DE2837746C2 - Testkörper für magnetische Rißprüfgeräte - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen "Festkörper für magnetische Rißpriifgcrätc, welche mil einem fluoreszierenden Prüfmitiel arbeiten gemäß dem Oberbegriff des Anspruches I.

Um eine einwandfreie Funktion eines Rißprüfgcrätes sicherzustellen, ist periodisch eine Überprüfung mit einem Testkörper durchzuführen.

F.in bekannter Testkörper besteht daher im wesentlichen aus einer Stahlplatte mit einem Durchmesser von mm. welche mit ihrem Kunststoff ausgelegten Innendurchmesser auf einem stangenförmigen Kupfer-Hilfslcitcr aufgeschoben ist. Der Cu-Hilfsleitcr besitzt einen Cu-Bügcl, welcher portalartig um die Platte hinwegführend die beiden F.nden des Leiters verbindet. Zwecks F.ichung erfährt dieser Bügel eine Oucrschnittveränderung durch Fräsung auf seiner gesamten Lange oder durch Einsägen. Die Stahlplatte weist an ihrem Rand drei axiale Bohrungen auf, welche in einem 15°-Abstand voneinander entfernt liegen und welche vom Umfang aus gemessen verschiedene Ranclabsländc aufweisen (ζ. B. I; 1,5; 2 mm) und als künstliche, unter der Oberfläche liegende Fehler dienen. Dieser Tesikörpcr muß auf die Daten einer Maschine geeicht werden. Es muß auf ihm die verwendete Magnelisicrungsstufe und Maschinennummer immer fest aufgebracht werden, um Verwechslungen auszuschließen. Er ist also nur für jeweils eine Maschine verwendbar. Außerdem ist die genaue Abstimmung (Eichung) der ohnehin schon teueren bekannten Testkörper umständlich. Auch ist er nur für eine llilfsdurchflutung mit einem Durchmesser von 100 mm verwendbar. Es kann nicht geprüft werden, ob das Gerät für eine Hilfsdurchflutung von einem größeren Durchmesser, wie beispielsweise von 200,300 ... 500 mm noch Fehleranzeigen bringt, oder ob eine höhere Magnetisierung benötigt wird.

An einigen Rißprüfmaschinen müssen außer der Magnetisierungs-Einstellung auch noch andere Daten überprüft werden, wie die Anzeigefähigkeit des Prüfmittels und die Feldlinienrichtung, letzteres um zu

to wissen, wie der Prüfling einzuspannen ist. In der Praxis werden für diese letzten zwei Prüfungen andere Testkörper verwendet, und zwar zeigt die sogenannte Remanenztestplatte (Testkörper Nr. 3 nach MTU, wie im Prospekt der Fa. Helling dargestellt) die Anzeigefähigkeit des Prüfmittels an, während der sogenannte »Csrtholdische Testkörper« (siehe Prospektblatt von MET-L-CHEK), welcher auf seiner Prüffläche zwei feine sich kreuzende Spalten eingearbeitet haben, sowohl die Feldlinienrichtung anzeigt, als auch zur Prüfmittelprüfung verwendet werden kann. Keiner der drei Testkörper kann gleich gut für alle drei Testaufgaben verwendet werden.

Aus der »Materials Evaluation«, Oktober 1972, Seiten 219—228 ist eine scheibenförmige Teslplatte, ähnlich wie die Stahlplatte des vorbeschriebenen Testkörpers, bekannt, welche einen Außendurchmesser von ungefähr 127 mm bei einer Dicke von 22.2 mm und mit einer Bohrung, über welche Jicse Testplatte auf einen zu der Ausrüstung der Rißprüfgeräte gehörigen Kupferdorn

so aufgeschoben wird. An ihrem äußeren Umfang besitzt diese Testplatte ebenfalls Testbohrungen, jedoch 12 an der Zahl, wobei die Bohrungen in einem Abstand von ungefähr 16,8 mm zueinandcrliegen. während sie vom Platicnumfang aus gemessen immer um ca. 1.68 mm

υ radial nach innen versetzt sind, wobei die letzte Bohrung entsprechend einem Abstand zum Umfang von ca. 20 mm aufweist. Gemäß den Ausführungen in oben genannter Schrift soll diese bekannte Teslplatte zur Auswertung verschiedener, einen TeM beeinflussenden

4u Größen, vorgenommen werden, wie ι. ;> Wechselstrom. Gleichstrom, der Durchmesser des l.eitungsdornes. pulverförmige Tcslmitlcl als auch verschiedene flüssige Testmittcl. Bei all diesen Vorgangen wird die Teslplalle auf den Dorn geschoben, so daß die erste Bohrung

■r> genau vertikal über dem Auflagcptinkl zwischen Dorn und Durchgangsbohiung der Platte zu liegen kommt, wonach eine Hilfsdurchflulung in bekannter Weise vorgenommen wird. Um einen direkten Vergleich der oben genannten variablen Größen zu erhalten, wird ein Versuch aufgezeigt, bei welchem fünf Rißprüfmaschincn verwendet wurden, wobei auf jeder Maschine eine andere variable Größe zum Tragen kam, wobei als Endziel festzustellen war. welches die Mitlei sind, welche zu dessen Resultaten führen. Daß diese bekannte Teslplatte auch in anderer Weise als mil Hilfsdurchflulung zu verwenden sei, ist aus der Schrift nicht zu ersehen, auch wird nicht darüber gesprochen, daß ein Überprüfen der Anz.eigefähigkeit ein und desselben Prüfmittels, sei es bei Anlieferung oder nach einer

Wi gewissen Vcrwcndungsdauer vorgenommen werden kann, auch wird nicht ersichtlich, daß diese bekannte Testplattc zur Anzeige der Fcldlinienrichlung verwendet werden könnte. Wie auch beim vorherbeschriebenen Testkörper kann dieser bekannte Tesi ring nicht

'.ι dazu verwendet werden, um zu überprüfen, ob das Rißprüfgerät für eine Hilfsdurchflutung von einem größeren Durchmesser, beispielsweise bis 500 mm, noch Fchleranzeigen bring! oder ob eine höhere Mannctisie-

rung benötigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfachen Testkörper für magnetische Rißprüfgeräte zu schaffen, welche ermöglichen, daß geprüft werden kann, bis zu weichen ringförmigen Bereichen unterschiedlichen Durchmessers ein Rißprüfgerät bei Anwendung der Hilfsdurchflutung oder anderer Durchflutungsarten in Abhängigkeit von der angewandten Stromstärke noch die geforderte Genauigkeit in ihrer Fehleranzeige bringt.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch den im Anspruch 1 gekennzeichneten Testkörper gelöst. Der Testkörper nach der Erfindung besteht also aus einer relativ großen und einfachen, auf einer ihrer Stirnseite ebenen, scheibenförmigen Platte, welche auf ihrer anderen Stirnseite mehrere vom inneren zum äußeren Rand hin abwartsführende Stufen ca. gleichen Abstandes und gleicher Höhe aufweist. Am äußeren Rand einer jeden Stufe sind in bekannter Weise Testbohrungen vorgesehen.

Nach einer erfindungsgemäßen Ausbildung besitzt der Teslkörper einen Außendurchmesser von 500 mm, während der Durchmesser von Stufe zu'bcufe um 100 mm abnimmt. |ede Stufe besitzt dabei eine Höhe von 5 mm.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung sind jeweils sechs Testbohrungen vorgesehen, welche 5 mm tief gebohrt sind und in einem Winkelabstand von 15° angeordnet sind, wobei die auf der gleichen Winkclgeraden liegenden Bohrungen jeweils ilen gleichen Abstand zum Stufenrand hin aufweisen.

Mit dem Teslkörper nach der Erfindung ist es möglich, alle magnetischen Rißprüfgerüic — die eine entsprechende Einspannmöglichkeii hüben — auf ihre Funktions- und Leistungsfähigkeil Lind d;is verwendete Rißprüfmittcl auf Anzcigccmpfindlichkei; /u überprüfen. Damit wird zugleich eine hohe Sicherheit der Rißprüfung durch reproduzierbare und vergleichbare Ergebnisse sichergestellt. Dies ist insbesondere wichtig, wenn Prüflinge mit definierten Einstclldatcn ;iuf verschiedenen Geräten gegengeprüft werden, wie /. H. in Streitfällen /wischen Lieferant und Abnehmer.

Weiterhin ist es mit diesem Teslkörper möglich, die echten Leistungsdaten und nicht nur die theoretischen Daten der Hersteller, von verschiedenen Gerätetypen miteinander zu vergleichen, was bei Kaufcntschcidungcn von großer Wichtigkeit ist.

Ebenso ist mit dem neuen Testkörper eine Vcrfahrcnsüberwachung zu betreiben (Lehrenniiitclkontrollc). indem eine Rißprüfmaschinc in bestimmten Prüfzyklcn nach einmal festgelegten Daten unter gleichen Bedingungen überprüft wird. Somit wird jeder Fehler, der das Rißprüfcrgcönis beeinflussen kann, erkannt. Bei Abnahme von neuen Geräten kann die Einhaltung von vorgeschriebenen Leistungen geprüft werden.

Mit dem Testkörper nach der Erfindung ist es zuir. erstenmal möglich, zu überprüfen, bis zu welchem ringförmigen Bereich unterschiedlichen Durchmessers ein Rißprüfgcräl in Abhängigkeit von angewandter Stromstärke noch Fehleranzeiger! bringt. Dies ist besonders wichtig, wenn auf einem Rillprüfgcrät Werkstücke mit größcrem Durchmesser auf Obcrflächenfchlcr überprüft werden sollen. In diesem ('all wird der größte zu überprüfende Durchmesser bestimmt, und bei Einlegen de·; Testkörpers in das Rißprüfgerät danach getrachtet, da3 die Stromstärke soweit hochgeschalle'. wird, daß in der nächstfolgend darübcrliegcndcn Teststufe eine einwandfreie Anzeige vorhanden ist.

Hiermit wird eine große Sicherheit gegeben, daß die Einstellung des Rißprüfgerätes in jeder Hinsicht in Ordnung 'St. Die zur Magnetisierung verwendete Stromstärke wird mit Hilfe des erfindungsgemäßen Testkörpers jeweils auf den entsprechenden Betrag eingestellt, wodurch auch vermieden wird, daß eine unnötige Hochschaltung zur Vermeidung einer eventuell nicht ausreichenden Fehleranzeige ausgeschaltet wird, was, abgesehen von der Ausschaltung des

ίο Unsicherheitsfaktors, gleichzeitig zu einer bedeutenden Stromeinsparung führt.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Testkörpers nach der Erfindung, welches in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert wird. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht mit halbem axialen Schnitt durch den Testkörper und

F i g. 2 eine Draufsicht auf den Testkörper.

Die Zeichnung zeig! einen Testkörper I, bestehend

.Ό aus einer runden Stahlplatte 2 und einer Innenbohrung 8 der Stahlplatte 2 eingefügten Kun> >toffhüise 3. Die Stahlplatte 2 ist an ihrer unteren Seite eben, wahrend ihre obere Seite mehrere von innen nach außen hin abwärtsführende Stufen 6, mit einer Höhe 4. einem

'τ Abstand 5 und einem Rand 7, besitzt. In einem Segmcni der Platv sind in jeweils einem Winkelabstand 10 von 15° in jeder Stufe 6 sechs Testbohrungen 12 vorgesehen welche vom Stufenrand 7 in z. B. von links nach rechts gleichmäßig steigendem Randabstand 9 axial gebohrt

κι sind. Dabei weisen die jeweils auf einer gleichen Winkelgeraden Il sich befindenden Testbohrungen 12 jeweils den gleichen Randabsland 9 auf.

Die Platte 2 besteht vorzugsweise aus einem werkstoffehlerfreien, ferramagnciischcn Werkstoff und

r> ist gegen Korrosion phosphatiert.

Der Testkörper kann in verschiedener Weise und zu unterschiedlichem Zwecke verwendet weiden, so für Hilfsdurchflulung. Stromdurchflutung, lochmagnetisicrung. Spulen- und Induktionsmagnetisierung. und /um Prüfen der Anzeigeempfindlichkeit des Prüfmittels.

Bei der Hilfsdurchflutung wird mit Hilfe eines Kupicrdorncs bzw. Rohres, mit immer gleichen Abmessungen der Testkörper in das Rißprüfgerät gespannt. Das Gerät wird auf .Stromdurchflutung

4Ί geschaltet, wobei Längsrisse sichtbar gemacht werden. Die Magnetisierung wird mit der niedrigsten .Schaltstufe begonnen und solange höher geschähet, bis mindestens die erste Fehlerbohrung 12 in der 100 mm Stufe einwandfrei angezeigt wird. Dann wird aufgeschrieben.

'<o daß bei einem Testdurchmesser von 100 mm der Tcstfehlcr Nr. 1 einwandfrei angezeigt wurde, während die Fehler Nr. I bis Nr. 6 einwandfrei, ausreichend, zweifelhaft oder keine Anzeige brachten. Des weiteren werde., iJie Stromstärke am Gerät, die Feldstärke

μ gemessen an der Fehlerbohrung mit Hilfe eines Feldstärkenmeßgcrates, und anschließend die Charakteristiken des verwendeten Prüfmitlcls notiert. In diesem Sinne wird nun auch bei den weiteren Stufen verfahren, bis zum Schluß feststeht, bis zu welchem

Mi Durchmesser, bis zu welcher Fehlerticfe und untrr welchen Bedingungen die geprüfte Rißprüfmaschine einwandfreie Anzeigen gibt.

Wird der Testkörper für Stromdurchflutung verwendet, dann wird der Testkörper direkt eingespannt, wobei

Vi darauf zu achten ist, daß die Fehlerbohrungen etwa im rechten Winkel zu den Einspannstellen liegen (verzweigter Stromfluß). Dann ist weiter wie bei der Hilfsdurchflutung zu verfahren.

Bei der Jochmagnetisierung wird der Testkörper direkt am Außendurchmesser eingespannt, wobei der Durchmesser mit der ersten Testbohrung im rechten Winkel zur Kontaktstelle stehen muß. Wird nun die Rißprüfmaschine auf Magnetisierung geschaltet und anschlieOend wie bei der Hilfsdurchflutung vorgegangen, so erhält man Daten, die eine Aussagen über die Anzeigefähigkeit der Querrisse des Prüfgerätes geben.

Bei der Spulenmagnetisierung wird mit einer großen Spule über die Testplatte gefahren, wobei die Achsen

der Platte und der Spule im rechten Winkel zueinandc stehen müssen. Der Prüfungsablauf entspricht weite dem der Hilfsdurchflutung. Im Bedarfsfalle ist mit Hilf eines lameliierten Hilfsdornes auch eine Induktionsmag netisieriing möglich.

Mit dem Testkörper wird die Anzeigeempfindlichkei und die Hintergrundfluoreszenz von Rißprüfmittel festgestellt, indem man unter gleichbleibenden Prüfbe dingungen verschiedene Mittel miteinander vergleicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche;

1. Testkörper für magnetische Rißprüfgeräte, welche mit einem fluoreszierenden Prüfmittel arbeiten, mit einer Stahlplatte, die eine mit einer Isolierhülse ausgelegte Innenbohrung besitzt und an ihrem äußeren Rand mehrere um einen definierten Winkel zueinander versetzte, axiale Bohrungen, sogenannte »Testbohrungen« aufweist, welche von diesem Rand in unterschiedlichen, vorzugsweise in nahezu gleichmäßigen Schritten versetztem Abstand liegen, .dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlplatte als vorzugsweise einseitige Stufenplatte ausgebildet ist, mit mehreren Stufen (6) ca. gleicher Höhe (4) und gleicher Durchmesserdifferenz (5), wobei die Testbohrungen (12) am äußeren Rande (7) einer jeden Stufe (6) vorgesehen sind.

2. Testkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß fünf Stufen vorgesehen sind.

3. Testkörper nach Anspruch 1 oder 2, duduich gekennzeichnet, daß die Grundplatte des Stufenkörpers (2) einen Durchmesser von 500 mm besitzt.

4. Testkörper nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufen (6) eine Tiefe von 50 mm und eine Höhe von 5 mm aufweisen.

5. Testkörper nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sechs Testbohrungen (12) in jeder Stufe vorgesehen sind, welche 5 mm tief sind und im gleichen Winkelabstand (10) zueinander liegen und die auf der gleichen Winkelgeraden (11) liegenden Tesl^ohrungen (12) in den verschiedenen Stufen jeweils den gleichen Randabruand (9) aufweisen.