DE2635537A1

DE2635537A1 - Wirbelstrom-pruefer

Info

Publication number: DE2635537A1
Application number: DE19762635537
Authority: DE
Inventors: Michel Pigeon; Claude Vienot
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1975-08-07
Filing date: 1976-08-06
Publication date: 1977-02-24
Also published as: ES450515A1; BE844811A; US4153875A; DE2635537C2; FR2320542B1; FR2320542A1; IT1071182B; GB1546221A

Description

Die Erfindung betrifft einen Wirbelstrom-Prüfer für zumindest stellenweise oder örtlich gekrümmte Metall-Rohre, der durch Translationsbeviegung einer Sonde im Rohrirmeren arbeitet, die eine Sende-Empfangs-Spule und ein Elektrokabel aufweist, das mit der Spule verbundene Elektroleiter besitzt und mechanisch mit der Sonde so verbunden ist, daß es mit dieser bei der Translationsbewegung mitgenommen wird zum fortdauernden oder stetigen Austreten aus dem Rohr-Hinterende, um an ein Versorgungs- und Auswertsystem außerhalb des Rohrs angeschlossen zu bleiben.

410-(SP 34.3)-MaE

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Apparate, die zur Gruppe der Dampferzeuger, Kondensatoren und Wärmetauscher gehören, bestehen im allgemeinen aus einem Bündel aus Metall-Rohren, die an ihren Enden an Rohrböden zusammengefaßt sind. Derzeit werden Rohre mit komplexer Geometrie gefordert, bei denen gerade und gekrümmte Abschnitte aufeinanderfolgen, d. h. Haarnadel-Rohre, Dehnungsbogen-Rohre sowie Rohre mit sich ändernden Krümmungen und mit schlangenförmigem Verlauf. Die Rohre können in verschiedenen Ebenen angeordnet sein und ihre Länge kann zwischen 20 und 110 m schwanken, insbesondere bei den großen Dampferzeugern, wobei Rohre großer Länge durch Stoß- oder Stumpfschweißung erhalten werden. Rohre derartiger Apparate besitzen einen Innendurchmesser, der im allgemeinen zwischen 8 und 25 mm liegt_/und deren Krümmungsradius kann einen Wert erreichen, der zwischen 50 und 400 mm liegt.

Die Abmessungen, die Form oder die Verschachtelung der Rohre bringt Schwierigkeiten bei der Erfassung von Fehlern nach der Anordnung der Rohre in einem Bündel mit sich. Unter den auftretenden Fehlern sind Risse, Knicke sowie Korrosionen der Wände und der Schweißungen zu nennen, die geeignet sind, Rohrbrüche auszulösen und die unvorhersehbare und sicherlich sehr schwerwiegende Folgen sowohl für den jeweiligen Apparat als auch für dessen Umgebung besitzen. Beispielsweise erzeugt bei einem Rohr eines Wärmetauschers, in .dem gleichzeitig Wasser und Natrium umgewälzt wircIT/eine Schneidbrenn-Wirkung (Wastage-Effekt), der die an das Leck angrenzenden Rohre beschädigt.

Herkömmliche Wirbelstrom-Prüfverfahren, die eine Sonde mit Sende-Empfangs-Spule verwenden, die im Inneren der Rohre zirkulier^ , bestehen darin, daß die Wirbelstromänderungen untersucht werden, die in dem zu prüfenden Rohr

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—■ "7 mm

das Wechselfeld der Spule erzeugt. Dazu erzeugt die von einem Sinus-Strom durchflossene Spule ein elektromagnetisches Feld, das im Rohr Wirbelströme induziert. Diese erzeugen rückwirkend ein Wechselfeld, das sich dem Ausgangsfeld entgegengesetzt überlagert und deshalb die Spulen-Impedanz verändert. Die im Rohr induzierten Ströme besitzen die gleiche Frequenz wie der Erregerstrom der Spule, jedoch ist deren Phase unterschiedlich. Jede Diskontinuität, die im Rohr in Höhe der Sonde vorhanden ist (Änderung der Querabmessung, Änderung der elektrischen Leitfähigkeit, Risse usw.), ändert den Stromlauf oder die Stromstärke des Wirbelstroms und daher die Spulen-Impedanz. Häufig wird eine Spule verwendet, die aus zwei gegengeschalteten^ilcK^ⁿS^eß^lesteht und die in zwei benachbarten Zweigen einer Meßbrücke angeordnet sind. Das Durchlaufen einer Fehlstelle durch das Feld der Spule bringt die Brücke anschließend in den beiden Richtungen aus dem Gleichgewicht. Die erhaltene Spannung wird nach Phase und Amplitude analysiert oder ausgewertet.

Wenn jedoch die zu prüfenden Rohre geringe Innendurchmesser über große Längen besitzen und zumindest örtlich gekrümmt sind, sind derzeit übliche Sonden unbefriedigend, insbesondere beim Durchtritt durch gebogene oder unrunde (ovalisierte) oder auch inkrustierte Bereiche.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen diese Nachteile vermeidenden Prüfer anzugeben, der insbesondere ermöglicht eine Zentrierung der Sonde, die sich an den Verlauf des untersuchten Rohrs anpaßt, unter Beibehaltung der geeigneten Lage der die Spule tragenden Einrichtung, eine Bahn der Sonde, die an die Länge der größten Rohre angepaßt

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ist, eine Verringerung des Reibungskoeffizienten zwischen der Sonde und der Innenwand des Rohrs, und die Unterdrückung von Vibrationen oder Schwingungen, die parasitäre für die Messung schädliche Signale längs der Bahn nach sich ziehen.

Die Aufgabe wird bei einem Wirbelstrom-Prüfer der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sonde hintereinander von vorne nach hinten im Sinn der normalen Translationsbewegung eine vordere Führungseinrichtung, eine Spulen-Trageinrichtung und eine hintere Führungseinrichtung aufweist, die durch ein die drei Einrichtungen ausrichtendes nachgiebiges Glied miteinander verbunden sind, daß die größten Querabmessungen zumindest der Spulen-Trageinrichtung kleiner als der Innendurchmesser der Rohre sind und daß das Elektrokabel mit der hinteren Führungseinrichtung mechanisch verbunden ist.

Vorteilhaft besitzen zumindest die Führungseinrichtungen an ihren Außenflächen gleitende oder rollende reibungsmindernde Glieder zur Berührung mit der Innenwand des zu prüfenden Rohrs.

Aufgrund des erfindungsgemäßen Aufbaus ist die Spulen-Trageinrichtung automatisch in der Achse geradliniger Abschnitte der zu prüfenden Rohre ^se0/ ^ne im Gegensatz dazu ist sie in gekrümmten Abschnitten exzentrisch in Richtung auf den Bereich angeordnet, der dem Innenkrümmungsradius des Rohrs entspricht, d. h. dem Bereich, der die größte Dichte oder Dicke annimmt während der Krümmung des Rohrs, was eine Prüfung des Rohrs über dessen gesamte Dicke ermöglicht, trotz des Hauteffekts, der die Wirbelströme ausgehend von der der Sonde benachbarten Rohrfläche exponentiell

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abnehmend verringert, d. h. an der Rohrinnenfläche.

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das insbesondere bei der Prüfung von Rohren kleinen Innendurchmessers verwendbar ist, ist das elastische oder nachgiebige Glied durch eine Spiral- oder Schraubenfeder gebildet, um die herum die drei Einrichtungen befestigt sind, jeweils mit Abstand voneinander. In diesem Fall kann jede Führungseinrichtung aus einem relativ nachgiebigen oder elastischen Kunststoff bestehen und eine zentrale Rohr-Nabe, mittels der die jeweilige Führungseinrichtung auf der Schraubenfeder aufliegt, eine an einem Ende der Nabe radial wegragende Scheibe und eine Reihe von von der Scheibe in Axialrichtung zum anderen Ende der Nabe ausgehende Finger aufweisen, die zusammen an ihren freien Enden einen radial deformierbaren Wulst bilden, um auf diese Weise das reibungsmindernde Glied zu bilden. Vorzugsweise enthält jede Führungseinrichtung auch eine zweite Scheibe, die radial am anderen Ende der Nabe wegragt, wobei das nach vorne gerichtete Ende der vorderen Führungseinrichtung und das nach hinten gerichtete Ende der hinteren Führungseinrichtung einen Außendurchmesser besitzt,

die

der kleiner als der des Wulstes ist und/ein, z. B. konisches,, Eindringprofil in der ersten Scheibe entgegengesetzter Richtung besitzt.

Zusätzlich zu den drei beschriebenen Einrichtungen kann die Sonde ein Verriegelungs- oder Anschlußglied für das Elektrokabel besitzen, wobei das Anschlußglied hinter der hinteren Führungseinrichtung angeordnet und mit dieser durch ein zweites elastisches oder nachgiebiges Glied, wie eine zweite Schraubenfeder, verbunden ist. Um das heraus-

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ziehen der Sonde durch Einwirkung auf das Elektrokabel bei Brechen des ersten nachgiebigen Gliedes bzw. der ersten Schraubenfeder zu erleichtern, ist vorteilhaft ein Zugglied an seinem einen Ende an der vorderen Führungseinrichtung und am anderen Ende am Anschlußglied befestigt. Wenn beide nachgiebigen Glieder durch Schraubenfedern gebildet sind, kann das Zugglied zwischen der vorderen Führungseinrichtung und dem Anschlußglied so geführt sein, daß es im Inneren der Schraubenfedern verläuft. In diesem Fall ist es zweckmäßig, die Anordnung so zu treffen, daß die Schraubenfedern das Zugglied normalerweise unter leichter Spannung halten. Dadurch kann das Zugglied an der vorderen Führungseinrichtung mittels einer vor der vorderen Führungseinrichtung angeordneten Kappe oder Kalotte befestigt werden und in Anlage auf dieser gehalten werden, infolge der durch die Schraubenfedern auf das Zugglied ausgeübten Spannung.

Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel ist das die vordere Führungseinrichtung, die Spulen-Trageinrichtung und die hintere Führungseinrichtung miteinander verbindende nachgiebige Glied durch eine Reihe von elastischen oder nachgiebigen Balgen gebildet.

Gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dieses nachgiebige Glied durch eine elastische oder nachgiebige Kunststoffmasse gebildet, die die drei genannten Einrichtungen umgibt bzw. umhüllt.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

einem

Fig. 1 im Längsschnitt eine gemäß / ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgeführte 709808/0833

Sonde, die in einem geradlinigen Abschnitt des zu prüfenden Rohrs angeordnet ist;

einem

Fig. 2 im Längsschnitt eine gemäß / zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgeführte Sonde, die in einem gekrümmten Abschnitt des zu prüfenden Rohrs angeordnet ist;

einem

Fig. 3 im Längsschnitt eine gemäß / dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgeführte Sonde, die in einem geradlinigen Abschnitt des zu prüfenden Rohrs angeordnet ist, wobei die Deformation der Sonde bei Durchtritt durch einen gekrümmten Abschnitt des Rohrs gezeigt ist.

Der erfindungsgemäße Wirbelstrom-Prüfer, dessen wesentliche Bauteile schematisch in Fig.l dargestellt sind, wirkt durch Translationsbewegung in Richtung des Pfeiles F einer Sonde 1, die mit einer Sende-Empfangs-Spule 2 versehen ist und ein Elektrokabel 3 aufweist. Das Elektrokabel 3 besitzt Elektroleiter k_a die an der Spule 2 angeschlossen sind,und ist mit der Sonde 1 so verbunden, daß es mit dieser bei deren Translationsbewegung mitgenommen wird, um fortschreitend oder stetig aus dem zu prüfenden Rohr 5 auszutreten, an dessen hinterem Ende_/das durch die Richtung des Pfeils F der Translationsbewegung definiert ist, um an einem (nicht dargestellten) Versorgungs- und Auswert- bzw. Analysesystem, das außerhalb des Rohrs angeordnet ist, angeschlossen zu bleiben. Mit diesem System ist eine mechanische Stoß- oder Schiebevorrichtung verbunden, beispielsweise mittels in Drehung versetzten, Druckrollen-Paare , möglicherweise auch eine Vorrichtung für pneumatischen oder hydraulischen Druck,

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die die Translationsbewegung der Sonde 1 im Inneren des Rohrs 5 mit einer vorzugsweise konstanten Geschwindigkeit sicherstellt. Das Elektrokabel 3 besitzt außerdem eine Hülle oder einen Mantel 6, in dem die Leiter 4 enthalten oder eingebettet sind, und der ihm eine ausreichende mechanische Spannung und insbesondere einen Knickwiderstand gibt, wodurch es möglich ist, auf die Sonde 1 die Kräfte zu übertragen, die durch die Schiebevorrichtung ausgeübt werden, unabhängig von der Eindringtiefe der Sonde 1 in das Innere des Rohrs 5.

Gemäß der Erfindung enthält die Sonde 1 hintereinander von vorne nach hinten in Richtung des Pfeils F eine vordere Führungseinrichtung 7, eine die Spule 2 tragende Spulen-Trageinrichtung 8 und eine hintere Führungseinrichtung 9. Die drei Einrichtungen 7, 8, 9 sind miteinander durch ein elastisches oder nachgiebiges Glied 10 verbunden, das sie auszurichten versucht, d. h. versucht, sie geradlinig anzuordnen, und das Elektrokabel 3 ist mechanisch entweder direkt oder indirekt mit der hinteren Führungseinrichtung 9 verbunden.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 besteht das nachgiebige Glied 10 aus einer metallischen Spiral- oder Schraubenfeder, um die herum die Einrichtungen I₃ 8, 9 mit jeweils Abstand gegeneinander befestigt sind.

Jede der beiden Führungseinrichtungen 7,9 besteht aus einem relativ nachgiebigen oder elastischen Kunststoff und enthält eine zentrale rohrförmige Nabe 11, durch die die Führungseinrichtung 7 bzw. 9 auf der Schraubenfeder anliegt, eine Scheibe 12, die radial an einem Ende der Rohr-Nabe 11 wegragt,und eine von der Scheibe 12 in axialer Richtung zum anderen Ende der Nabe 11 ausgehende Reihe von

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Fingern 13. Durch einen Außenvorsprung bilden die Finger zusammen an ihren freien Enden einen Wulst 14, der radial deformierbar ist und ein Antireibungs-Glied oder ein reibungsminderndes Glied bildet, das zur Berührung mit der Innenwand des zu prüfenden Rohrs 5 vorgesehen ist.

Jede der beiden Führungseinrichtungen 7» 9 enthält außerdem eine zweite Scheibe 15 bzw. 16, die radial am anderen Ende der Nabe 11 wegragt, wobei dieses andere Ende bei dem vorderen Führungsglied 7 nach vorne und bei dem hinteren Führungsglied 9 nach hinten gerichtet ist. Wie in Fig. 1 dargestellt, kann die zweite Scheibe 15 der vorderen Führungseinrichtung 7 direkt insbesondere durch Kleben an der Nabe 11 befestigt sein. Im Gegensatz dazu kann die zweite Scheibe 16 der hinteren Führungseinrichtung 9 mit bestimmtem radialen Abstand von der Nabe 11 befestigt sein, um einen Ringraum 17 frei zu lassen, dessen Zweck im folgenden erläutert wird.

In beiden Fällen besitzen die zweiten Scheiben 15, einen Außendurchmesser, der kleiner ist als sowohl der des Wulstes Ik als auch des Innendurchmessers des zu prüfenden Rohrs 5,und weisen ein z. B. konisches Profil oder eine konische Eindringfläche 18 auf, und zwar bei der vorderen Führungseinrichtung 7 in Richtung F der Translationsbewegung und bei der hinteren Führungseinrichtung 9 in entgegengesetzter Richtung.

Daraus ergibt sich, daß mit Ausnahme der zweiten Scheiben 15j 16 die Führungseinrichtungen 7, 9 identisch sein können, wodurch die Herstellung einfacher und wirtschaftlicher wird. Beim Zusammenbau ist es darüber hinaus bei der hinteren Führungseinrichtung 9 zweckmäßig, an ihrer

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Nabe 11 eine Längsrille 19 vorzusehen, um den Durchtritt der vom Mantel 6 befreiten Leiter 4 von der Spulen-Trageinrichtung 8 nach hinten zu erleichtern. Darüber hinaus ist festzustellen, daß es genügt, zwischen der Nabe 11 und den Fingern 13 einen dem Ringraum 17 analogen Ringraum 20 freizulassen, wobei der Ringraum 20 nur bei der hinteren Führungseinrichtung 9 - wie weiter unten erläutert - verwendet wird.

Die Spulen-Trageinrichtung 8 besteht im allgemeinen aus dem gleichen Werkstoff wie die Führungseinrichtungen 7, 9. Sie weist außen zwei Kehlen oder Nuten 21 zur Aufnahme zweier gegeneinander geschalteter Wicklungen auf, die die Anordnung der Spule 2 bilden. Ihr maximaler Außendurchmesser d ist kleiner als der Innendurchmesser D des zu prüfenden Rohrs 5. Die Spulen-Trageinrichtung 8 ist im Inneren mit einem axialen Durchtritt 22 versehen, dessen Durchmesser gleich dem Innendurchmesser der Naben 11 der Führungseinrichtungen 7, 9 ist, derart, daß die Schraubenfeder des nachgiebigen Glieds 10 durch Schraubung oder auf andere Weise hintereinander in die drei Einrichtungen 7, 8, 9 mit elastischer Verformung eindringen kann, derart, daß die drei Einrichtungen ständig die gleichen Stellungen in Längsrichtung auf der Schraubenfeder bzw. dem nachgiebigen Glied 10 behalten. Um das Eindringen der Feder zu erleichtern, können die Einrichtungen 7, 8, 9 innen mit Ansenkungen 23 versehen sein. Die Spulen-Trageinrichtung 8 besitzt im allgemeinen eine Rille 24, durch die die Leiter 4 die Spule 2 in das Innere der Spulen-Trageinrichtung 8 verlassen können.

Zuzüglich zu den drei Einrichtungen 7, 8, 9 enthält dX3 Sonde 1 ein Anschlußglied 25 für das Elektrokabel 3 oder besser gesagt ₃ für den Mantel 6 des Elektrokabels 3· Das Änsehlußglied 25 ist hinter der hinteren Führungsein-

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richtung 9 angeordnet und mit dieser durch ein zweites elastisches oder nachgiebiges Glied 26 verbunden. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das zweite nachgiebige Glied durch eine Schraubenfeder gebildet, die mit einer gewissen Einspannung oder Einklemmung in die Ringräume 17 und 20 der hinteren Führungseinrichtung 9 eindringt und in einer nach vorne offenen Nut 27 am Anschlußglied endet. Dieses hat eine derartige Rohrform, daß das Vorderende des Elektrokabels 3 axial hindurchtreten kann. Eine Blockier- oder Befestigungsschraube 28 oder eine analoge Einrichtung ermöglicht eine Befestigung des Elektrokabels 3 am Anschlußglied 25. Der Mantel 6 endet in Höhe des vorderen Endes des Anschlußgliedes 25. Zwischen dem Ende und der Spulen-Trageinrichtung 8 erreichen die elektrisch einzeln isolierten Leiter 4 zunächst das Hinterende der hinteren Führungseinrichtung 9 durch Verlauf innerhalb der zweiten Schraubenfeder des zweiten nachgiebigen Glieds 26, durchsetzen dann die hintere Führungseinrichtung 9 über die Rillen 19 außerhalb der ersten Schraubenfeder 10 des ersten nachgiebigen Glieds und dringen dann in die Spulen-Trageinrichtung 8 über die Rille 24 ein. Längs dieses Wegs wird den Leitern 4 so ein Durchhang belassen, daß sich die Sonde 1 krümmen kann, ohne daß die Leiter 4 bzw. Drähte Zugkräften unterliegen.

Schließlich könnte es vorkommen, daß das die Einrichtungen 7, 8, 9 untereinander verbindende nachgiebige Glied 10 (Schraubenfeder) im Inneren des zu prüfenden Rohrs 5 zu Bruch kommt. Um nun das Herausziehen der Sonde 1 durch Einwirkung auf das Elektrokabel 3 zu erleichtern,

kann ein Zugglied 29, wie ein Metalldraht oder -kabel, an einem seiner Enden an der vorderen Führungseinrichtung 7

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und an seinem anderen Ende am Anschlußglied 25 befestigt sein. Zwischen der vorderen Führungseinrichtung 7 und dem Anschlußglied 25 ist das Zugglied 29 so geführt, daß es im Inneren des ersten nachgiebigen Glieds 10 (Schraubenfeder) und dann im Inneren des zweiten nachgiebigen Glieds 26 (Schraubenfeder) verläuft. Die Gesamtanordnung wird so zusammengefügt, daß die nachgiebigen Glieder- 10, 26 (Schraubenfedern) im Normalzustand das Zugglied 29 unter leichter Spannung halten. Das Zugglied 29 kann auch an der vorderen Führungseinrichtung 7 mittels einer Haube oder Kappe 30 vor der vorderen Führungseinrichtung 7 befestigt und in Anlage an dieser durch die Spannung gehalten werden, der das Zugglied 29 unterliegt.

Dadurch wird ein Wirbelstrom-Prüfer erhalten, der folgendermaßen arbeitet: Die Sonde 1 wird in das Rohr 5 eingeführt und wird dort mittels der Schiebevorrichtung vorwärtsbewegt. Das gegebenenfalls durch die Vorrichtung verdrängte Fluid, ein Gas oder eine Flüssigkeit, begünstigt die Vorwärtsbewegung der Sonde 1 aufgrund des beim Durchtritt des Fluids erzeugten Druckabfalls durch den von der Sonde 1 hervorgerufenen Umlenk- oder Schikanen-Effekt. Bei geradlinigen Rohrabschnitten sind die drei Einrichtungen 7, 8, 9 durch das nachgiebige Glied 10 (Schraubenfeder) ausgerichtet und ist die Sonde 1 durch Anlage des Wulstes 14 an der Innenwand des Rohrs 5 zentriert. Bei gekrümmten oder gebogenen Rohrabschnitten nähert sich die Spulen-Trageinrichtung 8 stärker an die Wand an, die dem Innenkrümmungsradius des Rohrs 5 entspricht, umso kleiner ^₆₁. wert des Radius ist. Es kommt daher der Augenblick, bei dem trotz des Unterschiedes zwischen dem größten Außendurchmesser d der Spulen-Trageinrichtung 8 und dem Innendurchmesser D des Rohrs 5 die Spulen-Trageinrichtung 8 das Rohr 5 be-

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rührt, was das nachgiebige Glied 10 (Schraubenfeder) dazu zwingt, sich ebenfalls ab diesem Augenblick zu krümmen. Auf jeden Fall ist die Spule 2 exzentrisch angeordnet in .Richtung auf den Bereich des Rohrs 5_sder die größte Dichte oder Dicke bei dem Biegen oder Krümmen des Rohrs erhalten hat, was den bereits erwähnten Hauteffekt vorteilhaft zumindest verringert.

Mach durchgeführter Prüfung wird die Sonde 1 durch Ziehen am Elektrokabel 3 zurückgeholt. In beiden Versehiebungsrichtungen ermöglicht die Eindringfläche 18 der vorderen Führungseinrichtung 7 bzw. der hinteren Führungseinrichtung 9 ein überschreiten oder Durchsetzen von verengten oder inkrustierten Bereichen. Bei einem Bruch des nachgiebigen Gliedes 10 können alle Teile der Sonde wegen des Zugglieds 29 und der zweiten Scheibe 15 leicht herausgeführt werden, wobei die zweite Scheibe 15 als Abstreifer wirkt und ein Wiedererhalten der durch das vollständige oder teilweise Brechen der Sonde 1 erhaltenen Sondenstücke ermöglicht. Darüber hinaus arbeiten die beiden nachgiebigen Glieder 10, 26 (Schraubenfedern) unter hervorragenden Bedingungen, da sie an ihren Enden, einerseits durch die Naben 11 und andererseits durch die Scheibe 16 und das Anschlußglied 25 aufgeschrumpft bzw. eng umhüllt sind. Weiter ist das erste nachgiebige Glied 10 in seinem Mittelbereich durch die Spulen-Trageinrichtung eng umhüllt. Die Verschiebung der Sonde 1 kann daher auch durch eine unter Druck stehende Flüssigkeit erfolgen, die durch das zu prüfende Rohr 5 hinter der Sonde 1 eingeführt wird, und insbesondere auf die Wulste I²* einwirkt.

In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel

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wird eine bessere Durchdringung oder Eindringung der durch die Sonde la induzierten Ströme erhalten durch mögliehst nahes Annähern der Spulen 2a an die Innenwand des Rohrs 5> die zu diesem Zweck in einer gleitenden Spulen-Trageinriehtung 8a angeordnet sind. Gleiche Eauteile wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel , mit dem Buchstaben a versehene gleiche Bezugszeichen'aufzeichnet. Der Prüfer gemäß Fig. 2 enthält daher außer der Sonde la und der Sende-Empfangs-Spule 2a ein Elektrokabel 3a mit Leitern 4a und einem Mantel 6a, eine (nicht dargestellte) vordere Führungseinrichtung 7» eine Spulen-Trageinriehtung 8a, eine (nicht dargestellte) hintere Führungseinrichtung 9, ein nachgiebiges Glied 10a zum Ausrichten der Einrichtungen 7> 8a» 9. Die hintere Führungseinrichtung 9 dient außerdem als Anschlußglied für das Elektrokabel 3a ₃ das in diesem mittels einer Schraube od. dgl. befestigt ist. Wie vor befindet sich die Sonde in einem zu prüfenden Rohr 5·

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das nachgiebige Glied 10a nicht mehr durch eine Schraubenfeder gebildet, sondern durch eine Reihe von (Falten-)Balgen 32, 33, die aus einem elastischen oder nachgiebigen Werkstoff bestehen und an den Einrichtungen 7, 8a, 9 so befestigt sind, daß sie die Gesamtanordnung ausrichten wollen. Die Balge 32, 33 bilden solche Verbindungen und Gelenke, daß sie die übertragung mechanischer Schwingungen auf die Spulen 2a dämpfen.

Die Spulen-Trageinriehtung 8a weist einen Zylinder— körper 34 aus Isolierstoff auf, der von einem Axialkanal 35 durchsetzt ist, und der zwei Lagerflächen 36 besitzt_r die die Befestigung der Balge 32, 33 ermöglichen« Die Spulen 2a sind. inRingnuten mit Rechteckquerschnitt enthal-

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ten, die in der Seitenfläche des Zylinderkörpers 34 angeordnet sind. Die Leiter 4a erreichen die Spulen 2a über Radialkanäle 37, die in den Axialkanal 35 münden, in dem diese Leiter 4a ankommen. Nach Herstellung der Verbindungen wird der Axialkanal 35 durch ein biegsames Harz gefüllt oder verschlossen. Elastische oder nachgiebige Ringe 38 sind an den Enden des Zylinderkörpers 34 angeordnet, um einerseits das Gleiten im Inneren des Rohrs 5 zu erleichtern und um andererseits den Druckabfall des Schiebefluids zu erhöhen.

Die vordere Führungseinrichtung 7 kann durch einen Vorder- und einen Zwischenschlitten gebildet sein. Ein Balg verbindet die beiden Schlitten.

In Fig. 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Sonde Ib leichter handhabbar bzw. handlicher. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die den der Fig. 1 und 2 entsprechenden Bauteile mit gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügen des Buchstabens b bezeichnet. Der Prüfer gemäß Fig. 3 enthält daher außer der Sonde Ib eine Sende-Empfangs-Spule 2b, ein Elektrokabel 3b mit Leitern 4b und einem Mantel 6b, eine vordere Führungseinrichtung 7b, eine Spulen-Trageinrichtung 8b und eine hintere Führungseinrichtung 9b. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel besteht das die Einrichtungen 7b, 8b, 9b miteinander verbindende elastische Glied aus einer die drei Einrichtungen 7b, 8b, 9b umgebenden oder umhüllenden elastischen Kunststoffmasse. Im die vordere Führungseinrichtung 7b bildenden Teil weist die Kunststoffmasse 46 einen Kopf oder eine Nase 4lb auf. Im die Führungseinrichtungen 7b, 9b bildenden Teil ist die Kunststoffmasse 6 von Metallringen 47 umgeben, die die Gleitmittel oder Gleiteinrichtungen bilden. Wie in

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Fig. 3 dargestellt, dient die hintere Führungseinrichtung

9b als Anschlußglied/für das Elektrokabel 3b. oder Zugentlastung

In Fig. 3 ist in Vollinien die geradlinige Ausrichtung der Sonde Ib dargestellt, die die Sonde Ib in einem geradlinigen Rohrabschnitt eines zu prüfenden Rohrs 5 einnimmt, wobei ein derartiger geradliniger Rohrabschnitt mit Volllinien an der rechten Seite der Fig. 3 dargestellt ist. An der linken Seite der Fig. 3 ist in Strichpunktlinien der Umriß eines gekrümmten oder gebogenen Rohrs 5b sowie die gekrümmte Form dargestellt, die die Sonde Ib durch elastische Deformation der Kunststoffmasse 46 einnimmt. Durch dieses Ausführungsbeispiel ist die Sonde auf einfache Weise handhabbar, da die verschiedenen Bauteile in der Kunststoffmasse 46 angeordnet sind.

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Claims

- 17 Ansprüche

J Wirbelstrom-Prüfer für zumindest teilweise gekrümmte Metall-Rohre, der durch Translationsbewegung einer Sonde im Rohrinneren arbeitet, die eine Sende-Empfangs-Spule und ein Elektrokabel aufweist, das mit der Spule verbundene Elektroleiter besitzt und mechanisch so mit der Sonde verbunden ist, daß es mit dieser bei der Translationsbewegung mitgenommen wird zum fortdauernden Austreten aus dem Rohr-Hinterende, um an einem Versorgungs- und Auswertsystem außerhalb des Rohrs angeschlossen zu bleiben, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde (I; Ib) hintereinander von vorne nach hinten im Sinn der normalen Translationsbewegung eine vordere Führungseinrichtung (7; 7b), eine Spulen-Trageinrichtung (8; 8a; 8b) und eine hintere Führungseinrichtung (9> 9b) aufweist, die durch ein die drei Einrichtungen (7, 8, 9; 8a; 7b, 8b, 9b) ausrichtendes nachgiebiges Glied (10; 10a; 46) miteinander verbunden sind, daß die größten Querabmessungen (d) zumindest der Spulen-Trageinrichtung (8; 8a; 8b) kleiner als der Innendurchmesser (D) des Rohrs (5; 5b) sind, urid daß das Elektrokabel (3; 3a; 3b) mit der hinteren Führungseinrichtung (8; 8b) mechanisch verbunden ist.

2. Prüfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Führungseinrichtungen (7, 9; 7b, 9b) an ihrer Umfangsfläche gleitende oder rollende Gleit-Glieder (14, 38, 47) zur Auflage an der Innenwand des zu prüfenden Rohrs (5; 5b) aufweisen.

3. Prüfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

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das elastische Glied (10) durch eine Schraubenfeder gebildet ist, um die herum die drei Einrichtungen (7, 8, 9) jeweils voneinander beabstandet befestigt sind (Fig. 1).

k. Prüfer nach Anspruch 2 und 3» dadurch gekennzeichnet, daß jede Führungseinrichtung (7, 9) aus einem relativ nachgiebigen Kunststoff besteht und aufweist eine zentrale Rohr-Nabe(11), mittels der die jeweilige Führungseinrichtung (7, 9) auf der Schraubenfeder aufliegt, eine radial an einem der Enden der Nabe (11) wegragende Scheibe (12) und eine von der Scheibe (12) in axialer Richtung zum anderen Ende der Nabe (11) ausgehende Reihe von Fingern (13), die zusammen an ihren freien Enden einen Wulst (14) bilden, der radial deformierbar ist und so das Gleitmittel bildet.

5. Prüfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Führungseinrichtung (7, 9) eine zweite Scheibe (15, 16) enthält, die radial am anderen Ende der Nabe (11) wegragt, wobei dieses Ende bei der vorderen Führungseinrichtung (7) nach vorne und bei der hinteren Führungseinrichtung nach hinten gerichtet ist, wobei die zweite Scheibe (15, 16) einen kleineren Außendurchmesser als der Wulst (I¹*) aufweist und ein, z. B. konisches, Eindringprofil in gegenüber der ersten Scheibe (12) entgegengesetzter Richtung besitzt.

6. Prüfer nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde (1| Ib) ein Anschlußglied (25) für das Elektrokabel (3; 3a; 3b) besitzt, das hinter der hinteren Führungseinrichtung (9; 9b) angeordnet und mit dieser durch ein zweites nachgiebiges Glied (26), wie eine zweite Schraubenfeder, verbunden ist.

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7. Prüfer nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein Zugglied (29)> das an einem Ende mit der vorderen Führungseinrichtung (7) und am anderen Ende mit dem Anschlußglied (25) verbunden ist.

8. Prüfer nach Anspruch 2, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugglied (29) zwischen der vorderen Führungseinrichtung (7) und dem Anschlußglied (25) im Inneren der
Schraubenfedern geführt ist.

9. Prüfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schraubenfedern das Zugglied (29) im Normalzustand
unter leichter Spannung halten.

10. Prüfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die vordere Führungseinrichtung (I)₃ die Spulen-Trageinrichtung (8a) und die hintere Führungseinrichtung (9) miteinander verbindende elastische Glied (10a) durch
eine Folge von nachgiebigen Balgen (32, 33) gebildet

ist (Fig. 2).

11. Prüfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die vordere Führungseinrichtung (7b), die Spulen-Trageinrichtung (8b) und die hintere Führungseinrichtung (9b) miteinander verbindende elastische Glied durch eine die drei Einrichtungen (7b, 8b, 9b) umhüllende elastische
Kunststoffmasse (46) gebildet ist (Fig, 3).

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