DE2604651A1 - METHOD AND DEVICE FOR NON-DESTRUCTIVE TESTING OF SHEET METALS AND STRIPS - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR NON-DESTRUCTIVE TESTING OF SHEET METALS AND STRIPS

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DE2604651A1
DE2604651A1 DE19762604651 DE2604651A DE2604651A1 DE 2604651 A1 DE2604651 A1 DE 2604651A1 DE 19762604651 DE19762604651 DE 19762604651 DE 2604651 A DE2604651 A DE 2604651A DE 2604651 A1 DE2604651 A1 DE 2604651A1
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Karl Ing Grad Ries
Wolfgang Dipl Ing Wiedenhoff
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Description

;, ,.Mf-rtsirsäe Π ;,, .Mf-rtsirsäe Π

4V Februar 1976 MJr/Hk t 4V February 1976 MJr / Hk t

11 6o411 6o4

i'ianri.?smann Aktiengesellschaft, Mannesmannufer 2, 4000 Düsseldorfi'ianri.? smann Aktiengesellschaft, Mannesmannufer 2, 4000 Düsseldorf

"Verfahren und Vorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung von Blechen und Bändern""Method and device for non-destructive testing of sheet metal and strips"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von Blechen und Bändern, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for the non-destructive testing of metal sheets and strips, as well as a device to carry out the procedure.

Es ist bekannt, zur zerstörungsfreien Prüfung von Blechen und Bändern auf dopplungsartige Fehler verschiedene Prüfverfahren einzusetzen, z.B. das Impulsechoverfahren im Einkopfbetrieb ( ein Schwinger pro Prüfkopf); das Impulsechoverfahren im Zweikopfbetrieb ( zwei getrennte Schwinger pro Prüfkopf = SE-Technik) und das Intsnsitätsverfahren (Durchschallung). It is known to use various test methods for the non-destructive testing of metal sheets and strips for double-type defects use, e.g. the pulse echo method in single-head operation (one transducer per test head); the pulse echo method in two-head operation (two separate transducers per test head = SE technology) and the intensity method (sound transmission).

Diese bekannten Vorfahren können je nach Prüfaufgabe in verschiedenen Varianten angewendet werden. Alle diese Verfahren sind in der Literatur hinreichend beschrieben und können weitestgehend als bekannt vorausgesetzt werden.These known ancestors can be found in different variants can be used. All of these methods are and can be adequately described in the literature are largely assumed to be known.

Für die Auswahl eines der oben genannten Prüfverfahren ist, wie erwähnt, die Prüfaufgabe bestimmend, wobei Oberfl chenzustand und der Abmessungsbereich entscheidende Faktoren darstellen. Auch die Art der Herstellung des zu prüfenden Produktes kann von Bedeutung sein.As mentioned, the test task is decisive for the selection of one of the above-mentioned test methods, whereby the surface condition and the dimensional range are critical factors. Also the way in which the test is made Product can be important.

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Die im Einsatz befindlichen Prüfanlagen - ausgenommen die Freiwasserstrahlanlagen - sind bezüglich des mechanischen Teiles überwiegend von den Anwendern selbst den prüfspezifischen Aufgaben angepaßt worden. Hierzu gehört insbesondere die Anordnung und Anzahl der eingesetzten Prüfköpfe, die Auswertung und der Automatisierungsgrad.The test systems in use - with the exception of the open water jet systems - are with regard to the mechanical Part of it has mainly been adapted to the test-specific tasks by the users themselves. This includes in particular the Arrangement and number of the probes used, the evaluation and the degree of automation.

Bei Anwendung des Impulsechoverfahrens in Einkopfbetrieb bei direkter Ankopplung entsteht aufgrund des Sendeimpulses in der prüfkopfnahen Zone des Prüflings ein nicht prüfbarer Bereich, der "tote Zone" genannt wird. Dieser Bereich beträgt je nach Prüffrequenz und Schwingermaterial ca. Io mm.When using the pulse echo method in single-head operation with direct coupling, the transmission pulse arises in the Zone of the test object close to the test head is a non-testable area, which is called the "dead zone". This range is depending on the test frequency and transducer material approx. Io mm.

Durch diesen Effekt sind die Einsatzmöglicnkeiten dieses Verfahrens in automatischen Prüf anlagen t, Lark eingeschränkt. Bei Ankopplung mittels eines Wasserstrahles tritt an Stelle der toten Zone ein durch die Reflexion an der Oberfläche entstehendes Eintrittsecho. Auch hierdurch ist die oberflächennahe Zone (ca. 5 mm) der prüfkopfzugewandten Seite im Blech nicht prüfbar. Wenn diese Zone des Prüflings nicht geprüft zu werden braucht, hat das Impulsechoverfahren im Einkopfbetrieb den Vorteil, daß diese Prüfung in Tauchtechnik, z.B. mit Wasservorlaufstrecke durchgeführt werden kann.Due to this effect, the possible uses are this Procedure in automatic test systems t, Lark restricted. When coupling by means of a water jet, the dead zone occurs through the reflection on the surface resulting entry echo. This also means that the zone near the surface (approx. 5 mm) is the side facing the probe in the sheet metal not verifiable. If this zone of the device under test has not been tested needs to be, has the pulse echo method in single head operation the advantage that this test can be carried out using the immersion technique, e.g. with a water supply section.

Die Prüfkopfcharakteristik von Normqlprüfköpfen in Einkopfbetrieb zeigt im Gegensatz zu der im Zweikopfbetrieb (SE-Technik) eine wesentlich gleichmäßigere Prüfempfindlichkeit über den zu prüfenden Materialquerschnitt, d.h. abgesehen von der toten Zone im prüfkopfnahen Bereich kann der gesamte Querschnitt ohne weitere Zusatzeinrichtungen mit nahezu gleicher Prüfempfindlichkeit geprüft werden.The probe characteristics of standard probes in single-head operation In contrast to that in two-head operation (SE technology), it shows a significantly more uniform test sensitivity over the test Material cross-section, i.e. apart from the dead zone In the area close to the test head, the entire cross-section can be tested with almost the same test sensitivity without any additional equipment being checked.

Wegen des Einflusses der toten Zone des Sendeimpulses bzw. des Eintrittechos bei Tauchtechnikprüfung ist dieses Verfahren für Prüfquerschnitte <^10 bzw. 5 mm nicht anwendbar. Diese untere Begrenzung gilt aus anderen Gründen auch für das Impuls-Because of the influence of the dead zone of the transmission pulse or the entry echo during diving technique testing, this procedure is not applicable for test cross-sections <^ 10 or 5 mm. This lower one For other reasons, the limitation also applies to the impulse

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echoverfahren im Zweikopfbetrieb. H echo method in two-head operation. H

Der Nachteil der toten Zone beim Impulsechoverfahren im Einkopfbetrieb führte unter anderem zur Entwicklung der SE-Prüfköpfe, insbesondere um Fehler dicht unter der Oberfläche in Prüfkopfnähe nachweisen zu können. Bei Prüfköpfen dieser Art sind Sender und Empfänger getrennt in einem Prüfkopfgehäuse untergebracht, wobei sich zwischen den Schwingern und dem Prüfling eine Vorlaufstrecke befindet. Außerdem sind die beiden Schwinger gegenseitig durch eine akustische Trennschicht abgeschirmt, so daß der Schall nicht direkt vom Sender zum Empfänger gelangen kann. Durch diese Maßnahmen wird der störende Einfluß der toten Zone des Sendeimpulses und des Eintrittsechos zum Teil vermieden.The disadvantage of the dead zone with the pulse echo method in single-head operation led, among other things, to the development of the SE probes, in particular to be able to detect defects just below the surface in the vicinity of the probe. In the case of probes of this type, the transmitter and receiver are housed separately in a probe housing, with a lead-in section between the transducers and the test item. In addition, the two transducers are mutually shielded by an acoustic separating layer so that the sound cannot reach the receiver directly from the transmitter. These measures partially avoid the disruptive influence of the dead zone of the transmission pulse and the entry echo.

Das Eintrittsecho (Überkoppelecho) tritt nur noch so gering in Erscheinung, daß es zu keiner Beeinträchtigung der Prüfung im prüfkapfnahen Bereich kommt.The entry echo (coupling echo) only appears so little that it does not impair the test in the vicinity of the test cap Area is coming.

Wegen des sehr steilen Abfalles der Empfindlichkeit aufgrund der Prüfkopfcharakteristik beim SE-Prüfkopf innerhalb des Prüfquerschnittes - diese fällt in 1 bis 6 mm Prüftiefe Stahl um ca. 2o dB-ist bei automatischer Prüfung ohne Zusatzmaßnahmen auch hier die Aussagefähigkeit der Prüfung sehr eingeschränkt« In Folge des starken Abfalles der Prüfempfindlichkeit werden in Abhängigkeit von der Wanddicke beimSE-Prüfkopf im Bereich dicht unter der dem Prüfkopf zugewandten Oberfläche nur noch der Prüf-.kopfcharakteristik entsprechend größere Fehler gefunden. Aus diesem Grunde sind besondere gerätetechnische Maßnahmen zum Tiefenausgleich der Empfindlichkeit bei der SE-Technik für die automatische Prüfung erforderlich, wenn dieses Verfahren in bezug auf Fehlerfindung dem Durchschallungsverfahren als gleichwertige Prüfung gegenübergestellt werden soll.Because of the very steep drop in sensitivity due to the probe characteristics of the SE probe within the test cross-section - This falls in 1 to 6 mm test depth steel by approx. 2o dB-ist in the case of an automatic check without additional measures, the meaningfulness of the check is very limited here too « As a result of the sharp drop in test sensitivity, depending on the wall thickness, the SE test head becomes tight in the area under the surface facing the test head only the test head characteristics correspondingly larger errors found. For this reason, special device-related measures are required for depth compensation the sensitivity of the SE technology required for the automatic test, if this procedure is used in relation to fault finding Sound transmission method compared as an equivalent test shall be.

Da die maximale Prüfempfindlichkeit von 3E-Prüfköpfen z.B. mit 5° Dachwinkel in 10 bis 15 mm Prüftiefe liegt und diese Tiefe mit der neutralen Phase des Prüflings bei Rohrleitungsblechen übereinstimmt, werden die äußeren und inneren in bezug auf die auftretenden Spannungen wesentlich gefährdeteren Bereiche ohne Tiefenausgleich we-Since the maximum test sensitivity of 3E probes is e.g. 5 ° Roof angle is 10 to 15 mm test depth and this depth with the corresponds to the neutral phase of the test object in the case of pipe sheets, are the external and internal in relation to the stresses that occur significantly endangered areas without depth compensation.

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sentlich unempfindlicher geprüft als mit dem Durchschallungsverfahren.tested significantly less sensitive than with the transmission method.

Ein großer Nachteil des SE-Prüfkopfes ist es, daß eine Tauchtechnikprüfung nicht möglich ist und daher der Prüfkopf mittels spezieller Prüfkopfhalterungen über einen :.ehr kleinen Was^erspalt an den Prüfling angekoppelt werden muß. Hierdurch stehen die Prüfkopfhalterungen im ständigen Kontakt mit dem Prüfling. Durch den damit verbundenen Verschleiß müssen die Köpfe in bestimmten Zeitintervallen ( ca. 4-8 Wochen) ausgewechselt werden.A major disadvantage of the SE probe is that it is a diving technique test is not possible and therefore the test head by means of special test head brackets over a: very small water gap on the test object must be coupled. As a result, the test head holders are in constant contact with the test object. Due to the associated wear and tear the heads must be replaced at certain time intervals (approx. 4-8 weeks).

Ein Vorteil ist es beim SE-Prüfkopf, daß es aufgrund des Impulsechoverfahrens möglich ist, eine Fehlerlagenbestimmung mittels Laufzeitmessung durchzuführen. Außerdem lassen sich Aussagen nach verschiedenen Methoden über Fehlergrößen machen. Hierdurch können evtl. auftretende Schwankungen der Prüfempfindlichkeiten aufgrund der Ankopplung oder Schwächung im Material ausgeglichen werden.One advantage of the SE test head is that, due to the pulse echo method it is possible to determine the position of the fault by measuring the transit time. In addition, statements can be made according to various Making methods about error sizes. This can cause fluctuations in the test sensitivity due to the coupling or weakening in the material can be compensated.

Bei den Intensitätsverfahren haben sich in der Praxis die sogenannten Freiwasserstrahlanlagen durchgesetzt. Mit diesem Verfahren lassen sich wegen der gleichmäßigen Prüfempfindlichkeit über den gesamten Prüfquerschnitt alle Fehler von gleicher Größe auch in den oberflächennahen Bereichen auffinden. Das Fehlernachweisvermögen (ca. Io mm Ersatzfehler· größe) ist zwar insgesamt geringer als beim Impulsechoverfahren (ca. 5 mm Ersatzfehlergröße). Der Vorteil besteht jedoch darin, daß die angegebene noch auffindbare Ersatzfehlergröße für den gesamten Prüfbereich gilt. Mit dem SE-Verfahren kann die^ jedoch nur mit erheblichem gerätetechnischen Aufwand erreicht werden.In practice, the so-called Open water jet systems enforced. With this procedure you can Because of the uniform test sensitivity over the entire test cross-section, all defects of the same size also in those near the surface Find areas. The ability to detect errors (approx. Io mm substitute error size) is overall smaller than with the pulse echo method (approx. 5 mm substitute error size). The advantage, however, is that the specified Substitute defect size that can still be found applies to the entire test area. With the SE process, however, the ^ can only be achieved with considerable technical equipment Effort can be achieved.

Ein entscheidender Vorteil des Durchschallungsverfahrens liegt in der Ankopplt · j, die in lauchtechnik ausgeführt werden kann. Damit lassen sich optimale Betriebsbedingungen herstellen. Obwohl beim Durchschallungsverfahrt-', die Prüfk(5pfe unterhalb und oberhalb des Prüflings angeordnet werden und dadurch Jie doppelte Anzahl an Prüfköpfen benötigt wird, ist das Durchschallungs/erfahren in bezug auf Störungen und Wartung ein betriebsfreundlicheres Verfahren, mit dem in der Praxis Laufzeiten von 98 f erreicht werden.A decisive advantage of the sound transmission method lies in the coupling, which can be carried out using the lighting technology. This enables optimal operating conditions to be established. Although with the through-transmission method, the test heads are arranged below and above the test object and thus twice the number of test heads is required, the transmission / experience is a more user-friendly method with regard to malfunctions and maintenance, with which in practice run times of 98 f can be achieved.

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Da auch ein Aufsetzen bzw. Abheben bei Beginn oder Ende des Prüflings nicht notwendig ist, wird die Gefahr einer Anlagenbeschädigung nahezu völlig ausgeschlossen und es entfällt die sonst notwendige komplizierte Anlagensteuerung. Selbst mit Zunder behaftete Bleche führen nicht zum Prüfkopfverschleiß. Als Nachteil bei dem Durchschallungsverfahren ergibt sich aus der verfahrensbedingten Tatsache, daß es sich um eine Tntensitätsmessung handelt und für die Abschätzung der Fehlergröße kein Bezugspunkt wie z.B. das Rückwandecho, vorhanden ist. Jede geringste Beeinflussung des Schallstrahles z.B. durch die Oberflächenbeschaffenheit, Temperatur, Schallschwächung usw. geht in die Intensitätsmessung ein und kann je nach Empfindlichkeitseiüstellung Störungen verursachen.There is also a putting on or taking off at the beginning or end of the test item is not necessary, the risk of damage to the system is almost completely eliminated and the otherwise necessary is not necessary complicated system control. Even sheets with scales do not lead to probe wear. As a disadvantage of the transmission method results from the process-related fact that it is a matter of intensity measurement and for the estimation There is no reference point such as the back wall echo for the size of the defect. Every slightest influence on the sound beam, e.g. by the Surface properties, temperature, sound attenuation etc. are included in the intensity measurement and can be adjusted depending on the sensitivity setting Cause interference.

Eine Reiativmessung zwischen Fehleranzeige und Rückwandechoanzeige ist wegen des Fehlens eines Bezugspunktes nicht möglich. Hierdurch werden auch im wesentlichen die Grenzen der Fehlererkennbarkeit bestimmt und damit ergibt sich auch die Notwendigkeit eines Sicherheitsabstandes zwischen theoretisch möglicher Prüfempfindlichkeit und derjenigen der Anzeigenregistrierschwelle im Betrieb.A relative measurement between the error display and the back wall echo display is not possible due to the lack of a reference point. This also essentially determines the limits of the fault detectability and this also results in the need for a safety margin between the theoretically possible test sensitivity and that of the Ad registration threshold in operation.

Das Durchschallungsverfahren hat keine untere Querschnittsbegrenzung der Prüflinge und ist auch für Prüfquerschnitte <"5 mm anwendbar.The transmission method has no lower cross-sectional limitation of the test objects and can also be used for test cross-sections <"5 mm.

Aufgabe der Erfindung ist es. ein Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von Blechen und Bändern auf dopplungsartige Fehler zu schaffen, mit dem unter Einsatz an sich bekannter Ultraschallprüfverfahren eine Verbesserung d<-r Prüfergebnisse bezüglich der Bewertung;, eine Erhöhung der Prüfempfindlichkeit des Durchschallungsverfahrens und eine Optimierung der Prüfbereiche erzielt wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.It is the object of the invention. a method for the non-destructive testing of sheet metal and strips for double-type defects create, with the use of ultrasonic testing methods known per se, an improvement of the test results with regard to the evaluation; an increase in the test sensitivity of the transmission method and an optimization of the test areas is achieved, as well as a device for carrying out the method.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von Blechen und Bändern auf dopplungsartige Fehler vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet ist, da3 im Taktbetrieb das an sich bekannte Impuls-Echo- mit dem Durchschallungsverfahren kombiniert zur At .'tidung kommt Die Prüfung erfolgt hierbei von beiden Seiten des Prüflings, wobei derIn order to achieve this object, the invention provides a method for the non-destructive testing of metal sheets and strips for double-type Suggested error, which is characterized by the fact that the pulse-echo is known per se in clock mode Combined transmission method for the decision comes the test takes place here from both sides of the test object, whereby the

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betriebliche Laufzeitfaktor des Durchscallungsverfahrens voll auf das Impuls-Echoverfahren übertragen wird. Je nach Prüfaufgäbe können erfindungsgemäß die Verfahren einzeln oder in Kombination eingesetzt werden. So können beispielsweise die Prüftakte nacheinander derart ablaufen, daß im ersten Takt im Impulsechobetrieb von oben, im zweiten Takt im Durchschallungsbetrieb von oben, im dritten Takt im Impulsecliobetrieb von unten und im vierten Takt im Durchschallungsbetrieb von unten gearbeitet wird.operational runtime factor of the scanning method is fully transferred to the pulse-echo method. Depending on the test task According to the invention, the processes can be used individually or in combination. For example, the test cycles run one after the other in such a way that in the first cycle in the pulse echo mode from above, in the second cycle in the sound transmission mode from above, in the third bar in impulse clioboard operation from below and in the fourth Clock is worked in sound transmission from below.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gekennzeichnet durch die beidseitige Anordnung mit je einem Einschwinger-Prütkopf in an sich bekannten Durchschallungsanlagen; jeder Prüfkopf ist mit einer SE-Einrichtung (Sender-Empfänger-Einrichtung) verbunden; ferner einem Hauptverstärker für beide SE-Einrichtungen (Sender-Empfänger-Einrichtung) und einer mit dem Hauptverstärker gekoppelten Auswerteeinrichtung.The device for carrying out the method according to the invention is characterized by the arrangement on both sides with one each Single-transducer probe head in known transmission systems; each test head is connected to a SE device (transmitter-receiver device); also a main amplifier for both SE devices (transmitter-receiver device) and an evaluation device coupled to the main amplifier.

Durch die Kombination des Impulsecho- mit dem Durchschallungsverfahren in einer Prüfanlage wird die zerstörungsfreie Prüfung von Blechen und Bändern optimal gelöst. Es werden hierbei die Vorteile beider Verfahren genutzt und die Nachteile im wesentlichen ausgeschaltet. Während beim Impulsechoverfahren sowohl im Einkopf- als auch im Zweikopfbetrieb die Prüfbarkeit bei ca. Io bzw. 5 mm Wanddicke an aufwärts beginnt, lassen sich mit dem Durchschallungsverfahren auch dünne Bleche prüfen. Die obere Grenze liegt im allgemeinen beim TmpuNachoverfahren im Zweikopf betrieb bei etwa loo mm und beim Durchschall ujsverfahren bei etwa 4o mm. Das vorstehend als Nachteil beschriebene Problem der "toten 7one" im prüfkopfnahen Bereich beim Normalprüfkupf im Einzelkopfbetrieb kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vernachlässigt werden, da die Prüfkopfe beidseitig des Prüflings angeordnet sind. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß für die Fehlerbewertung ausschließlich die prüfkopffernen Zonen für die Prüfung im oberflächennahen Bereich herangezogen werden. Durch diese Maßnahme ist die Prüfempfindlichkeit über den gesamten Prüfquerschnitt aufgrund der Prüf-·By combining the pulse echo with the transmission method The non-destructive testing of sheets and strips is optimally solved in a testing system. The Advantages of both methods are used and the disadvantages are essentially eliminated. While with the pulse echo method both in the single head and Even in two-head operation, the testability begins at approx. Io or 5 mm wall thickness and upwards, can be done with the sound transmission method also check thin sheets. The upper limit is generally around 100 mm for the TmpuNacho method in two-head operation and with the transmission ujs method at about 40 mm. The above as a disadvantage described problem of the "dead 7one" in the area close to the probe with the normal test copper in single head operation can with the invention Procedures are neglected because the test heads are arranged on both sides of the test object. Another advantage of the invention The method lies in the fact that for the error assessment only the zones remote from the probe are used for testing near the surface Area can be used. By this measure, the test sensitivity is over the entire test cross-section due to the test

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kopfcharak'Tisitk wesentlich konstanter als beim SE-Verfahren von einei ^oite, wenn keine erheblich aufwendigen Maßnahmen (Tiefenausgleich) ergriffen werden.Kopfcharak'Tisitk much more constant than with the SE method of onei ^ oite, if no considerably complex measures (depth compensation) be seized.

Die Vorteile des Impulsechoverfahrens, besonders bezüglich der noch aufzufindenden Fehlergröße werden bei beidseitiger Prüfkopfanordnung voll genutzt. Der bedeutendste Vorteil im Gegensatz zu Prüfköpfen im Zweikopfbetrieb (SE-Technik) ergibt sich aus der Möglichkeit der Tauchtechnikprüfung. Die Prüflinge können bis unmittelbar an ihre Kanten geprüft werden, ganz gleich, ob z.B. ein Blech als Walztafel oder im besäumten Zustand vorliegt. Es entfallen die komplizierten Steuerungsmaßnoiimen zum Anheben und Absenken der Prüfköpfe. Das erfindungsgemäße Verfahren kann in bereits vorhandenen Freiwasserstrahlanlagen angewendet werden.The advantages of the pulse echo method, especially with regard to the size of the defect still to be found, are achieved when the probe is arranged on both sides fully used. The most important advantage in contrast to probes in two-head operation (SE technology) results from the Possibility of diving technique test. The test objects can be tested right up to their edges, regardless of whether, for example, a Sheet metal is present as a rolled plate or in the trimmed state. The complicated control measures for raising and lowering are no longer necessary of the probes. The inventive method can be used in existing open water jet systems are used.

Durch die Kombination der beiden Prüfverfahren kann die erfindungsgemäße Prüfanlage je nach Prüfaufgabe nach dem jeweils optimalsten Vex fahren betrieben werden und zwarBy combining the two test methods, the The test system can be operated according to the most optimal Vex drive, depending on the test task

a) das Durchschallungsverfahren,a) the transmission method,

b) das Impulsechoverfahren im Einkopfbetrieb,b) the pulse echo method in single-head operation,

c) das kombinierte Impulsechodurchschallungsverfahren irn Taktbetrieb.c) the combined pulse echo transmission method in cyclic operation.

Durch diese Kombinationsmöglichkeit entstehen weitere Varianten in bezug auf die Fehlerbewertung. So ist es z.B. möglich, die Dux hschallungsprüfempfindlichkeit aufgrund von Bezugsgrößen (Oberflächenecho und Rückwandecho) des Impulsechoverfahrens taktweise zu verändern und dem Prüfling jeweils anzupassen.This combination possibility creates further variants with regard to the fault assessment. For example, it is possible to use the Dux h sound test sensitivity based on reference values (Surface echo and back wall echo) of the pulse echo method to change cyclically and to adapt to the test object.

Werden die US-Anzeigen beider Verfahren bewertet, so ist es möglich, solche Fehler, die mit beiden Vo- fahren erkannt werden, doppelt zu bestätigen. Damit ließe sich auch die Bestätigungsrate von US-Anzeigen bei der automatischen Prüfung wesentlich erhöhen.If the US displays of both methods are evaluated, it is possible to detect errors that are recognized with both methods, double confirm. This could also significantly increase the confirmation rate of US advertisements in the automatic check.

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Eine weitere Variationsmöglichkeit wäre, daß die Prüfung nach dem kombinierten Impulsechodurchschallungsverfahren im Taktbetrieb durchgeführt wird, wobei die Durchschallungsmethode bezüglich der Bewertung vorrangig sein soll. In diesem Fall dient die gleichzeitige Prüfung nach dem Impulsechoverfahren als Bestätigungsprüfung. Another possible variation would be for the test to be carried out using the combined pulse echo transmission method in cyclic operation is carried out, whereby the transmission method should take precedence with regard to the assessment. In this case it serves the simultaneous test according to the pulse echo method as a confirmation test.

Es wurde vorstehend bereits ausgeführt, daß beim Durchschallungsverfahren Welligkeiten, Verunreinigungen usw. zu Störanzeigen führen, wenn der Sicherheitsabstand zwischen theoretischer und betrieblicher Anzeigenschwelle zu klein gewählt wird. Um diese Scheinanzeigen in vertretbaren Grenzen zu halten, muß die Prüfschwelle (Betriebsschwelle) so gelegt werden, daß die Intensitätsschwankungen auch durch die äußeren Prüfbedingungen nicht zu unnötigen US-Störanzeigen führen.It has already been stated above that in the case of the transmission method Ripples, impurities, etc. lead to fault displays if the safety margin between theoretical and operational notification threshold is selected too low. In order to keep these false displays within acceptable limits, the test threshold (Operating threshold) can be set so that the intensity fluctuations are not caused by the external test conditions either lead to unnecessary US fault reports.

Bei der Kombination beider Verfahren gemäß vorstehender Beschreibung läßt sich auch gleichzeitig das Durchschallungsverfahren verbessern und insbesondere die Prüfempfindlichkeit erhöhen. Die Prüfschwelle kann dann derart auf die empfindliche Seite hin verlegt werden, daß bereits geringste Intensitätsverluste zu US-Anzeigen führen. Damit werden dann auch beträchtlich kleinere Fehler aus dem Prüfling angezeigt. Dadurch auch vermehrt auftretende US-Störanzeigen, die durch äußere Prüfbedingungen verursacht sind, können bei der kombinierten Prüfung eliminiert werden.When combining both methods as described above the transmission method can also be improved at the same time and, in particular, the test sensitivity can be increased. The test threshold can then be moved to the sensitive side in such a way that even the slightest loss of intensity occurs US ads lead. This means that considerably smaller errors from the test item are displayed. This also increases the number of occurrences US fault indications caused by external test conditions can be eliminated in the combined test will.

Das Impulsechoverfahron wird, da es empfindlicher ist, als Bestätigungsprüfung angewendet. Durch die Verknüpfung der gemessenen Prüfdaten beider Verfahren werden dann nur solche US-Anzeigen als Fehleranzeigen gewertet, die gleichzeitig bei beiden Verfahren angezeigt wurden.The pulse echo procedure, because it is more sensitive, is used as a confirmation test applied. By linking the measured test data from both methods, only such US displays are then displayed counted as error indications that were displayed simultaneously in both procedures.

In den beigefügten Zeichnungen ist eine mögliche Anordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt.In the accompanying drawings, a possible arrangement of a device according to the invention is shown schematically.

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Es zeigen: It show: * ®

Figur 1 die Anordnung eines PrüfkopfpaaresFigure 1 shows the arrangement of a test head pair

einer üblichen Durchschallungsanlage,a conventional transmission system,

Figur 2 das Blockschaltbild des neuen Prüfverfahrens, Figure 2 shows the block diagram of the new test method,

Figur 3 und 4 die Schirmbilder des neuen Verfahrens.Figures 3 and 4 show the screens of the new process.

In Figur 1 sind ober- und unterhalb des Prüflings 1 zwei Wasserkammern 2 und 3 angeordnet. In den Wasserkammern befinden sich die Prüfköpfe 4 und 5. Die Ankopplung an den Prüfling erfolgt über die Wasserstrahlen 6 und 7. Das Kopplungsmedium wird den Wasserkammern 2 und 3 durch die Öffnungen 8 und 9 zugeführt.In Figure 1, above and below the test piece 1 are two water chambers 2 and 3 arranged. The probes 4 and 5 are located in the water chambers. The coupling to the test object is via the water jets 6 and 7. The coupling medium is fed to the water chambers 2 and 3 through the openings 8 and 9.

Für das erfindungsqemäße System können vorhandene Durchschallungsanlagen benutzt werden.Existing transmission systems can be used for the system according to the invention to be used.

Hierbei müssen jedoch die Prüfköpfe und die gesamte Prüfelektronik ausgetauscht werden.Here, however, the test heads and the entire test electronics be replaced.

Aus Figur 2 geht hervor, daß beiderseits des Prüflings 1 die Prüfköpfe 2 und 3 angeordnet sind. Hs handelt sich dabei um Prüfköpfe für den Einkopfbetrieb. Mittels einer an sich bekannten Taktsteuerung werden die Prüfköpfe so getaktet, daß das Imjulsecho des Durchschallungs- und die Kombination beider Verfahren quasi gleichzeitig zur Anwendung gelangen, d.h. im ersten Takt Impulsechobetrieb von oben, im zweiten Takt Durchschallungsbetrieb von oben, im dritten Takt Impulsecho von unten und im vierten Takt Durchschallung von unten. Die Taktfolge kann auch in anderer Reihenfolge durchgeführt werden.From FIG. 2 it can be seen that the test heads 2 and 3 are arranged on both sides of the test piece 1. Hs are probes for single-head operation. By means of a clock control known per se, the probes are clocked in such a way that the pulse echo of the transmission and the combination of both methods are used virtually simultaneously, i.e. in the first cycle pulse echo operation from above, in the second cycle transmission operation from above, in the third cycle pulse echo from below and in the fourth bar sound transmission from below. The cycle sequence can also be carried out in a different order.

Zur Signalerzeugung bzw. Empfang in den einzelnen Takten dienen die Sender 9, Io und die Empfänger 7 und 8. Im Hauptverstärker Π werden die aufgenommenen US-Signale verstärkt. Die Erfassung und Bewertung der Signale erfolgt in der Auswerteeinheii 12.Serve to generate or receive signals in the individual cycles the transmitters 9, Io and the receivers 7 and 8. The recorded US signals are amplified in the main amplifier Π. The capture and the signals are evaluated in the evaluation unit 12.

-10--10-

■909843/001 6■ 909843/001 6

Die Auswertung und Bewertung der empfangenen Signale erfolgt nach Vorgaben, wobei Herkunft, Beschaffenheit und der Fertigungsweg des Prüflings besonders zu berücksichtigen sind.The evaluation and evaluation of the received signals is carried out according to specifications, with origin, quality and the production route of the test item must be taken into account.

In Figur 3 ist ein Schirmbild bei Anwendung des Impulsechoverfahrens, und zwar die Takte I bzw. III aus Figur 2 dargestellt.In Figure 3 is a screen image when using the pulse echo method, namely the bars I and III from FIG. 2 are shown.

Figur 4 zeigt das Bild bei Einsatz des Durchschallungsverfahrens, und zwai ue Takte II bzw. IV aus Figur 2.FIG. 4 shows the image when the sound transmission method is used, and two bars II and IV from FIG. 2.

In den Figuren 3 und 4 bedeuten:In Figures 3 and 4:

Ες = Echo des Sendeimpulses E^1 = 1.Oberflächenecho ΕΛη = 2.OberflächenechoΕ ς = echo of the transmission pulse E ^ 1 = 1st surface echo Ε Λη = 2nd surface echo

ER1 " E R1 " 1.Rückwandecho1. Back wall echo ER2 =E R2 = 2.Rückwandecho2. Back wall echo E0 =E 0 = DurchschallungsechoTransmission echo tw =tw = WasservorlaufstreckeWater supply line AEB =AEB = AnzeigenerwartungsbereichAd expectation area

- Patentansprüche -- patent claims -

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Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur zerstörungsfreien Ultraschallprüfung von Blechen und Bändern auf dopplungsartige Fehler, dadurch gekennzeichnet, daß im Taktbetrieb das an sich bekannte Impulsecho- mit dem Durchschallungsverfahren kombiniert angewendet wird und die Prüfung von beiden Seiten des Prüflings erfolgt.1. Procedure for the non-destructive ultrasonic testing of Sheets and strips for duplicate-like defects, characterized in that the known per se in cyclic operation Impulse echo combined with the transmission method is applied and the test from both sides of the Test item takes place. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der betriebliche Laufzeit faktor des Durchschallungsverfahrens voll auf das Impulsechoverfahren übertragen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the operational runtime factor of the transmission method is fully transferred to the pulse echo method. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahren einzeln oder in Kombination eingesetzt werden.3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that that the methods are used individually or in combination. 4. Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, gekennzeichnet durch die beidseitige Anordnung an sich bekannter Durchschallungsanlagen, bestehend aus den Wasserkästen (2 und 3) mit je einem Einschwingerprüfkopf (4 und 5); jeder Prüfkopf ist mit einer SE-Einrichtung (7,Io bzw. 8,9) verbunden, ferner ein Hauptverstärker (11) für beide SE-Einrichtungen (3, 9 und 7, lo) sowie eine mit dem Hauptverstärker (11) gekoppelte Auswerteeinrichtung (12).4. Device for performing the method according to the invention, characterized by the double-sided arrangement per se known transmission systems, consisting of the water tanks (2 and 3) each with a single transducer probe (4 and 5); each probe is equipped with an SE device (7, Io or 8,9) connected, also a main amplifier (11) for both SE facilities (3, 9 and 7, lo) and an evaluation device (12) coupled to the main amplifier (11). • üjpi.-i i. , j-. ' ■■'-.-T)Z • üjpi.-i i. , j-. '■■' -.- T) Z INSPECTED 70984 3/0016 INSPECTED 70984 3/0016
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