DE510839C

DE510839C - Method and device for determining wall thickness or changes in cross-section of iron and steel pipes

Info

Publication number: DE510839C
Application number: DEP54920D
Authority: DE
Original assignee: PAUL PLOSZ
Current assignee: PAUL PLOSZ
Priority date: 1926-04-14
Filing date: 1927-03-26
Publication date: 1930-10-23

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Wandstärken oder Querschnittsänderungen von Eisen- und Stahlrohren Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung von Wandstärken oder Querschnittsänderungen von Eisen und Stahlrohren, bei dem die Rohrquerschnitte einem magnetischen Kraftlinienfeld ausgesetzt werden.Method and device for determining wall thicknesses or changes in cross-section of iron and steel pipes The invention relates to a method and an apparatus for determining wall thicknesses or changes in cross-section of iron and steel pipes, in which the pipe cross-sections are exposed to a magnetic field of lines of force.

Das Wesen des Verfahrens besteht darin, daß mittels eines im Innern des zu prüfenden Querschnittes parallel zur Rohrachse geführten geradlinigen Stromleiters inneihalb der Rohrwandung ein geschlossener magnetischer Kraftfluß erregt und dessen Streuung an verschiedenen Stellen außerhalb des Rohres bestimmt wird.The essence of the process is that by means of an inside of the cross-section to be tested, parallel to the pipe axis, a straight conductor inside the pipe wall a closed magnetic flux is excited and its Scatter is determined at different points outside the pipe.

Es ist bereits ein dem gleichen Zwecke dienendes Verfahren vorgeschlagen worden, bei welchem durch den zu messenden Körper ein elektrischer Strom gesandt wird, wobei die bei ungleichmäßiger Wandstärke eintretende Änderung der elektromagnetischen Verhältnisse durch Anzeige- oder Meßgeräte nachweisbar ist.A method for the same purpose has already been proposed in which an electric current is sent through the body to be measured the change in the electromagnetic Conditions can be proven by display or measuring devices.

Bei diesem bekannten Verfahren ist die Verteilung des durch das Rohmaterial geleiteten Stromes innerhalb eines Querschnittes ungleichmäßig. Die Folge davon ist Verdichtung der Stromfäden in der Nähe der Außenfläche, so daß die Ungleichmäßigkeit in der Stromverteilung im stärkeren Teil der Rohrwand größer ist als im schwächeren.In this known method, the distribution of the through the raw material conducted current unevenly within a cross-section. The consequence of this is compaction of the stream filaments near the outer surface, so that the unevenness in the current distribution is greater in the thicker part of the pipe wall than in the weaker.

Dabei wird beim älteren Verfahren das magnetische Feld am Meßapparat erregt, wobei der zu messende Rohrquerschnitt (bzw. dessen Umgebung) unter Belassung von Luftspalten in die Bahn des Feldes geschaltet ist. Nun sind aber bei Messungen in der Praxis, wenn genügende Pünktlichkeit erzielt werden soll, breite Luftspalten erforderlich, denn nur so ist es möglich, die durch Unebenheiten an der Rohraußenwand sowie durch die ungünstige magnetische Eigenschaften aufweisende Oxydschicht u. dgl'. in der Größe der Luftspalt bedingte Unsicherheit zu beseitigen. Große Luftspalte erhöhen jedoch den magnetischen Widerstand in der Bahn des Hauptfeldes derart, daß 5- bis io%ige Widerstandsänderungen des zu messenden Rohrteils auf die Feldstärke einen praktisch überhaupt nicht oder nur sehr ungenau meßbaren Einfluß ausüben.In the older method, the magnetic field is applied to the measuring device excited, leaving the pipe cross-section to be measured (or its surroundings) is switched by air gaps in the path of the field. Now, however, are with measurements in practice, if sufficient punctuality is to be achieved, wide air gaps required, because this is the only way to avoid unevenness on the outer wall of the pipe as well as by the unfavorable magnetic properties exhibiting oxide layer u. like '. to eliminate uncertainty caused by the size of the air gap. Large air gaps however increase the magnetic resistance in the path of the main field so that 5 to 10% changes in resistance of the pipe part to be measured on the field strength exert a practically no or only very imprecisely measurable influence.

Demgegenüber wird gemäß der vorliegenden Erfindung das Hauptfeld ohne Zwischenschaltung von Luftspalten im Rohrquerschnitt selbst geschlossen. Die Zeichnung zeigt das Schaltbild der zur Ausführung des Verfahrens dienenden Anordnung.In contrast, according to the present invention, the main field is without Interposition of air gaps in the pipe cross-section itself closed. the The drawing shows the circuit diagram of the arrangement used to carry out the method.

a ist der Querschnitt des zu prüfenden Eisenrohres, in dessen Innerem ein in Achsenrichtung verlaufender induzierender Leiter b angeordnet ist, durch den Wechselstrom fließt. In der Nähe der Rohrwand ist unter Belassung eines Luftspaltes g ein lamellierter, hufeisenförmiger Eisenkern d angeordnet, der die Wicklung e trägt. In den Stromkreis der Spule ist eine die Spannung oder die Stärke des induzierten Stromes anzeigende Vorrichtun- f geschaltet. Führt man den Anker d der Rohrwandltng entlang; dann bleibt der Ausschlag des Zeigers der Meßvorrichtung f nur bei gleichbleibender Wandstärke des zu prüfenden Rohres unverändert, während in entgegengesetztem Falle der Ausschlag an Stellen geringerer Wandstärke größer wird.a is the cross-section of the iron pipe to be tested, inside of which an axially extending inducing conductor b is arranged, through which alternating current flows. A lamellar, horseshoe-shaped iron core d, which carries the winding e, is arranged in the vicinity of the pipe wall, leaving an air gap g. In the circuit of the coil, a voltage or the strength of the induced current indicative Vorrichtun- is switched f. If the anchor d is guided along the pipe wall; then the deflection of the pointer of the measuring device f remains unchanged only if the wall thickness of the pipe to be tested remains the same, while in the opposite case the deflection is greater at points of smaller wall thickness.

Die Anordnung ist dabei zweckmäßig derart getroffen, daß das zu prüfende Rohr gedreht und der Anker d mittels einer Leitspind'el o. dgl. in Achsenrichtung verschoben wird, so daß die Drehbewegung des Rohres und Längsbewegung des Ankers in zwangsläufiger Verbindung steht und die Pole des Ankers das Rohr längs einer Spirale abtasten. Die Unveränderlichkeit der Größe des Luftspaltes g wird dabei durch eine aus unmagnetischem Stoff bestehende, zwischen den Polflächen des Eisenkerns d einerseits und dem Rohr andererseits liegende Einlage gesichert, so daß der Anker ständig gegen das zu prüfende Rohr gedrückt werden kann und trotzdem ein magnetischer Widerstand gewünschter Größe gewahrt bleibt. Zwecks Verringerung der Reibung kann man die die Größe des Luftspaltes sichernden Teile vorteilhaft als drehbar gelagerte Rollen c ausführen. Die Vorrichtung f kann zweckmäßig registrierend ausgeführt sein, so daß auf ein mit dem zu prüfenden Rohr gleichzeitig bewegtes Papier-Blatt eine die den Wandstärken der einzelnen Stellen des Rohres entsprechenden Stärken des Streufeldes angebende Kurve gezeichnet wird.The arrangement is expediently made so that the to be tested Rotated tube and the armature d by means of a Leitspind'el o. The like. In the axial direction is shifted so that the rotary movement of the tube and longitudinal movement of the armature is in positive connection and the pole of the armature along the pipe Scan spiral. The immutability of the size of the air gap g is thereby by one made of non-magnetic material between the pole faces of the iron core d secured on the one hand and the pipe on the other hand lying insert, so that the anchor can be constantly pressed against the pipe to be tested and still a magnetic one Resistance of the desired size is maintained. In order to reduce friction can the parts securing the size of the air gap are advantageously mounted as rotatable Perform roles c. The device f can expediently be designed to be registered, so that on a sheet of paper moved at the same time with the pipe to be tested a the thicknesses of the corresponding to the wall thicknesses of the individual points of the pipe The curve indicating the scatter field is drawn.

Mit Rücksicht darauf, d'aß die Ungleichmäßigkeit in der Wandstärke .des Rohres durch die Aüßerachsigkeit der inneren und äußeren Mantelfläche entsteht, kann man zwecks Erhöhung der Empfindlichkeit an zwei diametral -gegenüberliegenden Stellen j e einen Anker d,. e anordnen und deren Wicklungen einander entgegengesetzt schalten, derart, daß die Meßvorrichtung f den Unterschied der in den beiden Ankern induzierten Ströme anzeigt.In view of the fact that the unevenness in the wall thickness of the pipe is caused by the external axis of the inner and outer surface, an anchor can be placed at two diametrically opposite points in order to increase the sensitivity . e arrange and switch their windings opposite to each other in such a way that the measuring device f shows the difference in the currents induced in the two armatures.

Um die Stärke des Streufeldes zu erhöhen, ist es zweckmäßig, den induzierenden Leiter b, wie dies bei b' punktiert angedeutet ist, außerachsig anzuordnen, so d'aß derselbe dem einen der Anker d, e näher liegt.In order to increase the strength of the stray field, it is expedient to arrange the inducing conductor b off-axis, as indicated by dotted lines at b ', so that it is closer to one of the anchors d, e.

Das zu. prüfende Rohr soll. während der Dauer der Messung auf gleichbleibender Temperatur gehalten werden, was durch Vorwärmung auf die während der Messung auftretende Temperatur oder durch eine während der Messung vorgenommene Kühlung erfolgen kann.That too. inspecting pipe should. for the duration of the measurement to be constant Temperature can be maintained by preheating on the occurring during the measurement Temperature or by a cooling carried out during the measurement can take place.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method for determining wall thicknesses or Changes in the cross-section of iron and steel pipes, in which the pipe cross-sections are exposed to a magnetic field of lines of force, characterized in that - by means of "one inside the cross-section to be tested parallel to the pipe axis guided rectilinear current conductor within the pipe wall a closed magnetic flux excited and its scattering at different places outside, of the pipe is determined.

2. Apparatus for carrying out the method according to claim i, consisting of a movable iron core with winding; in their circuit a Display or measuring device is switched on, characterized by. one that Tube (a) penetrating electrical conductor (b), the ends of which are connected to an electrical conductor Circuit is connected.

3. Device according to claim 2, characterized in that that the rotary movement of the tube (ct) and the advancing movement of the iron core (d) together are inevitably connected. q .. Device according to claim 2, characterized by two on diametrically opposite sides of the test. Pipe lying Anchors that carry oppositely connected windings so that the im Circuit of these windings arranged measuring device the difference in the shows induced currents in both armature windings.