Empfängerwicklungen als Absolutspulen eingesetzt
werden.
In den Figuren 4 und 5 ist eine weitere einfache Prüfspulenanordnung
dargestellt, in der z.B. die Seite 40 eines Knüppels 41 auf Querfehler untersucht werden kann.
Die zugehörige elektrische Schaltung entspricht weitgehend der in Figur 3 abgebildeten. Die beiden Übertrager
entsprechen in Aufbau und Anordnung den in Figur 2 und 3 dargestellten Übertragern 13 und 14. Auch im vorliegenden
Fall befinden sich die Sekundärwindungen 42 (zweite nicht sichtbar) des Einkoppelübertragers 43, und die
Erregerwindungen 44, 45 für die Wirbelstromerzeugung sowie die Empfängerwindung 61 und die an sie angeschlossenen
Primärwindungen 48, 49 des Auskoppelübertragers auf den beiden Seiten einer beidseitig seitenrichtig nach
der gleichen Reproduktionsvorlage hergestellten Leiterplatte 51, deren Oberseite in Figur 4 und deren Unterseite
in Figur 5 abgebildet ist. Die von den Erregerwindungen 44, 45 und den zugehörigen Sekundärwindungen des
Einkoppelübertragers 43 gebildeten Leiterzüge stehen sich
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deckungsgleich gegenüber, ebenso die beiden Leiter 46 und 47. Übertrager 43, der wiederum eine nicht dargestellte,
konventionell gewickelte Primärspule enthält, speist die Erregerwindungen und erzeugt im Prüfteil
Wirbelströme. Der Leiter 46, eine mit Leitermaterial durchplatierte Bohrung 52 und der Leiter 47 bilden gemeinsam
die Empfängerwindung 61, deren Achse senkrecht
zu den Feldlinien des Erregerfeldes verläuft und deren Anschlüsse 53, 54 en den unteren Enden der Leiter 46
und 47 liegen. Die beiden Primärwindungen 48, 49 des
Auskoppelübertragers 50 sind über die mit Leitermaterial durchplatierten Bohrungen 55 und 56 parallel geschaltet.
Anschluß 53 der Empfängerwindung und Anschluß 57 des Übertragers 50 sind über eine Drahtbrücke 58
miteinander verbunden, ebenso die Anschlüsse 54 und 59 über eine Drahtbrücke 60.
Solange Empfängerwindung 61 einer fehlerfreien Prüfteiloberfläche 40 gegenübersteht wird wegen der Symmetrie
des Erregerfeldes und des von ihm verursachten Rückwirkungsfeldes der Wirbelströme keine Spannung in der
Empfängerwindung induziert, erscheint also auch keine Spannung an den Ausgangsanschlüssen 62 des Übertragers
50. Eine Störung des Rückwirkungsfeldes der Wirbelströme, hervorgerufen etwa durch einen Fehler 63, verursacht
eine der Fehlergröße entsprechende Spannung an den Ausgangsanschlüssen 62. Auch hier wird ein Abgleich in
fast allen Fällen durch die mit geringem Aufwand mögliche geometrische Genauigkeit überflüssig.
In ähnlicher Weise lassen sich einer gekrümmten Prüfteiloberfläche
angepaßte Spulenanordnungen herstellen, etwa indem zwei einseitig gedruckte Schaltungen aus
dünnem Trägermaterial auf beide Seiten einer Zwischenschicht aufgeklebt werden, deren Form der Prüfteiloberflache
entspricht, wobei an den Stellen 52, 55 und 56 die Zwischenschicht durchkontaktiert werden muß.
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Figuren 6 und 7 stellen eine Prüfspulenanordnung dar,
die erregerseitig der in den Figuren 4 und 5 gezeigten Anordnung entsprechen, die Jedoch eine Vielzahl, im
Beispiel fünf, getrennte Empfängerwindungen 71 bis 75 enthalten. Die Anordnung setzt sich zusammen aus den
beiden Leiterplatten 76', 77 und den beiden seitlich geschlitzten
Stehbolzen 78, 79, die durch Schrauben 80, 81 in der Leiterplatte 76 befestigt sind und in ihren
Schlitzen die Leiterplatte 77 haltern. Leiterplatte trägt in der weiter oben beschriebenen Weise einen Einkoppelübertrager
82 mit Schalenkern 83, nicht dargestellter Primärwicklung und einer Sekundärwicklung, von
der nur die auf der Oberseite der Leiterplatte 76 angebrachte Windung 84 sichtbar ist. Windung 84 und eine
ihr auf der Unterseite deckungsgleich gefpiüberliegende
Windung speisen Erregerwindung 85 und eine entsprechende Erregerwindung auf der Unterseite. Die Empfängerwindungen 71 bis 75 sind untereinander gleich und bestehen
aus zwei kurzen Leitern 86, 87 auf der Oberseite und einem den beiden genannten Leitern auf der Unterseite
der der Leiterplatte 76 gegenüberliegenden Leiter (gestrichelt gezeichnet). Die Leiter 86, 87 und 88 sind
durch mit Leitermaterial durchplatierte Bohrungen 89, untereinander verbunden und bilden so Windungen, deren
Achsen auf dem Erregerfeld senkrecht stehen und deren Anschlußenden die Lötstellen 91, 92 bilden. Im Gegensatz
zu Leiterplatte 76 kann Leiterplatte 77 auf Vorder- und Rückseite nach der gleichen, seitenrichtig eingesetzten
Vorlage hergestellt sein. Fünf Übertrager 95 bis 99 mit Schalenkernen 100 bis 104 sind in gleicher Weise
wie oben beschrieben auf der Leiterplatte 77 angebracht. Die Primärwicklungen dieser Übertrager werden gebildet
durch jeweils eine Halbwindung 105 auf der Vorderseite der Leiterplatte 77 und eine gleiche Halbwindung 106
(gestrichelt gezeichnet) auf der Rückseite der Leiterplatte 77, beide miteinander verbunden durch eine mit Leitermaterial
durchplatierte Bohrung 107. Über die Lötstellen
91, 92 sind die Empfängerwindungen 71 bis 75 an die zu-
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- ίο -
gehörigen Auskoppelübertrager 95 bis 99 angeschlossen, so daß Fehlersignale der Empfängerwindungen an den Ausgangsklemmen
der hier nicht dargestellten Sekundärwicklungen der Übertrager abgenommen werden können. Wie in
der Anordnung nac h Figuren 4 und 5 sind auch hier Erregerwindungen
von Empfängerwindungen geometrisch entkoppelt, solange die Empfängerwindungen fehlerfreien
Prüfteiloberflachen gegenüberstehen.
Der Vorteil der abgleichfreien Empfängersysteme, der sich aus der realisierbaren hohen geometrischen Genauigkeit
ergibt, zahlt sich umso mehr aus, je mehr Empfängersysterae
beteiligt sind. So kann z.B. eine große Anzahl von Empfängerwindungen auf einen flexiblen Träger
aufgebracht sein und über den Umfang eines langgestreckten Prüfteils, etv/a mit Sechskantprofil, verteilt sein.
Unter Anwendung der in Patentanmeldung P 2 326 391 beschriebenen Technik läßt sich dabei mit einem feststehenden
Prüfsystem die bisher nur mit rotierenden Abtastköpfen mögliche hohe Auflösung erreichen, indem man
die über den Umfang verteilten Empfängersysteme nacheinander über einen elektronischen Umschalter an ein
Auswertesystem legt. Dies ist von besonderem Interesse für von der Kreisform abweichende Profile, für die eine
Rotierabtastung der konventionellen Art nicht möglich ist.
Figur 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Prüfspulenanordnung.
Diese dient zum Prüfen von langgestrecktem, die Öffnung 110 eines Schutzrohres 111 aus austenitischem
Stahl durchlaufendem Prüfmaterial. Die verwendete Schaltung kann wiederum der in Figur 3 dargestellten
entsprechen. Um das Schutzrohr 111 ist eine einseitig belegte gedruckte Schaltung in Form des Bandes 112 gegeschlungen,
das in Figur 9 in gestrecktem Zustand dargestellt ist und das aus einseitig kaschiertem hochflexiblem,
dünnem Trägermaterial hergestellt wurde. Auf dem
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Träger 113 mit der Einschnürung 120 befinden sich an den
beiden Außenseiten zwei Leiterzüge 114 und 115, dazwischen
zwei weitere Leiterzüge 116 und 117, von denen der
erstere eine Kehrtwendung 133 durchführt und die alle im wesentlichen parallel verlaufen. Entlang der Linien
118 und 119 wird ein Einschnitt in den Träger 113 durchgeführt.
Anschließend wird das Band 112 an seinen Enden .121, 122 zu einem endlosen Ring zusammengefügt, wobei
der Bereich C überlappen soll. Die Leiterzüge 114 und 115-sowie die Leiterzüge 116, 117 werden an der Überlappungsstelle
durchkontaktiert, so daß drei geschlossene Leiterschleifen entstehen. Im Bereich A wird das Band
112 zu einer Schleife 132 um das Schutzrohr 111 geschlungen,
an den Enden des Bereiches A scharf abgeknickt und auf dem Schutzrohr verklebt. Das entlang den Linien 118,
119 abgetrennte innere Leiterstück zieht man im Bereich B nach unten heraus, sorgt für scharfe Knicke an den
Grenzen des Bereiches B und formt kreisförmige Schleifen 123 und 124, 125 aus den inneren und den äußeren
Leiterstücken im Bereich B. Aus den Schalenkernhälften 126, 127, der Sekundärwicklung 128 mit Anschlüssen 129
und der Schleife 123 setzt man den in auseinandergezogener Anordnung dargestellten Auskoppelübertrager 130.zusammen.
Der der Einfachheit halber nicht dargestellte Einkoppelübertrager 133 mit den Schleifen 124, 125 als
Sekundärwicklung besitzt den gleichen Aufbau und wird ebenfalls zusammengesetzt. Die beiden Bohrungen 131
und 132 befinden sich exakt übereinander und werden
durchkontaktiert. Nach Durchführung der beschriebenen Maßnahmen ist eine Prüfspulenanordnung entstanden mit
zwei äußeren Erregerwindungen und zwei dazwischen angeordneten,
wegen der Kehrtwendung 133 in Differenz geschalteten Empfängerwindungen, mit einem an die Erregerwindungen
angeschlossenen Einkoppelübertrager 133 und mit einem an die Empfängerwindungen angeschlossenen
Auskoppelübertrager 130. Die Arbeitsweise der Anordnung weicht von der der weiter oben beschriebenen Anordnungen
nicht ab.
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Es ist leicht zu erkennen, daß auch die zuletzt beschriebene Prüfspulenanordnung leicht an beliebige Prüfteilprofile
angepaßt werden kann, indem man z.B. vor dem Aufkleben von Band 112 dem Schutzrohr 111 die gewünschte
Profilform gibt. Eine Reihe von Abwandlungen ist möglich, etwa eine Absolutspulenanordnung mit nur einer Empfängerwicklung,
eine Anordnung mit außenliegenden Empfängerwindungen, mit auf verschiedenen Seiten der Trägerfolie
liegender Erreger- bzw. Empfängerwicklung, oder mit in Differenz geschalteten Erregerwindungen. In jedem Fall
ist hohe geometrische Genauigkeit und d8mit gute Reproduzierbarkeit der Anordnung möglich. Durch die sehr dünne
Trägerfolie lassen sich bisher noch nicht realisierbare minimale Abstände zwischen Prüfteil und Empfängerwicklung
erzielen.
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Claims (7)
- PATENTANSPRÜCHE:Ιζ 1)JWirbelstromprüfspulenanordnung mit mindestens einer
Erregerwicklung und mindestens einer Empfängerwicklung, jeweils nur ein oder zwei Windungen umfassen,
dadurch gekennzeichnet,daß die Windungen (18; 44, 45; 47; 85; 114 A, 115 A und/oder 5; 61; 71 bis 75; 116 A) der Erreger- und/oder Empfängerwicklungen als gedruckte Schaltung auf einem Träger (3, 43, 76, 113) aus isolierendem Material angebracht sind unddaß jede Erregerwicklung und/oder jede Empfängerwicklung jeweils an eine Sekundärwicklung (20; 42 > 84; 124, 125) eines Einkoppelübertragers (13; 43; 82) bzw. an eine Primärwicklung (24; 48; 105, 106; 123) eines
Auskoppelübertragers (14; 50; 95 bis 99; 130) angeschlossen ist, wobei die Übertrager in der Nähe der Wicklungen angeordnet sind. - 2) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß jede Sekundärwicklung eines Einkoppelübertragers und/oder jede Primärwicklung eines Auskoppelübertragers ebenfalls als gedruckte Schaltung ausgeführt
ist. - 3) Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,daß jede Sekundärwicklung eines Einkoppelübertragers und/oder jede Primärwicklung eines Auskoppelübertragers als gedruckte Schaltung auf einem gemeinsamen Träger mit Erreger- und/oder Empfängerwicklung angebracht ist.5 0 9850/0535
- 4) Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,daß Jeder Einkoppelübertrager und/oder jeder Auskoppelübertrager neben der gedruckten Sekundär- bzwo Primärwicklung eine Primär- bzw. Sekundärwicklung in konventioneller Wickeltechnik enthält.
- 5) Anordnung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet,daß der Träger aus flexiblem Material besteht.
- 6) Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet,daß im Bereich der Sekundärwicklung jedes Einkoppelübertragers und/oder im Bereich der Primärwicklung jedes Auskoppelübertragers im Träger jeweils wenigstens eine Aussparung (7; 8; 9; 10) vorgesehen ist, durch die der ferromagnetische Kern (11; 17) des Übertragers (13; 14) so hindurchgreift, daß ein Magnetfluß im Kern die Wicklungen des Übertragers umfaßt.509850/0535
- 7) Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,daß die Erregerwicklungen (114 A, 115 A), die . Sekundärwicklungen (114 B, 115 B) des Einkoppelübertragers und die dazwischen liegenden Verbindungen sowie die Empfängerwicklungen (116 A), die Primärwicklungen (117 B) des Auskoppelübertragers (130) und die dazwischen liegenden Verbindungen aus im gestreckten Zustand des Trägers weitgehend parallel verlaufenden Leiterzügen (114; 115; 116; 117) bestehen, die an den Enden so miteinander verbunden sind, daß endlose Schleifen entstehen, wobei diese so geformt sind, daß ein Teil der Schleifen (132) die Prüfspule bildet und ein anderer Teil der Schleifen (124, 125; 123) die Wicklungen der Übertrager bildet.Θ) Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,daß durch Einschnitte (118; 119) in. den Träger (113) entlang den Leiterzügen diese über einen Teil ihrer Länge von einander getrennt werden und auseinandergebogen werden, um in verschiedene Übertrager (130; 133) eingeschleift zu werden.509850/0535
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