DE29911921U1 - Wirbelstromprüfsonde zum Überprüfen von Kanten metallischer Gegenstände - Google Patents

Wirbelstromprüfsonde zum Überprüfen von Kanten metallischer Gegenstände

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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
    • G01N27/90—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
    • G01N27/9013—Arrangements for scanning

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Claims (12)

1. Prüfsonde für die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung und zum Erkennen von Inhomogenitäten oder Defekten eines Gegenstandes aus leitfähigem Material, mit einer oder mehreren mit einer hochfrequenten Spannung gespeisten, als Messtransformator geschalteten Sende-(Primär-) und Empfangs-(Sekundär-)spulen zur Erfassung wirbelstrommässig erzeugter magnetischer Flüsse oder Teilflüsse, wobei der Messtransformator in der Lage ist, Differenzen von magnetischen Teil-Flüssen detektieren zu können, die durch den Messtransformator in einem metallischen Prüfling generiert und von diesem abgestrahlt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Messtransformator mindestens eine Symmetrie-Achse aufweist und kontinuierlich um eine ausgewählte von diesen Symmetrie-Achsen, insbesondere um seine Hochachse, gedreht wird, wobei die genannte Symmetrie- Achse im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche eines metalli­ schen Prüflings orientiert ist oder auf dessen Längsachse zielt.
2. Prüfsonde auf Wirbelstrombasis für die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung und zum Erkennen von Inhomogenitäten oder Defekten eines Gegenstandes aus leitfähigem Material, mit einer oder mehreren mit einer hochfrequenten Spannung gespei­ sten Sendespule und einer dieser zugeordneten Empfangsspule, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse der Sendespule (11) im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche eines zu prüfenden Gegenstandes (31, 31') orientiert ist oder einen Schnittpunkt mit einer Symme­ trielinie eines zu prüfenden Gegenstandes (31, 31) besitzt, dass die Empfangsspule (12; 13, 14) in festem Abstand relativ zur Sendespule angeordnet ist und ein Verhältnis von Längsdi­ mension in Richtung der Spulenachse (Feldachse) zu einer senkrecht dazu orientierten Querdimension von kleiner als 1, speziell kleiner als 0,3, aufweist und dabei insbesondere einen Kern aus einem Material mit vergleichsweise hoher magnetischer Permeabilität aufweist, und wobei zumindest eine Spule der Prüfsonde drehbar gelagert ist und mittels eines motorischen Antriebes um die Längsachse (Feldachse) von Sende- oder Empfangsspule in Drehung versetzt werden kann.
3. Prüfsonde auf Wirbelstrombasis für die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung und zum Erkennen von Inhomogenitäten oder Defekten eines Gegenstandes aus leitfähigem Material, mit einer oder mehreren, mit einer hochfrequenten Spannung ge­ speisten Sendespule und einer dieser zugeordneten Emp­ fangsspule, dadurch gekennzeichnet,
dass die Längsachse der Sendespule (11) im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche eines zu prüfenden Gegenstandes orientiert ist oder auf dessen Längsachse zielt, dass die Empfangsspule (12; 13, 14) innerhalb und in festem Abstand relativ zur Sendespule angeordnet ist, ein Verhältnis von Empfangs-Spulenhöhe zu Empfangs-Spulenbreite von kleiner als 1, speziell kleiner als 0,3, aufweist und insbesondere einen Kern aus einem Material mit vergleichsweise hoher magnetischer Permeabilität aufweist,
dass die Längsachse der Empfangsspule insbesondere senkrecht zur Längsachse der Sendespule orientiert ist, wobei beide genannten Längsachsen zumindest näherungsweise einen gemein­ samen Punkt oder Kreuzungspunkt aufweisen,
dass die Anordnung von Sende- und Empfangsspule innerhalb eines schirmenden Topfes mit stirnseitiger Öffnung angeordnet sind, welcher aus einem Material mit hoher relativer magneti­ scher Permeabilität gefertigt ist,
dass die Prüfsonde drehbar gelagert ist und mittels eines motorischen Antriebes um die Längsachse von Sende- oder Empfangsspule in Drehung versetzt werden kann.
4. Prüfsonde nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer im Vergleich zu den respektiven Ansprüchen transformatorisch vertauschten Anordnung von Sendespule und Empfangsspule, insbesondere mit einer Sendespule, welche zumindest bereichs­ weise innerhalb einer zugehörigen Empfangsspule angeordnet ist.
5. Prüfsonde nach Anspruch 3, bei der der schirmende Topf eine elektrische Abschirmung aus elektrisch leitendem Material aufweist.
6. Prüfsonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendespule einen annähernd kreisför­ migen oder annähernd quadratischen Querschnitt und die Emp­ fangsspule einen schmalen, angenähert rechteckigen oder elliptischen Querschnitt aufweist.
7. Prüfsonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn­ zeichnet durch einen Drehtransformator zum Übertragen einer Sendespannung für eine Sendespule (11) und/oder zum Übertra­ gen einer in einer Empfangsspule (12; 13, 14) erzeugten Emp­ fangsspannung.
8. Prüfsonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, für die simultane Überprüfung hinsichtlich linienartig ausge­ dehnter Inhomogenitäten oder Defekte, welche sich schräg, parallel oder quer zu einer Längsachse eines Gegenstandes aus elektrisch leitfähigem Material auf einer Kante oder auf einer Oberfläche dieses Gegenstandes erstrecken, oder zur Überprüfung hinsichtlich flächig ausgedehnter Inhomogenitäten auf einem solchen Gegenstand.
9. Prüfsonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zum Überprüfen von punktuell oder linienartig ausgedehnten Inhomogenitäten oder Defekten, welche sich in der Nähe oder auf einer Kante eines langgestreckten Gegenstandes aus elek­ trisch leitfähigem Material befinden.
10. Prüfsystem auf Wirbelstrombasis für die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung und zum Erkennen von Inhomogenitäten oder Defekten eines Gegenstandes aus leitfähigem Material, mit einer Prüfsonde gemäss einem der Ansprüche 1 bis 9, und mit einer abstandskompensierenden Vorrichtung zur Reduzierung oder Eliminierung von abstandsbedingten Messfehlern, insbe­ sondere solchen, welche durch örtlich variierende Querdimen­ sionen eines Prüflings und dessen unterschiedlichem Abstand zur Prüfsonde bedingt sind, oder solchen, welche durch gebo­ gene Prüflinge bedingt sind und zu einer ungleichmässigem Beabstandung eines Prüflings zur Sonde führen.
11. Prüfsonde auf Wirbelstrombasis für die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung und zum Erkennen von Inhomogenitäten oder Defekten eines Gegenstandes aus leitfähigem Material, gekenn­ zeichnet durch ein Mehrphasen-Empfangs- oder Sende- Spulensystem, welches zumindest einen Spulensatz mit einer Mehrzahl von feststehenden, relativ zu einem Prüfling unbe­ weglichen Spulen und einer diesem Spulensatz nachgeschalteten elektronischen Phasen-Selektions- oder Diskriminations-Stufe aufweist; insbesondere mit einzelnen feststehenden, unbeweg­ lichen Spulen, deren Längsachsen (Feldachsen) senkrecht zur Oberfläche eines metallischen Prüflings orientiert sind oder angenähert auf dessen Längsachse zielen.
12. Prüfsonde auf Wirbelstrombasis für die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung und zum Erkennen von Inhomogenitäten oder Defekten eines Gegenstandes aus leitfähigem Material, mit einer im wesentlichen kernlosen Sendespule, innerhalb welcher eine mit einem Kern versehene Empfangsspule angeord­ net ist und wobei die Sonde einen umschliessenden, in Rich­ tung eines Prüflings stirnseitig geöffneten Topf aus magne­ tisch und elektrisch leitfähigem Material aufweist und die aus Spulen und Topf bestehende Anordnung um die Achse der Sendespule drehbar ist, speziell in zusätzlicher Kombination mit
  • 1. einem als Drehantrieb dienenden Elektromotor,
  • 2. einem Drehtransformator für die berührungslose Kopplung elektrischer Signale zwischen der drehbaren Sonden-Topf- Kombination und einer zugehörigen stationären Signal-Erzeu­ gungs- und -Auswerteeinheit
  • 3. einer Einrichtung zur Kompensation von Signalschwankungen, welche durch einen variablen mittleren Abstand der Sonde relativ zu einem zu prüfenden Gegenstand aus elektrisch leitfähigem Material bedingt sind.
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