DE2751810A1 - Ultraschall-pruefvorrichtung zum zerstoerungsfreien pruefen von schweissnaehten - Google Patents

Ultraschall-pruefvorrichtung zum zerstoerungsfreien pruefen von schweissnaehten

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DE2751810A1
DE2751810A1 DE19772751810 DE2751810A DE2751810A1 DE 2751810 A1 DE2751810 A1 DE 2751810A1 DE 19772751810 DE19772751810 DE 19772751810 DE 2751810 A DE2751810 A DE 2751810A DE 2751810 A1 DE2751810 A1 DE 2751810A1
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Wilfried Rehme
Vn Ripnyj
N A Schevtschenko
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Ibema & Co KG GmbH
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Description

  • Titel Ultraschall-Prüfvorrichtung zum zerstbrungs-
  • freien PrUfen von Schweißnähten Die Erfindung betrifft eine Ultraschall-Prüfvorrichtung zum zerstörungsfreien Prüfen von Schweißnähten, insbsondere bei Rohren mit gerader oder wendelförmiger Schweißnaht mit auf beiden Seiten der Naht angeordneten, diese senkrecht zur Nahtlängsrichtung beschallenden Längsfehler-Prüfschwingern und mit Querfehler-Prüfschwingern, die in verschiedenen Arbeitstakten abwechselnd miteinander verbindbar sind.
  • Bei der Schweißnahtprüfung von Rohren, insbesondere von unter Pulver gesohveißten Längsnaht- oder Spiralnaht-Großrohren, werden Ultraschall-Prüfvorrichtungen mit mehreren Prüfköpfen eingesetzt, die die Schweiz naht auf Längs- und Querfehler prüfen. Hierbei werden unter längsfehlern solche Fehlstellen verstanden, die sich in Längsrichtung der Schweißnaht erstrecken, wie beispielsweise Sohlacken- oder Lufteinschlüsse, während Querfehler solche Fehler sind, die quer zur Längsrichtung der Schweißnaht verlaufen.
  • Bei den Prüfvorrichtungen werden verschiedene Arten von Prüfköpfen verwendet. Normal- und Winkelprüfköpfe, die in der Regel als Sonder-und Empfänger-Prüfköpfe (SE-Prüfköpfe) ausgebildet sind, haben nur einen Prüfschwinger, der seine Schallstrahlen senkrecht oder unter eine spitzen Winkel zur Schweißnaht aussendet.
  • Daneben gibt es Doppel-Winkelprüfköpfe, die entweder zwei unter einem Winkel angeordnete Prüfachwlnger aufweisen, von denen der eine zur Ermittlung von Längs fehlern und von denen der andere zur Ermittlung von Querfehlern dient, oder die nur einen Prüfschwinger aufweisen, von dem ein Teil der Schallstrahlen abgespalten und unter einem Winkel zur um Schweißnaht weitergeführt wird, neben der Ermittlung von Längsfehlern gleichzeitig Querfehler zu erfassen.
  • Bei einer bekannten PrUfvorrichtung werden vier Normal- oder Winkelprüfköpfe symmetrisch zur Naht in K- oder X-förmiger Anordnung verwendet. Die vier Prüfköpfe bilden hierbei eine sogenannte PrUfspinne, die auf das Rohr aufgesetzt und an der Schweißnaht entlanggeführt wird. Die schallübertragende Ankopplung wird durch Zuführen von Wasser in die Bertihrungsebene erreicht, wobei die einwandfreie Ankopplung ebenfalls durch Ultraschall mit besonderen Kontrollschwingern ilberwacht wird, um eventuelle Ankopplungsstörungen, wie Luftblasen oder losen Zunder festzustellen.
  • Im Betrieb werden die Prüfköpfe über einen prograimierten Taktumschalter mit der Ultraschall- und Auswerteelektronik verbunden und im Takt der Impulsfolgefrequenz in Längs- und Querfehler-Reflexionsprtlftakten sowie zusätzlichen Koppelkontrolltakten einzeln oder paarweise abgefragt.
  • Bei einer anderen bekannten Ausführung werden zwei Doppel-Winkelprüfköpfe verwendet, die auf beiden Seiten der Schweißnaht einander gegenüberliegen und Je zwei unter 450 von einem Quarz abgespaltene Schallstrahlen aussenden, von denen die einen die Schweißnaht senkrecht zur Nahtlängsrichtung beschallen, um die Längsfehler zu ermitteln, und von denen die anderen die Schweißnaht unter 450 besehallen, um die Querfehler zu ermitteln.
  • Alle bekannten Einriehtungen haben die Eigenart, daß eine vollständige Prüfung auf L5ngs- und Querfehler nur dann möglich ist, wenn alle Prüfköpfe auf das Rohr aufgesetzt sind. Die Prüfung ist deshalb im mittleren Bereich eines Rohres einwandfrei, versagt aber am Rohranfang oder am Rohrende, wenn das Rohr gerade unter die Prüfspinne geschoben oder von dieser abgezogen wird und zwei der Prüfköpfe in K-oder X-Anordnung noch nicht oder nicht mehr auf dem Rohr aufliegen, oder wenn bei Verwendung von Doppel-Winkelprüfköpfen deren unter 450 geneigte Schallstrahlen zur Querfehlerermittlung sich 3enseits des Rohranfanges bzw. des Rohrendes treffen.
  • Durch diese Eigenart ergibt sich bei den bekannten Vorrichtungen der Nachteil, daß der Schweißnahtbereich am Rohranfang oder Rohrende oder auch beide Bereiche bis zu ca. 200 mm nicht vollständig auf Längs- und Querfehler geprüft werden können. Es war deshalb bisher stets notwendig, diese ungeprüften Schweißnahtbereiche am Rohranfang und Rohrende zusätzlich manuell mit Ultraschall-Handgeräten zu prüfen, fle einen bedeutenden technischen und personellen Aufwand erforderte.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und unter Beibehaltung bewährter Konstruktionsprinzipien mit einfachen Mitteln eine Ultraschall-Prüfvorrichtung zu schafen, mit der eine vollständige, automatische Prüfung der Schweißnaht auf Längs- und Querfehler vom Anfang bis zum Ende der Naht möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß mindestens die Querfehler-Prüfschwinger doppelt vorhanden sind und daß die zusätzlichen Prilfschwinger wahlweise zu den anderen PrUfschwingern zuschaltbar oder die anderen Prüfschwinger auf diese umschaltbar sind.
  • Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß sich eine zusätzliche Symmetrieachse für die Prüfung ergibt, die senkrecht zur Schweißnaht verläuft und auf deren beiden Seiten spiegelbildlich gleise und vollständige Prüfungen vorgenommen werden kann Es ist deshalb möglich, bei gleichbleibender Transportrichtung die Schweißnaht auf ihrer ganzen Länge unmittelbar von ihrem Anfang an bis zu ihren Ende vollständig auf Längs- und Querfehler mit der gleichen Vorrichtung automatisch zu prüfen, ohne daß nachträglich manuelle Prüfungen vorgenonen werden müssen.
  • Bei einer ersten Ausführungsform befinden sich die Prüfschwinger in Prüfköpfen, die sternförmig symmetrisch zur Schweißnaht in einer Prüfspinne derart angeordnet sind, daß sich Je zwei auf beiden Seiten der Schweißnaht einander gegenüberliegende Prüfköpfe zur Querfehlerbestimmung vor und hinter dem Prüfkopfpaar zur Längsfehlerbestimmung befinden (Doppel-K-Anordnung).
  • Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß beim Einlaufen der Schweißnaht unter die Prüfspinne außer dem Längsfehler-Prüfkopfpaar auch Jene beiden Querfehler-Prüfköpfe eingeschaltet und abgefragt werden können, welche von dem Rohranfang zuerst erreicht werden. Am Ende der Schweißnaht kann dann auf die beiden anderen Querfehler-Prüfköpfe umgeschaltet werden, welche noch auf dem Rohr aufliegen, dessen Schweißnaht zu prüfen ist, wenn der Mittelpunkt aller Schall strahlen das Ende der Schweißnaht bereits erreicht hat.
  • Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind zweckmäßig Je zwei auf der gleichen Seite der Schweißnaht angeordnete Querfehler-Prüfköpfe im gleichen Abstand und im gleichen Winkel zur Schweißnaht derart angeordnet, daß sich ihre Schallstrahlen in einem Punkte der Schweißnaht treffen, so daß mit dieaen Prüfköpfen auch die Längsfehler bestimmt werden können (X-Anordnung). Die Schallstrahlen der Prufschwinger von allen Längs- und Querfehler-Prüfköpfen sind hierbei alle zum Mittelpunkt der PrUfspinne hin gerichtet. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß im mittleren Bereich der Schweißnaht von der K-Prüfung auf die X-PrUfung übergegangen werden kann, wodurch eine größere Prüfsicherheit erreicht wird. (Mix-Methode) Die Querfehler-Prüfköpfe sind zweckmäßig taktweise von der Querfehlererkennung zur Längsfehlererkennung umschaltbar und umgekehrt. Die Querfehler-Prüfköpfe können dann reihum abgefragt werden0 Ferner sind zusitzliohe Prüftakte mit dem Längsfehler-Prüfköpfpaar möglich.
  • Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist durch zwei spiegelbildlich zueinander angeordnete Paare von Doppel-Winkelprüfköpfen gekennzeichnet, die Je zwei Winkelschwinger aufweisen oder Jeweils mit abgespaltenem Schallstrahl arbeiten, von denen der eine seine Schall strahlen im rechten Winkel zur Schweißnaht aus sendet (L§ngsfehlererkennung) und von denen der andere seine Schall strahlen in einem spitzen Winkel zur Schweißnaht aussendet (Querfehlererkennung). Das Erfindungsprinzip wird hiebei Doppel-Winkelprüfköpfen angewendet, die in besonderer Weise so nebeneinander angeordnet sind, daß die Querfehlererkennung vor und hinter den Stellen der Längsfehlererkennung vor sich geht, wo die Prüfköpfe zu beiden Seiten der Schweißnaht einander gegenüberliegend angeordnet sind, die schon auf das Werkstück aufsetzen, bevor noch der Anfang der zu prüfenden Schweißnaht die Stelle der Querfehlererkennung erreicht und die sich noch auf dem Werkstück befinden, wenn das Rohrende die Stelle der Querfehlererkennung bereits verlassen hat.
  • Auch bei dieser Ausführungsform ist es möglich, zusätzliche Normal- oder SE-Prüfköpfe für die Ankopplungskontrolle oder zunbopplungsprüfung vorzusehen, wenn gleichzeitig Dopplungen im Randbereich des Werkstoffes neben der Sohweißnaht festgestellt werden sollen.
  • Die Prüfköpfe sind zweckmäßig auf dem Gegenstand mit der zu prüfenden Schweißnaht einzeln aufsetzbar und abhebbar, damit die Prüfvorrichtung auch am Anfang und Ende der Schweißnaht voll einsetzbar ist.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von mehreren Ausführungsformen, die durch schematische Zeichnungen näher erläutert/werden. Es zeigt: Fig. 1 eine Ultraschall-PrUtworrichtung nach der Erfindung zum Prüfen der Längsschweißnaht ein.s Rohres in einer ersten Ausführungsform in einer schematischen Draufsicht am Rohranfang, Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 in einer schematischen Draufsicht in der Mitte des Rohres, Fig.3 den Gegenstand der Fig. 1 in einer schematischen Draufsicht am Ende des Rohres, Fig. 4 eine der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 ähnliche Ultraschall-Prüfvorrichtung nach der Erfindung mit zusätzlichen Prüfköpfen für die Dopplungsprüfung zum Prüfen einer Schveißnaht zwischen zwei Blechen in einer schematischen Draufsicht und Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der Prüfvorrichtung nach der Erfindung z@m Prüfen einer Längsschweißnaht zwischen zwei Blechen in einer schematischen Draufsicht in der Mitte des Bleches.
  • In den Zeichmungen ist mit 15 ein großes Stahlrohr bezeichnet, dessen Längsschweißnaht 16 auf Längsfehler und Querfehler geprüft werten soll. Zu diesem Zweck wird das Rohr 10 in Richtung des Pieiles 17 unter einer Ultraschall-Prüfvorrichtung vorbeigeschoben, die in den Zeichnungen nur schematisch dargestellt ist und in ihrer Gesamtheit mit 18 bezeichnet ist.
  • Die Ultraschall-Prüfvorrichtung 18 weist sechs Ultraschall-Normalprilfköpfe 1, 2, 3, 4, 5 und 6 auf, die von einer hier nicht näher dargestellten Hubvorrichtung getragen werden und einzeln auf das Rohr 15 absenkbar sind.
  • Die Prüfköpfe 1 bis 6 sind von bekannter Bauart und sternförmig symmetrisch zur Schweißnaht nach Art einer Prufspinne so angeordnet, daß ihre Schallstrahlen 19, 20, 21, 22, 23 und 24 alle zum Mittelpunkt 25 der Prüfspinne gerichtet sind und sich so in einem Punkt der Schweißnaht (116 treffen. Die Prüfköpfe 2 und 5, deren Schallstrahlen 20 und 23 rechwinklig zur Schweißnaht 16 vorlaufen, dienen zur Längsfehlerermittlung. Die Pfeile 26 und 27 deuten den Weg der Schallstrahlen an, die von den Prüfköpfen 2 und 5 ausgesandt und an der Schweißnaht bzw. an deren Längsfehlern reflektiert und von den Prüfköpfen 2 und 5 wieder empfangen werden.
  • Die Längsfehler-Prüfköpfe 2 und 5 haben, wie an sich bekannt, Je einen Prüfschwinger und einen Kontrollschwinger oder statt dessen eine Vorrichtung zum Abspalten eines Kontrollstrahlee von den Schallstrahlen des Prüfschwingers.
  • Diese Kontrollstrahlen, die in der Zeichnung mit den Pfeilen 28 und 29 angedeutet sind, dienen in an sich bekannter Weise zur Ankopplungskontrolle der Prüfköpfe.
  • Die in Vorschubrichtung 17 des Rohres 15 vor der durch die Längsfehler-Prüfköpfe 2 und 5 definierten Symmetrieebene angeordneten Prilfköpfe 3 und 4 und die beiden hinter dieser Symmetrieebene angeordneten Prüfköpfe 1 und 6 denen in erster Linie zur Querfehlerbestimmung. Sie sind als einfache Winkel-Prüfköpfe ausgebildet und senden ihre Schallstrahlen 30 bzw. 31 unter 450 zur Schwelßnaht 16 geneigt zu Mittelpunkt 25 der Prüfspinne, wo sie an der Schweißnaht 16 bzw. deren Querfehlern reflektiert und von den auf der gegenüberliegenden Seite der Schweißnaht angeordneten Prüfkopf 4 bzw. 3 empfangen werden.
  • Die in Rohrvorschubrichtung 17 hinter dem Prüfkopfpaar 2, 5 zur Längsfehlerbestimmung angeordneten Prüfköpfe 1 und 6 dienen ebenfalls in erster Linie der Querieh, lerbestimmung und sind ebenso ausgebildet wie die Prüfköpfe 3 und 4, d.h. sie haben ebenso wie diese und die Längsfehler-Prüfköpfe einen Prüfschwinger und einen Kontrollschwinger oder einen von den Schallstrahlen des Prüfschwingers abgespaltenen Kontrollstrehl für ihre Ankopplungskontrolle. Der Querfehler-Prüfkopf 1 hat den gleichen Abstand von der Schweißnaht 16 wie der Querfehler-Prüfkopf 3 und sein Schallstrahl 19 schließt im Mittotpunkt 25 der Prüfspinne den gleichen Winkel α mit der Schweißnaht 16 ein, wie der Schallstrahl 21 des Querfohler-Prüfkopfes 3. Ebenso ist der Querfehler-Prüfkopf 6 im gleichen Abstand von der Schweißnaht 16 angeordnet wie der Querfehler-Prüfkopf 4 und sein Schall strahl 24 hat im Mittelpunkt 25 der Prüf spinne den gleichen Winkel p zur Schweißnaht 16.
  • Man erkennt an den Fig. 1 bis 3, daß die Längsfehler-Prüfköpfe 2 und 5 und die Querfehler-Prüfköpfe 3 und 4 auf das Rohr 15 aufgesetzt werden können, sobald die vordere Stirnfläche 32 des Rohres 15 den Mittelpunkt 25 der Prüfspinne 18 erreicht. Die Schallstrahlen 20 und 23 der Prüfköpfe 2 und 5 erfassen dann die Längsfehler und die Schallstrahlen 21 und 22 der Prüfköpfe 3 und 4 erfassen die Querfehler der Schveißnaht 16 von Beginn des Rohres an. Die Prüfköpfe 2, 3, 4 und 5 sind hierbei so angeordnet, daß ihre zum Mittelpunkt 25 der Prüfspinne gerichteten Schallstrahlen 20, 21, 22 und 23 im Grundriß den Buchstaben "K" bilden (K-Anordnung). Bei dieser Anordnung werden die Prüfköpfe in den folgenden Takten abgefragt, wobei die Längsfehlerprüfung mit "L", die Querfehlerprüfung mit Q" und die Koppelkontrolle mit "K" bezeichnet ist: Takt 1 Takt 2 Takt 3 : Takt 4 Takt 5 : Takt 6 Beim weiteren Vorschub des Rohres 15 in Richtung des Pfeiles 17 gelangt die vordere Stirnkante 32 des Rohres 15 auch unter die Prüfköpfe 1 und 6, die nun ebenfalls auf das Rohr 15 abgesenkt und zur Prüfung mit herangezogen werden können.
  • Sobald alle Prüfköpfe 1, 2, 3, 4, 5 und 6 im mittleren Bereich des Rohres an dieses angekoppelt sind, ist es möglich, von der Prüfung in K-Anordnung auf die Prüfung in X-Anordnung überzugehen, die eine größere Prüfsicherheit bietet. Die Prüfköpfe werden dann über einen programmierten Taktumschalter in Längs- und Querfehler-PrUftakten sowie in Koppelkontrolltakten wie folgt abgefragt: Takt 1 Takt 2 Takt 3 Takt 4 Takt 5 Takt 6 t Takt 7 Takt 8 Takt 9 Takt 10: Takt 11 t Takt 12 t Takt 13 t Takt 14 t Takt 15 s Takt 16 t Die vom Prüfkopf 1 zum Prüfkopf 6 und umgekehrt verlaufenden Schallstrahlen sind in Fig. 2 mit 33 und 34 bezeichnet. Die Schallstrahlen von Prüfkopf 1 zu Prüfkopf 3 bzw. von Prüfkopf 3 zu Prüfkopf 1 tragen die Bezugszeichen 35 und 36, während die Schallstrahlen von 4 nach 6 und von 6 nach 4 mit 37 bzw. 38 bezeichnet sind.
  • Selbstverständlich ist es auch möglich, zusätzlich noch die Längsfehler-Prüfköpfe 2 und 5 abzufragen, um die Prüfsicherheit zu erhöhen.
  • Sobald das Rohr 15 mit der zu prüfenden Schweißnaht 16 mit seiner hinteren Stirnkante 39 in den Bereich der PrUispinne 18 gelangt ist, heben sich die Prüfköpfe 3 und 4 vom Rohr 15 ab. Die Schweißnaht 16 wird dann wieder in K-Anordnung weitergeprüft, wobei die Prüfköpfe 2 und 5 die Längsiehlererkennung und die Prüfköpfe 1 und 6 die Querfehlererkennung in gleicher Weise vornehmen, wie dies beim Anfang des Rohres der Fall war. Die Prüfköpfe werden dann in iolgender Reihenfolge abgefragt: Takt 1 : Takt 2 t Takt 3 s Takt 4 t Takt 7 Takt 8 Man erkennt, daß auf diese Weise möglich ist, die Schweißnaht eines begrenzt langen Rohres von ihrem Anfang bis zu ihrem Ende vollständig auf Längsfehler und Querfehler zu prüfen, wobei in vorteilhafter Weise im Verlauf der Prüfung von der K-Anordnung auf die X-Anordnung und von dort wieder auf die K-Anordnung übergegangen werden kann.
  • Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird eine in ihrer Länge begrenzte Schweißnaht 16 geprüft, die zwei ebene Bleche 40 und 41 miteinander verbindet. Auch hier hat die Prüfvorrichtung 18 wieder die Form einer Prüfapinne mit symmetrisch zur Schweißnaht 16 angeordneten Prüfköpfen 1, 2, 3, 4, 5 und 6 deren Schallstrahlen 19, 20, 21, 22, 23 und 24 sich alle in einem Mittelpunkt 25 auf der Schweißnaht 16 schneiden.
  • Zusätzlioh sind noch in der von den Längsfehler-Prüfköpfen 2 und 5 definierten Symmetrieebene auf beiden Seiten der Schweißnaht 16 zusätzliche Prüfköpfe 7 und 8 zur Dopplungsprüfung angeordnet, die als Normal- oder SE-Prüfköpfe ausgebildet sein können. Werden die verschweißten Bleche 40 und 41 dann wieder in Richtung des Pfeiles 17 transportiert, so wird die Sohweißnaht 16 am Blechanfang 43 von den Prüfköpfe 2 und 5 auf Längsfehler, von den Prüfköpfe 3 und 4 auf Querfehler und von den Prüfköpfen 7 und 8 auf Dopplungen geprüft.
  • In der Rohrmitte gibt es verschiedene Prüfungsmöglichkeiten. Einmal können die Längsfehler wie am Blechanfang 43 mit den Prüfköpfe 2 und 5, die Querfehler mit den Prüfköpfen 3 und 4 und/oder mit den Prüfköpfe 1 und 6 und die Dopplungsfehler mit den Prüfköpfen 7 und 8 geprüft werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Längsfehler mit den Prüfköpfen 1 und 3 sowie 4 und 6 und die Querfehler mit den Prüfköpfe 3 und 4 und/oder 1 und 6 zu prüfen, während die Dopplungstehler wieder mit den Prüfköpfen 7 und 8 ermittelt werden.
  • Am Ende 42 des Bleches werden die Längsfehler dann wieder mit den Prüfköpfen 2 und 5 ermittelt, während zur Querfehlererkennung die Prüfköpfe 1 und 6 herangezogen werden. Die Dopplungsfehler werden auch hier mit den Prüfköpfen 7 und 8 ermittelt. Für die Schweißnahtprüfung sind die Prüfköpfe 1, 2, 3, 4, 5 und 6 vorzugsweise als Winkelprüfköpfe ausgebildet, während für die Dopplungsprüfung Normal- oder SE-Prüfköpfe eingesetzt werden.
  • Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Ultraschall-Prüfvorrichtung 18 aus zwei spiegelbildlich zueinander angeordneten Paaren von Doppel-Winkelprüfköpfen 9 und 10 sowie 11 und 12. Diese Doppel-Winkelprüfköpfe sind in der Technik allgemein bekannt. Sie haben zwei im Winkel zueinander angeordnete Prüfachwinger, von denen der eine seine Schall strahlen etwa senkrecht und der andere seine Schall strahlen unter einem spitzen Winkel zur Schweißnaht aussendet. Hierbei werden mit dem einen PrUfschwinger die Längsfehler und mit dem anderen PrUfschwinger die Querfehler der Sohweißnaht geprüft. Bei einer anderen Ausführungsform dieser Doppel-Winkelprüfköpfe ist nur ein Prüfschwinger vorhanden, von dem jedoch ein Teil der Schallstrahlen abgespalten und unter einem spitzen Winkel weitergeführt wird, um die Querfehler zu ermitteln.
  • Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Sohalletrahlen des Doppel-Winkelprüfköpfes 9 zur Längsfehlerermittlung mit 45, die des Prüfkopfes 10 mit 46, die des Prüfkopfes 11 mit 47 und die des Prüfkopfes 12 mit 48 vbezeichnet. Die Schallstrahlen zur Querfehlerermittlung sind von den Prüfköpfpaaren 9 und 10 sowie 11 und 12 Jeweils nach außen gerichtet, so daß sich die Querfehlerschallstrahlen 49 und 50, die von den Prüfköpfe 9 und 10 ausgehen und mit der Schweißnaht 16 einen spitzen Winkel oL bzw. ß bilden, in einem Punkte 51 treffen, der links von der Prüfvorrichtung liegt. Die Schallstrahlen 52 und 53 dagegen, die von den Prüfköpfen 11 und 12 ausgehen,schneiden sich in einem Punkte 54 auf der Schweißnaht 16, der in Fig. 5 rechts von der Prüfvorrichtung 18 liegt.
  • Zur Ankopplungskontrolle können in den Doppel-Winkelprüfköpfen 9, 10, 11 und 12 zusätzliche Kontrollschwinger vorgesehen sein, welche Kontrollstrahlen 54 und 55 bzw. 56 und 57 aussenden. Statt dessen können auch Schallstrahlen des Prüfschwingers abgespalten und zur Koppelkontrolle verwendet werden.
  • Ebenso wie bei dem in Fig0 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind auch bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform der Prüfvorrichtung 18 zusätzliche Prüfköpfe 7 und 8 zur Dopplungsprüfung vorgesehen.
  • Beim Vorschub der zusammengeschweißten Bleche 40' und 41' in Richtung des Pfeiles 17 gelangt zunächst die Vorderkante 43 des Bleches unter die Prüfköpfe 11 und 12 und die unmittelbar danebenliegenden Prüfköpfe 9 und 10, welche die Längsfehlerprüfung aufnehmen. Gleichzeitig können die Querfehler von einer schon etwas weiter zurückliegenden Stelle an über die Schallstrahlen 52 und 53 von den Prüfköpfe 11 und 12 erfaßt werden. Sobald dann der vordere Rand 43 des Bleches 40', 41' den Schnittpunkt 51 der Schallstrahlen 49 und 50 erreicht, die von den Prüfköpfen 9 und 10 ausgehen, werden auch die Querfehler der Schweißnaht 16 von ihrem Anfang an geprüft. Die Prüfköpfe 7 und 8 übernehmen wieder wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel die Dopplungskontrolle.
  • In der Mitte des Bleches sind wieder verschiedene Prüfungen möglich. Hier können die Längsfehler mit den Prüfköpfe 9 und 10 und/oder den Prüfköpfe 11 und 12 geprüft werden, während eine Querfehlerermittlung mit den Prüfköpfe 11 und 12 und/oder den PrUfköpfen 9 und 10 möglich ist. Die Dopplungskontrolle obliegt den Prüfköpfen 7 und 8.
  • Am Ende des Bleches wird die Schweißnaht 16 bis zum Ende auf Querfehler von den sich im Punkte 61 schneidenden Schallstrahlen 52 und 53 geprüft, die von den Doppel-Winkelprüfköpfen 11 und 12 ausgehen. Die gleichen Prüfköpfe übernehmen auch die Längsfehlerkontrolle bis zum hinteren Rand 42 des Bleches, während die Prüfköpfe 7 und 8 die Dopplungsprüfung übernehmen.
  • Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise ist es auch möglich, anstatt der einfachen Winkel-Prüfköpfe Normal-Prüfköpfe oder SE-Prüfköpfe einzusetzen. Ferner können zusätzliche Prüfköpfe für die Kopplungskontrolle eingesetzt werden und die Prüfköpfe können auch in anderen Takten abgefragt werden, wenn sich dies im Einzelfall als vorteilhatt erweist. Selbstverständlich ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Kontrolle von verschiedenartigen Schweißnähten insbesondere auch von wendelförmig verlaufenden Schweißnähten spiralgeschweißter Rohre möglich.

Claims (7)

  1. Titel: Ultraschall-Prtlfvorrichtung zum zerstörungsfreien PrUfen von Schweißnähten A n s p r ü c h e X Ultraschall-PrUfvorrichtung zum zerstörungsfreien PrUfen von Schweißnähten, insbesondere bei Rohren mit gerader oder wendelförmiger Schweißnaht mit auf beiden Seiten der Naht angeordneten,diese senkrecht zur Nahtlängsrichtung beschallenden Längsfehler-PrUfschwingern und mit Querfehler-PrUfschwingern, die in verschiedenen Arbeit@mkten abwechselnd miteinander verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Prüfschwinger zur Querfehlerermittlung doppelt vorhanden sind und daß die zusätzlichen Prüfschwinger wahlweise zu den anderen PrUfschwingern zuschaltbar oder die anderen Prrfschwinger auf diese umschaltbar sind.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prtifschvinger sich in Prüfköpfen (1 bis 6) befinden, die sternförmig symmetrisch zur Schweißnaht (16) in einer PrUispinne (18) derart angeordnet sind, daß sich 3e zwei auf beiden Seiten der Schweißnaht (16) einander gegenüberliegende Prüfköpfe (1, 6 bis 3, 4) zur Querfehlerbestiimung vor und hinter dem Prufkopfpaar (2, 5) zur Längsfehlerbestimmung befinden (Doppel-K-Anordnung).
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Je zwei auf der gleichen Seite der Schweißnaht (16) engeordnete Querfehler-Prüfköpfe (1, 6 bzw. 3, 4) im gleichen Abstand und im gleichen Winkel α bzw.p ) zur Schweißnaht (16) derart angeordnet sind, daß sich ihre Schallstrahlen(19, 21 bzw. 22, 24) in einem Punkte (25) der Schweißnaht (16) treffen, so daß mit diesen Prüfköpfen 1, 6, 3, 4) auch die Längsfehler bestimmt werden können (X-Anordnung).
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querfehler-Prüfköpfe (1, 3, 4, 6) taktweise von der Querfehlererkennung zur Längsfehlererkennung umschaltbar sind.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet, durch zwei spiegelbildlich zueinander angeordnete Paare von Doppel-Winkelprüfköpfen (9, 10 und 11, 12), die Je zwei Winkelschwinger aufweisen, oder Jeweils mit abgespaltenem Schallstrahl arbeiten, von denen der eine seine Schallstrahlen im rechten Winkel zur Schweißnaht (16) aussendet (Längsfehlererkennung) und von denen der andere seine Schallstrahlen ( 49, 50, 52, 53) in einem spitzen Winkel zur Schweißnaht ( gL bzw. p ) aussendet (Querfehlererkennung).
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Prüfköpfe (7, 8) zur Ankopplungskontrolle unter zur DopplungsprU-fung vorgesehen sind.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfköpfe (1 bis 12) auf den Gegenstand und der zu prüfenden Schweißnaht (16) einzeln aufsetzbar und abhebbar sind.
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