DE3018092C2

DE3018092C2 - Einrichtung zur Überprüfung von Ultraschallprüfgeräten

Info

Publication number: DE3018092C2
Application number: DE19803018092
Authority: DE
Inventors: Siegfried Galle; Manfred Dipl.-Ing. Kroll; Joachim Dipl.-Phys. 8520 Erlangen Lorek
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1980-05-12
Filing date: 1980-05-12
Publication date: 1983-05-05
Also published as: DE3018092A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Oberprüfung von Empfindlichkeit, Genauigkeit und Justierung des elektrischen Teils von Ultraschall-Prüfgeräten, die aus Sende- und Empfangsverstärker sowie Anzeigevorrichtung aufgebaut ist, bestehend aus einem massiven, metallischen Vergleichs-Prüfkörper, der ebene Begrenzungsflächen und auf einer dieser Begrenzungsflächen ein Koppelmedium für Prüfköpfe aufweist

Im Zuge der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung kommt der Ultraschallprüftechnik immer größere Bedeutung zu. Dies gilt nicht nur für die Abnahme von Maschinen- und Apparateteilen, sondern auch für die Überprüfung nach längerer Betriebszeit, was insbesondere bei Apparaten der Kernreaktortechnik, zum Beispiel Reaktordruckgefäßen, notwendig ist Man spricht dort von Wiederholungsprüfungen.

Ebenfalls in der Kernreaktortechnik üblich sind ss sogenannte Dreifachprüfungen im Rahmen der Fertigung von Komponenten. Die Dreifachprüfung besteht darin, daß Hersteller, Systemlieferant und Gutachter unabhängig voneinander und zu verschiedenen Zeiten die gleichen Objekte einer Ultraschallprüfung unterziehen. Die Vergleichbarkeit solcher Mehrfachprüfungen ist aber nur dann gegeben bzw. die Wiederholungsprüfung vermittelt nur dann verläßliche Werte, wenn das Ultraschallgerät selbst eine konstante Güte aufweist. Es gibt zwar nach DIN 54 120 und 54 122 genormte Kontrollkörper für diese Technik, diese können jedoch nur zur Justierung des Laufweges der Schallimpulse bei den einzelnen Meßaufgaben verwendet werden. Für ejne reproduzierbare Geräte-Überprüfung sind sie nicht geeignet,

Pas letzte gilt auch für ein aus der deutschen Gebrmiehsmusterscbrift 17 88 665 bekanntes Standardwerkstück, das alle möglichen Fehlerstellen sowie Oberflächenrauhigkeiten und Kunstharzbeschichtungen aufweist νςαά gerade wegen der Vielzahl seiner Fehler zu störenden Reflexionen führt Außerdem erfolgt dort die Ankopplung der Prüfköpfe, die einem Ultraschallprüfgerät als Meßsonde zugeordnet sind, mit Hilfe einer flüssigen oder pastenartigen Schicht, so daß die Güte der Kopplung in das Belieben des Prüfenden gestellt ist

Es stellte sich daher die Aufgabe, eine möglichst transportable Einrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe es während der Arbeit mit den Ultraschallprüfgeräten zum 3eispiel auch auf Bansteilen möglich ist den elektrischen Teil dieser Geräte rasch zu überprüfen und evtL nachzujustieren, damit die ermittelten Ultraschallmeßwerte untereinander vergleichbar bleiben, so daß aus ihnen verläßliche Rückschlüsse auf den Zustand der Prüfobjekte gezogen werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß zwei sich gegenüberliegende parallele Begrenzungsflächen des Vergleichs-Prüfkörpers feinst bearbeitete ebene Flächen sind, daß die zur Aufnahme von Prüfköpfen vorgesehene Begrenzungsfläche mit einem Koppelmedium versehen und stufenförmig ausgebildet ist und daß die gegenüberliegenden Begrenzungsflächen durch die Stufen definierte Referenzlängen begrenzen, daß auf jeder Stufenebene mindestens ein Prüfkopf vorgesehen ist der mit einem Kunstharzkleber als Koppelmedium unveränderlich angeschlossen und zusätzlich mit gleichbleibendem Anpreßdruck verschraubt ist und daß an den Prüfköpfen der Anschluß für den zu überprüfenden elektrischen Teil der Ultraschall-Prüfgeräte vorgesehen ist

Durch den speziellen Aufbau der erfindungsgemäßen Einrichtung sind stets konstante Betriebsbedingungen ' für die Ausbildung des Schallfeides gegeben, so daß unterschiedlich angezeigte Wsrte an· Ultraschallprüfgerät bei Verwendung dieser Einrichtung nur vom Ultraschallgerät oder der elektrischen Zuleitung zur erfindungsgemäßen Einrichtung herkommen können und damit die Möglichkeit zu einer Nachjustierung gegeben ist

In den F i g. 1 und 2 ist eine Einrichtung zur praktischen Durchführung derartiger Überprüfungen schematisch dargestellt Funktionsmäßig einander entsprechende Bauteile sind daher mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Nach F i g. 1 besteht der Vergleichs-Prüfkörpef aus einem massiven Metallblock B, der beispielsweise nach djn Vorschriften der bereits erwähnten DIN-Normen hergestellt ist Er ist abgestuft, wobei die Höhen der Stufen mit L i, L 2 und L 3 bezeichnet sind. Dies sind die starren Referenzlängen, die der aus den Ultraschallprüfköpfen USi, USl und i/53 erzeugte Schall durchlaufen muß. Diese Referenzlängen Li, L2 und L3 sind sehr genau kalibriert, die Oberflächen für die Ankopplung der Ultraschallprüfköpfe sowie die Bodenflächen zur Reflexion der Ultraschallwellen sind feinst bearbeitet, also zum Beispiel geschliffen oder geläppt. In diesem Beispiel sind Ultraschallprüfköpfe USi, i/52, i/53, die jeweils auf eine bestimmte MeOfrequenz abgestimmt sind, jeweils einer Referenzlänge Ll, L 2 bzw. L3 zugeordnet.

In F i g. 2 ist die Befestigung eines Ultraschallprüfkopfes USi über einer Referenzlänge L schematisch

dargestellt, gwisphen dem Ultrasehftllprufkopf USi und der Referenzlänge befindet sich »fs Koppelmedfam H ein Kunsthar*kleber, zusätzlich ist der Prttfkopf noch ober Schrauben .mit 4er Referenzlänge L, verbunden, so daß auf diese Weise auch ein stets gleichbleibencler Anpreßdruck sichergestellt wird Am Anschluß A des Prflfkopfes wird das »on Prüfgerät führende Kabel eingesteckt Um Erschütterung von außen von dieser Einrichtung abzuhalten, wird diese federnd zum Beispiel auf Gummipuffer O gelagert* Dies in Fi g, 1 dargestellte Einrichtung gestattet das Ultraschallprüfgerät in verschiedenen Laufwegbereichen, die an diesem eingestellt werden können, für unterschiedliche Frequenzen und Signalhöhen zu kontrollieren, wobei die Schallgeschwindigkeit im Prüfling B durch dessen DIN-gerechte Herstellung innerhalb der dort vorgeschriebenen Toleranzgrenzen konstant gehaltea ist

Absolute Schwankungen in der Echohöhenbewertung sind dabei weniger von Interesse als die Änderung zueinander bei unterschiedlichen Referenzlängen und unterschiedlichen Ultraschallprüfköpfen.

Im Hinblick auf die zur Anwendung kommenden Meßfrequenxen sei lediglich erwähnt, daß diese normalerweise im Bereich zwischen Q₁S und. 12MHj? liegen. Die erfindungsgemäße Einrichtung nach F i g, 1 ist nur for die drei am häufigsten verwendeten Meßfrequenzen vorgesehen, selbstverständlich könnten auch noch weitere Prüfköpfe entsprechend anderer Frequenzen vorgesehen werden. Desgleichen ist auch eine andere Anordnung der Referenzlänge L, also zum Beispiel eine höhere Stufenzahl, möglich,

Da jedoch diese Referenzlängen für die Verwendung auf Baustellen usw, vorgesehen sind, wird man diese möglichst klein und damit leicht halten und hinsichtlich der Prüfmöglichkeiten auf die für die Jeweiligen Einzelfälle sowie die verwendeten Prüfgeräte notwendigen Frequenzen und Dimensionen beschränken. Allen derartigen Einrichtungen ist die starre Verbindung zwischen Ultraschallprüfkopf und Referenzlänge gemeinsam, welche neben der Prüfkopffunktion und dem Referenzlängenmaterial auch hinsichtlich Koppel-

schicht und Anpreßdruck bei der Gerätekalibrierung konstante Bedingungen liefert

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

U Einrichtung zur überprüfung von Empfindlich keft, Genauigkeit und Justierung des elektrischen Tefls von Ultraschall-Prüfgeräten, die aus Sende- und Eropfangsverstwker sowie Anzeigevorrichtung aufgebaut isti bestehend aus einem massiven, metallischen Vergleichs-Prüfkörper, der ebene Begrenzungsflächen und auf einer dieser Begrenzungsflächen ein Koppelmedium für Prüfköpfe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwei sich gegenüberliegende parallele Begrerizüngsflächen des Vergleichs-Prüfkörpers (B) feinst bearbeitete ebene Flächen sind, daß die zur Aufnahme von Prüfköpfen (USi, US2, USS) vorgesehene Begrenzungsfläche mit einem Koppelmediura1(H) versehen und stufenförmig ausgebildet ist und daß die gegenüberliegenden Begrenzungsflächen durch die Stufen definierte Referenzlängen /Ll, L 2, LS) begrenzen, daß auf jeder Stufenebene mindestens ein Prüfkepift/Sl, i/52, US3) vorgesehen ist, der mit einem Kunstharzkieber als Koppeimedium (H) unveränderlich angeschlossen und zusätzlich mit gleichbleibendem Anpreßdruck verschraubt ist, und daß an den Prüfköpfen (USi, i/52, t/53) der Anschluß (A) für den zu überprüfenden elektrischen Teil der Ultraschall-Prüfgeräte vorgesehen ist
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Stufe mehrere Ultraschall-Prüfköpfe (USi, US2, i/53) unterschiedlicher Frequenz vorgesehen sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß (!er Vergleichs-Prüfkörper (B) federnd gelagert ist

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