DE3524167A1 - Sonde fuer die kontrolle von oberflaechendefekten metallischer koerper bei hohen temperaturen - Google Patents

Description

C 3553 - Case 151

Sonde für die Kontrolle von Oberflächendefekten metallischer Körper bei hohen Temperaturen

Die Erfindung betrifft eine Sonde, die die Messung von Oberflächendefekten metallischer Körper bei hohen Temperaturen im allgemeinen und insbesondere den Produkten des Stranggießverfahrens (Brammen, Vorblöcken bzw. Halbzeug und Knüppeln) ermöglicht, wobei es sich nach dem Stand der Technik um einen wichtigen Schritt für das Direktwalzen handelt, das darin besteht, in Strangguß vergossene Produkte zu walzen, ohne daß sie zuerst gekühlt werden.

Den Fachleuten sind Verfahren auf diesem Gebiet zur Lösung des Problems bekannt, die auf der Verwendung eines Sensors (einer Spule) beruhen, der mit dem Foucault-Strom- oder dem Wirbelstromprinzip oder dem elektromagnetischen Resonanzprinzip arbeitet.

Werden die Messungen durchgeführt, so muß der Sensor bei einer Temperatur von 60 bis 70° und dabei ausreichend nahe an der zu untersuchenden Fläche gehalten werden, um sicherzustellen, daß er innerhalb der Empfindlichkeitsgrenzen bleibt, während er die Brammen der Länge und Breite nach, deren Temperatur 1000 ⁰C überschreiten kann, abtastet. Eine Vorrichtung wird daher notwendig, welche die Sonde schützt und es ihr ermöglicht, unter diesen Bedingungen zu arbeiten.

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Erfindungsgemäß handelt es sich um einen Container für den Sensor, der aus den folgenden sinnvoll zusammengebauten Elementen besteht:

- einem Rahmen, der die verschiedenen Teile zusammenhalt und Verbindungen zur Betätigung der Sonde schafft;

- einem Schutzgehäuse (welches den Sensor enthält und eine Umgebung schafft, in welcher ein Kühlfluid zirkuliert), mit einer Fläche, die gegen die zu untersuchende Fläche weist und als Fenster wirkt, durch welches der magnetische Fluß vom und zum Sensor geht und aus wenigstens einer Bahn wärmebeständigen dielektrischen Materials besteht, dessen Dicke derart ist, daß der Abstand zwischen der Sonde und der in Untersuchung befindlichen Oberfläche innerhalb der Empfindlichkeitsgrenzen der Sonde gehalten wird;

- einem System für Zuführung und Rückführung eines Fluids, dessen Zweck darin besteht, die Sonde bei einer Temperatur von nicht mehr als 60-70 ⁰C zu halten.

Vorzugsweise werden wenigstens zwei Bahnen dielektrischen Materials für die Seite verwendet, die gegen das zu untersuchende Werkstück weist: Diesen Bahnen wird ein Spiegelfinish auf der nach außen weisenden Seite gegeben; sie werden unter Abstand zueinander gehalten, so daß ein Luftspalt erzeugt wird.

Die einzige Fig. zeigt eine praktische beispielsweise Ausführungsform, die aufgrund ihrer originellen strukturellen Lösung zu überraschend zufriedenstellenden Ergebnissen geführt hat.

Vorgesehen ist ein Rahmen 1 aus rostfreiem Stahl; eine röhrenförmige Kammer aus feuerfestem Material 2, welche das äußere seitliche Wärmegittergehäuse bildet; einem Axialrohr aus rostfreiem Stahl für die Durchleitung von Kühlluft und

Verbindungsdrähten; einem Innenrahmen aus wärmebeständigem dielektrischem Material (Teflon), der mit dem Axialrohr verbunden ist und aus zwei Teilen aufgebaut ist: dem oberen Teil (4) mit einem umgekehrt sich verjüngenden Loch in der Mitte, so daß die Verbindung mit dem Axialrohr erleichtert wird, durch welches Luft geht und dann auf der Außenseite gegen den Boden sich verjüngt, so daß nach dem Zusammenbau durch Verschrauben gegen den unteren Teil 5 ein Sitz verbleibt, der den Sensor (Kreis 6 + Spule 7 + Ferritkern.8) hält; im oberen Teil des Innenrahmens befinden sich zwei Löcher: eines für die Verbindungsdrähte eines Thermoelements 9 und eines für die Schaltkreisverbindungsdrähte 10; zwei Bahnen wärmebeständigen dielektrischen Materials (Quarz) mit dem Bezugszeichen 11 sind vorgesehen, die in die Seite

eingesetzt sind, welche gegen das zu untersuchende Werkstück weist und ein Fenster bildet, durch welches der magnetische Fluß von und zur Spule geht, so daß die maximale Entfernung zwischen Sonde und zu untersuchender Oberfläche 22 mm beträgt: Diese Bahnen haben ein Spiegelfinish auf der nach außen weisenden Seite und verfügen über eine Stufenausnehmung auf den zusammenpassenden Flächen, so daß ein Luftspalt 12 gebildet wird. Die Dicke der beiden sich überlagernden Bahnen liegt bei 10 mm.

Vorgeschlagen wurde also eine Sonde zum Regeln der Oberflächendefekte metallischer Körper bei hohen Temperaturen, insbesondere kontinuierlich vergossenen Produkten. Diese besteht aus einer Vorrichtung, die es einem Sensor, beispielsweise einer Spule, die nach dem Wirbelstrom oder magnetischen Resonanzprinzip arbeitet, ermöglicht, unter einem Abstand von dem im Prüfvorgang befindlichen Werkstück innerhalb der Empfindlichkeitsgrenzen positioniert zu werden.

Claims (2)

European Patent Attorneys Or. Müller-Bor* und Partner · POB 28 02 47 · D-BOOO Manchen 26 Deutsche Patentanwälte Dr. W. Müller-Bon* f Dr. Paul Deufel Dipl.-Chem., Dipl.-Wirtsdi.-Ing. Dr. Alfred Schön Dipl.-Chem. Werner Hertel Dipl.-Phys. Dietrich Lewald Dipl.-Ing. Dr.-Ing. Dieter Otto Dipl.-Ing. Brit. Chartered Patent Agent B. David P. Wetters M. A. (Oxon) Ch. Chem. M. R. S. C. C 3553 - Case Lw/η c CENTRO SPERIMENTALE METALLURGICO S.P.Α., Rom, Italien Sonde für die Kontrolle von Oberflächendefekten metallischer Körper bei hohen Temperaturen Patentansprüche

1. Sonde für die Kontrolle von Oberflächendefekten metallischer Körper im allgemeinen, insbesondere im Strangguß vergossener Produkte zur Durchführung von Messungen, basierend auf dem Foucaultstrom- oder Wirbelstromprinzip oder auf dem elektromagnetischen Resonanzprinzip, wobei die Sensortemperatur auf 60 - 70 ⁰C gehalten ist, gekennzeichnet durch

D-8000 Mündien 2 POB 26 02 47

Kabel:

Telefon

Telecopier Infotec 6400 B

Telex

- einen Rahmen (1), der die verschiedenen Teile zusammenhalt und Verbindungen für den Sondenbetrieb schafft;

- ein Schutzgehäuse (2), das den Sensor (6; 7; 8) enthält und eine Umgebung erzeugt, in welcher ein Kühlfluid zirkuliert, wobei die eine Seite des Gehäuses, welche gegen das zu untersuchende Werkstück weist und als Fenster wirkt, durch welches der magnetische Fluß von und zum Sensor geht, aus wenigstens einer Bahn (11) wärmebeständigen dielektrischen Materials besteht;

- und ein System (3) für die Zu- und Abfuhr von Fluid, wobei der Zweck darin besteht, die Sonde auf einer Temperatur, die nicht höher als 60 - 70 ⁰C ist, zu halten.

2. Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Rahmen (1) aus Metall besteht; daß das äußere seitliche Schutzgehäuse (2) aus feuerfestem Material besteht; daß der innere Rahmen (4; 5) aus wärmebeständigem dielektrischem Material besteht und axial mit dem Rohr verbunden ist, durch welches das Kühlfluid fließt und in zwei Teilen aufgebaut ist: einem oberen Teil (4) mit einem umgekehrt sich verjüngenden Loch in der Mitte, derart, daß eine Verbindung mit dem Axialrohr erleichtert ist, durch welches das Kühlmittel fließt und auf der Außenseite gegen den Boden derart sich verjüngt, daß nach dem Zusammenbau durch Verschrauben mit dem unteren Teil (5) ein Sitz verbleibt, der den Sensor (6; 7; 8) hält; daß im oberen Teil (4) des inneren Rahmens zwei Löcher für die Durchführung der Schaltkreisanschlußdrähte vorgesehen sind; daß das Fenster, durch welches der magnetische Fluß vom und zum Sensor geht, gegen das zu untersuchende Material weist und als eine Anzahl· von Bahnen oder Blättern feuerfesten dielektrischen Materials, welches elektromagnetische Wellen durchläßt, aufgebaut ist, wobei den Bahnen oder Blättern ein Spiegelfinish auf der nach außen

weisenden Fläche verliehen ist und da£ sie im Abstand voneinander gehalten sind.