DE2725354C2 - Prüfkopf zur induktiven Oberflächenprüfung von metallischen Werkstücken - Google Patents
Prüfkopf zur induktiven Oberflächenprüfung von metallischen WerkstückenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Prüfkopf zur induktiven Oberflächenprüfung von metallischen Werkstücken,
welcher im Oberbegriff des Anspruches 1 angegeben ist.
Ein Prüfkopf ist bekannt, mit der die Oberfläche metallischer Rohre geprüft wird, indem das Rohr relativ zu
den Wirbelstromsonden schraubenförmig und der Prüfkopf parallel zur Mantellinie des Rohres hin und her
bewegt wird, so daß eine flächenmäßige Sondierung der Oberfläche zum Entdecken von Längs- und Querfehlern
(Rissen) gegeben ist (DT-PS 20 37 787). Diese bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß komplizierte störungsanfällige
Antriebselemente zum Erteilen der Hin- und Herbewegung des Prüfkopfes vorgesehen werden
müssen. Trotz dieser Antriebselemente läßt die Fehlererkennbarkeit bzw. Anzeigeempfindlichkeit des bekannten
Prüfkopfes zu wünschen übrig, denn Risse, deren Richtung nahezu oder genau in der Richtung der
Verbindungslinie der punktförmigen Einzelsonden liegen werden schwach oder gar nicht angezeigt.
Ein Prüfkopf der genannten Gattung ist bekannt, bei dem die mit einem Ferritkern versehenen Wirbelstromsonden
in einem Trägerkörper aus Kunstharz eingebettet sind (US-PS 39 76 936). Die Wirbelstromsonden dieses
Prüfkörpers sind also gegenseitig elektrisch und magnetisch isoliert, so daß zwischen den einzelnen benachbarten
Wirbelstromsonden ein Bereich mit sehr geringer induktiver Feldstärke vorhanden ist Falls bei der
Prüfung des Werkstückes kleine Unregelmäßigkeiten, z. B. Anrisse an der Oberfläche des Werkstückes, in diesen
Bereich gelangen, werden diese unter Umständen nicht mehr ordentlich angezeigt. Die Anzeigeempfindlichkeit
dieses bekannten Prüfkopfes läßt deshalb ebenfalls zu wünschen übrig.
ίο Der in Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung liegt
die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Prüfkopf der angegebenen Art zu schaffen, der eine große flächenhafte
Anzeigeempfindlichkeit für Längs- und Querfehler besitzt und dabei ohne einen Antrieb für die Hin- und
Herbewegung auskommt
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Mit der Maßnahme nach der Erfindung wird erreicht, daß im Trägerkörper elektromagnetische Felder entstehen,
die die Resonanzfrequenz der Schwingkreise der einzelnen Wirbelstromsonden erhöhen, und die in überraschender
Weise dazu beitragen, eine flächenmäßige Sondierung der Werkstückoberfläche zu ermöglichen,
das ist eine Sondierung, bei der ein anzeigeempfindliches Inäuktionsfeld der punkförmigen Wirbelstrornsonden
auch zwischen diesen Sonden in fast voller Stärke vorhanden ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Mit der Weiterbildung nach Anspruch 2 wird erreicht, daß die Ferritkerne im Trägerkörper der Oberfläche
des Werkstückes zum Erzeugen eines starken anzeigeempfindlichen
Induktionsfeldes nahe gegenüberliegend angeordnet werden können, wobei durch die dämpfende
Wirkung des elektrisch und/oder magnetisch leitfähigen Werkstoffes des Trägerkörpers gleichzeitig eine
störende Fehlanzeige gehindert ist, die durch Annäherungs- und Entfernungsbewegungen der Oberfläche des
Werkstückes, z. B. durch Formfehler des unter dem Prüfkopf bewegten Werkstückes, hervorgerufen werden
könnte.
Die Weiterbildungen nach Anspruch 2 und 3 bewirken, daß schlitzförmige Einschnitte am Trägerkörper
vorhanden sind. Diese Einschnitte bilden einen Luftspalt, der eine Wirbelstromerzeugung um die Spulen
herum und eine entsprechende, schädliche Erwärmung des Trägerkörpers hindert, denn das Induktionsfeld der
Spulen ist im Trägerkörper nicht kurzgeschlossen. Durch diese Einschnitte werden die einzelnen Schwingkreise
der Wirbelstromsonden auch zum Teil elektromagnetisch entkoppelt, so daß die Anzeigeempfindlichkeit
vergrößert ist, vor allem wenn es sich um in Differenz geschaltete Wirbelstromsonden handelt.
Mit der zusätzlichen Weiterbildung nach Anspruch 5 ist die schädliche Wirbelstromerzeugung um die Spulen herum vollständig verhindert.
Mit der zusätzlichen Weiterbildung nach Anspruch 5 ist die schädliche Wirbelstromerzeugung um die Spulen herum vollständig verhindert.
Die Weiterbildungen nach Anspruch 6 und 7 haben zur Folge, daß unter dem Prüfkopf ein flächenmäßiges
Induktionsfeld besonders hoher Intensität entsteht, welches zwischen den benachbarten Wirbelstromsonden
nur geringfügig an Intensität verliert, so daß Längs- und Querfehler der Oberfläche des Werkstücks mit großer
Genauigkeit angezeigt werden.
Nachstehend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles mit den zugehörigen Zeichnungen erläutert
werden.
Es zeigt
Fig. 1 die Ansicht der werkstückseitigen Stirnfläche
Es zeigt
Fig. 1 die Ansicht der werkstückseitigen Stirnfläche
eines erfindungsgemäßen Prüfkopfes, und
F i g. 2 den teilweisen Längsschnitt entlang der Linie A-A des in F i g. 1 gezeigten Prüfkopfes.
Mit 1 ist in den Fig. 1 und 2 ein Träger.'cörper aus
elektrisch leitendem Messing bezeichnet, der in einer Halterung 2 aus Kunststoff befestigt ist 'm Trägerkörper
1 sind fünf zylindrische Bohrungen 3 quer zur Bewegungsrichtung — siehe Pfeil 4 — der Oberfläche 5 (in
F i g. 2 strichpunktiert eingezeichnet) des zu untersuchenden Werkstücks eingearbeitet In jeder Bohrung 3
ist eine Wirbelstromsonde 6 eingebaut, die Teil eines eigenen Schwingkreises darstellt Jede Wirbelstromsonde
6 besitzt eine einlagige Spule 7 mit Ferritkern 8, deren Achse 8 senkrecht zur Oberfläche 5 des Werkstücks
gerichtet ist
Im übrigen liegen die werkstückseitigen Enden der Ferritkerne 8 und die werkstückseitige Stirnfläche des
Trägerkörpers in einer gemeinsamen Ebene 10, die der Oberfläche 5 des Werkstücks in geringem Austand gegenüberliegt.
Vorteilhafterweise wird die Fläche 10 nach dem Einbau, z. B. Kleben, der Spulen 7 mit Ferritkern
8 in die Bohrungen 3 plangeschliffen.
Der Trägerkörper 1 weist senkrecht zur Oberfläche 5 des Werkstücks verlaufende schlitzförmige Einschnitte
1 auf, die in Richtung der Bewegung der Oberfläche 5 relativ zum Trägerkörper 1 gerichtet sind und jeweils in
eine die Wirbelstromsonde 6 aufnehmende zylindrische Bohrung 3 einmünden.
Der Abstand der Mantelflächen benachbarter Wirbelstromsonden voneinander ist kleiner als der Durchmesser
der Ferritkerne, der nur etwa 0,8 mm betragen kann. Außerdem sind die Wirbelstromsonden 6 in Zick-Zack-Linie
quer zur Bewegungsrichtung — siehe Pfeil 4 — angeordnet, so daß die gesamte Oberfläche 5 des
Werkstücks flächenmäßig sondiert und geprüft wird, obwohl punktförmige Wirbelstromsonden 6 im Trägerkörper
1 eingebaut sind.
Die einzelnen Wirbelstromsonden haben vorzugsweise eine Resonanzfrequenz, die ungefähr gleich der Prüffrequenz
ist. Sie können in an sich bekannter Weise paarweise (in Differenz mit Brückenschaltung zwischen
zwei Spulen) arbeiten und mit Einzelverstärkern ausgerüstet sein.
In Fig. 2 sind die Kabel 12 der einzelnen Spulen 7 nach oben aus den Bohrungen 3 herausgeführt und in
einem Lötstützpunkt 13 an der Halterung 2 befestigt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
50
55
60
Claims (7)
1. Prüfkopf zur induktiven Oberflächenprüfung von metallischen Werkstücken mit in Bohrungen eines
Trägerkörpers angeordneten Wirbelstromsonden, wobei jede Wirbelstromsonde Teil eines eigenen
Schwingkreises ist und durch eine ein- oder mehrlagige Spule mit Ferritkern gebildet ist, deren
Achse senkrecht zur Oberfläche des; Werkstückes gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Trägerkörper (1) aus einem elektrisch und/ oder magnetisch leitfähigen Werkstoff hergestellt
ist
2. Prüfkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die werkstückseitigen Enden der Ferritkerne (8) und die werkstückseitige Stirnfläche des
Trägerkörpers (1) in einer gemeinsamen Ebene (10) liegen.
3. Prüfkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper (1) im Bereich
der Wirbelstromsonden senkrecht zur Oberfläche (5) des Werkstücks verlaufende schlitzförmige Einschnitte
(11) aufweist
4. Prüfkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte (11) in Richtung der
Bewegung der Oberfläche (5) des Werkstückes relativ zum Trägerkörper (1) verlaufen.
5. Prüfkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte (U) in der betreffenden,
die Wirbelstromsonde (6) aufnehmenden Bohrung (3) einmünden.
6. Prüfkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand
der Mantelflächen benachbarter Wirbelstromsonden (6) voneinander wesentlich kleiner als der
Durchmesser der Ferritkerne (8) ist
7. Prüfkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper
(1) aus Messing gefertigt ist.
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| DE2725354A DE2725354C2 (de) | 1977-06-04 | 1977-06-04 | Prüfkopf zur induktiven Oberflächenprüfung von metallischen Werkstücken |
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE2725354A DE2725354C2 (de) | 1977-06-04 | 1977-06-04 | Prüfkopf zur induktiven Oberflächenprüfung von metallischen Werkstücken |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: SKF GMBH, 8720 SCHWEINFURT, DE |
|
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |