DE3815016C2 - Ferromagnetische Wirbelstromsonde - Google Patents
Ferromagnetische WirbelstromsondeInfo
- Publication number
- DE3815016C2 DE3815016C2 DE3815016A DE3815016A DE3815016C2 DE 3815016 C2 DE3815016 C2 DE 3815016C2 DE 3815016 A DE3815016 A DE 3815016A DE 3815016 A DE3815016 A DE 3815016A DE 3815016 C2 DE3815016 C2 DE 3815016C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- coil arrangement
- eddy current
- magnets
- magnet
- axial direction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- 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
- G01N27/9006—Details, e.g. in the structure or functioning of sensors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- 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
- G01N27/902—Arrangements for scanning by moving the sensors
Description
Die Erfindung betrifft eine Wirbelstromsonde
zum Erfassen örtlicher Fehler in einem Rohr aus ferromagneti
schem Material nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 2 und 5.
In der Vergangenheit sind Körper aus ferromagnetischem Mate
rial beispielsweise durch ein Verfahren untersucht worden,
wie das Leck-Fluß-Verfahren nach (z. B.) US-PS 3 091 733 und
4 602 212. Bei einem solchen Verfahren wird das Metall in
einer parallel zu seiner Oberfläche liegenden Richtung magne
tisiert. Bei Fehlern oder Gebieten, in denen die Metallwand
dünner ist, tritt etwas Magnetfluß in die Luft aus und kann
durch einen Sensor erfaßt werden, so daß Fehler angezeigt
werden.
In der US-PS 4 107 605 ist ein Wirbelstromverfahren zur Un
tersuchung von Rohrleitungen aus ferromagnetischem Material
beschrieben. Die Sonde enthält spiralförmige Fühlerwicklun
gen, die mit ihren Achsen normal zur Oberfläche der Rohrwand
ausgerichtet und an vier Schenkeln einer Wechselstrombrücke
angeschlossen sind, so daß Abheben ausgeglichen wird. Vor
spannend wirkende elektromagnetische Felder erlauben die Un
terscheidung innerer und äußerer Defekte in schwach ferromag
netischen Rohren durch Vergleich der Ausgangssignale bei Sys
temen mit und ohne Vorspannfeldern.
In den US-PS 2 992 390 und 3 940 689 werden spezielle Arten
der Erzeugung von Magnetfeldern beschrieben in Verbindung
mit Wirbelstromuntersuchungen, und zwar wird bei der ersten
PS ein besonders ausgelegter Kern benutzt und in der zweiten
eine Wicklung um einen Kern wesentlicher Länge. Die
US-PS 4 292 589 lehrt die Verwendung von besonderen Spulen
anordnungen bei einem Differentialempfänger für eine Fern
feld-Wirbelstromsonde. Bei dieser Anordnung sind jedoch
lange Sonden und niedrige Testfrequenzen erforderlich, so
daß die Untersuchungsgeschwindigkeit sehr begrenzt ist. In
den US-PS 3 952 315 und 2 964 699 sind Sonden für die Unter
suchung von schwach ferromagnetischen Rohren beschrieben.
Hier wird eine Impedanz-Fühlerschaltung benutzt, jedoch sind
diese Sonden für Umfangsrisse nicht sehr empfindlich, und
gleichen auch in Umfangsrichtung nicht aus.
Allen bekannten Vorrichtungen ist gemeinsam, daß sie relativ
teuer sind, speziell ausgelegte Instrumente erfordern, daß
zur hohen magnetischen Sättigung aufwendige Elektromagneti
siergeräte erforderlich sind, daß sie für bestimmte Fehlerar
ten unempfindlich sind und insbesondere in der Nähe von
Schweißverbindungen keine hohe Fehlerempfindlichkeit zeigen.
Aus der GB 1 448 417 ist eine Wirbelstromsonde für den Ein
satz innerhalb eines zu untersuchenden Rohres bekannt, die
eine oder mehrere Testspulen aufweist, welche in in einem
Träger ausgebildeten Nuten angeordnet sind und mit Wechsel
strom betrieben werden, um im zu überprüfenden Rohrabschnitt
Wirbelströme zu erzeugen. Als Spulenhalter ist ein Permanent
magnet vorgesehen, der für die magnetische Sättigung des zu
untersuchenden Rohres sorgt. Weitere, mit Gleichstrom betrie
bene Spulen können vorgesehen werden, um das durch den Perma
nentmagneten erzeugte Magnetfeld zu verstärken.
Die GB 936 033 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Nachweisen von Defekten in einem länglichen metallischen
Objekt. Bei diesem bekannten Verfahren zur Fehlersuche wird
die Vorrichtung über das zu untersuchende Rohr geschoben, so
daß die zur Erzeugung von Wirbelströmen in der Rohrwandung
mit Wechselstrom betriebenen Erregungsspulen das Rohr von au
ßen umgeben.
Aus der GB 2 157 439 A ist eine Vorrichtung zum Messen von
Defekten in ferromagnetischen Rohren bekannt, die über das
jeweils zu untersuchende Rohr geschoben wird. Dabei handelt
es sich um solche Rohre, die bei der Erdöl- und Erdgassuche
Verwendung finden.
Die GB 1 591 443 betrifft eine Rohrprüfsonde, die entweder
eine einzige Nachweisspule umfaßt oder mit einer Doppelspule
versehen ist. Eine zur Erzeugung von Wirbelströmen geeignete
Sendespulenanordnung wird in dieser Druckschrift nicht er
wähnt.
Die US 2,124,579 beschreibt eine Vorrichtung, bei der die zu
überprüfenden metallischen Gegenstände von außen untersucht
werden. Dies erfolgt dadurch, daß die Oberfläche des Gegen
stands mit Erregungsspulen abgetastet wird.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Wirbelstromsonde zur
Erfassung örtlicher Rohrfehler zu schaffen, die eine geringe
Baugröße aufweist sowie kostengünstig herstellbar ist, und
die einen sicheren Nachweis von Variationen induzierter Wir
belströme, die durch Rohrfehler bewirkt werden, gewährleistet
und somit eine eindeutige Identifizierung dieser Rohrfehler
sicherstellt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß jeweils durch die in den
Ansprüchen 1, 2 und 5 angegebenen Merkma
le gelöst.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen bei
spielsweise näher erläutert; in dieser zeigt
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer bekannten Wirbel
stromsonde,
Fig. 2a, 2b und 2c ein aus ferromagnetischem Edelstahl bestehendes
Rohr und mit der Sonde aus Fig. 1 daran erhalte
ne Signale,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Wirbelstrom
sonde gemäß einer Ausführung der vorliegenden Er
findung,
Fig. 4 eine schematische Ansicht einer Wirbelstromsonde
nach einer anderen erfindungsgemäßen Ausführung,
Fig. 5 eine schematische Darstellung nach einer weite
ren Ausführung einer erfindungsgemäßen Wirbel
stromsonde und
Fig. 7a, 7b, 7c, 7d verschiedene magnetische Sättigungs-Konfiguratio
nen erfindungsgemäßer Art.
Herkömmliche Wirbelstromuntersuchung erfaßt Änderungen der
in einem zu untersuchenden Gegenstand induzierten Wirbelströ
me. Der Wirbelstrom wird indirekt durch eine Sondenwicklung
gemessen, die in der Nähe der durch die Wirbelstromuntersu
chung erfaßten Oberfläche des Gegenstandes liegt. Wenn eine
Wirbelstromsonde zur Untersuchung eines ferromagnetischen
Rohres benutzt wird, beeinflußt die magnetische Permeabili
tät des ferromagnetischen Material ebenso die Induktanz der
Sondenwicklung wie auch die Eindringtiefe des Wirbelstromes
in das Material. Die magnetische Permeabilität hängt sehr
stark von Faktoren ab, wie z. B.:
- - dem Verlauf der thermischen Bearbeitung,
- - dem Verlauf der mechanischen Bearbeitung,
- - der chemischen Zusammensetzung,
- - den inneren Spannungen, und
- - der Temperatur (soweit sie in der Nähe der Curie- Temperatur liegt).
Die großen Änderungen der Permeablitität gestalten eine Wir
belstromuntersuchung auf Fehler in magnetisierbaren Materia
lien sehr schwierig.
Die beste Lösung einer Wirbelstromuntersuchung eines magneti
schen Materials besteht darin, dieses in einen Zustand zu
bringen, bei dem µr = 1,0. Die relative Zuwachs- oder Rück
laufpermeabilität µr wird definiert durch µr = ΔB/ΔH,
wobei ΔB die Änderung der Flußdichte ist, die bei einer Än
derung der Magnetkraft ΔH auftritt, beispielsweise durch
den Wechsel-Wirbelstrom.
Einige gering magnetische Materialien können über ihre
Curie- Temperatur erhitzt werden, um sie unmagnetisch zu
machen. So muß Monel 400 (Warenzeichen) nur auf 50 bis 70°C
erhitzt werden, um es so zu prüfen. Die meisten Materialien
besitzen jedoch eine zu hohe Curie-Temperatur, als daß man
auf diese Weise eine Untersuchung durchführen könnte. Die
einzige andere Weise, µr auf 1 zu erniedrigen, ist, das Mate
rial magnetisch zu sättigen.
Fig. 1 zeigt eine auf diesem Fachgebiet bekannte Sättigungs
sonde, die einen Permanentmagnetaufbau enthält, der zur Maxi
mierung des Sättigungsfeldes über der Untersuchungsspule aus
gelegt ist.
Wie wichtig es ist, maximale Sättigung zu erreichen, wird in
den Fig. 2a, 2b und 2c dargestellt, die die Ergebnisse
einer Untersuchung eines Edelstahl-Wärmetauscherrohres aus
Stahl Typ 439 zeigen. Ein Rohr mit 15,9 mm Außendurchmesser
und 1,2 mm Wandstärke, mit Innen- und Außen-Wandfehlern und
einer kugelgestrahlten Zone wurde benutzt, um das Verhalten
verschiedener Sättigungssonden zu vergleichen. Wie in Fig.
2a zu sehen, sind die Außenfehler im Bereich von 20 bis 100%
Tiefe. Fig. 2b zeigt die Signale, die mit einer Sonde er
zielt wurden, die eine Sättigung von 99% erreichte, und
Fig. 2c solche von einer Sonde mit 95% Sättigung. Die rela
tive magnetische Permeabilität (µr) bei 99% Sättigung be
trägt etwa 1,15 und bei 95% Sättigung etwa 1,9. Bei 99% Sät
tigung zeigen die Wirbelstromsignale mit Eindrücken oder Ver
tiefungen unterschiedlicher Wandstärketiefe (die von außen
gehen) die charakteristische Phasendrehung, die man bei
nichtmagnetischen Materialien erwartet. Im Gegensatz dazu
sind die Signale bei einer Sättigung von nur 95% verzerrt
und von Signalen nicht unterscheidbar, die auf "Änderung der
magnetischen Permeabilität" beruhen. Aus ähnlichen Untersu
chungen bei anderen ferromagnetischen Rohren hat es sich ge
zeigt, daß mindestens 98% Sättigung (µr 1,3) für zuverläs
sige Testergebnisse notwendig ist. Dafür ist eine eingehende
Optimierung der Auslegung des Sättigungsmagneten bei jedem
ferromagnetischem Rohrmaterial nötig. Aber auch die am
besten optimierte Sättigungssonde kann bestimmte Rohre, ins
besondere solche aus Kohlenstoffstahl, nicht vollständig sät
tigen.
Im Gegensatz zur früheren Ansicht wurde bei der Entwicklung
dieser Erfindung festgestellt, daß mit einer Wirbelstromson
de, die eine Sendewicklungsanordnung und eine Empfangswick
lungsanordnung besitzt, schon eine nur teilweise magnetische
Sättigung von z. B. unter 50% ausreicht, um dünnwandige und
dickwandige Rohre aus schwach- und aus starkmagnetischem Ma
terial gut zu untersuchen.
Bei einer erfindungsgemäßen Sonde erzeugt die Sendewicklung
ein Magnetfeld und Wirbelströme, die mit radialem und axia
len Abstand rasch abklingen. Das Magnetfeld ist viel schwä
cher, jedoch in Axial- wie in Radialrichtung einige Wick
lungsdurchmesser von der Sendewicklung entfernt gleichmäßig.
In diesem Umfangsbereich wird das beste Signal/Rausch-Ver
hältnis erzielt. Die teilweise Sättigung reicht aus, die Än
derungen der magnetischen Permeabilität zu verringern und
das Magnetfeld die äußeren Defekte der Rohre erreichen zu
lassen.
In Fig. 3 ist eine bevorzugte Ausführung dargestellt mit
einer Sendewicklungsanordnung 1 und einer Empfangswicklungs
anordnung 3. Die Wicklungsanordnungen sind in einem Sondenge
häuse 5 aus einem nichtferromagnetischem Material unterge
bracht, und der elektrische Anschluß befindet sich bei 7.
Vier Permanentmagnete 9 sind mit der gezeigten Polaritäts
anordnung untergebracht, d. h. jeweils benachbarte Permanent
magnete sind entgegengesetzt polarisiert. Es können auch
gegen die Fig. 3 vertauschte Polaritäten aller Permanentmag
nete verwendet werden mit den gleichen Ergebnissen. Die Sen
dewicklungsanordnung ist bei dieser Ausführung eine Ringspu
le und sitzt über dem zweiten Permanentmagneten. Die Emp
fangswicklungsanordnung 3 enthält vier Flachwicklungen und
sitzt über dem dritten Magneten. Magnetfeld-Verteilungsschei
ben 11 aus Materialien mit hohem µr wie Permendur (Warenzei
chen) sitzen zwischen den Permanentmagneten 9. Die vier
Flachspulen der Empfangswicklungsanordnung 3 sind in Umfangs
richtung 90° voneinander getrennt und in der gezeigten Weise
wechselnd umgekehrt polarisiert, um Kompensation in Umfangs
richtung zu schaffen. Der Abstand zwischen der Sendewick
lungsanordnung und der Empfangswicklungsanordnung beträgt
bei dieser Ausführung etwa das 2fache des Durchmessers der
Ringspule, und bei dieser Ausführung etwa gleich dem Durch
messer des zu untersuchenden Rohres. In dieser Fig. 3 sind
eine Ringspule und vier Flachspulen dargestellt; es können
jedoch auch andere Wicklungsanordnungen, beispielsweise eine
Vielzahl von Flachspulen bei einer Sendewicklungsanordnung
und mehr als vier Flachspulen bei einer Empfangswicklungs
anordnung benutzt werden. So sind in den deutschen Patentan
meldungen DE 38 02 072 und DE 38 02 073 der gleichen Anmel
derin verschiedene mögliche Wicklungskonfigurationen zum Um
fangsausgleich beschrieben.
In Fig. 4 ist eine andere Ausführung gezeigt, bei der dies
mal fünf Permanentmagnete mit aufeinanderfolgend entgegenge
setzter Polarisation, wie in Fig. 3, angeordnet sind. Dabei
befindet sich die Ring-Sendewicklung 21 über dem (von links
gesehen) zweiten Magneten und die beiden Ring-Empfangswick
lungen 23 und 25 über dem dritten bzw. vierten Magneten. Die
Abstände der Empfangsspulen von der gemeinsamen Sendespule
sind, wie in Fig. 4 angegeben, jeweils D bzw. etwa 2D,
wobei D der Durchmesser des zu untersuchenden Rohres ist.
Jede Empfangswicklung 23 und 25 wird getrennt überwacht. Die
Empfangswicklung 23 spricht auf Innenfehler des Rohres an,
und die Empfangsspule 25 auf Innen- wie Außenfehler.
Fig. 5 zeigt wieder eine andere Ausführung mit drei Perma
nentmagneten abwechselnder Polarität. Die Sendewicklung 31
ist hier wieder eine Ringspule und es sind wiederum vier
Flachspulen mit 90° Umfangsabstand angeordnet, wobei kein
Axialabstand zwischen der Sende- und Empfangswicklung vorhan
den ist.
Während die bisher beschriebenen Ausführungen eine axiale
magnetische Sättigung längs dem zu untersuchenden Rohr benut
zen, wird bei anderen Anwendungen, wie der Erfassung von Feh
lern unter ferromagnetischer Stützplatten, die Radialsätti
gung bevorzugt. Fig. 6 zeigt eine derartige Konfiguration
zur radialen Sättigung. In dieser Figur sind drei Permanent
magnete axial hintereinander angeordnet mit dazwischen einge
fügten Magnetfeld-Haltescheiben 41 bzw. 43. Waren die Wick
lungen in den bisherigen Ausführungen über den Magneten ange
ordnet, so befinden sie sich hier über den jeweiligen Halte
scheiben 41 und 43, und sind in der gezeigten Weise Flach
wicklungen. Es ist hier auch eine typische Rohrstützplatte
45 dargestellt.
Es sind auch andere Wicklungskonfigurationen, beispielsweise
zwei Sendewicklungen und zwei Empfangswicklungen über jeder
Haltescheibe oder eine Ring-Sendewicklung und vier Empfangs
wicklungen, entweder über separaten Haltescheiben oder über
der gleichen Scheibe ebenfalls möglich.
Bei diesen Ausführungen steigt die Radialsättigung in dem
Rohr unter den Stützplatten etwas an, während die Axialsätti
gung drastisch abnimmt, was eine Untersuchung unmöglich
macht.
Die Fig. 7a, 7b, 7c und 7d zeigen schematisch andere Mag
netkonfigurationen, bei denen die Permanentmagnete vollstän
dig oder teilweise durch gleichstromerregte Elektromagnete
ersetzt sind. In Fig. 7a sind drei Permanentmagnete vorgese
hen, und über den mittleren Permanentmagnet ist ein Elektro
magnet 51 gesetzt. Die Beaufschlagung des Elektromagneten er
möglicht eine feinere Steuerung der magnetischen Sättigung.
Da die sich ergebende Sättigungsflußdichte eine Funktion der
Rohr-Wandstärke ist, erlaubt eine Steuerung der Gleichmag
net-Sättigung eine Untersuchung von Rohren unterschiedlicher
Stärke mit der gleichen Sonde bei optimierter Sättigungsbe
dingung. Es sind auch Scheiben 53 aus Material mit hohem µr
vorgesehen. In den Fig. 7b, 7c und 7d sind jeweils Elek
tromagneten vorgesehen, die einen Kern aus Material mit
hohem µr besitzen, beispielsweise aus Permendur (Warenzei
chen).
Claims (6)
1. Wirbelstromsonde zur Erfassung örtlicher Fehler in einem
aus ferromagnetischem Material hergestellten Rohr mit ei
nem Sondengehäuse (5) aus nicht-ferromagnetischem Materi
al, in dem eine Spulenanordnung (1/3)
untergebracht ist, und mit Magnetmitteln (9, 11; 51) zur
zumindest teilweisen magnetischen Sättigung von Berei
chen des Rohres nahe der Spulenanordnung,
dadurch gekennzeichnet
daß die Spulenanordnung eine Sendespulenanordnung (1) und wenigstens eine Empfangsspulenanordnung (3) umfaßt, wobei die Empfangsspulenanordnung in Axialrichtung mit Abstand von der Sendespulenanordnung angeordnet ist,
daß die Empfangsspulenanordnung eine gerade Anzahl Flach spulen (3) aufweist, die symmetrisch verteilt in Umfangsrichtung des Sondengehäuses (5) angeordnet sind, und
daß jeweils benachbarte Flachspulen (3) entgegen gesetzt polarisiert sind.
daß die Spulenanordnung eine Sendespulenanordnung (1) und wenigstens eine Empfangsspulenanordnung (3) umfaßt, wobei die Empfangsspulenanordnung in Axialrichtung mit Abstand von der Sendespulenanordnung angeordnet ist,
daß die Empfangsspulenanordnung eine gerade Anzahl Flach spulen (3) aufweist, die symmetrisch verteilt in Umfangsrichtung des Sondengehäuses (5) angeordnet sind, und
daß jeweils benachbarte Flachspulen (3) entgegen gesetzt polarisiert sind.
2. Wirbelstromsonde zur Erfassung örtlicher Fehler in einem
aus ferromagnetischem Material hergestellten Rohr mit ei
nem Sondengehäuse (5) aus nicht-ferromagnetischem Materi
al, in dem eine Spulenanordnung (31/33) untergebracht
ist, und mit Magnetmitteln zur zumindest teilweisen
magnetischen Sättigung von Bereichen des Rohres nahe der
Spulenanordnung,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spulenanordnung eine Sendespulenanordnung (31) und genau eine Empfangsspulenanordnung (33) umfaßt,
daß die Empfangsspulenanordnung eine gerade Anzahl iden tischer Flachspulen (33) aufweist, die symmetrisch ver teilt in Umfangsrichtung des Sondengehäuses (5) angeord net sind,
daß jeweils benachbarte Flachspulen (33) entgegengesetzt polarisiert sind,
daß die Magnetmittel drei Magnete umfassen, die im Son dengehäuse (5) in axialer Richtung hintereinander ange ordnet sind, wobei jeweils benachbarte Magnete entgegen gesetzt polarisiert sind, und
daß die Sendespulenanordnung (31) und die Empfangsspulen anordnung (33) in Axialrichtung ohne Abstand derart an geordnet sind, daß sie den mittleren Magneten der Magnet mittel in Umfangsrichtung umgeben.
daß die Spulenanordnung eine Sendespulenanordnung (31) und genau eine Empfangsspulenanordnung (33) umfaßt,
daß die Empfangsspulenanordnung eine gerade Anzahl iden tischer Flachspulen (33) aufweist, die symmetrisch ver teilt in Umfangsrichtung des Sondengehäuses (5) angeord net sind,
daß jeweils benachbarte Flachspulen (33) entgegengesetzt polarisiert sind,
daß die Magnetmittel drei Magnete umfassen, die im Son dengehäuse (5) in axialer Richtung hintereinander ange ordnet sind, wobei jeweils benachbarte Magnete entgegen gesetzt polarisiert sind, und
daß die Sendespulenanordnung (31) und die Empfangsspulen anordnung (33) in Axialrichtung ohne Abstand derart an geordnet sind, daß sie den mittleren Magneten der Magnet mittel in Umfangsrichtung umgeben.
3. Wirbelstromsonde nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Magnetmittel (51) drei Magnete umfassen, die im Sondengehäuse (5) in axialer Richtung hintereinander angeordnet sind, wobei jeweils benachbarte Magnete entge gengesetzt polarisiert sind,
daß genau eine Empfangsspulenanordnung vorgesehen ist, daß die Sendespulenanordnung eine gerade Anzahl Flach spulen umfaßt,
daß ferromagnetische Scheiben (41, 43; 53) derart ange ordnet sind, daß sich jeder Magnet zwischen zwei ferroma gnetischen Scheiben (41, 43; 53) befindet, und
daß die Sendespulenanordnung und die Empfangsspulenan ordnung so angeordnet sind, daß sie jeweils eine der zwischen den Magneten befindlichen ferromagnetischen Scheiben (41, 43; 53) in Umfangsrichtung umgeben.
daß die Magnetmittel (51) drei Magnete umfassen, die im Sondengehäuse (5) in axialer Richtung hintereinander angeordnet sind, wobei jeweils benachbarte Magnete entge gengesetzt polarisiert sind,
daß genau eine Empfangsspulenanordnung vorgesehen ist, daß die Sendespulenanordnung eine gerade Anzahl Flach spulen umfaßt,
daß ferromagnetische Scheiben (41, 43; 53) derart ange ordnet sind, daß sich jeder Magnet zwischen zwei ferroma gnetischen Scheiben (41, 43; 53) befindet, und
daß die Sendespulenanordnung und die Empfangsspulenan ordnung so angeordnet sind, daß sie jeweils eine der zwischen den Magneten befindlichen ferromagnetischen Scheiben (41, 43; 53) in Umfangsrichtung umgeben.
4. Wirbelstromsonde nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Magnetmittel (9, 11) vier oder mehr Magnete umfassen, die im Sondengehäuse (5) in axialer Richtung hintereinander angeordnet sind, wobei jeweils benachbar te Magnete entgegengesetzt polarisiert sind, und
daß die Sendespulenanordnung (1) und die Empfangsspulen anordnung (3) auf unterschiedlichen, in einem vorbestimm ten Abstand zueinander angeordneten Magneten vorgesehen sind.
daß die Magnetmittel (9, 11) vier oder mehr Magnete umfassen, die im Sondengehäuse (5) in axialer Richtung hintereinander angeordnet sind, wobei jeweils benachbar te Magnete entgegengesetzt polarisiert sind, und
daß die Sendespulenanordnung (1) und die Empfangsspulen anordnung (3) auf unterschiedlichen, in einem vorbestimm ten Abstand zueinander angeordneten Magneten vorgesehen sind.
5. Wirbelstromsonde zur Erfassung örtlicher Fehler in einem
aus ferromagnetischem Material hergestellten Rohr mit ei
nem Sondengehäuse (5) aus nicht-ferromagnetischem Materi
al, in dem eine Spulenanordnung (21/23, 25) unterge
bracht ist, und mit Magnetmitteln zur zumindest teilwei
sen magnetischen Sättigung von Bereichen des Rohre s nahe
der Spulenanordnung,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spulenanordnung eine Sendespulenanordnung (21) und wenigstens eine Empfangsspulenanordnung (23, 25) um faßt, wobei die Empfangsspulenanordnung in Axialrichtung mit Abstand von der Sendespulenanordnung angeordnet ist,
daß die Sendespulenanordnung eine Ringspule (21) umfaßt, und
daß die Empfangsspulenanordnung zwei in Axialrichtung mit Abstand angeordnete Ringspulen (23, 25) umfaßt, wobei jede Ringspule (21/23, 25) über einem der Magnet mittel angeordnet ist.
daß die Spulenanordnung eine Sendespulenanordnung (21) und wenigstens eine Empfangsspulenanordnung (23, 25) um faßt, wobei die Empfangsspulenanordnung in Axialrichtung mit Abstand von der Sendespulenanordnung angeordnet ist,
daß die Sendespulenanordnung eine Ringspule (21) umfaßt, und
daß die Empfangsspulenanordnung zwei in Axialrichtung mit Abstand angeordnete Ringspulen (23, 25) umfaßt, wobei jede Ringspule (21/23, 25) über einem der Magnet mittel angeordnet ist.
6. Wirbelstromsonde nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Magnetmittel ein Permanentmagnet ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/046,549 US4855676A (en) | 1987-05-06 | 1987-05-06 | Ferromagnetic eddy current probe having transmit and receive coil assemblies |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3815016A1 DE3815016A1 (de) | 1988-11-17 |
DE3815016C2 true DE3815016C2 (de) | 1997-04-17 |
Family
ID=21944040
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3815016A Expired - Lifetime DE3815016C2 (de) | 1987-05-06 | 1988-05-03 | Ferromagnetische Wirbelstromsonde |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4855676A (de) |
JP (1) | JP2845446B2 (de) |
BR (1) | BR8802191A (de) |
DE (1) | DE3815016C2 (de) |
FR (1) | FR2614992B1 (de) |
GB (1) | GB2204699B (de) |
Families Citing this family (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2651040A1 (fr) * | 1989-08-21 | 1991-02-22 | Controle Mesure Systemes Sa | Sonde a courants de foucault pour le controle de profiles creux en matiere ferromagnetique |
US5117182A (en) * | 1990-06-08 | 1992-05-26 | Atomic Energy Of Canada Limited | Ferromagnetic eddy current probe having multiple levels of magnetization |
US5049817A (en) * | 1990-06-08 | 1991-09-17 | Atomic Energy Of Canada Limited | Eddy current probe, incorporating multi-bracelets of different pancake coil diameters, for detecting internal defects in ferromagnetic tubes |
US5237270A (en) * | 1990-10-11 | 1993-08-17 | Atomic Energy Of Canada Limited | Ferromagnetic eddy current probe having eccentric magnetization for detecting anomalies in a tube |
GB2260613B (en) * | 1991-10-14 | 1994-10-26 | British Gas Plc | Magnetic pipeline inspection vehicles |
CA2076205C (en) * | 1992-08-14 | 1999-04-20 | Valentino S. Cecco | Differential transmit-receive eddy current probe incorporating bracelets of multi-coil units |
US5414353A (en) * | 1993-05-14 | 1995-05-09 | Ndt Technologies, Inc. | Method and device for nondestructively inspecting elongated objects for structural defects using longitudinally arranged magnet means and sensor means disposed immediately downstream therefrom |
US5670878A (en) * | 1993-06-21 | 1997-09-23 | Atlantic Richfield Company | Inspecting a conductive object with a steady state magnetic field and induced eddy current |
US5619423A (en) * | 1994-01-21 | 1997-04-08 | Scrantz; Leonard | System, method and apparatus for the ultrasonic inspection of liquid filled tubulars and vessels |
US5537035A (en) * | 1994-05-10 | 1996-07-16 | Gas Research Institute | Apparatus and method for detecting anomalies in ferrous pipe structures |
US5479100A (en) * | 1994-05-10 | 1995-12-26 | Gas Research Institute | Method for detecting anomalies in pipes |
US5544953A (en) * | 1994-05-18 | 1996-08-13 | General Electric Co. | Rolling-ball thermoelectric potential probe and housing for nondestructive testing of metallic and semiconductor objects |
US6087830A (en) * | 1994-07-07 | 2000-07-11 | Hydroscope Canada Inc. | Flexible device for remote field eddy current inspection of ferrous pipeline containing turns |
US5675251A (en) * | 1994-07-07 | 1997-10-07 | Hydroscope Inc. | Device and method for inspection of pipelines |
US5617025A (en) * | 1994-10-19 | 1997-04-01 | Syron Engineering & Manufacturing Corporation | Side part sensor for determining the presence or absence of a nut and a hole disposed adjacent the nut |
US5751144A (en) * | 1996-07-23 | 1998-05-12 | Ndt Technologies, Incorporated | Method and device including primary and auxiliary magnetic poles for nondestructive detection of structural faults |
US6359434B1 (en) | 1998-09-30 | 2002-03-19 | Hydroscope Cananda Inc. | Method and system for determining pipeline circumferential and non-circumferential wall loss defects in a water pipeline |
US6265870B1 (en) | 1999-09-02 | 2001-07-24 | Ndt Technologies, Inc. | Eddy current sensor assembly for detecting structural faults in magnetically permeable objects |
AU2279901A (en) | 1999-12-20 | 2001-07-03 | Henry Moncrieff O'connor | Method for generating and displaying complex data utilizing color-coded signals |
US7143659B2 (en) | 2002-12-17 | 2006-12-05 | Pinnacle West Capital Corporation | Pipe-inspection system |
US20060164091A1 (en) * | 2005-01-26 | 2006-07-27 | Battelle Memorial Institute | Rotating magnet-induced current pipeline inspection tool and method |
JP2006322844A (ja) * | 2005-05-19 | 2006-11-30 | Tatsuo Hiroshima | 探傷プローブ |
US7362097B2 (en) | 2005-07-05 | 2008-04-22 | Arizona Public Service Company | RFT pipeline inspection system and method therefor |
KR100696991B1 (ko) * | 2006-01-25 | 2007-03-20 | 한국원자력연구소 | 투자율 측정법을 이용하여 증기발생기 전열관의 와전류를탐상하는 장치 및 방법 |
DE102008020194A1 (de) * | 2008-04-16 | 2009-10-22 | Institut Dr. Foerster Gmbh & Co. Kg | Verfahren und Vorrichtung zum Detektieren von oberflächennahen Defekten mittels Streuflussmessung |
GB0813914D0 (en) * | 2008-07-30 | 2008-09-03 | Innospection Holdings Ltd | Inspection apparatus and method |
JP5269564B2 (ja) * | 2008-11-28 | 2013-08-21 | 非破壊検査株式会社 | 管状体の欠陥評価方法及び管状体の欠陥評価装置 |
AR077219A1 (es) | 2009-06-25 | 2011-08-10 | Ca Atomic Energy Ltd | Aparato y metodo para medir depositos dentro de un tubo |
CZ306512B6 (cs) * | 2009-09-29 | 2017-02-22 | tarman Stanislav Ĺ | Způsob bezkontaktního měření elektricky vodivého materiálu a elektromagneticko akustická sonda |
GB2475314B8 (en) | 2009-11-16 | 2013-09-25 | Innospection Group Ltd | Remote environment inspection apparatus and method |
JP2012173121A (ja) * | 2011-02-21 | 2012-09-10 | Toshiba Corp | 渦電流探傷試験装置およびその試験方法 |
DE102013015566A1 (de) | 2013-09-20 | 2015-03-26 | Rosen Swiss Ag | Verfahren zur berührungslosen Bestimmung einer mechanisch-technologischen Kenngröße von ferromagnetischen Metallen sowie Vorrichtung hierfür |
GB2537124B (en) | 2015-04-07 | 2018-09-05 | Innospection Group Ltd | In-line inspection tool |
GB2556516A (en) | 2015-08-20 | 2018-05-30 | Halliburton Energy Services Inc | Inspection of wellbore conduits using a distributed sensor system |
CA2953295C (en) * | 2016-12-30 | 2018-01-16 | Randel Brandstrom | Apparatus and method for detection of imperfections by detecting changes in flux of a magnetized body |
US20190004202A1 (en) * | 2017-06-28 | 2019-01-03 | Gowell International, Llc | Apparatus and Method of Azimuthal Magnetic Sensor Array for Down-Hole Applications |
CN108535353A (zh) * | 2018-03-14 | 2018-09-14 | 西南石油大学 | 一种管道裂纹检测装置 |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2124579A (en) * | 1937-01-30 | 1938-07-26 | Steel And Tubes Inc | Method of and apparatus for testing metallic articles |
GB766353A (en) * | 1953-04-15 | 1957-01-23 | Kronprinz Ag | Improvements in and relating to non-destructive testing of ferromagnetic workpieces |
US2992390A (en) * | 1956-06-18 | 1961-07-11 | Continental Oil Co | Method and apparatus for electrical testing of pipe |
US3091733A (en) * | 1957-03-05 | 1963-05-28 | Electro Chemical Lab Corp | Apparatus for detecting flaws in elongated magnetic structures |
CA653719A (en) * | 1957-09-09 | 1962-12-11 | Imperial Chemical Industries Limited | Probe device for flaw detection |
GB936033A (en) * | 1960-01-18 | 1963-09-04 | Accles & Pollock Ltd | Method of, and means for detecting defects in elongated metallic objects |
US3444459A (en) | 1966-01-13 | 1969-05-13 | Robintech Inc | Eddy current flaw detector utilizing helical sensing coils surrounding the test path |
GB1231641A (de) * | 1968-02-13 | 1971-05-12 | ||
US3693075A (en) * | 1969-11-15 | 1972-09-19 | Forster F M O | Eddy current system for testing tubes for defects,eccentricity,and wall thickness |
SE347356B (de) * | 1970-03-20 | 1972-07-31 | Essem Metotest Ab | |
CA984909A (en) * | 1973-10-15 | 1976-03-02 | Valentino S. Cecco | Eddy current probe for inspecting weakly magnetic materials |
US3940689A (en) * | 1974-05-14 | 1976-02-24 | Schlumberger Technology Corporation | Combined eddy current and leakage field detector for well bore piping using a unique magnetizer core structure |
GB1567600A (en) * | 1975-10-15 | 1980-05-21 | British Gas Corp | Lipe line inspection equipment |
JPS5440690A (en) * | 1977-09-06 | 1979-03-30 | Nippon Densokuki Kk | Inner probe for crack detection of ferromagnetic steel pipe |
US4292589A (en) * | 1979-05-09 | 1981-09-29 | Schlumberger Technology Corporation | Eddy current method and apparatus for inspecting ferromagnetic tubular members |
US4602212A (en) * | 1982-06-14 | 1986-07-22 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Method and apparatus including a flux leakage and eddy current sensor for detecting surface flaws in metal products |
US4492115A (en) * | 1984-04-11 | 1985-01-08 | Pa Incorporated | Method and apparatus for measuring defects in ferromagnetic tubing |
JPS60247158A (ja) * | 1984-05-23 | 1985-12-06 | Hara Denshi Sokki Kk | 熱間探傷装置 |
JPS6132619A (ja) * | 1984-07-25 | 1986-02-15 | Hitachi Medical Corp | 半導体スイツチ回路 |
JPS61198055A (ja) * | 1985-02-28 | 1986-09-02 | Nippon Steel Corp | 渦流探傷用内插型プロ−プ |
US4808924A (en) * | 1987-02-19 | 1989-02-28 | Atomic Energy Of Canada Limited | Circumferentially compensating eddy current probe with alternately polarized transmit coils and receiver coils |
US4808927A (en) * | 1987-02-19 | 1989-02-28 | Atomic Energy Of Canada Limited | Circumferentially compensating eddy current probe with alternately polarized receiver coil |
-
1987
- 1987-05-06 US US07/046,549 patent/US4855676A/en not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-05-02 JP JP63109814A patent/JP2845446B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1988-05-03 DE DE3815016A patent/DE3815016C2/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-05-05 FR FR888806054A patent/FR2614992B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1988-05-05 BR BR8802191A patent/BR8802191A/pt unknown
- 1988-05-05 GB GB8810622A patent/GB2204699B/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4855676A (en) | 1989-08-08 |
GB8810622D0 (en) | 1988-06-08 |
FR2614992B1 (fr) | 1991-01-25 |
GB2204699B (en) | 1991-06-26 |
BR8802191A (pt) | 1988-12-06 |
JP2845446B2 (ja) | 1999-01-13 |
JPS6421349A (en) | 1989-01-24 |
FR2614992A1 (fr) | 1988-11-10 |
GB2204699A (en) | 1988-11-16 |
DE3815016A1 (de) | 1988-11-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3815016C2 (de) | Ferromagnetische Wirbelstromsonde | |
DE3802073C2 (de) | In Umfangsrichtung kompensierende Wirbelstromsonde mit abwechselnd polarisierten Sende- und Empfangswicklungen | |
DE4318062B4 (de) | Wirbelstromsensor | |
DE4416252B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur zerstörungsfreien magnetischen Prüfung von länglichen Objekten auf strukturelle Fehler | |
DE69736737T2 (de) | Wirbelstrom-fehlerdetektor | |
DE4118406A1 (de) | Wirbelstromsensor fuer ferromagnetische materialien | |
DE102011000917B4 (de) | Streuflusssonde zur zerstörungsfreien Streuflussprüfung von Körpern aus magnetisierbarem Werkstoff | |
DE3327762C2 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Messen der Wanddicke eines ferromagnetischen Elementes | |
EP0200183B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung ferromagnetischer Körper | |
EP2705360B1 (de) | Durchlaufspulenanordnung, prüfvorrichtung mit durchlaufspulenanordnung und prüfverfahren | |
DE2448153C3 (de) | Wirbelstromsonde zur Innenuntersuchung von Rohren aus ferromagnetischen Materialien | |
DE2841600B2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln von Korrosionsschäden in Rohren | |
DE4118407A1 (de) | Wirbelstromsensor fuer ferromagnetische materialien | |
DE4126707A1 (de) | Wirbelstromsensor | |
EP0039019B1 (de) | Vorrichtung zur kontinuierlichen, berührungslosen Überwachung des Gefügezustandes von Kaltband | |
DE60123043T2 (de) | Anzeige der leitfähigkeit in einem magnetischen durchflussmesser | |
DE4338752C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Detektion eines ferromagnetischen Fremdkörpers | |
DE3937261C2 (de) | Rotierkopf zum Abtasten von metallischem Prüfgut | |
DE3152919C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur magnetischen Pr}fungmechanischer Eigenschaften | |
EP0831323A1 (de) | Verfahren zum zerstörungsfreien Prüfen eines Prüflings mit einer Schweissnaht aus magnetisierbarem Material | |
DE3709143A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur zerstoerungsfreien pruefung ferromagnetischer koerper mittels magnetisierung | |
DE1798060A1 (de) | Anordnung zur Ermittlung,Anzeige und/oder Messung von Magnetfeldern | |
EP0299443A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung ferromagnetischer Körper mittels Magnetisierung | |
DE2746568A1 (de) | Wirbelstrompruefsonde zur pruefung ferromagnetischer werkstoffe | |
AT209423B (de) | Elektromagnetische Differentialsonde |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition |