DE3444481A1 - Test head holder for ultrasonic testing - Google Patents
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Abstract
Description
Prüfl&'opfhalterung für die UltraschallprüfungTest head holder for ultrasonic testing
Die Erfindung betrifft eine Prüfkopfhalterung für die Ultraschallprüfung insbesondere der Randzonen, von in Vorschubrichtung bewegten metallischen Blechen und Bädern mit Sender-Empfänger-Prüfköpfen und Fließwasserspaltankopplung.The invention relates to a test head holder for ultrasonic testing especially the edge zones of metal sheets moving in the feed direction and baths with transmitter-receiver probes and flow water gap coupling.
Für die zerstörungsfreie Prüfung von Blechen und Bändern nimmt die Ultraschalltechnik eine hervorragende Stellung ein. Vor allem die beiden Randzonen der eventuell später zu verschweißenden Blech- und Bandlängskanten müssen auf Fehler, die die spätere Schweißnaht beeinträchtigen können, geprüft werden.For the non-destructive testing of sheet metal and strips, the Ultrasound technology occupies an excellent position. Especially the two edge zones the sheet metal and strip long edges that may be welded later must be checked for defects, which can affect the subsequent weld seam.
Die Ultraschallprüfung von Rändern und Kanten metallischer Produkte erfolgt meist nach dem Impuls-Echo-Verfahren mit über Fließwasser angekoppelten Sender-Empfäng er-Prüfköpfen.Ultrasonic testing of edges and edges of metallic products usually takes place according to the pulse-echo method with connected via flowing water Transmitter-receiver probes.
Der Schall strahl wird vom Sender-Wandler unter einem festgelegten Winkel ins Material gesendet, von Fehlstellen und/oder von der Rückwand reflektiert und vom Empfänger-Wandler empfangen. Ungünstige Prüfungsbedingungen, wie große Bl echwelligkeit, hohe Bl echtemperatur, unsaubere, verzunderte Oberflächen und hohe Prüfgeschwindigkeit beeinträchtigen die Qualität der Prüfungsergebnisse. Die Verkl einerung der Prüfkopfhalterung führt insbesondere bei welligen Blechen zu einer Verbesserung der Ankopplung und somit zu weitaus besseren Prüfung ergebnissen.The sound beam is from the transmitter transducer under a specified Angle sent into the material, reflected from imperfections and / or from the back wall and received by the receiving transducer. Unfavorable examination conditions, such as large sheets ripple, high bloom temperature, unclean, scaled surfaces and high Test speed affect the quality of the test results. The Verkl A fixation of the probe holder leads to a Improvement of the coupling and thus far better test results.
Die Prüfköpfe sind in kardanisch gelagerten Halterungen angeordnet, die sich selbständig jeder Blechwellung anpassen. Die Prüfkopfhalte rung weist eine Verschleißsohle auf, in die Fließwasserftihrungen eingearbeitet sind. Die fiir Biechtemperaturen bis 3000C entwickelten Prüfkopfllalterungen mit F]ießwassersCaltanliopplung sind so aufgebaut, daß sowohl verschiedene PrüJlsopftygen eingesetzt als auch die Verschleißteile leicht ausgewechselt werden können.The probes are arranged in gimbal-mounted brackets, which automatically adapt to any sheet metal corrugation. The probe holder has a Wear sole on, in the flowing water channels are incorporated. The one for bending temperatures are probe aging developed up to 3000C with flow water cold pipe coupling constructed in such a way that both different inspection tools and the wearing parts are used can be easily replaced.
Die Prüfung beider Längsrandzonen eines Bleches oder Bandes erfolgt normalerweise in einem Arbeitsgang mit einer Zwillingsanlage in Rechts- und Linksausführung mit weitgehend symmetrischem Aufbau der Einzelkomponenten, um die Herstellkosten und Ersatzteilhaltung auf ein Minimum zu beschränken. Durch einfaches Umstecken der Prüfkopfhalterung kann eine solche Prüfmechanik als Links- und Rechtsausführung benutzt werden.Both longitudinal edge zones of a sheet or strip are tested normally in one work step with a twin system in right and left versions with a largely symmetrical structure of the individual components to reduce manufacturing costs and keeping spare parts stock to a minimum. By simply repositioning the test head holder can have such a test mechanism as a left-hand and right-hand version to be used.
Wenn das Prüfgut mit einem ortsfest angebrachten Prüfkopf geprüft werden soll, der in üblicher Weise an das in Vorschubrichtung bewegte Prüfmaterial mechanisch angedrückt und akustisch angekoppelt wird, dann ergibt sich ein Prüfbereich in Form einer einzelnen Längs spur.When the test material is tested with a stationary test head which is to be applied in the usual way to the test material moved in the feed direction is mechanically pressed and acoustically coupled, then a test area results in the form of a single longitudinal track.
Es ist bekannt, zur Erhöhung der Prüfdichte statt eines Prüfkopfes mehre re nebeneinander anzuordnen, im allgemeinen quer zur Vorschubrichtung des Prüfniaterials. Das Prüfmaterial wird hierbei in vielen Längsspuren entsprechend der effektiven Schallfeldausdehnung der Prüfköpfe geprüft.It is known to increase the test density instead of a test head several right side by side, generally across the direction of advance of the Test material. The test material is here in many longitudinal tracks accordingly the effective sound field expansion of the probes.
Zwischen den einzelnen Spuren entstehen jedoch beachtliche tote Zonen, ungeprüfte Bereiche. Bei dieser Prüfkopfanordnung bietet sich die Mög lichkeit, sämtliche Prüfköpfe oszillieren zu lassen. Zwar wird somit der Prüfbereich wesentlich vergrößert, jedoch sind auch hier Grenzen durch die Querbeschleunigungen der mechanischen Prüfkopfhalterungen gesetzt.However, there are considerable dead zones between the individual tracks, unchecked areas. With this probe arrangement, there is the possibility of to let all probes oscillate. It is true that the test area thus becomes essential increased, but here too there are limits due to the lateral accelerations of the mechanical Probe holders set.
Es ist ferner bokannt, die Prüfköpfe in der Vorschubrichtung Acs Prfifmaterials einzeln in entsprechenden Prüfkopfhalterungen versetzt hin-1 ereinander anzuordnen. Die geprüften Langsspuren schließen dabei dicht aneinander an, so daß kein ungeprüfter Zwischenraum verbleibt.It is also known that the test heads in the direction of feed Acs test material to be arranged individually staggered one behind the other in the corresponding test head holders. The checked long tracks are close to one another, so that no unchecked Space remains.
Die Nachteile dieser Prüfanordnung bestehen in aufwendigen mechanischen Einrichtungen.The disadvantages of this test arrangement are complex mechanical ones Facilities.
Der Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine Prüfkopfhalterung für die Ultraschallprüfung, insbesondere der Randzonen, der im Ob erbegriff des Hauptanspruchs beschriebenen Art anzugeben, die sich durch eine breite Prüfspur bei relativ geringer Auflagefläche und durch eine einfache Bauweise auszeichnet.The object of the invention is therefore to provide a test head holder for ultrasonic testing, especially of the edge zones, which in the upper term of the Main claim to specify the type described, which is through a wide test track characterized by a relatively small contact area and a simple design.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß entsprechend Anspruch 1 die in einem Tragrahmen befindliche Prüfkopfhalterung eine oder mehrere diagonal zur Grundfläche der Halterung (3) angeordnete Reihen von zwei oder mehreren in Spannbuchsen (ii) sitzenden Prüfköpfe enthält und daß die Prüfkopfreihen sich in Fließwasserspalten mit separate Koppelwasserzul eitung und mit separater oder gemeinsamer Koppelwasserableitung befinden.According to the invention, this object is achieved in that accordingly Claim 1, the test head holder located in a support frame, one or more Rows of two or more rows arranged diagonally to the base of the holder (3) contains probes seated in clamping bushes (ii) and that the probes are in rows in flowing water gaps with separate coupling water supply and with separate or common coupling water drainage.
Durch die Erfindung wird unter Vermeidung von toten Prüfzonen ein der Vorschubgeschwindigkeit des Prüfmaterials angepaßter, ausreichend breiter Randzonenprüfbereich geprüft. Die hierfür vorgeschlagenen, diagonal zur Grundfläche der Halterung und somit auch diagonal zur Vorschubrichtung des Prüfmaterials in einer oder mehreren Reihen angeordneten zwei oder mehr Prüfköpfe sind in einfacher Weise in Spannbuchsen eingesetzt. Da sich je eine Prüfkopfreihe in einem eigenen, von einer anderen Prüfkopfreihe unabhängigen Fließ>as- serspalt befindet, der eine separate Wasserzuleitung und eine separate oder gemeinsame Wasserabl eitung aufweist, kanri eine gleiclunäßige Wassermenge für alle Prüfköpfe sichergestellt und die gesamte Prüfanlage rnit relativ geringen Wassermengen betrieben werden. Die ASinimierung der Fließwasserspalten führt auch zu einer Reduzierung des unerwünschten Aufwölbeeffektes des ggf. heißen Prüfmateriales durch eine anderenfalls zu große Wasserinenge.With the invention, while avoiding dead test zones, a The edge zone test area is sufficiently wide and adapted to the feed speed of the test material checked. The proposed for this, diagonal to the base of the bracket and thus also diagonally to the feed direction of the test material in one or more Two or more probes arranged in rows are in a simple manner in clamping sleeves used. Since there is always a test head row in its own, from a different test head row independent flow> as- serspalt is located, which has a separate water supply and a separate or common water drainage can be an equal one The amount of water for all test heads is ensured and the entire test system with relative small amounts of water can be operated. The minimization of the flowing water gaps also leads to a reduction in the undesirable bulging effect of the possibly hot Test material due to an otherwise too large amount of water.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird bei großem Prüfbereich eine relativ geringe Auflagefläche der Halterung erreicht. Somit werden auch bei welligen Blechen und Bändern stabile Ankoppelungsverhältnisse gewährleistet.The inventive arrangement is a large test area reached relatively small contact surface of the bracket. Thus, even with wavy Sheets and strips guarantee stable coupling conditions.
Der Anpassung an wellige und ungleichmäßige Prüfmaterialien dient nach Anspruch 2 die Möglichkeit, die Prüfkopfhalterung durch die kardanische Aufhängung und durch die zweiseitige, in Längsrichtung des Prüfmaterials innerhalb des Tragrahmens gelagerte Halterung für Prüfköpfe,in der Längs- und Querrichtung des Prüfmateriales bis zu einem bestimmten Winkel aus der Horizontalen heraus schwenken zu können.The adaptation to wavy and uneven test materials is used according to claim 2 the possibility of the test head holder by the cardanic suspension and through the two-sided, lengthways direction of the test material within the support frame Mounted holder for test heads, in the longitudinal and transverse direction of the test material to be able to pivot out of the horizontal up to a certain angle.
Nach Anspruch 3 der Erfindung soll jeder Prüfkopf mit einem Dichtring versehen sein, der den Wassereintritt von der Unterseite der Halterung in den oberen Bereich verhindert.According to claim 3 of the invention, each test head should have a sealing ring be provided, the water inlet from the underside of the bracket in the upper Area prevented.
Entsprechend Anspruch 4 sollen die Seitenteile der Prüfkopfhalterung, die dem Zusammenhalt des Aufnahmeblockes und derWasserführungsteile dienen, aus einem korrosionsbeständigen und verschleißfesten ItIaterial, wie z.B. Nartmessing, bestehen und auswechselbar angeordnet sein, damit im Falle von Verschleiß eine einfache und schnelle Austauschbarkeit sichergestellt werden kann.According to claim 4, the side parts of the probe holder, which serve to hold the receiving block and the water guide parts together a corrosion-resistant and wear-resistant ItI material, such as Nart brass, exist and be arranged interchangeably, so that a simple one in the event of wear and rapid interchangeability can be ensured.
Anspruch 5 schlägt vor, daß der Aufnahmeblock für die Prül}iopfreihen und für die Fließwasserspalten aus einem Alaterial niit geringer 0 r71lelf fähigkeit, wie z.B. Teflon, besteht, welcher lösbar in der F'rüflsopfllalte befestigt ist. Insbesondere bei der Ultraschallprüfung von warmgewalzten Blechen und Bändern hat dies wegen der intensiven Wärmebeaufschlagung eine wichtige Bedeutung. Somit wird die Aufheizung der Prüfköpfe verhindert unter Prüfkopf vor thermischer Zerstörung geschützt Die an der Unterseite der Halterung, an der dem Prüfmaterial zugewandten Seite, angebrachten Hartmetallverschleißteile sollen nach Anspruch 6 eine Dicke aufweisen, die ein mehrmaliges Nacharbeiten und somit eine hohe Betriebsdauer gewährleisten.Claim 5 suggests that the receiving block for the Prül} iopreihen and for the flowing water gaps made of an aluminum material with little ability to such as Teflon, which is detachably fastened in the front cover column. It is particularly useful for the ultrasonic testing of hot-rolled sheets and strips this is important because of the intensive application of heat. Thus becomes The heating of the probes prevents thermal destruction under the probe Protected The one on the underside of the holder, facing the test material Side, attached hard metal wear parts should have a thickness according to claim 6 that ensure multiple reworking and thus a long service life.
In Anspruch 7 wird eine spezielle Ausbildungsform vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie zwei nebeneinander liegende und diagonal zur Grundfläche der Halterung angeordnete Prüfkopfreihen aufweist und daß jeweils zwei in der Ebene der Spannschrauben nebeneinand liegende Spannbuchsen vorhanden sind.In claim 7 a special form of training is proposed that is characterized in that it has two adjacent and diagonal to Has the base of the holder arranged test head rows and that two There are clamping bushes lying next to one another in the plane of the clamping screws.
Entsprechend Anspruch 8 der Erfindung werden die nebeneinander liegenden Spannbuchsen (11) für die Aufnahme der Prüfköpfe (10) durch Paßstücke (12) gegen Verdrehen und Herausziehen gesichert sind und gewährleisten somit eine optimale Positionierung der nicht symmetrisd Prüfköpfe.According to claim 8 of the invention, the adjacent Clamping bushes (11) for holding the probes (10) by means of adapters (12) Twisting and pulling out are secured and thus ensure optimal Positioning of the non-symmetric probes.
Die Erfindung wird anhand des in den Abbildungen veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 die Vorderansicht einer Ausführungsform der Prüfkopfhalterung nach der Erfindung in normaler Position Fig. 2 eine Seitenansicht der Prüilsopí}alteruny nach Fig. 1 Fig. 3 die Draufsicht auf die Prüfkopfanordnung mit der Aufhängung, dem Tragrahmen en und der Prüfkopf halterung nach Fig. 1 Fig. 4 die Unterseite der Prüfkopfhalterung nach Fig. 1 mit den Fließwasserspalten und den Verschleißteilen.The invention is illustrated by means of the in the figures Embodiment explained in more detail. 1 shows the front view of a Embodiment of the test head holder according to the invention in the normal position Fig. 2 shows a side view of the Prüilsopí} alteruny according to FIG. 1; FIG. 3 shows the plan view the test head arrangement with the suspension, the support frame and the test head holder according to FIG. 1, FIG. 4, the underside of the test head holder according to FIG. 1 with the flowing water gaps and the wearing parts.
In Fig. 1 soll der Ausschnitt aus der gesamten Randzonenprüfanlage gezeigt werden, der zum Verständnis der Funktion der erfinderischen Prüfkopfhalterung innerhalb der Aufhängung und des Tragrahmens erforderlich ist. Die in der Vorderansicht gezeigte beispielhafte Prüfkopfhalterung 3 ist zweiseitig in den Lagerpunkten 6 in einem Tragrahmen aufgehängt. Der Tragrahmen 2 ist befestigt an der kardanisch gelagerten Aufhängung 1 einer Randzonenprüfanlage, d. h. eines Teiles einer beide Randzonen prüfenden Zwillingsanlage. Durch die kardanische Aufhängung und die zweiseitige Lagerung der Prüfkopfhalterung in dem Tragrahmen ist eine Schwenkung der Halterung in der Längs- und Querrichtung des Prüfmateriales 8 aus der Horizontalen heraus möglich. Im Ausführungsbeispiel beträgt die maximale Schwenkung ca. 100.In Fig. 1, the section from the entire edge zone testing system are shown to help understand the function of the inventive probe mount is required within the suspension and the support frame. The one in the front view The exemplary test head holder 3 shown is on two sides in the bearing points 6 suspended in a support frame. The support frame 2 is attached to the gimbal mounted suspension 1 of an edge zone testing system, d. H. part of one both Edge zone testing twin system. Due to the cardanic suspension and the two-sided The mounting of the test head holder in the support frame is a pivoting of the holder in the longitudinal and transverse directions of the test material 8 out of the horizontal possible. In the exemplary embodiment, the maximum pivoting is approx. 100.
Zu erkennen sind auch die beiden separaten Koppelwasserzuleitungen 4 für die beiden Fließwasserspalten 14 und die gemeinsame Koppelwasserableitung 5. Mit 16 sind die Seitenteile der Prüfkopfhalterung bezeichnet. Die Prüfspurbreite ist mit 7 angegeben.The two separate coupling water supply lines can also be seen 4 for the two flowing water gaps 14 and the common coupling water discharge 5. With 16 the side parts of the probe holder are designated. The test track width is indicated with 7.
In Fig. 2 wird die Prüfkopfhalterung nach Fig. 1 in der Seitenansicht gezeigt. Das Prüfmaterial 8 bewegt sich-in der Vorschubrichtung 9 unter der Prüfkopfhalterung 3. Der Prüfkopf 10 weist im unteren Teil den Dichtring 15 auf. Der Aufnahilock für die Priifkopfreihen und fiir die Fließwasserspalten ist mit 17 bezeichnet. Zu erkcj;ien ist in dem linken Teil die Koppelwasserzuführullg 4 und in dem rechten Teil die Koppelwasserabführung 5. An der Unterseite der Halterung sind die mit 13 bezifferten ISartmeta]lverschlt-ißteile gestrichelt angödeu let. Der mittlere Teil der Seitenansicht ist geschnitten und gibt den Blick auf die Spannbuchse 11 und einen gestrichelt angedeuteten Prüfkopf 10 frei.In FIG. 2, the test head holder according to FIG. 1 is shown in side view shown. The test material 8 moves in the feed direction 9 under the test head holder 3. The test head 10 has the sealing ring 15 in the lower part. The lock for the test head rows and for the flowing water gaps is 17 designated. To be explained is the coupling water supply 4 and in the left part in the right part the coupling water drain 5. On the underside of the bracket The 13-numbered ISartmeta] oil-coded parts are indicated by dashed lines. The middle part of the side view is cut and shows the clamping bush 11 and a test head 10 indicated by dashed lines.
Fig. 3 zeigt die Prüfkopfanordnung nach Fig. 1 mit der Aufhängung 1, dem Tragrahmen 2 und der Halterung 3 in der Draufsicht. Neben den Koppelwasseranschlüssen 4 und 5 sind hier die Spannbuchsen 11 für die Aufnahrne der Prüfköpfe 10 in zwei nebeneinander liegenden und diagonal zur Halterung angeordneten Reihen erkennbar. Außerdem sind die Paßstücke 12 dargestellt, die jeweils zwei in der Ebene der Spannschrauben nebeneinander liegende Spannbuchsen miteinander verbinden. Mit 7 ist die mit der erfinderischen Anordnung maximal mögliche Prüfspurbreite angegeben. Die Seitenteile der Halterung 16 sind ebenfalls eingezeichnet.FIG. 3 shows the test head arrangement according to FIG. 1 with the suspension 1, the support frame 2 and the bracket 3 in plan view. Next to the coupling water connections 4 and 5 are the clamping bushes 11 for accommodating the test heads 10 in two rows lying next to one another and arranged diagonally to the bracket can be seen. In addition, the fitting pieces 12 are shown, each two in the plane of the clamping screws Connect the clamping bushes lying next to one another. At 7 is the one with the inventive arrangement specified maximum possible test track width. The side panels the bracket 16 are also shown.
Fig. 4 zeigt die Unterseite der Prüfkopfhalterung 3 nach Fig. 1. Besonders erkennbar ist hier der für jede Prüfkopfreihe separate Fließwasserspalt 14. Die durchkreuzten Flächen steilen die Hartmetallverschleißteile 13 dar, die in dem Ausführungsbeispiel eine Dicke von 10 mm aufweisen. Außerdem sind die Seitenteile 16 eingetragen.FIG. 4 shows the underside of the test head holder 3 according to FIG. 1. In particular The flowing water gap 14, which is separate for each test head row, can be seen here Crossed surfaces represent the hard metal wear parts 13, which in the exemplary embodiment have a thickness of 10 mm. In addition, the side parts 16 are entered.
Prüfkopfhalterung für die Ultraschallprüfung Bezugszeichenliste: 1 Aufhängung der Prüfkopfhalterung 2 E;inteiliger Tragrahmen der Prüfkopfhalterung 3 Prüfkopfhalterung in normaler Position 4 Koppelwasserzuleitung 5 Koppelwasserableitung 6 Lagerung der Prüfkopfhalterung 7 Prüfspurbreite 8 Prüfmaterial 9 Vorschubrichtung des Prüfmaterials 10 Prüfkopf 11 Spannbuchse für die Aufnahme des Prüfkopfes 12 Paßstück zur Spannbuchsensicherung 13 Hartm etall ver schl ei ßteil e 14 Fließwasserspalten 15 Dichtring 16 Seitenteile der Prüfkopfhalterung 17 Aufnahmeblock für Prüfkopfreihen und Fließwasserspalten Probe holder for ultrasonic testing List of reference symbols: 1 Suspension of the test head holder 2 E; integral support frame of the test head holder 3 Probe holder in normal position 4 Coupling water supply 5 Coupling water drainage 6 Storage of the test head holder 7 Test track width 8 Test material 9 Feed direction of the test material 10 test head 11 clamping bush for holding the test head 12 Fitting piece to secure the clamping bushing 13 Hard metal closing parts 14 Flow water gaps 15 Sealing ring 16 Side parts of the probe holder 17 Mounting block for rows of probes and flowing water crevices
Claims (8)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19843444481 DE3444481A1 (en) | 1984-12-06 | 1984-12-06 | Test head holder for ultrasonic testing |
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|---|---|---|---|
| DE19843444481 DE3444481A1 (en) | 1984-12-06 | 1984-12-06 | Test head holder for ultrasonic testing |
Publications (2)
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| DE3444481A1 true DE3444481A1 (en) | 1986-07-31 |
| DE3444481C2 DE3444481C2 (en) | 1989-09-21 |
Family
ID=6252041
Family Applications (1)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: PREUSSAG STAHL AG, 3150 PEINE, DE |
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| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: SALZGITTER AG, 31226 PEINE, DE |
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| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |