DE2433527A1

DE2433527A1 - DEVICE FOR NON-DESTRUCTIVE MATERIAL TESTING

Info

Publication number: DE2433527A1
Application number: DE19742433527
Authority: DE
Inventors: Donald Edward Savoy
Original assignee: AMF Inc
Current assignee: AMF Inc
Priority date: 1973-10-03
Filing date: 1974-07-12
Publication date: 1975-04-24

Description

Vorrichtung zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung ~ ~~ ~ ~ ~~ ~~~ ~~~ ~~~ ~~ ~ ~~ ~ ~~ ~ ~~ ~~ ~~ ~~ ~~ ~~~ ~~~ ~~ ~~~ Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung des Endbereiches eines ferromagnetischen Elementes.Device for non-destructive testing of materials ~ ~~ ~ ~ ~~ ~~~ ~~~ ~~~ ~~ ~ ~~ ~ ~~ ~ ~~ ~~ ~~ ~~ ~~ ~~~ ~~~ ~~ ~~~ The invention relates to a device for the non-destructive testing of the end area of a ferromagnetic Element.

Zur Herstellung nahtgeschweißter Rohre und anderer rohrförmiger Erzeugnisse benutzt man Stahlbleche aus dem Walzwerk. Diese Bleche werden auf Maß zugeschnitten, in Rohrform gebracht und durch Anbringen einer Schweißnaht in ein geschlossenes rohrförmiges Erzeugnis verwandelt. Die dabei entstehenden rohrförmigen Produkte können beispielsweise zu einer Pipe Line zusammengesetzt werden, wobei aufeinanderfolgende Rohrlängen an ihren Enden durch eine Umfangsschweißung miteinander vereinigt werden. Die Qualitätsnormen der Industrie fordern, daß die Endbereiche der Rohre, wo die Umfangsschweißungen vorgenommen werden, keine Fehlerquellen bildenden Unregelmäßigkeiten wie beispielsweise laminare Defekte aufweisen, damit man Umfangsschweißungen von hoher Qualität herstellen kann. Bei der Herstellung von Stahlblechen, aus denen Rohre geformt werden, entstehen manchmal laminare Defekte, und diese können auch im Endbereich eines Rohres vorhanden sein, wo die Umfangsschweißung stattfinden soll.For the manufacture of seam-welded pipes and other tubular products steel sheets from the rolling mill are used. These sheets are cut to size, brought into tube shape and by making a weld into a closed one transformed tubular product. The resulting tubular products can, for example, be put together to form a pipe line, with successive Pipe lengths are united at their ends by a circumferential weld. Industry quality standards require that the ends of the pipes where the Perimeter welds are made, no sources of error educational Have irregularities such as laminar defects, so that peripheral welds can be made of high quality. In the manufacture of steel sheets from which When pipes are formed, laminar defects sometimes arise, and so can they be present in the end area of a pipe where the circumferential welding takes place target.

Es wurde bisher eine Endbereich-Prüfvorrichtung mit einer Spinne oder einer Klaueneinrichtung benutzt; diese Spinne oder Klaueneinrichtung wurde an das Ende eines rohrförmigen Elementes angeklammert, und sie trug eine Zentralstange, welche in das Ende des rohrförmigen Elementes hineinragte. Die Zentral stange trägt an ihrem inneren Ende einen Prüfkopf oder Wandler. Zentralstange und Prüfkopf wurden entweder manuell oder motorisch vom äußeren Ende der Zentralstange her zum Rotieren gebracht.It has been an end-of-the-range testing device with a spider or a claw device used; this spider or claw device was attached to the Clamped to the end of a tubular element, and it carried a central rod, which protruded into the end of the tubular element. The central rod carries a probe or transducer at its inner end. Central rod and test head were either manually or by motor from the outer end of the central rod for rotating brought.

Die bekannte Vorrichtung ist etwas mühsam zu handhaben und erfordert einige Zeit und Aufwand beim Aufbauen und Abnehmen.The known device is somewhat cumbersome to use and requires some time and effort in building and losing weight.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung, insbesondere zur Feststellung von Fehlern im Endbereich von rohrförmigen Elementen aus ferromagnetischem Material so zu gestalten, daß sie bei kleinen Abmessungen und leichter Bedienbarkeit zuverlässig und vielseitig im Betrieb ist.The invention is based on the object of providing a device for non-destructive Material testing, especially for the detection of defects in the end area of tubular To make elements of ferromagnetic material so that they are small in size and ease of use is reliable and versatile in operation.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zu der Vorrichtung eine Gehäuseeinheit gehört, die mit Rädern versehen und durch diese freistehend auf einer Oberfläche des Elementes abgestützt ist; daß die Gehäuseeinheit eine Motorantriebseinrichtung besitzt und mit dieser auf ihren Rädern auf der Oberfläche fortbewegbar ist; daß an der Gehäuseeinheit eine Magneteinrichtung zur Erzeugung eines magnetischen Kreises mit dem Element vorhanden ist, welcher so große Anziehungskräfte erzeugt, daß die Räder während der Fortbewegung über die Elementoberfläche mit derselben in Kontakt bleiben; und daß an der Gehäuseeinheit eine Einrichtung vorhanden ist, mittels der''die Einheit auf einer gewünschten Bahn relativ zum Endbereich des Elementes gehalten wird, während sich die Einheit über die Oberfläche des Elementes fortbewegt.According to the invention this object is achieved in that to the device a housing unit is one that is wheeled and freestanding through them is supported on a surface of the element; that the housing unit is a motor drive device owns and with these can be moved on their wheels on the surface is; that on the housing unit a magnetic device for generating a magnetic Circle with the element is present, which creates such great attractive forces, that the wheels during the movement over the element surface with the same keep in touch; and that there is a device on the housing unit, by means of the ″ the unit on a desired path relative to the end region of the element is held while the unit moves across the surface of the element.

Vorzugsweise besitzt die Magnet einrichtung Pol schuhe, welche sich in geringem Abstand von der Oberfläche des ferromagnetischen Elementes befinden, Mit Hilfe der angetriebenen Räder kann die Vorrichtung am inneren oder äußeren Umfang eines rohrförmigen Elementes rotieren, während eine zur Vorrichtung gehörende zerstörungsfreie Prüfeinrichtung, beispielsweise in Form eines-Ultraschall-Wandlers, den Endbereich des rohrförmigen Elementes mit Ultraschall prüft.Preferably, the magnet device has pole shoes, which are are at a short distance from the surface of the ferromagnetic element, With the help of the driven wheels, the device can be on the inner or outer circumference of a tubular element rotate, while one belonging to the device is non-destructive Test device, for example in the form of an ultrasonic transducer, the end area of the tubular element is checked with ultrasound.

Die Einrichtung, welche die Gehäuseeinheit auf der gewünschten Bahn relativ zum Endbereich des Elementes führt, kann aus einer Einrichtung zur Erzeugung einer die Gehäuseeinheit von dem Ende des Elementes axial fortziehenden Kraft, und einer an der Gehäuseeinheit angebrachten Abtasteinrichtung bestehen, welche dieser Kraft unter Angriff am Ende des Elementes widersteht und die Gehäuseeinheit bei ihrer Rotation um das Elemente in einer gewünschten Kreisbahn hält.The facility that puts the housing unit on the desired track leads relative to the end region of the element can be generated from a device a force axially pulling the housing assembly away from the end of the member, and a scanning device attached to the housing unit, which this Resists force under attack at the end of the element and the housing unit at their rotation around the elements in a desired orbit.

Dabei kann die Einrichtung zur Erzeugung der axial fortziehenden Kraft aus einer an der Gehäuseeinheit angebrachten zweiten Magneteinrichtung bestehen, die mit einer Endkante des Elementes einen magnetischen Kreis bildet und somit eine axial gerichtete Anziehungskraft zwischen Gehäuseeinheit und Element erzeugt Alternativ dazu kann diese Einrichtung zur Erzeugung der axial fortziehenden Kraft dadurch gebildet werden, daß zumindest eines der Räder gegenüber dem Ende des rohrförmigen Elements etwas schräggestellt ist, so daß beim Rotieren der Gehäuseeinheit eine Axialkraft erzeugt wird, welche die Gehäuseeinheit axial vom offenen Ende in das rohrförmige Element hineinzieht.The device for generating the axially retracting force can thereby from one attached to the housing unit second magnetic device exist, which forms a magnetic circuit with one end edge of the element and thus an axially directed force of attraction between the housing unit and the element Alternatively, this device can be used to generate the axially retracting Force are formed in that at least one of the wheels opposite the end of the tubular member is slightly inclined, so that when rotating the housing unit an axial force is generated, which the housing unit axially from the open end in pulls the tubular element into it.

In beiden Alternativfällen greift die Abtasteinrichtung an der Stirnfläche des rohrförmigen Elementes an, widersteht den Axialkräften und gestattet eine Gehäuserotation um den Endbereich ohne axiale Verschiebung und ohne Herausfallen aus dem Endbereich des rohrförmigen Elementes. Sobald man die Vorrichtung in den Endbereich eines rohrförmigen Elementes eingesetzt hat,wird sie durch die magnetischen Anziehungskräfte am Rohr festgehalten und rotiert um das Ende des rohrförmigen Elementes, so daß die Prüfoperation ohne Hilfskräfte durchgeführt werden kann.In both alternative cases, the scanning device engages on the end face of the tubular element, withstands the axial forces and allows the housing to rotate around the end area without axial displacement and without falling out of the end area of the tubular element. Once you put the device in the end of a tubular Element has been used, it is due to the magnetic forces of attraction on the pipe pinned and rotated around the end of the tubular member so that the testing operation can be carried out without assistants.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: Fig. 1 bis 3 je eine Teilend-, Teilseiten- bzw. Unteransicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Prüfvorrichtung; Fig. 4 eine vereinfachte Teilansicht einer Einrichtung zum Führen der Vorrichtung auf einem gewünschten Umfangspfad, während die Vorrichtung um den Endbereich eines Rohres rotiert; und Fig. 5 eine ebenfalls vereinfachte Ausschnittsdarstellung einer ähnlichen, eine Alternative zu Fig. 4 darstellenden Führungseinrichtung.The invention is described below with reference to a drawing explained in more detail. 1 to 3 each show a partial end, partial side and bottom view a preferred embodiment for a test device according to the invention; 4 shows a simplified partial view of a device for guiding the device on a desired circumferential path, while the device around the end portion of a Tube rotates; and 5 shows a likewise simplified detail representation a similar guide device showing an alternative to FIG. 4.

Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Vorrichtung dient der zerstörungsfreien Untersuchung auf Fehl erstellen im Endbereich eines ferromagnetischen Rohres 10, welches zur Vorbereitung einer Umfangsschweißung angeschrägt ist. Die Vorrichtung ist in einer Gehäuseeinheit 12, bestehend aus Seitenplatten 13, 14, Endplatten 16, 17 und einer Deckplatte 18, untergebracht. Vorzugsweise sind alle vorgenannten Platten aus einem nicht magnetischen Material wie Aluminium hergestellt.The device shown in Figures 1 to 3 is non-destructive Examination for defects in the end area of a ferromagnetic tube 10, which is beveled in preparation for a circumferential weld. The device is in a housing unit 12, consisting of side plates 13, 14, end plates 16, 17 and a cover plate 18, housed. Preferably all of the aforementioned panels are made from a non-magnetic material such as aluminum.

An die unteren Ecken der Endplatten 16 und 17 angeformte Füße 20 sitzen als Lagerbuchsen zur Aufnahme von Achsen 22 und23 dienende Öffnungen. Die aus nicht-magnetischem Material hergestellten Achsen 22 und 23 werden durch Scheiben, die beispielsweise mit Klemmschrauben an den Achsenden befestigt sind, in Position gehalten, und auf diesen Achsen 22 und 23 drehbar gelagerte Rollen bzw.At the lower corners of the end plates 16 and 17 molded feet 20 sit Openings serving as bearing bushes to accommodate axles 22 and 23. The ones made of non-magnetic Material made axles 22 and 23 are made by discs, for example attached to the axle ends with clamping screws, held in position, and on these axles 22 and 23 rotatably mounted rollers or

Räder 31, 32 bzw. 33, 34 tragen die gesamte Gehäuseeinheit 12 auf der inneren Oberfläche des Rohres 10. Die Räder 31 bis 34 bestehen zumindest an ihrem äußeren Umfang aus Kunststoff wie beispielsweise Polyurethan, damit gegenüber der Innenoberfläche des Rohres 10 eine gute Haftwirkung erzielt wird.Wheels 31, 32 and 33, 34 support the entire housing unit 12 the inner surface of the tube 10. The wheels 31 to 34 are at least on their outer periphery made of plastic such as polyurethane, so opposite the inner surface of the tube 10 a good adhesive effect is achieved.

Auf jeder Achse 22 und 23 ist ein Kettenrad 36 bezw. 37 befestigt, welches über eine Kette 38 bzw. 39 mit einem auf der Welle eines Antriebsmotors 44 befestigten Kettenrad 41 bzw. 42 in Verbindung steht. Der an einem Träger 45 befestigte Antriebsmotor 44 kann ein Untersetzungsgetriebe 46 tragen. Über den Motor 44 können also die Achsen 22 und 23 und die darauf sitzenden Räder 31 bis 34 so angetrieben werden, daß die Gehäuseeinheit 12 am Innenumfang des Rohres 10 rotiert. Nachstehend wird erläutert, welche Einrichtungen vorgesehen sind, damit die Gehäuseeinheit 12 ohne zusätzliche Tragkonstruktion eine vollständige Umlaufbahn über 360 um das Rohr 10 vollenden kann.On each axis 22 and 23 a sprocket 36 is BEZW. 37 attached, which via a chain 38 or 39 with one on the shaft of a drive motor 44 attached sprocket 41 or 42 is in connection. The one on a carrier 45 attached drive motor 44 can carry a reduction gear 46. About the engine 44, the axles 22 and 23 and the wheels 31 to 34 seated on them can thus driven be that the housing unit 12 on the inner circumference of the Tube 10 rotates. The following explains which facilities are provided so that the housing unit 12 is complete without an additional support structure Can complete orbit over 360 around the tube 10.

Zur zerstörungsfreien Werkstoffsprüfung trägt die Gehäuseeinheit 12 einen Prüfkopf 20, beispielsweise in Form eines Ultraschallgerätes. Gemäß Bodenansicht in Fig. 3 besitzt der Prüfkopf 50 zwei Ultraschall-Kristallwandler 51 und 52 in einem Kunststoffgehåuse 53; dieses wird durch einen Rahmen 55 gehalten, der seinerseits durch einen Bügel oder eine Gabel 57 so gehalten ist, daß eine besonders geformte und mit einer Öffnung versehene Verschleißplatte 58 guten Kontakt zur Innenoberfläche des Rohres 10 ergibt.The housing unit carries 12 for the non-destructive testing of materials a test head 20, for example in the form of an ultrasound device. According to floor view In Fig. 3, the test head 50 has two ultrasonic crystal transducers 51 and 52 in a plastic housing 53; this is held by a frame 55, which in turn is held by a bracket or fork 57 so that a specially shaped and apertured wear plate 58 in good contact with the inner surface of the tube 10 results.

Aus Fig. 2 und 3 läßt sich entnehmen, daß dieGabel 57 vom Ende eines Armes 60 getragen wird, der drehbar an einem Tragelement 62 befestigt ist, welcher seinerseits mit Schrauben 63 an der Endplatte 17 angeschraubt ist. Eine Torsionsfeder 65 drückt den Arm 60 nach unten, so daß die Verschleißplatte 58 guten Kontakt zur Oberfläche von Rohr 10;hält.From Figs. 2 and 3 it can be seen that the fork 57 is formed from the end of a Arm 60 is supported, which is rotatably attached to a support member 62, which is in turn screwed to the end plate 17 with screws 63. A torsion spring 65 pushes the arm 60 downward so that the wear plate 58 makes good contact with the Surface of tube 10; holds.

Über flexible Schläuche 73 und 74 (Fig. 3) wird in Kanäle 69 und 70 des Rahmens 55 eine Ultraschall-Koppelflüssigkeit wie beispielsweise Wasser eingeführt, welche vorhandene Räume zwischen den Ultraschall-Wandlern 51 und 52 und der Innenoberfläche des Rohres 10 ausfüllt.Via flexible hoses 73 and 74 (FIG. 3), ducts 69 and 70 an ultrasonic coupling liquid such as water is introduced into the frame 55, which spaces exist between the ultrasonic transducers 51 and 52 and the inner surface of the tube 10 fills.

Der Prüfkopf 50 enthält elektrische Anschlüsse 76 und 77 für die Kristallwandler. Anßtelle der zwei Kristallwandler 51 und 52 kann der Prüfkopf 50 nur mit einem Kristall ausgestattet sein. Das Ultraschallgerät kann ein kommerziell zu beziehendes Gerät sein, und dessen Konstruktion und Betriebsweise ist nicht Bestandteil dieser Erfindung.The test head 50 contains electrical connections 76 and 77 for the crystal transducers. Instead of the two crystal converters 51 and 52, the test head 50 can only use one crystal be equipped. The ultrasound machine can be a commercially available machine and its construction and operation do not form part of this invention.

Die bereits angedeutete Einrichtung, mittels der die Gehäuseeinheit 12 ohne zusätzliche Trageinrichtung vollständig über den Innenumfang des Rohres 10 rotieren kann, enthält einen Elektromagneten 80 mit einer Spule 81, einem Kern 82 und zwei abnehmbaren Polschuhen 83 und 84, deren Unterseiten eine Durchlaßausnehmung für die Achse 22 bzw. 23 besitzen. Gemäß Fig. 1 und 2 sind die Pol schuhe 83 und 84 so geformt und angeordnet, daß zwischen ihren Unterseiten und der Innenoberfläche des Rohres 10 je ein enger gleichmäßiger Luftspalt 87 bzw.The device already indicated, by means of which the housing unit 12 completely over the inner circumference of the tube without additional support equipment 10 can rotate, contains an electromagnet 80 with a coil 81, a core 82 and two removable pole pieces 83 and 84, the undersides of which have a passage recess for the axis 22 and 23 respectively. 1 and 2, the pole shoes are 83 and 84 shaped and arranged so that between their undersides and the inner surface of the pipe 10 each has a narrow, uniform air gap 87 or

88 gebildet wird. Somit bildet der Kern 82 mit den Polschuhen 83 und 84 sowie dem gegenüberliegenden Abschnitt des ferromagnetischen Rohres 10 einen im wesentlichen geschlossenen magnetischen Kreis, der nur durch die engen Luftspalte 87 und 88 unterbrochen ist. Dieser magnetische Kreis erzeugt eine Anziehungskraft von solcher Größe, daß die Räder 31 bis 34 gegen die Innenoberfläche des Rohres 10 gedrückt werden, diese nichtmagnetischen Räder jedoch in der Lage sind, unter der Einwirkung ihres Antriebes die Gehäuseeinheit 12 vorwärts zu bewegen. Die Stärke des Elektromagneten ao und die Parameter des magnetischen Kreises sind so abgestimmt, daß die erzeugte magnetische Anziehungskraft die Räder 31 bis 34 im Verlauf einer vollständigen 360°-Rotation der Gehäuseeinheit 12 über den Innenumfang des Rohres 10 gegen die Rohroberfläche drückt.88 is formed. Thus, the core 82 forms with the pole pieces 83 and 84 and the opposite section of the ferromagnetic tube 10 a essentially closed magnetic circuit, which is only created by the narrow air gaps 87 and 88 is interrupted. This magnetic circuit creates an attraction of such a size that the wheels 31-34 against the inner surface of the pipe 10 but these non-magnetic wheels are able to under the action of their drive to move the housing unit 12 forward. The strenght of the electromagnet ao and the parameters of the magnetic circuit are matched so that the generated magnetic attraction force the wheels 31 to 34 in the course of a complete 360 ° rotation of the housing unit 12 over the inner circumference of the tube 10 presses against the pipe surface.

Bei dieser Rotation der Gehäuseeinheit 12 innerhalb des Rohres 10 kann die Einheit eine Tendenz zeigen, sich parallel zur Rohrachse zu verschieben, und zwar entweder vom Endbereich des Rohres nach innen oder nach außen; im letzteren Fall könnte die ganze Vorrichtung aus dem offenen Rohrende herausfallen. Zur Vermeidung solcher Axialverschiebung nach innen sind an den Achsen 22 und 23 Abtasteinrichtungen in Form von Scheiben 90 bzw.During this rotation of the housing unit 12 within the tube 10 the unit can show a tendency to shift parallel to the pipe axis, either from the end of the tube inwards or outwards; in the latter If so, the whole device could fall out of the open pipe end. To avoid such inward axial displacement are on the axes 22 and 23 Scanning devices in the form of disks 90 or

91 angebracht. Diese Abtastscheiben 90 und 91 sind in ihrem Durchmesser größer als die Räder 31 bis 33 und von den entsprechenden Rädern 31 und 33 durch Zwischenscheiben 93 und 94 getrennt. Der Abstand ist so gewählt, daß sich der Prüfkopf 50 in seiner richtigen Prüfposition gegenüber dem Endbereich des Rohres 10 befindet, wenn die Abtastscheiben 90und 91 am stirnseitigen Ende 95 des Rohres 10 anliegen. Fig. 3 läßt ferner erkennen, daß die Achsen 22 und 23 weder zur Achse des Rohres 10 noch zueinander parallel verlaufen, sondern geringfügig schiefgestellt sind, so daß sie gemäß Fig. 3 gegenüber Linien 98 und 99, die parallel zur Achse des zu prüfenden Rohres.91 attached. These scanning disks 90 and 91 are different in diameter larger than the wheels 31 to 33 and from the respective wheels 31 and 33 through Intermediate disks 93 and 94 separated. The distance is chosen so that the probe is 50 is in its correct test position opposite the end region of the pipe 10, when the scanning disks 90 and 91 are in contact with the front end 95 of the tube 10. Fig. 3 also shows that the axes 22 and 23 neither to the axis of the tube 10 still run parallel to each other, but are slightly inclined, so that they are shown in FIG. 3 with respect to lines 98 and 99, which are parallel to the axis of the to testing pipe.

verlaufen, einen kleinen Winkel einschließen. Beide Achsen sind gegenüber der Parallelen geringfügig nach außen verlagertt und somit tendieren die schräggestellten Räder 31 bis 34 entweder bei einer Vorrichtungsrotation im Uhrzeigersinne oder im Gegenuhrzeigersinne um das Rohr 10 dazu, die Gehäuseeinheit 12 weiter in das Rohrinnere hineinzubewegen, also in Fig. 2 nach links. Da jedoch die Abtastscheiben 90 und 9l.qeweglich am Ende des Rohres angreifen, wird diese Axialbewegung der Gehäuseeinheit während ihrer Rotation um das Rohr verhindert. Somit folgt die Gehäuseeinheit 12 einer Kreisbahn auf der Innenoberfläche des Rohres 10, wenn der Antriebsmotor 44 die Räder 31 bis 34 antreibt.run, include a small angle. Both axes are opposite of the parallels are shifted slightly outwards and thus the inclined ones tend to be Wheels 31 through 34 either clockwise or in the device rotation In a counterclockwise direction around the tube 10, the housing unit 12 further into the interior of the tube move in, so in Fig. 2 to the left. However, since the scanning disks 90 and 9l.qeweglich attack the end of the tube, this axial movement of the housing unit prevented from rotating around the pipe. The housing unit 12 thus follows a circular path on the inner surface of the tube 10 when the drive motor 44 the wheels 31 to 34 drives.

Für den Betrieb der Prüfeinrichtung ist es erwünscht, daß der Antriebsmotor 44 in seiner Laufrichtung umkehrbar ist und beispielsweise eine Umdrehung um das Rohr in der einen Richtung und die nächste Umdrehung in der entgegengesetzten Richtung ausführt. Dadurch Wird ein unerwünschtes Verdrillen der Flettrischen Anschlußleitungen und der flexiblen Schläuche 73 und 74 verhindert.For the operation of the test device, it is desirable that the drive motor 44 is reversible in its running direction and, for example, one revolution around the Tube in one direction and the next turn in the opposite direction executes. This causes undesirable twisting of the connecting lines and the flexible hoses 73 and 74 prevented.

Die beschriebene Vorrichtung ist vielseitig einsetzbar, und eine Grundausführung der Vorrichtung läßt sich leicht so ausrüsten, daß sie die Endbereiche von Rohren mit unterschiedlichem Durchmesser, und zusätzlich die End- oder Kantenbereiche von Flachmaterial prüfen kann. Gemäß Fig.The device described is versatile and a basic design the device can easily be equipped so that they the end portions of pipes with different diameters, and additionally the end or edge areas of Can examine flat material. According to Fig.

1 und 2 sind die Pol schuhe 83 und 84 durch Schrauben lösbar am Kern 82 befestigt. Auch sind die Unterseiten der Pol schuhe so geformt, daß ein gleichmäßig enger Luftspalt zwischen ihnen und der Innenoberfläche des Rohres 10 gebildet wird. In der Praxis kann man eine Anzahl von Polschuh-Paaren mit unterschiedlicher Bodenkontur auf Lager halten, so daß man beim PrüEen unterschiedlicher Rohrabmessungen einfach ein passendes Polschuh-Paar in den zusammen mit dem Kern 82 gebildeten magnetischen Kreis einzusetzen hat. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß immer ein gleichmäßiger engerxLuftspalt 87 und 88 zur Verfügung steht. Zum Prüfen eines flachen Plattenmaterials würde man beispielsweise Polschuhe 83 und 84 mit zur Oberfläche des Flachmaterials parallelen flachen Unterseiten verwenden. Zur abwechselnden Prüfung von Rohren unterschiedlicher Größe bzw. von Flachmaterial muß es nicht notwendig sein, die geformte Verschleißplatte 58 des Prüfkopfes 50 zu wechseln, um diese ebenfalls an die zu prüfende Oberfläche anzupassen. Ferner können die Polschuhe 83 und 84 so geformt sein, daß die Gehäuseeinheit 12 anstatt auf der Innenoberfläche auf der äußeren Oberfläche eines Rohres ablaufen kann.1 and 2, the pole shoes 83 and 84 are detachable by screws on the core 82 attached. Also, the undersides of the pole shoes are shaped so that a uniform narrow air gap is formed between them and the inner surface of the tube 10. In practice, you can have a number of pole piece pairs with different ground contours keep in stock so that you can easily test different pipe dimensions a matching pair of pole pieces in the magnetic formed together with the core 82 Circle has to insert. In this way it is guaranteed that there is always a more even narrow air gap 87 and 88 is available. For testing a flat plate material one would, for example, pole shoes 83 and 84 with the surface of the flat material use parallel flat bottoms. For alternating testing of pipes of different types Size or from flat material, it does not have to be necessary, the molded wear plate 58 of the test head 50 to change them to the surface to be tested adapt. Furthermore, the pole pieces 83 and 84 can be shaped so that the housing unit 12 run on the outer surface of a pipe instead of the inner surface can.

Die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung ist extrem vielseitig und einfach in der Anwendung, darüber hinaus gewichtsmäßig relativ leicht und durch eine Person leicht zu handhaben. Hat man die Vorrichtung an den Endbereich eines Rohres angesetzt und die Abtastscheibe 90 und 91 mit mit dem stirnseitigen Ende des Rohres 10 in Verbindung gebracht, dann braucht die Bedienungsperson nur noch nach jedem von der Vorrichtung im Rohr durchgeführten Umlauf die Laufrichtung des Antriebsmotors 44 umzuschalten, damit der nächste Umlauf in entgegengesetzter Richtung abläuft, und auch dieser Schaltvorgang kann mittels eines relativ einfachen Schaltgerätes noch automatisch durch führt werden, falls erwünscht. Die Bedienungsperson kann die Prüfvorrichtung in jeder Position auf ihrer Umfangsbahn anhalten und die Laufrichtung umkehren, wenn ein bestimmter Bereich aus gegebenem Anlaß doppelt geprüft werden soll. Weil die Vorrichtung freistehend oder selbsttragend mit der zu prüfenden Objektoberfläche verbunden ist, läßt sich jeder Endbereich in äußerst kurzer Zeit prüfen. Dieses Ergebnis steht im Gegensatz zu bekannten Vorrichtungen, die nicht freistehend auf der Innenoberfläche des Rohres angebracht sind, sondern stattdessen beispielsweise mittels Hilfseinrichtungen wie Klammern oder -Spinnen befestigt sind, die man erst anbringen und dann vom Ende des zu prüfenden Rohres entfernen muß. Die bekannten Vorrichtungen haben außerdem oftmals ziemlich umständliche Antriebseinrichtun gen.The test device according to the invention is extremely versatile and simple in the application, also relatively easy in terms of weight and by one person easy to use. Once the device has been attached to the end of a pipe and the scanning disc 90 and 91 with the front end of the tube 10 in Connected, then the operator just needs to each Circulation carried out by the device in the pipe determines the direction of rotation of the drive motor 44 to switch over so that the next cycle runs in the opposite direction, and this switching process can also be carried out by means of a relatively simple switching device can still be carried out automatically, if desired. The operator can stop the test device in any position on its circumferential path and the direction of travel reverse when a certain area is double-checked for a given occasion target. Because the device is free-standing or self-supporting with the object surface to be tested is connected, each end area can be checked in an extremely short time. This Result is in contrast to known devices that are not free-standing are attached to the inner surface of the pipe, but instead, for example are attached by means of auxiliary devices such as brackets or spiders, which are first and then remove it from the end of the pipe under test. The known Devices also often have rather cumbersome drive mechanisms.

Die zuvor beschriebene Ausführung kann als bevorzugtes Beispiel gelten, und es sind auch andere Ausführungen möglich. Falls dies räumlich und gewichtsmäßig vertretbar ist, kann anstelle des Elektromagneten 80 auch ein Permanentmagnet verwendet werden. Ferner können entweder zusätzlich oder anstelle der Ultraschall-Prüfung andere Prüfmethoden angewendet werden, beispielsweise Wirbelstrom-oder Streufluß-Prüfungen. Bei Anwendung der Streufluß-Prüfung ist wegen des Elektromagneten 80 und der Polschuhe 83 und 84 bereits ein magnetisches Feld in der Wandung des Rohres 10 vorhanden. In diesem Falle wäre der Prüfkopf 50 normalerweise eine Suchspule.The design described above can be considered a preferred example, and other designs are also possible. If so in terms of space and weight is justifiable, a permanent magnet can also be used instead of the electromagnet 80 will. Furthermore, either in addition to or instead of the ultrasound examination other test methods can be used, for example eddy current or leakage flux tests. When using the leakage flux test, because of the electromagnet 80 and the pole pieces 83 and 84 already have a magnetic field in the wall of the tube 10. In this case the test head 50 would normally be a search coil.

Die zur beschriebenen Vorrichtung gehörige eigentliche Prüfeinrichtung ist bereits von Mr. John M. Romere unter dem Titel "End Area Inspection Tool for Automated Nondestructive Inspection" in den USA zum Patent angemeldet worden. Und die vorliegende Erfindung bezieht sich in erster Linie auf den Teil der Vorrichtung, welche dieselbe in einem gewünschten festgelegten Abstand vom Ende des zu prüfenden Rohres festhält und führt.The actual testing device belonging to the described device is already by Mr. John M. Romere under the title "End Area Inspection Tool for Automated Nondestructive Inspection "has been applied for a patent in the USA. And the present invention relates primarily to the part of the device which the same at a desired fixed distance from the end of the test Rohres holds on and leads.

Ein-abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren 4 und 5 dargestellt. rig. 4 zeigt die Gehäuseeinheit 12 freistehend auf der Innenoberfläche des Rohres 10, mit innenseitig vom Ende 95 des Rohres 10 ablaufenden Rädern 31 und 33, und mit dem in seiner gewünschten axialen Position am Endbereich des Rohres 10 befindlichen Prüfkopf 50. Damit die Gehäuseeinheit 12 ihre gewünschte Axialposition gegenüber dem Rohr einhält, wird bei diesem Ausführungsbeispiel ein zweiter Elektrdmagnet 101 benutzt, der gegenüber der Endfläche des Rohres 10 ein magnetisches Feld aufbaut. Der aus einer Spule 102 und einem Kern 103 gebildete Elektromagnet 101 ist an der Außenseite der Endplatte 16 befestigt und besitzt ferner an beiden Enden des Kernes 103 zwei räumlich getrennte Polschuhe 105 und 106, die jeweils mit einer Polfläche 107 bzw. 108 an ihrem Ende abschließen und an dieser Stelle gegenüber der Stirnfläche des Rohres 10 einen schmalen Luftspalt 110 bilden (Fig. 5). Auf diese Weise wird mit einem Umfangsabschnitt am Ende des Rohres 10 ein magnetischer Kreis gebildet und eine magnetische Anziehungskraft erzeugt, welche die Gehäuseeinheit 12 in der Ansicht von Fig. 5 axial nach links zieht. An den Enden der Pol schuhe 105 und 106 angebrachte unmagnetische Rollen 115 und 116 widerstehen der magnetischen Anziehungskraft und führen die Gehäuseeinheit 12 in einer festen axialen Position im Endbereich des Rohres, während die Gehäuseeinheit über den Umfang des Rohres 10 rotiert.A modified embodiment of the invention is shown in the figures 4 and 5 shown. rig. 4 shows the housing unit 12 free-standing on the inner surface of the tube 10, with the inside of the end 95 of the tube 10 running wheels 31 and 33, and with the in its desired axial position at the end of the tube 10 located test head 50. So that the housing unit 12 its desired axial position with respect to the pipe, in this exemplary embodiment a second electrode magnet 101 used, which builds up a magnetic field opposite the end face of the tube 10. The electromagnet 101 formed from a coil 102 and a core 103 is on the Fastened outside of the end plate 16 and also has at both ends of the core 103 two spatially separated pole pieces 105 and 106, each with a pole face 107 or 108 complete at their end and at this point opposite the end face of the tube 10 form a narrow air gap 110 (FIG. 5). That way will formed with a peripheral portion at the end of the tube 10, a magnetic circuit and generates a magnetic attraction force, which the housing unit 12 in the View of Fig. 5 pulls axially to the left. At the ends of the pole shoes 105 and 106 attached non-magnetic rollers 115 and 116 resist the magnetic attraction force and guide the housing unit 12 in a fixed axial position in the end region of the pipe, while the housing unit rotates around the circumference of the pipe 10.

Claims

Expectations

Device for non-destructive testing of the end area of a ferromagnetic element, with a non-destructive testing device, thereby characterized in that this includes a housing unit (12) which is equipped with wheels (31 ...) provided and supported by this freestanding on a surface of the element (10) is; that the housing unit has a motor drive device (44) and means it can be moved on its wheels on the surface; that on the housing unit magnetic means (80) for generating a magnetic circuit with the element (10) is present, which generates such strong attractive forces that the wheels during staying in contact with the element surface as it moves along; and that on the housing unit (12) a device (22 ..., 99 ..., 90 ...; 101, 115 ...) is present, by means of which it is on a desired path relative to the end region of the element (10) is held while the unit is on the surface of the element moved.

2. Apparatus according to claim 1 for the non-destructive testing of a cylindrical tubular ferromagnetic element, characterized in that that the wheels (31 ...) and the motor drive device (44) are designed so, that the housing unit (12) can be moved around the circumference of the cylindrical element (10) and that the magnetic forces generated by the magnetic device (80) are large enough to keep the wheels in full rotation around the circumference of the Element to keep in contact with this.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the housing unit (12) by the web holding device while their rotation at a fixed distance from one end (95) of the tubular element (10) is durable.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that to this Web holding device a device (22) fastened to the housing unit (12) 99 ... or 101) to generate a housing unit as it rotates over the Surface of the end (95) of the element (10) axially withdrawing force, and a attached to the housing unit scanning device (90 ... or 101) belong, which withstands this force under attack on the end of the element and the housing unit keeps on a desired circular path as it rotates around the element.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that this a force generating means axially withdrawing from the end (95) of the element (10) is formed by an axle (e.g. 22) carrying at least one of the wheels (31 ...), which is at an oblique angle to the vertical (99) on the desired path, so that upon rotation of this wheel or these wheels in a given direction a Force is generated which pulls the housing unit (12) away from the end Has tendency (Fig. 3).

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that a second, at a distance next to the first arranged axis (23) with respect to this perpendicular (98, 99) is tilted in the opposite direction and also at least one of the wheels (33 ...) carries.

7. Apparatus according to claim 4 5, characterized in that the Scanning device is formed by a disc (90) attached to the axis (e.g. 22) whose diameter is larger than the wheel diameter and which at the end (95) of the element (10) engages (Fig. 1).

8. Apparatus according to claim 5 and 6, characterized in that the distance between the axes (22, 23) at their the end (95) of the element (10) adjacent axle end is greatest.

9. Apparatus according to claim 4, characterized in that this a force generating means axially withdrawing from the end (95) of the element (10) by a second magnetic device (101) attached to the housing unit (12) is formed, which with one end edge of the element (10) a magnetic circuit forms and an axially directed magnetic attraction force between the housing unit and element generated (Fig. 5).

10. The device according to claim 2, characterized in that the housing unit (12) into one end of the cylindrical tubular ferromagnetic element (10) can be used and its wheels (31 ...) run on the inner surface of the element; that at least one of the wheels by a motor drive device located on the housing unit (44) drivable and thereby the unit over the circumference of the inner surface of the Element can be moved away; and that to the magnetic device (80) a first and a second pole piece (83, 84) included, which is at a close distance from the inner surface located and thereby a magnetic circuit with part of the tubular element form and the holding forces for holding the housing unit on the inner surface generate during rotation.

11. The device according to claim 9, characterized in that the second Magnet means (101) of one end face of the tubular member (10) closely has adjacent pole pieces (105, 106), which with at least a piece of the end face Form a magnetic circuit - and an attractive force between housing unit and generate element, and that the scanning means (115, 116) this end of the element touches and one fixed distance between the pole pieces and this Maintains end face.

12. Apparatus according to claim 9 or 11, characterized in that the scanning device includes rollers (115, 116) which, relative to the housing unit (12) are fixedly and rotatably mounted and on the end face of the tubular member (10) unroll.