DE4416252A1 - Verfahren und Vorrichtung zur zerstörungsfreien magnetischen Prüfung von länglichen Objekten auf strukturelle Fehler - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Prüfgerät und ein Verfahren zum zerstörungsfreien Prüfen und Bewerten von magnetisch durchlässigen länglichen/langgestreckten Objek­ ten, wie Drahtseile, Stangen, Rohre und dergleichen. Die Er­ findung bezieht sich insbesondere auf ein magnetisches Prüf­ verfahren und -gerät zum Feststellen von strukturellen Feh­ lern in den Objekten.

Momentan können Drahtseile, Rohre und dergleichen auf drei Arten von Fehler geprüft werden. Jeder der Fehler ist unten im Detail beschrieben und stellt einen wichtigen Indikator für die strukturelle Integrität des länglichen Objektes dar.

Erstens kann das längliche Objekt auf einen Verteilungsfeh­ ler, bekannt als ein Verlust von metallischer Querschnitts­ fläche (LLMA) geprüft werden. Der Verlust von metallischer Querschnittsfläche in einem Seil oder Rohr kann auf Korro­ sion, Abnutzung oder Abrieb zurückzuführen sein.

Zweitens kann das längliche Objekt auf einen Fehler, der als lokalisierte Störung (LF) bekannt ist, geprüft werden, wie z. B. gebrochene Drähte innerhalb eines Seils oder Risse ent­ lang dem Umfang einer Gasrohrwand.

Drittens kann das längliche Objekt auf einen als strukturel­ ler Fehler (SF) bekannten Fehler geprüft werden. Strukturel­ le Fehler in einem Rohr umfassen z. B. längsgerichtete Bela­ stungs-Korrosions-Risse in der Rohrwand und Härtegefüge. Gleichermaßen umfassen strukturelle Fehler in einem Draht­ seil Änderungen in der Draht-Kontakt-Form, wie z. B. lose Drähte.

Zur Zeit sind magnetische Prüf-Verfahren zum Feststellen von LMA und LF in länglichen magnetisch durchlässigen Objekten verfügbar. So wird z. B. in dem US-Patent der Anmelderin Nr. 4,659,991 ein Verfahren zum zerstörungsfreien magnetischen Prüfen eines länglichen magnetisch durchlässigen Objektes auf LMA und LF verwendet. Bei dem Verfahren wird ein gesät­ tigter Magnetfluß durch einen Abschnitt des Objektes zwi­ schen zwei gegenüberliegenden Magnetpolen einer Magnetein­ richtung induziert. Der gesättigte Magnetfluß innerhalb des Objekts steht in direktem Zusammenhang mit der Querschnitts­ fläche des magnetisch durchlässigen Objektes. Eine Magnet­ fluß-Sensorspule ist zwischen den Polen nahe oder angrenzend an der Oberfläche des Objektes angeordnet und bewegt sich mit der Magneteinrichtung relativ zu dem Objekt, um den in dem Objekt enthaltenen Magnetfluß quantitativ abzutasten.

Aufgrund des direkten Verhältnisses zwischen der Quer­ schnittsfläche und dem in dem magnetisch gesättigten Objekt enthaltenen Magnetfluß wird LMA festgestellt, indem die Ma­ gnetfluß-Sensorspule mit einem elektronischen Integrator verbunden wird. Gleichermaßen wird auch eine einen magneti­ schen Streufluß fühlende Spule zwischen den Polen nahe der Oberfläche des Objektes angeordnet und bewegt sich mit der Magneteinrichtung relativ zu dem Objekt, um den aus dem Ob­ jekt austretenden magnetischen Streufluß qualitativ abzufüh­ len aufgrund einer Verzerrung im Magnetfluß, die durch einen lokalisierten Fehler innerhalb des Objektes bewirkt wurde. LF wird von einer magnetischen Streufluß fühlenden Differen­ tialspule festgestellt.

Die Verwendung von magnetischen Prüfgeräten zum Feststellen von Verteilungsfehlern, wie z. B. strukturellen Fehlern, war jedoch mittels des oben beschriebenen Verfahrens nicht er­ folgreich. Strukturelle Fehler, wie Belastungs-Korrosions- Risse in Längsrichtung in Rohren oder lockere Drähte in Drahtseilen erzeugen normalerweise keine ausreichende Menge an magnetischem Streufluß, um von magnetischen Sensoren festgestellt werden kann.

Der Grund, weshalb dies nicht festgestellt werden kann, ist der, daß ein struktureller Fehler nicht unbedingt einen feststellbaren Verlust an metallischer Querschnittsfläche mit sich bringt. Lockere Draht-Kontakt-Formen bei einem Drahtseil deuten auf einen Verlust an struktureller Integri­ tät hin, jedoch nicht unbedingt auf einen feststellbaren Verlust an Querschnittsfläche. Es werden neue Verfahren be­ nötigt, um das Problem zu lösen, wie man verteilte struktu­ relle Fehler in länglichen Objekten zuverlässig feststellen kann.

Bei einer Lösung wird im Gegensatz zu Magnet/Streuflußtech­ niken eine Wirbelstrom-Technik verwendet. Das US-Patent Nr. 4,827,215 richtet sich auf das Problem, wie strukturelle Fehler in Drahtseilen durch ein Gerät mit einem dreipoligen Magneten festgestellt werden können. Das Gerät hat zwei End­ pole derselben Polarität mit einem gemeinsamen Pol mit ent­ gegengesetzter Polarität, der zwischen den zwei Endpolen zentriert ist. Der Zweck des dreipoligen Magneten ist es, zwei entgegengesetzte longitudinale gesättigte Magnetfelder in angrenzenden Abschnitten eines Drahtseils zu induzieren, wobei jedes Magnetfeld jeweils einem der zwei angrenzenden Abschnitte des Drahtseils und dem gemeinsamen Pol zugeordnet ist und sich jedes der zwei longitudinalen Felder zu einem anderen Endpol erstreckt. In der Nähe des gemeinsamen Pols erfährt das Drahtseil eine Richtungsänderung des längsge­ richteten Magnetflusses. Ein Stagnationspunkt ist als die Stelle in Längsrichtung in dem Objekt definiert, wo der längsgerichtete Magnetfluß Null ist, wenn der Fluß seine Richtung ändert.

Aufgrund des Faraday-Gesetzes werden in dem Drahtseil nahe dem gemeinsamen Pol Wirbelströme erzeugt, aufgrund der Ände­ rung des längsgerichteten Magnetflusses, der in dem Objekt erfahren wird, wenn sich dieses relativ zu dem magnetischen Prüfgerät bewegt. Gemäß dem Gesetz nach Lenz erzeugen die Wirbelströme einen weiteren Magnetfluß, der der Änderung des längsgerichteten von den Magneten induzierten Magnetflusses entgegengesetzt ist. Da Wirbelströme eine Funktion der elek­ tromagnetischen Eigenschaften des Drahtseils oder Rohres sind, ändert dementsprechend jeglicher strukturelle Fehler die Wirbelstrom-Muster. Eine Änderung der Wirbelstrom-Muster oder -Formen wiederum ändert dementsprechend den von den Wirbelströmen erzeugten normalerweise konstanten entgegenge­ setzten Magnetfluß. Diese Änderung des entgegengesetzten Ma­ gnetflusses kann durch magnetische Sensoren, wie Spulen oder Hall-Generatoren, festgestellt werden. Somit kann ein an dem gemeinsamen Pol angeordneter Sensor Änderungen in den Wir­ belströmen aufgrund von strukturellen Fehlern in dem Objekt feststellen. Außerdem ist die Anordnung eines Sensors am Stagnationspunkt hilfreich, um die Änderungen der Wirbel­ ströme aufgrund einer minimalen Störung durch den von den Magneten induzierten längsgerichteten Magnetfluß zu messen, da der längsgerichtete Magnetfluß am gemeinsamen Pol und am Stagnationspunkt praktisch Null ist.

Bei dem im US-Patent Nr. 4,827,215 beschriebenen Prüfgerät wird eine Wirbelstrom-Technik verwendet, aber die Existenz von Wirbelströmen im Zusammenhang mit magnetischen Prüfgerä­ ten ist auf dem Gebiet bekannt. In einem Schweizer Dokument Die elektromagnetische Prüfung von Drahtseilen von Urs Balt­ hasar Meyer aus dem Jahr 1973 z. B. werden Wirbelströme als Parasiten bezeichnet, da sie den längsgerichteten Magnetfluß verzerren.

Ein Problem bei dem obengenannten magnetischen Prüfgerät be­ steht darin, daß bei dem Gerät ein sperriger dreipoliger Ma­ gnet verwendet wird. Dieser Stand der Technik übersieht die Tatsache, daß das Ändern des längsgerichteten Magnetflusses zum Induzieren von Wirbelströmen und einem entsprechenden Stagnationspunkt für eine günstige Sensorpositionierung auch an einem Endpol vorhanden ist. Durch Ändern des längsgerich­ teten Magnetflusses und eines entsprechenden Stagnations­ punktes an einem Endpol wird es ermöglicht, ein einfacheres magnetisches Prüfgerät für das Feststellen von strukturellen Fehlern zu konstruieren.

Dementsprechend ist es eine allgemeine Aufgabe der vorlie­ genden Erfindung, ein einfacheres Verfahren und eine Vor­ richtung zum Feststellen von strukturellen Fehlern in einem magnetisch durchlässigen länglichen Objekt bereitzustellen. Strukturelle Fehler, wie Spannungs-Korrosions-Risse in Längsrichtung, Härtegefüge, Herstellungsfehler, zurückblei­ bende Spannungen oder Spannungen durch Biegen oder Absacken eines Rohres und Draht-Kontakt-Formänderungen bei einem Drahtseil aufgrund von losen Drähten werden durch das be­ schriebene Verfahren leichter festgestellt.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein magnetisches Wirbelstrom-Sättigungsverfahren bereitzustel­ len, bei dem Hintergrundlärm bedeutend reduziert wird, um strukturelle Fehler mit verbesserter Sensitivität fest zu­ stellen.

Außerdem ist es eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Er­ findung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu verwenden, die zum Feststellen von strukturellen Fehlern innerhalb oder außerhalb eines länglichen Objektes verwendet werden können.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung beruht auf einem magnetischen Prüfverfahren und einer Vorrichtung zum zerstörungsfreien Feststellen von strukturellen Fehlern in länglichen Objek­ ten, wie Drahtseilen, Stangen, Rohren und dergleichen.

Eine Ausführungsform eines magnetischen Prüfgeräts, mit dem das Verfahren durchgeführt wird, weist eine Magneteinrich­ tung mit zwei entgegengesetzten Magnetpolen auf, die vonein­ ander beabstandet sind zum Positionieren in in Längsrichtung beabstandeten Stationen entlang einem länglichen magnetisch durchlässigen Objekt und für eine Bewegung in Längsrichtung relativ zu dem Objekt. Das Magnetmittel definiert erste und zweite Magnetfluß-Kreise. Der erste Magnetfluß-Kreis hat ei­ nen vorderen Abschnitt, der sich zwischen einem Pol und dem anderen Pol durch einen ersten Abschnitt des länglichen Ob­ jektes zwischen den Stationen erstreckt, und der erste Ma­ gnetfluß-Kreis hat einen Rückführungsabschnitt, der sich durch einen ferromagnetischen Rückflußweg innerhalb der Ma­ gneteinrichtung erstreckt, wodurch ein erster Magnetfluß in Längsrichtung in eine Richtung im allgemeinen bei einem ma­ gnetischen Sättigungspegel durch das längliche Objekt indu­ ziert wird. Der zweite Magnetfluß-Kreis hat einen vorderen Abschnitt, der sich durch einen zweiten Abschnitt des läng­ lichen Objektes, das neben sowohl dem ersten Abschnitt und dem einen Pol liegt, erstreckt. Der vordere Abschnitt des zweiten Magnetfluß-Kreises erstreckt sich in einer zu der des vorderen Abschnittes des ersten Magnetfluß-Kreises ent­ gegengesetzten Richtung. Der zweite Magnetfluß-Kreis hat au­ ßerhalb des länglichen Objektes einen Rückführungsabschnitt, wodurch ein zweiter längsgerichteter Magnetfluß in dem Ob­ jekt in einer Richtung entgegengesetzt zu der des ersten längsgerichteten Magnetflusses induziert wird. Die Verbin­ dung der zwei entgegengesetzt gerichteten Magnetflüsse in einem beweglichen Abschnitt des Objekts, der dem einen Pol gegenübersteht, definiert einen Stagnationspunkt, bei dem die Größe des ersten und zweiten längsgerichteten Magnet­ flusses Null ist und bei dem Wirbelströme auf der Oberfläche des beweglichen Abschnitts des Objekts aufgrund der Änderung des längsgerichteten Magnetflusses erzeugt werden. Die er­ zeugten Wirbelströme verschwinden, wenn sich der Abschnitt stromabwärts in Richtung der Objektbewegung von dem einen Pol zum anderen Pol bewegt. Eine Wirbelstrom-Änderungs-De­ tektiereinrichtung ist dem einen Pol zugeordnet zum Positio­ nieren in der Nähe des Objekts, wo der längsgerichtete Ma­ gnetfluß an einem magnetischen Sättigungspegel ist oder sich diesem nähert und wo Wirbelströme, die durch die Änderung des längsgerichteten Magnetflusses erzeugt wurden, sich nicht wesentlich innerhalb des beweglichen Abschnittes zer­ streut haben, wenn der Abschnitt das Wirbelstrom-Änderungs- Detektiermittel durchläuft, um längsgerichtete Magnetflußän­ derungen von dem beweglichen Abschnitt des Objekts zu detek­ tieren, während der Abschnitt an dem Wirbelstrom-Änderungs- Detektiermittel vorbeiläuft, wodurch längsgerichtete Magnet­ flußänderungen, die in dem beweglichen Abschnitt des das Wirbelstrom-Änderungs-Detektiermittel passierenden Objektes vorkommen, ein erstes Signal in dem Wirbelstrom-Änderungs- Detektiermittel mit einer ersten Signalkomponente, die von Wirbelstromänderungen, die die strukturellen Fehler darstel­ len, herrührt, und einer zweiten Signalkomponente, die von Magnetfluß-Änderungen stammt, die den Verlust von metalli­ scher Querschnittsfläche oder lokalisierte Fehler darstel­ len, erzeugen. Ein Magnetfluß-Detektiermittel ist dem ande­ ren Pol zugeordnet für eine Positionierung stromabwärts in der Richtung der Objektbewegung von dem Wirbelstrom-Ände­ rungs-Detektiermittel und in der Nähe des Objekts, wo der längsgerichtete Magnetfluß einen magnetischen Sättigungspe­ gel beinahe oder ganz erreicht hat, und wo die Wirbelströme, die durch die Änderung des längsgerichteten Magnetflusses erzeugt werden, im wesentlichen innerhalb des beweglichen Abschnittes dissipiert wurden, wenn der Abschnitt das Ma­ gnetfluß-Detektiermittel durchläuft, um Änderungen des längsgerichteten Magnetflusses, die der bewegliche Abschnitt des das Magnetfluß-Detektiermittel passierenden Objektes er­ fährt, festzustellen, nachdem der Abschnitt an dem Wirbel­ strom-Änderungs-Detektiermittel vorbei ist, wodurch längsge­ richtete Magnetfluß-Änderungen des beweglichen Abschnitts ein zweites Signal in dem Magnetfluß-Detektiermittel mit ei­ ner dritten Signalkomponente erzeugen, die von Wirbelstrom­ änderungen stammt, die strukturelle Fehler darstellen, und mit einer vierten Signalkomponente, die von Magnetfluß-Ände­ rungen stammt, die den Verlust an metallischer Querschnitts­ fläche oder lokalisierte Fehler darstellen. Eine digitale Verarbeitungsvorrichtung bestimmt den Ort und die Größe ei­ nes strukturellen Fehlers innerhalb des sich bewegenden Ab­ schnitts aus dem ersten und zweiten Signal.

Eine weitere Ausführungsform des magnetischen Prüfgeräts zur Durchführung des Verfahrens ist ein internes magnetisches Prüfgerät zum störungsfreien Feststellen von strukturellen Fehlern von innerhalb länglichen Objekten, wie Rohre und dergleichen. Das innere Gerät weist Magnetmittel mit zwei gegenüberliegenden Magnetpolen zum Befestigen in der Nähe der Innenfläche eines länglichen Objektes auf. Die Pole sind voneinander beabstandet zum Positionieren an in Längsrich­ tung beabstandeten Stationen neben dem Objekt während einer Bewegung in Längsrichtung relativ zu dem Objekt. Die Magnet­ einrichtung definiert erste und zweite Magnetfluß-Kreise. Der erste Magnetfluß-Kreis hat einen vorderen Abschnitt, der sich von einem Pol zum anderen Pol über einen ersten Ab­ schnitt des länglichen Objektes zwischen den Stationen er­ streckt. Der erste Magnetfluß-Kreis hat einen Rückführungs­ abschnitt durch einen ferromagnetischen Rückflußweg inner­ halb der Magneteinrichtung, um an oder nahe der mittleren Längsachse des zu prüfenden Objektes angebracht zu werden und erstreckt sich von dem einen Pol zum anderen Pol, wo­ durch ein erster längsgerichteter Magnetfluß in eine Rich­ tung durch das längliche Objekt induziert wird. Der zweite Magnetfluß-Kreis hat einen vorderen Abschnitt, der sich von dem einen Pol durch einen zweiten Abschnitt des länglichen Objektes erstreckt, der sowohl nahe dem ersten Abschnitt als auch dem einen Pol in einer Richtung entgegengesetzt zu der des vorderen Abschnitts des ersten Magnetfluß-Kreises liegt, und einen Rückführungsabschnitt außerhalb des länglichen Ob­ jektes, wodurch ein zweiter längsgerichteter Magnetfluß in dem Objekt in einer Richtung entgegengesetzt zu der des er­ sten längsgerichteten Magnetflusses induziert wird. Die Ver­ bindung der zwei in entgegengesetzte Richtungen gerichteten Magnetflüsse ist in einem Abschnitt des Objekts, der dem ei­ nen Pol gegenübersteht, und definiert einen Stagnations­ punkt. Eine Magnetfluß-Sensor-Spule ist nahe dem einen Pol und nahe der Innenfläche des länglichen zu prüfenden Objek­ tes angeordnet, um Wirbelstromänderungen, die strukturelle Fehler darstellen, während einer relativen Bewegung der Ma­ gneteinrichtung und des Objektes festzustellen.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum zerstörungsfreien Prüfen eines längli­ chen Objektes, wie Drahtseile, Stangen, Rohre und derglei­ chen auf strukturelle Fehler. Das Verfahren umfaßt die Schritte des Induzierens eines ersten Magnetflusses in eine Richtung im allgemeinen bei einem Sättigungspegel mittels einer Magneteinrichtung durch einen ersten Längsabschnitt eines länglichen Objektes. Der Längsabschnitt erstreckt sich zwischen ersten und zweiten in Längsrichtung beabstandeten gegenüberliegenden Polen der Magneteinrichtung. Ein zweiter Magnetfluß wird durch einen zweiten Längsabschnitt des Ob­ jektes nahe dem ersten Längsabschnitt mittels der Magnetein­ richtung induziert. Die Richtung des zweiten Magnetflusses ist entgegengesetzt zu der Richtung des ersten Magnetflus­ ses. Die Verbindung des ersten und zweiten Magnetflusses in dem Objekt ist nahe dem ersten Pol und definiert einen Sta­ gnationspunkt. Die Magneteinrichtung und der induzierte er­ ste und zweite Magnetfluß werden fortschreitend und in Längsrichtung relativ zu dem Objekt bewegt, um Wirbelströme um die Achse herum in einem beweglichen Abschnitt des Objek­ tes, das den ersten Pol passiert, aufgrund der Änderung der Magnetflüsse innerhalb des beweglichen Abschnittes des ma­ gnetisch durchlässigen Objektes am ersten Pol der Magnetein­ richtung zu induzieren. Der erste Pol der Magneteinrichtung liegt stromaufwärts vom zweiten Pol der Magneteinrichtung relativ zur Bewegung des Objektes. Ein erstes Signal wird von dem beweglichen Abschnitt des Objektes erzeugt, wenn der Abschnitt unmittelbar stromabwärts von dem ersten Pol der Magneteinrichtung in der Bewegungsrichtung des Objektes wäh­ rend des Bewegungsschrittes ist. Der bewegliche Abschnitt des Objektes während dem Schritt, ein erstes Signal zu er­ zeugen, ist an einem oder nahe einem magnetischen Sätti­ gungspegel und beinhaltet beträchtliche Wirbelströme. Das erste Signal beinhaltet eine erste Signalkomponente, die von Wirbelstrom-Änderungen herrührt, die strukturelle Fehler darstellen, und eine zweite Signalkomponente, die von Ma­ gnetfluß-Änderungen herrührt, die den Verlust von metalli­ scher Querschnittsfläche oder lokalisierte Fehler darstel­ len. Danach wird ein zweites Signal von dem beweglichen Ab­ schnitt des Objektes erzeugt, wenn der Abschnitt unmittelbar stromaufwärts von dem zweiten Pol der Magneteinrichtung in Bewegungsrichtung des Objektes während des Bewegungsschrit­ tes ist. Der bewegliche Abschnitt des Objektes während des Schrittes, bei dem ein zweites Signal erzeugt wird, ist an oder nahe einem magnetischen Sättigungspegel und beinhaltet Wirbelströme, die während der Zeit, die seit dem Erzeugen eines ersten Signals vergangen ist, im wesentlichen dissi­ piert wurden. Das zweite Signal beinhaltet eine dritte Si­ gnalkomponente, die von Wirbelstromänderungen herrührt, und eine vierte Signalkomponente, die von Magnetflußänderungen stammt. Der Ort und die Größe eines strukturellen Fehlers innerhalb des beweglichen Abschnittes wird aus dem ersten und zweiten Signal bestimmt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1a zeigt schematisch eine Ausführungsform des magne­ tischen Prüfgeräts entlang eines Längsabschnittes eines Metallrohres;

Fig. 1b ist ein Schaubild des Magnetflusses, der in dem Rohrabschnitt durch das Prüfgerät der Fig. 1a in­ duziert ist;

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausfüh­ rungsform des magnetischen Prüfgeräts, das an ei­ nem zu prüfenden Metallseil angebracht ist;

Fig. 3 ist eine Draufsicht auf das Gerät der Fig. 2, das teilweise entlang der Schnittlinie 3-3 der Fig. 4 abgeschnitten ist;

Fig. 4 ist eine Endansicht des Geräts der Fig. 2-3, teilweise entlang der Schnittlinie 4-4 der Fig. 3 geschnitten;

Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht einer Plastik­ buchse mit Nuten zum Unterstützen einer Magnet­ fluß-Sensorspule bei einer weiteren Ausführungs­ form der Erfindung;

Fig. 6 ist eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung innerhalb eines Rohrs;

Fig. 7 ist eine Endansicht des Geräts innerhalb des Rohrs der Fig. 6;

Fig. 8a ist eine schematische Darstellung einer Schaltung zum individuellen Integrieren von Mehrfach-Span­ nungssignalen von Sensormitteln, die um die Achse herum eines zu prüfenden Objektes angewendet wer­ den;

Fig. 8b ist eine schematische Darstellung der Schaltung zum Addieren und Integrieren von Mehrfach-Span­ nungssignalen von Sensormitteln, die um die Achse herum eines zu prüfenden Objektes angewendet wer­ den;

Fig. 9 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform des magnetischen Prüfgeräts entlang einem Längsab­ schnitt eines Metallseils.

Beschreibung der bevorzugen Ausführungsbeispiele

Fig. 1a zeigt in schematischer Weise den Betrieb einer be­ vorzugten Ausführungsform eines magnetischen Prüfgeräts 10 zum zerstörungsfreien Prüfen eines magnetisch durchlässigen länglichen Objektes, wie einem Drahtseil oder einem Rohr P auf strukturelle Fehler. Bei einem Rohr können strukturelle Fehler aufgrund von Längsrissen in der Rohrwand, Härtegefü­ ge, Herstellungsfehlern, Restspannung und Rohrspannung, wie Biegen und Absinken, auftreten.

Das magnetische Prüfgerät 10 ist mit einem Satz von entge­ gengesetzt gepolten permanenten Endpolmagneten 12, 14 ge­ zeigt, die entlang einer Längsseite des Rohres P an Statio­ nen S1 bzw. S2 angeordnet sind. Die Magnete 12, 14 sind nahe jeweiligen Polschuhen 13, 15 angeordnet. Weiterhin sind die Magnete 12, 14 durch eine ferromagnetische Stange 20 verbun­ den, die einen Magnetfluß-Kreis mit einem vorderen Abschnitt durch das Rohr P zwischen den Stationen S1 und S2 und einem Rückführungsabschnitt durch die Stange 20 vervollständigt. Die Magnete 12, 14 induzieren Teil eines längsgerichteten Magnetflusses FA in dem Abschnitt des Rohres zwischen den Stationen S1 und S2.

In ähnlicher Weise hat die Magneteinrichtung 10 einen weite­ ren Satz von entgegengesetzt gepolten permanenten Endpolma­ gneten 16, 18, die entlang einer Seite des Rohres P gegen­ über den Magneten 12 bzw. 14 angeordnet sind. Die Magnete 16, 18 sind nahe jeweiligen Polschuhen 17, 19 angeordnet. Weiterhin sind die Magnete 16, 18 durch eine ferromagneti­ sche Stange 22 verbunden, die einen Magnetflußkreis schließt, der einen vorderen Abschnitt durch das Rohr P zwi­ schen den Stationen S1 und S2 hat und einen Rückführungsab­ schnitt durch die Stange 22. Die Magnete 12 und 16 haben gleiche Pole nahe dem Rohr und die Magnete 14 und 18 haben gleiche Pole nahe dem Rohr, so daß die Magnete 16, 18 den längsgerichteten Magnetfluß FA zwischen den Stationen S1 und S2 vorzugsweise bis zu einem Sättigungspegel verstärken.

Außerdem induziert der Endpolmagnet 12 an der Station S1 Teil eines längsgerichteten Magnetflusses FB innerhalb des Rohrs in einer Richtung entgegengesetzt zu der des gesättig­ ten Magnetflusses FA. Der längsgerichteten Magnetfluß FB wird in einen Magnetfluß-Kreis mit einem vorderen Abschnitt induziert, der sich durch einen Abschnitt des Rohrs P er­ streckt, der nahe sowohl dem Abschnitt des Rohrs P zwischen den Stationen S1 und S2 und dem Endpolmagneten 12 ist. Der Magnetfluß-Kreis hat einen Rückführungsabschnitt außerhalb des Rohrs P durch das umgebende Medium. Gleichermaßen indu­ ziert der Endpolmagnet 16 an der Station S1 Teil des längs­ gerichteten Magnetflusses FB in einem Magnetfluß-Kreis durch denselben Abschnitt des Rohres, wie der Endpolmagnet 12. Der Magnetfluß-Kreis hat auch einen Rückführungsabschnitt außer­ halb des Rohrs P durch das umgebende Medium.

Durch die Symmetrie induziert der Endpolmagnet 14 an der Station S2 Teil des längsgerichteten Magnetflusses FC inner­ halb des Rohrs in einer Richtung entgegengesetzt zu der des sättigenden längsgerichteten Magnetflusses FA. Der längsge­ richtete Magnetfluß FC wird in einem Magnetfluß-Kreis mit einem vorderen Abschnitt induziert, der sich durch einen Ab­ schnitt des Rohres P erstreckt, der sowohl nahe dem Ab­ schnitt des Rohres P zwischen den Stationen S1 und S2 und dem Endpolmagneten 14 liegt. Der Magnetfluß-Kreis hat einen Rückführungsabschnitt außerhalb des Rohrs P durch das umge­ bende Medium. Gleichermaßen induziert der Endpolmagnet 18 an der Station S2 Teil des längsgerichteten Magnetflusses FC in einem Magnetfluß-Kreis durch denselben Abschnitt des Rohres wie der Endpolmagnet 14. Der Magnetfluß-Kreis hat auch einen Rückführungsabschnitt außerhalb des Rohrs P durch das umge­ bende Medium. Die Richtungsänderung der längsgerichteten Ma­ gnetflüsse FA und FB in dem Rohr P an der Station S1 an den Endpolmagneten 12, 16 definiert einen Stagnationspunkt SP1, bei dem die Größe der Längskomponenten von beiden Flüssen FA und FB Null ist. Dementsprechend definiert die Richtungsän­ derung der längsgerichteten Magnetflüsse FA und FC in dem Rohr P an der Station S2 an den Endpolmagneten 14, 18 einen Stagnationspunkt SP2, bei dem die Größe der längsgerichteten Komponente von sowohl FA als auch FC Null ist. Die Stagna­ tionspunkte und die Umkehrung der Richtung oder der Polari­ tät des längsgerichteten Magnetflusses ist in Fig. 1b gra­ phisch dargestellt.

Aufgrund des Faraday-Gesetzes induziert, wenn das Rohr P sich relativ zu den Magneten 12, 14, 16, 18 bei Geschwindig­ keiten von 100 fpm (Fuß pro Minute) bis zu 18 mph (Meilen pro Stunde) (1584 fpm) und möglicherweise darüber bewegt, der schnelle Wechsel des längsgerichteten Magnetflusses an einer der Stationen Wirbelströme im Umfang des Rohrs von be­ deutender Größe. Aufgrund des Lenz-Gesetzes wird ein norma­ lerweise konstanter Magnetfluß durch die Wirbelströme indu­ ziert, der der durch die Magnete induzierten Magnetflußände­ rung entgegenwirkt. Die Größe der Wirbelströme im Umfang ist eine Funktion der Leitfähigkeit des Rohrs P. Ein strukturel­ ler Fehler, wie z. B. ein Längsriß in einem Rohr oder lockere Drähte in einem Drahtseil, ändert die Leitfähigkeit auf ei­ nem Umfangsweg entlang einer Oberfläche des Rohrs P. Als Folge davon ändern die geänderten Fähigkeiten die Größe der normalerweise gleichmäßigen Wirbelströme am Umfang und des durch die Wirbelströme induzierten entgegengesetzten Magnet­ flusses. Die Wirbelstrom-Änderungen werden somit zu einem Maß für die strukturellen Fehler in dem Rohr. Wirbelstrom- Änderungs-Detektiermittel, wie z. B. Hall-Effekt-Sensoren oder Magnetfluß-Sensorspulen können nahe den Endpolen ange­ ordnet werden, so wie die Endpole, die in diesem Beispiel an der Station S1 angeordnet sind, um Wirbelstromänderungen aufgrund von strukturellen Fehlern in dem Rohr zu detektie­ ren, wenn es sich relativ zu dem Gerät 10 bewegt.

Die Kurve der Fig. 1b zeigt den längsgerichteten Magnetfluß, der in dem Abschnitt des Rohrs P durch die Endpolmagnete des magnetischen Prüfgeräts der Fig. 1a induziert wurde, wenn sich das Rohr in einer Richtung von links nach rechts rela­ tiv zu dem Gerät bewegt. Es erfolgt eine schnelle Umkehrung des von den Magneten 12, 16 induzierten längsgerichteten Ma­ gnetflusses an dem Stagnationspunkt SP1 und Wirbelströme werden in einem Abschnitt des Rohres P erzeugt, der den Pol­ schuhen 13, 17 des einen Satzes der Endpole gegenüberliegt. Eine ähnlich schnelle Umkehrung des längsgerichteten von den Magneten 14, 18 induzierten Magnetflusses, jedoch in umge­ kehrter Richtung findet an dem Stagnationspunkt SP2 statt und erzeugt Wirbelströme in einem Abschnitt des Rohrs, der den Polschuhen 15, 19 des anderen Satzes der Endpole gegen­ übersteht. Das Wirbelstrom-Änderungs-Detektiermittel, das nahe einer der Endpolstationen angeordnet ist, detektiert Änderungen in den ansonsten konstanten Wirbelströmen, die in einem Abschnitt des Rohrs induziert werden, der den Endpolen gegenüberliegt, wenn ein struktureller Fehler die Endpole passiert.

Das magnetische Prüfgerät 10 muß nicht auf die Detektion von strukturellen Fehlern beschränkt sein. Das Prüfgerät kann LMA und/oder LF-Sensoren wie in dem oben erwähnten U.S. Pa­ tent Nr. 4,659,991 der Anmelderin beschrieben, beinhalten, die zwischen den Stationen S1 und S2 angeordnet sind, wo der induzierte längsgerichtete Magnetfluß FA gesättigt ist. Au­ ßerdem ist das magnetische Prüfgerät nicht auf ein zweipoli­ ges Gerät beschränkt und deshalb kann das Wirbelstrom-Ände­ rungs-Detektiermittel am Endpol eines Geräts mit mehr als zwei Polen angewendet werden.

Fig. 2-4 machen die strukturellen Details einer Ausfüh­ rungsform des magnetischen Prüfgeräts bekannt, das schema­ tisch in Fig. 1a gezeigt ist. In Fig. 2 besteht das magneti­ sche Prüfgerät 10 aus drei separaten Gehäuseabschnitten 30, 32, 34. Jeder Gehäuseabschnitt ist in eine obere Gehäuse­ hälfte 36, 38 oder 40 und eine untere Gehäusehälfte 42, 44 oder 46 unterteilt. Die oberen Gehäusehälften 36, 38, 40 sind jeweils mit den unteren Gehäusehälften 42, 44, 46 durch Scharniere 48, 48, 48 verbunden, von denen eines in Fig. 4 gezeigt ist. Die oberen Gehäusehälften 36, 38, 40 und die unteren Gehäusehälften 42, 44, 46 definieren einen mittleren Durchgang 50, gezeigt in Fig. 3-4, durch welchen sich ein längliches magnetisch durchlässiges Objekt, wie ein Rohr oder in diesem Fall, ein Seil C, in Längsrichtung zu sich selbst während des Prüfens bewegen kann. Außerdem definieren die oberen Gehäusehälften 36, 38, 40 und die unteren Gehäu­ sehälften 42, 44, 46 auch eine Trennfläche 52, gezeigt in Fig. 3-4, die den zentralen Durchgang entlang seiner Län­ ge schneidet, um zu ermöglichen, daß die oberen Gehäusehälf­ ten 36, 38, 40 und die unteren Gehäusehälften 42, 44, 46 zwischen den Enden des Seils zusammenpassend über das Seil C montiert und von diesem wieder gelöst werden können. Die obere Gehäusehälfte 36 und die untere Gehäusehälfte 42 des Gehäuseabschnitts 30 sind an Ort und Stelle befestigt und in einer geschlossenen Position durch eine Ziehklinke 54 gehal­ ten. Die obere Gehäusehälfte 38 und die untere Gehäusehälfte 44 des Gehäuseabschnittes 32 sind in ähnlicher Weise an Ort und Stelle befestigt und durch eine zweite Ziehklinke 54 in einer geschlossenen Position gehalten. Die obere Gehäuse­ hälfte 40 und die untere Gehäusehälfte 46 des Gehäuseab­ schnittes 34 sind auch an Ort und Stelle befestigt und durch eine dritte Ziehklinke 54 in einer geschlossenen Position gehalten. Die Ziehklinken 54, 54, 54 sind auf der Seite des magnetischen Prüfgeräts 10 gegenüber den jeweiligen Schar­ nieren 48, 48, 48 angeordnet. Die Gehäuseabschnitte 30, 32, 34 können einstückig oder trennbar sein, wie genauer in der U.S. Patentanmeldung Nr. 07/888,587 der Anmelderin, einge­ reicht am 26.05.1992, definiert ist.

Fig. 3-4 zeigen die innere Struktur des magnetischen Prüfgeräts 10 der Fig. 2. In den unteren Gehäusehälften 42, 44, 46 ist der Polschuh 17 auf der unteren Seite des zentra­ len Durchgangs 50 innerhalb der unteren Gehäusehälfte 42 an­ geordnet und ist in Berührung mit dem Magneten 16, der radi­ al relativ zu dem zentralen Durchgang polarisiert ist. Die Seite des Polschuhes 17 neben dem Durchgang 50 hat eine ge­ bogene Form, um sich dem kreisförmigen Durchgang 50 anzupas­ sen. Der Polschuh 17 enthält zwei parallele Nuten 60, die sich axial am Umfang in einem halbkreisförmigen Bogen um ei­ ne untere Hälfte des zentralen Durchgangs erstreckt. Die Nu­ ten 60 stützen eine jochförmige Magnetfluß-Sensorspule 62 nahe der Oberfläche eines Seils, das geprüft wird, um Ände­ rungen der Wirbelströme an der Oberfläche des Seils fest zu­ stellen.

In ähnlicher Weise ist der Polschuh 19 an der unteren Seite und an dem gegenüberliegenden Ende des Durchgangs 50 inner­ halb der unteren Gehäusehälfte 46 in einem Kontaktverhältnis mit dem Magneten 18, der auch radial relativ zu dem zentra­ len Durchgang 50 polarisiert ist, jedoch mit einer Polari­ tät, die der des Magneten 16 entgegengesetzt ist. Die Seite des Polschuhes 19 nahe dem Durchgang 50 ist bogenförmig ge­ formt, um sich dem kreisförmigen Durchgang 50 anzupassen.

Jeder Magnet 16, 18 ist durch eine ferromagnetische Stange 22a oder 22b verbunden, die innerhalb jeder unteren Gehäuse­ hälfte 42 oder 46 liegt. Die Stangen 22a und 22b sind magne­ tisch über Zwischenstangen 22c gekoppelt, die innerhalb der unteren Gehäusehälfte 44 liegen, um einen kompletten Magnet­ flußweg durch die unteren Gehäusehälften 42, 44, 46 zu bil­ den. Die ferromagnetischen Stangen 22a, 22b, 22c stellen den Magnetfluß-Rückweg für den Magnetfluß bereit, der durch die permanenten Magneten 16, 18 induziert wird.

Die untere Hälfte des Durchgangs 50 ist mit halbkreisförmi­ gen Plastikbuchsen 58a, 58b, 58c innerhalb den jeweiligen unteren Gehäusehälften ausgestattet, um eine Führung mit ge­ ringer Reibung für das Objekt zu schaffen, während es sich durch den Durchgang bewegt.

In symmetrischer Weise ist in bezug auf die Struktur inner­ halb der oberen Gehäusehälften 36, 38, 40, der Polschuh 13 auf der oberen Seite des zentralen Durchgangs 50 gegenüber dem Polschuh 17 und innerhalb der oberen Gehäusehälfte 36 angeordnet. Der Polschuh 13 ist in Kontaktverhältnis mit dem Magneten 12, der radial relativ zu dem zentralen Durchgang und mit derselben Polarität wie der Magnet 16 polarisiert ist.

Der Polschuh 13 enthält zwei parallele Nuten 64, die sich axial am Umfang in einem halbkreisförmigen Bogen um eine obere Hälfte des zentralen Durchgangs erstreckt. Die Nuten 64 stützen eine jochförmige Magnetfluß-Sensorspule 66 nahe der Oberfläche eines Seils, das geprüft wird, um Änderungen der Wirbelströme festzustellen. Die Seite des Polschuhes 13 nahe dem Durchgang 50 ist bogenförmig geformt, um sich dem Durchgang 50 anzupassen.

In ähnlicher Weise ist der Polschuh 15 innerhalb der oberen Gehäusehälfte 40 an der oberen Seite und an dem gegenüber­ liegenden Ende des Durchgangs 50 in einem Kontaktverhältnis mit dem Magneten 14, der auch radial relativ zu dem zentra­ len Durchgang 50 polarisiert ist, jedoch eine dem Magneten 12 entgegengesetzte Polarität hat. Die Seite des Polschuhes 15 nahe dem Durchgang 50 hat eine gebogene Form, um sich dem kreisförmigen Durchgang 50 anzupassen. Jeder Magnet 12, 14 ist durch eine ferromagnetische Stange 20a oder 20b verbun­ den, die innerhalb jeder oberen Gehäusehälfte 36 oder 40 liegt. Die Stangen 20a und 20b sind magnetisch über Zwi­ schenstangen 20c gekoppelt, die innerhalb der oberen Gehäu­ sehälfte 38 angeordnet sind, um einen vollständigen Magnet­ flußweg durch die oberen Gehäusehälften 36, 38, 40 zu bil­ den. Die ferromagnetischen Stangen 20a, 20b, 20c stellen den Magnetfluß-Rückweg für den von den permanenten Magneten 12, 14 induzierten Magnetfluß bereit.

Die obere Hälfte des Durchgangs 50 ist mit halbkreisförmigen Plastikbuchsen 56a, 56b, 56c innerhalb den jeweiligen oberen Gehäusehälften ausgestattet, um eine Führung mit geringer Reibung für das Objekt zu bilden, während es sich durch den Durchgang bewegt.

Fig. 5 zeigt eine halbkreisförmige Plastikbuchse 70 zum Aus­ statten des Durchgangs des Prüfgeräts in einer anderen Aus­ führungsform der Erfindung. Die Buchse 70 hat einen Befesti­ gungsflansch 72 und zwei Umfangsnuten 74, um eine jochförmi­ ge Magnetfluß-Sensorspule nahe der Oberfläche des zu prüfen­ den Objektes zu stützen. Bei dieser Ausführungsform sind die Nuten 64 der Fig. 3 nicht notwendig.

Fig. 6-7 zeigen schematisch eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem internen Magnet-Prüfge­ rät 80, welches in einem zu prüfenden Rohr P angeordnet ist. Fig. 7 ist eine Endansicht des Rohres P und des magnetischen Prüfgeräts 80. Ein erster Satz von vier permanenten Endpol­ magneten 82, 86, 90, 92 ist in einem Verhältnis von 90° zu­ einander um ein Ende einer vierseitigen ferromagnetischen Stange 112 angeordnet. Die inneren Seiten der Magnete 82, 86, 90, 92 stehen in Kontaktverhältnis mit den vier Seiten der Stange 112, die normalerweise einen rechteckigen Quer­ schnitt hat. Die Magnete 82, 86, 90, 92 sind radial mit der­ selben radialen Polarisation hinsichtlich der ferromagneti­ schen Stange 112 polarisiert.

Die inneren Seiten der Polschuhe 94, 98, 100, 102 sind je­ weils an den äußeren Seiten der Magnete 82, 86, 90, 92 ange­ ordnet. Die äußeren Seiten der Polschuhe 94, 98, 100, 102 sind von einer konvexen gebogenen Form, damit sie sich an die innere Oberfläche eines zu prüfenden Rohres anpaßt. Eine Plastikbuchse kann über den Polschuhen angeordnet werden, um als eine Führung mit geringer Reibung zu dienen, während sich das interne Prüfgerät 80 und das Rohr relativ zueinan­ der bewegen.

An dem gegenüberliegenden Ende der Stange 112 in Fig. 6 ist ein zweiter Satz von vier radial polarisierten Endpolmagne­ ten 118, 120 (nur zwei sind sichtbar) mit derselben radialen Polarisierung bezüglich der Stange 112, jedoch mit einer Po­ larität, die zu der des ersten Magnetsatzes 82, 86, 90, 92 entgegengesetzt ist, vorgesehen. Genau wie der erste Magnet­ satz ist der zweite Magnetsatz in ähnlicher Weise um die ferromagnetische Stange mit vier jeweiligen Polschuhen 108, 110 (nur zwei sind sichtbar) angeordnet. Die ersten und zweiten Magnetsätze induzieren einen gesättigten Magnetfluß FD in einem Magnetflußkreis mit einem vorderen Abschnitt in einem Rohrabschnitt, der das Gerät 80 umgibt und einem Rück­ führungsabschnitt in der Stange 112. Nun folgt der Betrieb des internen Magnet-Prüfgeräts, der sich aus der oben er­ wähnten Struktur ergibt.

Alle radial polarisierten Magneten induzieren einen im all­ gemeinen gesättigten längsgerichteten Magnetfluß FD in dem Rohrabschnitt, der das Gerät 80 umgibt. Die ferromagnetische Stange 112 dient als gemeinsamer Magnetfluß-Rückweg, um den durch die Magnete gebildeten Magnetfluß-Kreis zu vervoll­ ständigen.

Wie bei dem in Fig. 1a gezeigten Magnet-Prüfgerät 10 indu­ ziert das innere Magnet-Prüfgerät 80 in Fig. 6 auch längsge­ richtete Magnetflüsse FE und FF in einer Richtung entgegen­ gesetzt zu der von FD. Der längsgerichtete Magnetfluß FE wird in einem von zwei Abschnitten des Rohres nahe dem das Gerät 80 umgebenden Rohrabschnitt induziert. Dementsprechend wird der längsgerichtete Magnetfluß FF in einem anderen der beiden Abschnitte induziert. Wie bei dem Magnet-Prüfgerät 10 erfolgen Stagnationspunkte innerhalb von Abschnitten des Rohres, die den ersten und zweiten Sätzen von Endpolmagneten gegenüberstehen, wo die Längskomponente der Flüsse Null ist. Zwei Differential-Magnetfluß-Sensorspulen 114 und 116, die um die vier Polschuhe 94, 98, 100, 102 gewunden sind und sich in Umfangsrichtung des Rohres erstrecken, sind in ent­ sprechenden Nuten 104, 106 im Polschuh 94, die entsprechen­ den Nuten 107, 109 im Polschuh 98 und entsprechende Nuten (nicht sichtbar) in Polschuhen 100 und 102 an einem Ende des Prüfgeräts 80 angeordnet, um Wirbelstromänderungen festzu­ stellen, die strukturelle Fehler darstellen. Die Spulen sind mit einer Telemetrie-Vorrichtung 130 gekoppelt, die mit dem Gerät 80 verbunden ist, um die festgestellten Änderungen an eine entfernte Überwachungsstation weiterzuleiten.

Fig. 8a zeigt schematisch die Schaltung, die Spannungssigna­ le IN(1) bis IN(N) verarbeitet, von denen jedes in verschie­ denen Differential-Magnetfluß-Sensorspulen (nicht gezeigt) induziert wird. Ein Vorverstärker 132 erhöht die Spannungs­ signale IN(1) bis IN(N). Die Signale werden dann durch einen elektronischen Integrator 134 integriert, um die Wirbel­ stromänderungen, die die strukturellen Fehler darstellen, quantitativ zu messen.

Jede Sensorspule stellt Wirbelstromänderungen an einer ande­ ren axialen Stelle um einen Längsabschnitt des Objektes fest. Die Sensorspulen werden unterteilt, um eine Auflösung in axialer Umfangsrichtung zu erreichen. Wenn z. B. eine Mehrzahl von Magnetfluß-Sensorspulen verwendet wird, können die Spannungssignale IN(1) bis IN(N), die in jeder Spule in­ duziert wurden, separat verarbeitet werden, um die axiale Stelle eines strukturellen Fehlers genauer festzustellen.

Fig. 8b zeigt schematisch einen alternativen Lösungsweg zum Verarbeiten der Spannungssignale IN(1) bis IN(N). Der unter­ schiedliche Lösungsweg besteht darin, daß die Spannungssi­ gnale IN(1) bis IN(N) über jeweilige Widerstände (R(1) bis R(N) addiert werden, bevor sie in den Integrator 134 gegeben werden, wodurch eine quantitative Messung der Wirbelstromän­ derungen in axialer Umfangsrichtung um das längliche Objekt bereitgestellt wird.

Natürlich können die Verarbeitungsmethoden der Fig. 8a und 8b kombiniert werden, um beide Arten von Strukturfehler- Daten bereitzustellen.

Ein Problem beim Messen von strukturellen Fehlern an Stagna­ tionspunkten entlang einem magnetisch durchlässigen Objekt besteht darin, daß unerwünschte, willkürliche, lokalisierte Variationen in der Permeabilität entlang dem Objekt vorlie­ gen können. Lokalisierte willkürliche Permeabilitätsvaria­ tionen entlang dem Objekt können zum Beispiel durch lokali­ sierte Spannungsvariationen in Drahtseilen und Rohren be­ wirkt werden. Dies kann während der Herstellung und dem Be­ trieb passieren. Die willkürlichen Permeabilitätsvariationen verändern die Wirbelströme innerhalb des Objektes. An einem Stagnationspunkt ist die Änderung der von unerwünschten, willkürlichen Permeabilitätsvariationen herrührenden Wirbel­ ströme meistens groß und übertrifft Änderungen, die von strukturellen Fehlern herrühren. Somit können willkürliche Permeabilitätsvariationen entlang dem Objekt zu ungewünsch­ ten Rauschpegeln führen, die das Feststellen von strukturel­ len Fehlern beachtlich überdecken (maskieren).

Experimente haben gezeigt, daß unerwünschte willkürliche Permeabilitätsvariationen und daraus resultierendes Hinter­ grundrauschen beträchtlich reduziert werden können, indem das zu prüfende Objekt magnetisch gesättigt (oder beinahe gesättigt) wird. Dann erreicht die inkrementale Permeabili­ tät des Objektes die von Luft und inkrementale Permeabili­ tätsvariationen werden drastisch reduziert. Im vorliegenden Fall kann dieser Lösungsweg durchgeführt werden, indem das Wirbelstrom-Änderungsdetektiermittel stromabwärts von einem Endpol in der Richtung der Fehlerbewegung mit dem Objekt an­ geordnet ist, wie schematisch in Fig. 9 gezeigt ist. Der Be­ trieb und die Vorteile des Ausführungsbeispiels der Fig. 9 sind unten erklärt.

In bezug nun auf Fig. 9 prüft ein magnetisches Prüfgerät 140 magnetisch ein sich nach rechts bewegendes magnetisch durch­ lässiges längliches Objekt, wie in diesem Fall, ein Seil C, nach strukturellen Fehlern. In Längsrichtung beabstandete und entgegengesetzt gepolte obere permanente Endpolmagnete 144 und 148 sind nahe jeweiligen Endpolschuhen 145 und 149 angeordnet. Die oberen Endpolmagnete 144 und 148 wirken zu­ sammen, um Teil eines längsgerichteten Magnetflusses durch das Seil C zu induzieren. Eine obere ferromagnetische Rück­ fluß-Stange 152 vervollständigt einen Magnetflußkreis für die permanenten Magnete 144 und 148.

In ähnlicher Weise sind in Längsrichtung beabstandete und entgegengesetzt gepolte permanente untere Endpolmagnete 146 und 150 nahe jeweiligen Endpolschuhen 147 und 151 angeord­ net. Die unteren Endpolmagnete 146 und 150 wirken zusammen, um Teil eines längsgerichteten Magnetflusses durch das Seil C zu induzieren. Der permanente Magnet 146 hat dieselbe Po­ larität wie der permanente Magnet 144 in bezug auf das Ob­ jekt und der permanente Magnet 150 hat dieselbe Polarität wie der permanente Magnet 148 in bezug auf das Objekt, so daß die unteren permanenten Magneten 146 und 150 den durch die oberen permanenten Magnete 144 und 148 induzierten Ma­ gnetfluß verstärken. Eine untere ferromagnetische Rückfluß­ stange 154 schließt einen Magnetfluß-Kreis für die Magnete 146 und 150.

Ein Wirbelstrom-Änderungsdetektor 142 zum Feststellen von strukturellen Fehlern ist nahe und unmittelbar stromabwärts von den Endpolen 145 und 147 angeordnet in der Richtung der Fehlerbewegung mit dem Objekt.

Wenn sich das Seil C nach rechts zwischen den permanenten Endpolmagneten 144 und 146 bewegt, wird ein Abschnitt des Seils C magnetisiert und dadurch erfolgt eine rasche Ände­ rung des längsgerichteten hierdurch induzierten Magnetflus­ ses, wie in Fig. 1b durch die nach rechts ansteigende Stei­ gung durch SP1 gezeigt ist. Aufgrund der Faraday- und Lenz- Gesetze erzeugt der schnelle Wechsel des längsgerichteten Magnetflusses durch einen beweglichen Abschnitt des Seils C Wirbelströme, um eine Änderung des Magnetflusses zu hemmen. Wenn sich der nach rechts bewegende Abschnitt stromabwärts der Kante 156 des Endpols 145 bewegt, ist der bewegliche Ab­ schnitt nicht mehr unter dem magnetisierenden Einfluß der Magnete 144, 146 und liegt in dem Bereich von FA, wie in Fig. 1b gezeigt. Folglich erfährt der sich nach rechts bewe­ gende Abschnitt des Seils der Fig. 9, nun stromabwärts von den Magneten 144 und 146, keine schnelle Änderung des längs­ gerichteten Magnetflusses hierdurch und keine Erzeugung von Wirbelströmen mehr. Wenn sich jedoch das Seil C mit einer Geschwindigkeit innerhalb eines Bereiches von z. B. 100 fpm bis 18 mph (1584 fpm) bewegt, ist die Größe der nun abfal­ lenden Wirbelströme immer noch hoch und feststellbar, wenn der sich nach rechts bewegende Abschnitt den angrenzenden Wirbelstrom-Änderungsdetektor 142 passiert. Die elektroma­ gnetischen Eigenschaften und Geometrie der Magnete und Rück­ flußstangen werden so gewählt, daß, wenn ein Abschnitt des Seils C sich an dem Detektor 142 vorbeibewegt, der bewegli­ che Abschnitt bei oder nahe einer magnetischen Sättigung ist.

Wenn das Seil C durch die Endpolmagnete 144 und 146 magne­ tisch gesättigt ist, nimmt die allgemeine Permeabilität des Seils beträchtlich ab (möglicherweise um mehrere Potenzen) und stabilisiert sich bei einem Permeabilitätswert, der sich dem von Luft annähert. Aufgrund der gesamten Permeabilitäts- Stabilität bei einer Sättigung werden jegliche unerwünschte willkürliche Permeabilitätsvariationen entlang dem Seil und entsprechendes Rauschen beträchtlich reduziert. Der Wirbel­ strom-Änderungs-Detektor 142 wird aus diesem Grund vorteil­ hafterweise über einem Abschnitt des Seils C mit einer sol­ chen reduzierten und stabilen Permeabilität angeordnet. So­ mit wird dadurch, daß der Wirbelstrom-Änderungs-Detektor un­ mittelbar stromabwärts von den Endpolen 145 und 147 angeord­ net ist, wo der längsgerichtete Fluß, im Gegensatz zum Sta­ gnationspunkt unmittelbar unter den Magneten (wo der längs­ gerichtete Fluß nahe Null ist), eine Sättigung beinahe oder ganz erreicht hat, das Hintergrundrauschen, das das Fest­ stellen von strukturellen Fehlern überdeckt, beträchtlich reduziert.

Ein Nachteil bei der Anwendung eines Lösungsweges mittels Wirbelstrom-Magnet-Sättigung besteht darin, daß der Wirbel­ strom-Änderungsdetektor 142 passiv ein induziertes Signal S₁ erzeugt, das sowohl eine Wirbelstrom-Änderungs-Signalkompo­ nente s_ec und eine unerwünschte Magnetfluß-Änderungssignal- Komponente s_mf aufweist. Diese unerwünschte Komponente ist die Magnetfluß-Änderungs-Charakteristik von anderen Arten von Fehlern wie Verlust von metallischer Querschnittsfläche (LMA) oder lokalisierten Fehlern (LFs).

Ein Verfahren zum Feststellen der s_ec Signal-Komponenten re­ sultierend aus einem strukturellen Fehler, verwendet einen Magnetfluß-Detektor 158, der passiv ein induziertes Signal S₂ erzeugt, mit einer Wirbelstrom-Signalkomponente s_ec sowie einer Magnetfluß-Signalkomponente s_mf. Der Magnetfluß-Detek­ tor wird vorzugsweise nahe bei und unmittelbar stromaufwärts von der Kante 160 des Endpols 149 in Richtung der Seilbewe­ gung angeordnet, damit er neben einem beweglichen Abschnitt des Objektes, der beinahe oder ganz magnetisch gesättigt ist, liegt. Wenn sich ein Abschnitt des Seils nach rechts bewegt, erzeugt der Magnetfluß-Detektor 158 passiv ein indu­ ziertes Signal S₂, das auch eine Wirbelstrom-Signalkomponen­ te s_ec sowie auch eine Magnetfluß-Signalkomponente s_mf auf­ weist. Für den Magnetfluß-Detektor 158 ist die Wirbelstrom- Änderungskomponente das unerwünschte Signal. Die Wirbel­ strom-Änderungssignal-Komponente eines strukturellen Feh­ lers, erzeugt durch den Magnetfluß-Detektor 158, wird jedoch viel kleiner sein als die von dem Wirbelstrom-Änderungsde­ tektor 142 erzeugte, da die Wirbelströme während der Seilbe­ wegung von dem einen Detektor zu dem anderen Detektor gleichförmig abgefallen sind.

Wird eine lineare Überlagerung angenommen, gelten die fol­ genden Gleichungen

S₁ (z) = (a) (s_mf(z)) + (b) s_ec (1)

S₂ (z+r) = (c) s_mf (z+r)) + (d) s_ec (z+r)) (2)

Hier ist z die Längskoordinate des Wirbelstrom-Änderungsde­ tektors 142, z+r ist die Längskoordinate des Magnetfluß-De­ tektors 158 und r ist der absolute Abstand zwischen den De­ tektoren 142 und 158. Die Konstanten a, b, c und d der Glei­ chungen (1) und (2) hängen von der Geometrie der Detektoren und des magnetisch durchlässigen Objektes ab. Die Konstanten b und d sind auch Funktionen der Prüfgeschwindigkeit des ma­ gnetischen Geräts. Gleichungen (1) und (2) sind im wesentli­ chen zwei simultane Gleichungen mit zwei Unbekannten, s_ec und s_mf, die für die Signalkomponenten eines Fehlers, der unter dem Wirbelstrom-Änderungsdetektor 142 und später unter dem Magnetfluß-Detektor 158 hindurchläuft, gelöst werden können.

Die Signalkomponenten s_ec und s_mf können mittels digitaler Verarbeitung durch einen digitalen Prozessor 162, der mit den Detektoren 142, 158 in Verbindung steht, festgestellt werden. Somit kann mittels digitaler Verarbeitung die Stelle und Größe eines strukturellen Fehlers festgestellt und von anderen Arten von Fehlern, wie LMA oder LFs isoliert werden. Natürlich können auch die Stellen von LMA, LP und/oder SF- Fehlern festgestellt werden.

Ein weiteres zuverlässiges und einfaches Mittel zum Orten und Isolieren von SFs von LMA und/oder LFs erfolgt durch vi­ suelle Prüfung und Kreuzvergleich der Signale S₁ und S₂, die von einem Bandschreiber 164 erzeugt und aufgezeichnet wer­ den, der elektrisch mit den Detektoren 142 und 158 gekoppelt ist.

Während die vorliegende Erfindung in mehreren Ausführungs­ beispielen beschrieben wurde, ist es verständlich, daß zahl­ reiche Modifikationen und Substitutionen gemacht werden kön­ nen, ohne die Idee der Erfindung zu verlassen. Z.B. können die permanenten Magneten in den bevorzugten Ausführungsbei­ spielen durch andere geeignete Geräte wie Elektromagnete, ersetzt werden. Weiterhin könnten Wirbelstrom- oder Magnet­ fluß-Detektiermittel jegliche geeigneten Mittel, wie Spulen, Hall-Effekt-Sensoren oder Spulen mit Integratoren sein. Ebenso kann eines oder mehrere Wirbelstrom-Änderungs-Detek­ tiermittel nahe oder an einem und/oder den anderen Endpolen angeordnet sein, um genauere Daten des zu prüfenden längli­ chen Objektes zu erhalten. Das Wirbelstrom-Änderungs-Detek­ tiermittel, das als SF-Sensoren verwendet wird, kann auch mit einer Kombination von LMA und LF-Sensoren verwendet wer­ den, die beide normalerweise zwischen in Längsrichtung beab­ standeten gegenüberliegenden Magnetpolen angeordnet sind. Außerdem schließt die vorliegende Erfindung die Verwendung eines Geräts mit drei oder mehreren Polen nicht aus. Die re­ lative Bewegung zwischen dem magnetischen Prüfgerät und dem zu prüfenden Objekt kann natürlich entweder durch Bewegen des Objektes relativ zu einem stationären Prüfgerät, durch Bewegen des Geräts relativ zu einem stationären Objekt oder durch Bewegen von sowohl dem Gerät als auch dem Objekt in entgegengesetzten Richtungen relativ zueinander erzeugt wer­ den. Dementsprechend wurde die vorliegende Erfindung in meh­ reren bevorzugten Ausführungsbeispielen zur Erläuterung, aber ohne Einschränkungen beschrieben.

Das beschriebene magnetische Prüfgerät zum Feststellen von strukturellen Fehlern in länglichen magnetisch durchlässigen Objekten hat zwei entgegengesetzte Magnetpole, wobei minde­ stens ein Pol ein Endpol ist, die einen ersten Magnetfluß axial in einen ersten Abschnitt eines Objektes zwischen den Polen induzieren und einen entgegengesetzt gerichteten Ma­ gnetfluß in einem anderen Abschnitt neben dem Endpol. Wenn sich das Gerät und das Objekt relativ zueinander bewegen, werden Wirbelströme, die in dem Objekt durch die sich än­ dernden längsgerichteten Flüsse an dem Endpol induziert wer­ den, festgestellt, um strukturelle Fehler in dem Objekt zu detektieren.

Claims (18)

1. Magnetisches Prüfgerät zum zerstörungsfreien Feststel­ len von strukturellen Fehlern in länglichen/langge­ streckten Objekten, wie Drahtseilen, Stangen, Rohren und dergleichen mit: einer Magneteinrichtung mit zwei entgegengesetzten Magnetpolen (12, 14, 16, 18, 82-92, 118, 120, 145, 151), die voneinander beabstandet sind zum Positionieren in in Längsrichtung beabstandeten Stationen (S1, S2) entlang einem länglichen magnetisch durchlässigen Objekt und zum Bewegen in Längsrichtung relativ zu dem Objekt, wobei die Magneteinrichtung er­ ste und zweite Magnetfluß-Kreise (FA, FB, FD) defi­ niert, wobei der erste Magnetfluß-Kreis (FA) einen vor­ deren Abschnitt aufweist, der sich zwischen einem Pol und dem anderen Pol durch einen ersten Abschnitt des länglichen Objektes zwischen den Stationen erstreckt, und der erste Magnetfluß-Kreis einen Rückführungsab­ schnitt aufweist, der sich durch einen ferromagneti­ schen Rückflußweg (20, 22, 112) innerhalb der Magnet­ einrichtung erstreckt, wodurch ein erster längsgerich­ teter Magnetfluß in einer Richtung im allgemeinen bei einem magnetischen Sättigungspegel durch das längliche Objekt induziert wird, wobei der zweite Magnetfluß- Kreis (FB, FE) einen vorderen Abschnitt hat, der sich durch einen zweiten Abschnitt des länglichen Objektes erstreckt, der nahe oder angrenzend an sowohl dem er­ sten Abschnitt und dem einen Pol liegt, wobei sich der vordere Abschnitt des zweiten Magnetfluß-Kreises (FB, FE) in eine Richtung entgegengesetzt zu der des vorde­ ren Abschnitts des ersten Magnetfluß-Kreises erstreckt und der zweite Magnetfluß-Kreis einen Rückführungs-Ab­ schnitt außerhalb des länglichen Objektes aufweist, wo­ durch ein zweiter längsgerichteter Magnetfluß in dem Objekt in einer Richtung entgegengesetzt zu der des er­ sten längsgerichteten Magnetflusses induziert wird, wo­ bei die Verbindung der zwei entgegengesetzt gerichteten Magnetflüsse in einem dem Pol gegenüberliegenden beweg­ lichen Abschnitt des Objektes einen Stagnationspunkt (SP1) definiert, bei dem die Größe des ersten und zwei­ ten längsgerichteten Magnetflusses Null ist und bei dem Wirbelströme auf der Oberfläche des beweglichen Ab­ schnitts des Objekts aufgrund einer Änderung des längs­ gerichteten Magnetflusses erzeugt werden, wobei sich die erzeugten Wirbelströme dissipieren, wenn sich der Abschnitt stromabwärts in Richtung der Objektbewegung von dem einen Pol zum anderen Pol bewegt, gekennzeichnet durch einen Wirbelstrom-Änderungs-Detektor (62, 66, 114, 116, 142), der dem einen Pol zum Positionieren nahe dem Ob­ jekt zugeordnet ist, wo der längsgerichtete Magnetfluß bei oder nahe bei einem magnetischen Sättigungspegel ist und wo durch die Änderung des längsgerichteten Ma­ gnetflusses erzeugte Wirbelströme sich innerhalb des beweglichen Abschnittes nicht wesentlich dissipiert ha­ ben, wenn der Abschnitt den Wirbelstrom-Änderungs-De­ tektor passiert, um längsgerichtete Magnetflußänderun­ gen von einem beweglichen Abschnitt des Objektes zu de­ tektieren, wenn sich der Abschnitt an dem Wirbelstrom- Änderungs-Detektor vorbeibewegt, wodurch längsgerichte­ te Magnetfluß-Änderungen, die der bewegliche Abschnitt des den Wirbelstrom-Änderungs-Detektor passierenden Ob­ jektes erfährt, ein erstes Signal in dem Wirbelstrom- Änderungs-Detektor erzeugen, mit einer ersten Signal­ komponente, die von Wirbelstrom-Änderungen herrührt, die strukturelle Fehler darstellen, und einer zweiten Signalkomponente, die von Magnetflußänderungen her­ rührt, die den Verlust von metallischer Querschnitts­ fläche oder lokalisierte Fehler repräsentieren; einen Magnetfluß-Detektor (158), der dem anderen der Pole zugeordnet ist, zum Positionieren stromabwärts in Richtung der Objektbewegung von dem Wirbelstrom-Ände­ rungsdetektor nahe dem Objekt, wo der längsgerichtete Magnetfluß sich einem magnetischen Sättigungspegel nä­ hert oder diesen erreicht hat, und wo die durch die Än­ derung des längsgerichteten Magnetflusses erzeugten Wirbelströme sich im wesentlichen innerhalb des beweg­ lichen Abschnitts dissipiert haben, wenn der Abschnitt den Magnetfluß-Detektor (158) passiert, um die von dem beweglichen Abschnitt des den Magnetfluß-Detektor pas­ sierenden Objektes erfahrenen Magnetflußänderungen in Längsrichtung zu detektieren, nachdem der Abschnitt sich an dem Wirbelstrom-Änderungsdetektor vorbei bewegt hat, wodurch längsgerichtete Magnetfluß-Änderungen des beweglichen Abschnitts ein zweites Signal in dem Ma­ gnetfluß-Detektor mit einer dritten Signalkomponente erzeugen, die von strukturelle Fehler darstellenden Wirbelstrom-Änderungen herrührt, und einer vierten Si­ gnalkomponente, die von Magnetfluß-Änderungen herrührt, die den Verlust von metallischer Querschnittsfläche oder lokalisierte Fehler darstellen; und einem digita­ len Prozessor (162) zum Feststellen der Stelle und Grö­ ße eines strukturellen Fehlers innerhalb des bewegli­ chen Abschnitts aus dem ersten und zweiten Signal.

2. Magnetisches Prüfgerät, nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Wirbelstrom-Änderungs-Detektier­ einrichtung eine Magnetfluß-Sensor-Spule (62, 66, 114, 116, 142) ist.

3. Magnetisches Prüfgerät nach Anspruch 2, weiterhin ge­ kennzeichnet durch einen elektronischen Integrator (134) zum Integrieren von Signalen von der Magnetfluß- Sensor-Spule.

4. Magnetisches Prüfgerät nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Magnetfluß-Sensor-Spule so angeordnet ist, daß sie sich um die Achse des länglichen magne­ tisch durchlässigen Objektes herum erstreckt.

5. Magnetisches Prüfgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Magneteinrichtung einen Polschuh (13, 94) und einen Magneten (12, 82) aufweist, die je einen Magnetpol (62) definieren, wobei der Polschuh innerhalb der Magnetein­ richtung angebracht ist, um zwischen dem Magneten und dem zu prüfenden länglichen Objekt angeordnet zu wer­ den.

6. Magnetisches Prüfgerät nach Anspruch 5, weiterhin ge­ kennzeichnet durch eine Plastikbuchse (56, 58, 70) zum Positionieren zwischen dem Polschuh und dem zu prüfen­ den länglichen Objekt, wobei sich die Plastikbuchse in Übereinstimmung mit dem Polschuh relativ zu dem Objekt bewegt.

7. Magnetisches Prüfgerät nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Plastikbuchse (56, 58, 70) an einer dem Polschuh gegenüberliegenden Seite eine gebogene Fläche hat.

8. Magnetisches Prüfgerät nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Plastikbuchse (70) und der Polschuh (12) zusammenpassende gebogene Flächen aufweisen.

9. Magnetisches Prüfgerät nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Polschuh (13) weiterhin eine Nut (64) aufweist, die sich um die Achse des zu prüfenden läng­ lichen Objektes herum erstreckt; und daß der Wirbel­ strom-Änderungsdetektor eine in der Nut angebrachte Ma­ gnetfluß-Sensor-Spule (66) aufweist.

10. Magnetisches Prüfgerät nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Plastikbuchse (70) weiterhin eine Nut (74) aufweist, die sich um die Achse des zu prüfenden länglichen Objektes herum erstreckt; und daß der Wir­ belstrom-Änderungsdetektor eine in der Nut angeordnete Magnetfluß-Sensor-Spule aufweist.

11. Magnetisches Prüfgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß
die zwei entgegengesetzten Magnetpole (12, 14), von de­ nen mindestens ein Pol ein Endpol ist, einen ersten Satz von entgegengesetzten Magnetpolen an den in Längs­ richtung beabstandeten Stationen darstellen;
die Magneteinrichtung weiterhin einen zweiten Satz von zwei entgegengesetzten Magnetpolen (16, 18) an den in Längsrichtung beabstandeten Stationen beinhaltet, wobei mindestens ein Pol des zweiten Satzes ein Endpol ist;
die Pole des ersten und zweiten Satzes, die an diame­ tral entgegengesetzten Seiten des länglichen zu prüfen­ den Objektes angeordnet sind, ähnliche Polaritäten nahe dem Objekt an den jeweiligen Stationen haben, um jeden der entgegengesetzten ersten und zweiten Magnetflüsse in dem Objekt zu induzieren, und der Endpol (12) des ersten Satzes und der Endpol (16) des zweiten Satzes an derselben Station angeordnet sind; und
der Wirbelstrom-Änderungs-Detektor hat eine erste Ma­ gnetfluß-Sensor-Spule (66), die um die Achse eines Ab­ schnitts des länglichen zu prüfenden Objektes herum na­ he dem Endpol (12) des ersten Satzes angeordnet ist,
und eine zweite Magnetfluß-Sensor-Spule (62), die um die Achse eines anderen Abschnittes des länglichen zu prüfenden Objektes herum nahe dem Endpol (16) des zwei­ ten Satzes angeordnet ist, wobei die erste und die zweite Magnetfluß-Sensor-Spule (66, 62) in Reihe ver­ bunden sind, um die detektierten Änderungen der Wirbel­ ströme zu kombinieren.

12. Magnetisches Prüfgerät nach Anspruch 11, weiterhin ge­ kennzeichnet durch
ein einen zentralen Durchgang (50) definierendes Gehäu­ se, durch welches sich das längliche Objekt in Längs­ richtung zu sich selbst während des Prüfens bewegen kann, mit ersten (36, 38, 40) und zweiten (42, 44, 46) lösbaren Gehäuseabschnitten, die eine Trennfläche defi­ nieren, die den zentralen Durchgang entlang seiner Län­ ge schneiden, um es zu ermöglichen, daß der erste und zweite Gehäuseabschnitt in Eingriff über dem länglichen Objekt zwischen Enden des länglichen Objekts befestigt und von diesem entfernt werden können,
wobei der erste Satz der entgegengesetzten Magnetpole (12, 14) in dem ersten lösbaren Gehäuseabschnitt gehal­ ten ist, und der zweite Satz der entgegengesetzten Ma­ gnetpole (16, 18) in dem zweiten lösbaren Gehäuseab­ schnitt gestützt ist, und
die erste Magnetfluß-Sensor-Spule (66) in dem ersten lösbaren Gehäuseabschnitt gestützt ist und die zweite Magnetfluß-Sensor-Spule (62) in dem zweiten lösbaren Gehäuseabschnitt gestützt ist.

13. Verfahren zum zerstörungsfreien Prüfen eines länglichen magnetisch durchlässigen Objektes, wie Drahtseile, Stangen, Rohre und dergleichen auf strukturelle Fehler, mit den folgenden Schritten:

Induzieren eines ersten Magnetflusses in einer Richtung im allgemeinen bei einen Sättigungspegel mittels einer Magneteinrichtung durch einen ersten Längsabschnitt ei­ nes länglichen Objektes, wobei sich der Längsabschnitt zwischen ersten und zweiten in Längsrichtung beabstan­ deten entgegengesetzten Polen der Magneteinrichtung er­ streckt;
Induzieren eines zweiten Magnetflusses durch einen zweiten Längsabschnitt des Objektes nahe dem ersten Längsabschnitt mittels der Magneteinrichtung, wobei der zweite Magnetfluß in entgegengesetzter Richtung zu dem ersten Magnetfluß ist, wobei die Verbindung des ersten und zweiten Magnetflusses in dem Objekt nahe dem ersten Pol (145) ist und einen Stagnationspunkt (SP1) defi­ niert;
Bewegen der Magneteinrichtung und der induzierten er­ sten und zweiten Magnetflüsse fortschreitend und in Längsrichtung relativ zu dem Objekt, um um die Achse herum Wirbelströme in einem beweglichen Abschnitt des den ersten Pol (145) passierenden Objekts aufgrund der Änderung des Magnetflusses innerhalb des beweglichen Abschnittes des magnetisch durchlässigen Objektes an dem ersten Pol (145) der Magneteinrichtung zu induzie­ ren, wobei der erste Pol (145) der Magneteinrichtung stromaufwärts von dem zweiten Pol (149) der Magnetein­ richtung relativ zur Bewegung des Objektes liegt, und gekennzeichnet durch
Erzeugen eines ersten Signals von dem beweglichen Ab­ schnitt des Objektes, wenn der Abschnitt unmittelbar stromabwärts vom ersten Pol (149) der Magneteinrichtung in Bewegungsrichtung des Objektes während des Bewe­ gungsschrittes ist, wobei der Abschnitt während des Schrittes des Erzeugens eines ersten Signals (S1) einen magnetischen Sättigungspegel erreicht hat oder sich diesem nähert und beträchtliche Wirbelströme aufweist, wobei das erste Signal (S1) eine erste Signalkomponente (s_ec), die von Wirbelstromänderungen herrührt, die strukturelle Fehler darstellen und eine zweite Signal­ komponente (s_mf) aufweist, die von Magnetflußänderungen herrührt, die einen Verlust von metallischer Quer­ schnittsfläche oder lokalisierte Fehler darstellen; und
danach Erzeugen eines zweiten Signals (S2) von dem be­ weglichen Abschnitt des Objekts, wenn der Abschnitt un­ mittelbar stromaufwärts des zweiten Pols (149) der Ma­ gneteinrichtung in Bewegungsrichtung des Objektes wäh­ rend des Bewegungsschrittes liegt, wobei der Abschnitt während des Schrittes des Erzeugens eines zweiten Si­ gnals an einem magnetischen Sättigungspegel oder nahe diesem ist und Wirbelströme beinhaltet, die sich im we­ sentlichen während der Zeit, die seit dem Schritt des Erzeugens eines ersten Signals vergangen ist, dissi­ piert haben, wobei das zweite Signal eine dritte Signal- (s_ec)-komponente, die von Wirbelstromänderungen her­ rührt, und eine vierte Signal-(s_mf)-komponente, die von Magnetflußänderungen herrührt, beinhaltet; und
Bestimmen der Stelle und der Größe eines strukturellen Fehlers innerhalb des beweglichen Abschnittes aus dem ersten und zweiten Signal.

14. Verfahren zum zerstörungsfreien Prüfen eines länglichen magnetisch durchlässigen Objektes nach Anspruch 13, weiterhin gekennzeichnet durch den Schritt, Wirbel­ stromänderungen durch einen elektronischen Integrator (134) zu integrieren.

15. Verfahren zum zerstörungsfreien Prüfen eines länglichen magnetisch durchlässigen Objektes nach Anspruch 13, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schritte zum Erzeugen der ersten und zweiten Signale von dem Objekt die Anwendung von Magnetfluß-Sensor-Spulen beinhalten, die sich um die Achse des zu prüfenden länglichen Objektes herum erstrecken.

16. Verfahren zum Prüfen eines länglichen magnetisch durch­ lässigen Objektes nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schritte zum Induzieren der ersten und zweiten Magnetflüsse durch Verwendung von mehreren Sätzen von entgegengesetzten Polen (145, 147, 149, 151), die um das Objekt angeordnet sind, und durch Schließen eines ersten Magnetkreises innerhalb der Ma­ gneteinrichtung durch eine Mehrzahl von ferromagneti­ schen Rückflußwegen (152, 154), die um das längliche Objekt angeordnet sind und jeweils den Polsätzen zuge­ ordnet sind, erzielt werden; und die Schritte zum Er­ zeugen des ersten und zweiten Signals von dem Objekt beinhalten, daß bei jedem der Signale eine Mehrzahl von Magnetfluß-Sensorspulen verwendet werden, die sich um die Achse des länglichen Objektes herum erstrecken, wo­ bei jede der Magnetfluß-Sensor-Spulen einem Satz der entgegengesetzten Magnetpole entspricht.

17. Verfahren zum Prüfen eines länglichen magnetisch durch­ lässigen Objektes nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schritte zum Induzieren des ersten und zweiten Magnetflusses erzielt werden, indem mehrere Sätze von entgegengesetzten Polen (82-92, 118, 120) verwendet werden, die um eine innere Fläche des Objek­ tes angeordnet sind, und durch Schließen eines ersten Magnetkreises innerhalb der Magneteinrichtung durch ei­ nen gemeinsamen ferromagnetischen Rückflußweg (112), der entlang der Längsachse im Zentrum des länglichen Objektes angeordnet ist; und
daß die Schritte zum Erzeugen des ersten und zweiten Signals von dem Objekt für jedes der Signale die Ver­ wendung von einer Mehrzahl von Magnetfluß-Sensorspulen (114, 116) beinhalten, die sich um die Achse der inne­ ren Fläche des länglichen Objektes herum erstrecken, wobei jede der Magnetfluß-Sensorspulen einem Satz von entgegengesetzten Magnetpolen entspricht.