DK175600B1

DK175600B1 - Fremgangsmåde og apparat til fjerninspektion af pladelignede ferromagnetiske strukturer

Info

Publication number: DK175600B1
Application number: DK200101715A
Authority: DK
Inventors: Hegeon Kwun
Original assignee: Southwest Res Inst
Priority date: 1999-03-17
Filing date: 2001-11-16
Publication date: 2004-12-20
Also published as: KR100476848B1; WO2000055617A1; DK200101715A; JP2002539449A; JP4392129B2; DE10084592T1; US6294912B1; FI20012186A; AU3875300A; KR20010110672A

Description

DK 175600 B1

fremgangsmåde og apparat til fjerninspektion af pladelignende FERROMAGNETISKE STRUKTURER

5 BAGGRUND FOR OPFINDELSEN

1. OPFINDELSENS OMRADE

Den foreliggende opfindelse angår generelt fremgangsmåder og indretninger til non-10 destruktiv evaluering af materialer. Den foreliggende opfindelse angår mere specifikt et magnetostriktivt sensorbaseret system til fjeminspektion af strukturer af pladetypen, der er fremstillet af ferromagnetiske materialer.

2. BESKRIVELSE AF KENDT TEKNIK

15

Magnetostriktiv effekt henviser til fænomenet med en fysisk dimensionsændring i ferromagnetiske materialer, som optræder på grund af variationer i magnetisering.

Ved magnetostriktive anvendelser opnås dannelsen og detektionen af mekaniske bølger typisk ved at indføre en impulsstrøm i en senderspole, der støder op til et 20 ferromagnetisk materiale. Ændringen i magnetisering inde i det materiale, der befinder sig nær ved senderspolen, får materialet til at ændre sin længde lokalt i en retning, der er parallel med det anvendte felt. Denne abrupte lokale dimensionsændring, som er den magnetostriktive effekt, danner en mekanisk bølge, som bevæger sig med lydens hastighed inde i det ferromagnetiske materiale. Når den mekaniske 25 bølge reflekteres tilbage fra det ferromagnetiske materiales ende eller fra en defekt i det ferromagnetiske materiale og når en detektionsspole, danner den mekaniske bølge en ændret magnetisk flux i detektionsspolen som følge af den omvendte magnetostriktive effekt. Denne ændrede magnetiske flux inducerer en elektrisk spænding inde i detektionsspolen, som er proportional med størrelsen af den meka-30 niske bølge. Senderspolen og detektionsspolen kan være identiske.

Fordele ved at anvende den magnetostriktive effekt i forbindelse med non-destruktiv evaluerings-(NDE)-anvendelser omfatter (a) de magnetostriktive sensorers følsomhed, (b) de magnetostriktive sensorers holdbarhed, (c) intet behov for at koble sen-35 soren til det materiale, som skal undersøges, (d) lang rækkevidde af de mekaniske

DK 175600 B1 I

bølger i det materiale, som skal undersøges, (e) let Implementering og (f) lave om- I

kostninger ved implementering. I

Anvendelsen af magnetostriktive sensorer (MsS) i forbindelse med non-destruktiv I

5 evaluering (NDE) af materialer har vist sig at være meget effektiv til at karakterisere " I

defekter, indeslutninger og korrosion i forskellige typer af ferromagnetiske og ikke- I

ferromagnetiske strukturer. En MsS udsender en kort varighed (eller impuls) af ela- I

stiske styrede bølger i den struktur, der er ved at blive undersøgt, og detekterer sty-

rede bølgesignaler, som reflekteres fra anomalier såsom defekter i strukturen. Da I

10 styrede bølger kan sprede sig i lange afstande (typisk 100 fod eller mere), kan MsS- I

teknikken meget hurtigt inspicere en strukturs globale areal. Til sammenligning in- I

spicerer andre konventionelle NDE-teknikker såsom ultralyd og hvirvelstrøm kun det I

lokale område umiddelbart op til de anvendte prober. Anvendelsen af magnetostrik- I

tive sensorer giver derfor et meget omkostningseffektivt middel til hurtigt at inspicere I

15 store arealer af stålstrukturer såsom tråde, kabler, rør og ledninger med minimale I

krav til understøtning såsom overfladepræparering, stilladsmateriale og fjernelse af

isolering. Evnen til at anvende magnetostriktive sensorer med kun ringe præpare- I

ring af genstanden under inspektion skyldes, at direkte fysisk kontakt mellem senso- I

rerne og materialet ikke er nødvendig. I

20 I

Der er tidligere gjort forsøg på at anvende magnetostriktive sensorteknologier i for- I

bindeise med inspektion af både ferromagnetiske og ikke-ferromagnetiske materia- ler. Blandt disse forsøg er systemer som beskrevet i USA-patentskrift nr. 5.456.113;

5.457.994 og 5.501.037, hvis indehaver er ansøgeren til den foreliggende opfindel- I

25 se. Beskrivelsen til USA-patentskrift nr. 5.456.113; 5.457.994 og 5.501.037 tilveje- I

bringer en baggrund for den magnetostriktive effekt og dens anvendelse i NDE, og

der henvises derfor til disse skrifter i forbindelse med den foreliggende beskrivelse. I

Disse tidligere forsøg har primært fokuseret på inspektion af rør, ledninger og stål- I

tråde/kabler, hvor strukturens geometri er en sådan, at tværsnitsdiameteren er lille i I

30 sammenligning med strukturens længde. Selvom disse strukturer og deres anven- I

delse i forbindelse med langsgående strukturer finder betydelig anvendelse, er der I

andre strukturer, som kunne drage fordel af anvendelsen af magnetostriktiv baseret I

NDE. I

DK 175600 B1 3

Der er tidligere gjort andre forsøg på at anvende sensorer, som måler magnetisk flux og/eller akustiske bølger i strukturelle materialer. Disse forsøg har omfattet dem, der er beskrevet i følgende patentskrifter.

5 USA-patentskrift nr. 3.555.887, som er udstedt til Wood den 19. januar 1971 med benævnelsen Apparat til elektroakustisk inspektion af rørformede elementer for anomalier under anvendelse af den magnetostriktive effekt og til måling af vægtykkelse. Dette patentskrift beskriver et system, der er udformet til at styre en mekanisk bølge gennem tykkelsesdimensionen af et langt rørformet element. Indretningens 10 følsomhed er begrænset til at rette en bølgefrontnormal mod overfladen af det materiale, der er under inspektion, og umiddelbart tilbage til en sensor, når den reflekteres fra en modstående væg eller en anomali.

USA-patentskrift nr. 4.881.031, som er udstedt til Pfisterer et al. den 14. november 15 1989 med benævnelsen Hvirvelstrømsfremgangsmåde og apparat til bestemmelse af strukturdefekter i en metalgenstand uden at fjerne overfladefilm eller -overtræk.

Dette patentskrift beskriver en fremgangsmåde til etablering af lokaliserede hvirvelstrømme i ferromagnetiske materialer og erkender tilstedeværelsen og virkningen af et overtræk med henblik på at identificere og kvantificere korrosion under overtræk-20 ket. Som med andre hvirvelstrømsfremgangsmåder er evnen til at inspicere et materiale begrænset til det område, der umiddelbart grænser op til sensoren.

USA-patentskrift nr. 5.544.207, som er udstedt til Ara et al. den 6. august 1996 med benævnelsen Apparat til måling af tykkelsen af overlejringsbeklædningen i en tryk-25 beholder i en kernereaktor. Dette patentskrift beskriver et system, der udelukkende er rettet mod måling af magnetfeltvariationer, som skyldes fordeling af magnetfeltet i overlejringer af varierende tykkelse. Systemet udnytter et magnetisk åg, som er anbragt i tæt kontakt med overfladen af overlejringsbeklædningen i trykbeholderen.

30 USA-patentskrift nr. 5.687.204, som er udstedt til Ara et al. den 11. november 1997 med benævnelsen Fremgangsmåde og apparat til kontrollering af nedbrydningen af en trykbeholder i en kernereaktor. Dette patentskrift beskriver et system, som svarer til det i det tidligere udstedte Ara et al.-patent, og som udnytter et magnetisk åg, der har en excitationsspole og en spole til måling af magnetisk flux, som er anbragt i tæt 35 kontakt med trykbeholderens indervæg. De hysterese-magnetiseringskarakteristika,

DK 175600 B1 I

som udgøres af det magnetiske åg og trykbeholderens væg, måles. Nedbrydning af I

det materiale, som udgør trykbeholderen, udledes af en bestemmelse af materialets I

hårdhed, hvilket bestemmes ud fra de koercive kræfter, som opnås ved analyse af I

magnetiseringens hysterese-karakteristika. I

5 I

BAGGRUND FOR DEN MAGNETOSTRiKTIVE EFFEKT I

Den non-destruktive evaluering af materialer under anvendelse af magnetostriktive I

sensorer er baseret på den magnetostriktive effekt og dens omvendte effekt. Den I

10 magnetostriktive effekt er et fænomen, som får et ferromagnetisk materiales fysiske I

dimensioner til at ændre sig en smule, når materialet magnetiseres eller afmagneti- I

seres eller på anden vis er udsat for et ændret magnetfelt. Den omvendte effekt er I

et fænomen, som får en magnetisk flux i materialet til at ændre sig, når materialet I

udsættes for belastning. Systemer, hvor der anvendes magnetostriktive sensorer, I

15 udnytter den magnetostriktive effekt og dens omvendte effekt til at danne og detek- I

tere styrede bølger, som bevæger sig gennem det ferromagnetiske materiale. I

Generelt består en magnetostriktiv sensor af en ledende spole og en indretning til at I

tilvejebringe et jævnstrøms-formagnetiseringsfelt i strukturen under inspektion. Ind- I

20 retningen til at tilvejebringe et formagnetiseringsfelt kan omfatte anvendelse af enten I

permanente magneter eller elektromagneter. I en transmitterende magnetostriktiv I

sensor påføres spolen en elektrisk vekselstrøm-impuls. Det resulterende veksel- I

strøm-magnetfelt (et ændret magnetfelt) frembringer elastiske bølger (også kendt I

som styrede bølger) i et tilgrænsende ferromagnetisk materiale ved hjælp af den I

25 magnetostriktive effekt. Med hensyn til rør, kabler, ledninger og lignende udsendes I

bølgerne langs med den langsgående struktur. I den modtagende magnetostriktive I

sensor frembringes der et responderende elektrisk spændingssignal i den ledende I

spole, når de elastiske bølger (som transmitteres eller reflekteres fra anomalier i I

materialet) passerer sensorens lokalisering ved hjælp af den omvendte magneto- I

30 striktive effekt. I

Med MsS-teknikker detekteres defekter typisk under anvendelse af impuls-ekko- I

fremgangsmåden, som er velkendt på ultralydområdet. Eftersom sensoren bygger I

på den magnetostriktive funktion, som findes i ferromagnetiske materialer, kan den- I

35 ne teknologi primært anvendes til inspektion af ferromagnetiske komponenter så- I

DK 175600 B1 5 som carbonstålrør eller ståltråde. Den kan Imidlertid også anvendes til inspektion af ikke-jernholdige komponenter, hvis et tyndt lag af ferromagnetisk materiale såsom nikkel udplades eller kobles på komponenten i området umiddelbart op til de mag-netostriktive sensorer.

5

Den magnetostriktive sensorteknik har den fordel, at man er i stand til at inspicere et stort område af materiale fra en enkelt sensorlokalisering. Sådanne sensorer er fx blevet anvendt til nøjagtigt at inspicere en længde rør eller kabel på betydeligt mere end 100 fod. Endvidere er magnetostriktive sensorteknikker omfattende i deres in-10 spektion, idet fremgangsmåderne kan detektere både indre og ydre defekter, hvorved der tilvejebringes en 100% volumetrisk inspektion. Teknikkerne er også temmelig følsomme og er i stand til at detektere en defekt med et tværsnit, som er mindre end 1% af det samlede metaltværsnit af cylindriske strukturer såsom rør, ledninger eller stave. Endelig kræver magnetostriktive sensorteknikker som nævnt ovenfor 15 ikke direkte fysisk kontakt mellem komponentens overflade og selve sensoren.

Dette eliminerer behovet for overfladepræparering eller anvendelse af et koblingsmiddel.

ANVENDELSE MED STRUKTURER AF PLADETYPEN OG INDESLUTNINGS-20 STRUKTURER

I de senere år er der beskrevet mange tilfælde af, at stålbeklædte indeslutningsbeholdere nedbrydes i kommercielle kernekraftværker. På grund af sådanne anlægs alder og de stigende krav om inspektion vil tilfælde med nedbrydning sandsynligvis 25 forekomme oftere. Den strukturelle nedbrydning af sådanne beklædninger, især korrosionsbeskadigelse, er en stor bekymring, da beklædningerne er udformet til at tilvejebringe en lækagetæt trykgrænse for kernematerialet. Mange andre industrielle anvendelser af ferromagnetiske materialeraf pladetypen kunne drage fordel af hyppigere inspektioner for at bestemme tilstanden af forringelse, lokaliseringen af fejl og 30 sandsynligheden for svigt. I de fleste hidtidige tilfælde har inspektioner af store genstande af pladetypen enten krævet meget kostbare offline-inspektioner eller statistiske prøvetagninger af tilfældigt udvalgte lokale områder, som for størstedelens vedkommende er langt fra at være pålidelige. Det har hidtil været vanskeligt at udføre en grundig inspektion af en struktur af pladetypen eller en struktur omfattende en 35 flerhed af materialeark af pladetypen uden høje omkostninger og lang tids driftstop

DK 175600 B1 I

6 I

af genstanden under inspektion. Det ville være ønskeligt at anvende den magneto- I

striktive sensorteknik til at detektere og lokalisere forskellige anomali-karakteristika i I

materialer af pladetypen. Sådanne teknikker kunne anvendes til at detektere og lo- I

kalisere reduktioner af vægtykkelse i beklædninger såsom de ovenfor beskrevne, I

5 som kunne skyldes korrosion med tiden. Hvis et sådant system var anvendeligt, ville I

det være muligt at inspicere ellers utilgængelige regioner i indeslutningsbeklæd-

ninger og lignende, som enten er indlejret i beton eller grænser op til gulvbelægning I

eller udstyr, som ikke kan flyttes. I

10 Det ville derfor være ønskeligt at anvende magnetostriktive sensorteknikker i forbin- I

delse med strukturer af pladetypen på en måde svarende til og med nøjagtigheden I

af sådanne systemer, som anvendes i forbindelse med cylindriske strukturer. Det I

ville være ønskeligt, hvis en inspektion af strukturer af piadetypen kunne udføres på I

en effektiv måde, der ikke krævede fuld adgang til pladens overflade. Et sådant I

15 magnetostriktivt sensorsystem ville være i stand til at undersøge store volumener af

en struktur af pladetypen og ville tilvejebringe en omkostningseffektiv global inspek- I

tion af strukturen. , I

KORT BESKRIVELSE AF DEN FORELIGGENDE OPFINDELSE I

20 I

Det er derfor et formål med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe en sensor- I

indretning til implementering af magnetostriktiv baseret NDE i forbindelse med I

strukturer af pladetypen med henblik på at evaluere strukturernes tilstand og be- I

stemme tilstedeværelsen af anomalier, hvilket er et tegn på brud, forringelser og I

25 lignende. I

Det er et yderligére formål med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe en mag- I

netostriktiv sensor, der er egnet til anvendelse i forbindelse med inspektion af struk- I

turer af pladetypen, hvilken sensor er i stand til at transmittere og modtage styrede I

30 bølger inde i strukturerne af pladetypen og frembringe signaler, som er repræsenta- I

tive for sådanne bølgers karakteristika, og som er egnede til analyse og detektion af I

anomalier deri. I

Det er et yderligere formål med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe magne- I

35 tostriktive sensorindretninger, der er egnede til anvendelse i forbindelse med in- I

DK 175600 B1 7 spektion af strukturer af pladetypen, og som inspicerer de samlede strukturer for anomalier, korrosion, brud og lignende på en omkostningseffektiv måde.

Det er et yderligere formål med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe en frem-5 gangsmåde til inspektion af strukturer af pladetypen, hvilken fremgangsmåde omfatter anvendelse af en magnetostriktiv sensor, der specifikt er tilpasset til at rette styrede bølger ind i strukturerne af pladetypen og detektere sådanne bølger, som måtte blive reflekteret fra anomalier inde i strukturen.

10 Det er et yderligere formål med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe en frem gangsmåde og et apparat til non-destruktiv evaluering af strukturer af pladetypen under anvendelse af magnetostriktive sensorer, som er.i stand til at undersøge store volumener af strukturerne af pladetypen uden at have adgang til hele overfladearealet af pladerne.

15

Det er endnu et formål med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe en fremgangsmåde og et apparat til non-destruktiv evaluering af strukturer af pladetypen eller indeslutninger med ferromagnetiske materialer under anvendelse af en magnetostriktiv sensor, som kan arbejde enten i den symmetriske eller anti-symmetriske 20 Lamb-bølgefunktion.

Det er endnu et formål med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe en fremgangsmåde og et apparat til non-destruktiv evaluering af strukturer af pladetypen under anvendelse af magnetostriktive sensorer, som frembringer og detekterer hori-25 sontale forskydningsbølger i den genstand, som inspiceres.

Det er endnu et formål med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe en magnetostriktiv sensor, som er egnet til lavfrekvens-drift (200 kHz eller derunder), har god følsomhed og langt inspektionsområde og er relativt tolerant over for liftoff.

30

Det er endnu et formål med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe en fremgangsmåde og et apparat til inspektion af elektrisk modstandssvejsning under anvendelse af magnetostriktive sensorer.

I DK 175600 B1 I

I I

I Det er endnu et formål med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe en frem- I

I gangsmåde og et apparat til non-destruktiv evaluering af rør under anvendelse af I

I magnetostriktive sensorer, som udspreder styrede bølger i en circumferential retning I

I omkring røret. I

I 5 I

I Til opfyldelse af disse og andre formål tilvejebringer den foreliggende opfindelse en I

I fremgangsmåde og et apparat til implementering af magnetostriktive sensorteknik- I

I ker til non-destruktiv evaluering af strukturer af pladetypen såsom vægge, beholde- I

I re, indeslutninger og lignende. Systemet omfatter magnetostriktive sensorer, der I

I 10 specifikt er udformet til anvendelse sammen med strukturer af pladetypen, og som I

I frembringer styrede bølger i pladerne, som bevæger sig gennem pladen i en retning I

I parallelt med pladens overflade. Lignende strukturerede sensorer er anbragt for at I

I detektere de styrede bølger (både indfaldende og reflekterede) og frembringer sig- I

I naler, der er repræsentative for de detekterede styrede bølgers karakteristika. Sy- I

I 15 stemet indebærer anvendelse af enten særskilte magnetostriktive sendere og mod- I

I tagere eller anvendelse af en enkelt magnetostriktiv sensor, som virker ved både at . I

I transmittere og detektere de styrede bøigér. Sensorstrukturen har en langsgående I

I beskaffenhed og frembringer en styret bølge, som har en bølgefront, der er parallel I

I med sensorens langsgående retning. Hensigtsmæssig elektronik, der er forbundet I

I 20 med processen med at frembringe de styrede bølger og regulere den frembragte I

I bølges udbredelsesretning gennem den magnetostriktive sender samt detektere, I

I filtrere og forstærke de styrede bølger i den magnetostriktive modtager, er imple- I

I menteret, således som det er velkendt inden for området. Signalanalyseteknikker, I

I som også kendes inden for området, anvendes til at identificere anomalier i struktu- I

I 25 ren af pladetypen. Ved fremgangsmåden anvendes mønstergenkendelsesteknikker I

I samt sammenligninger mellem signalsignaturer, der er indsamlet med tiden fra in- I

I stalleringen af strukturen under undersøgelse til et senere tidspunkt, efter at forrin- I

I gelse og nedbrydning kan være forekommet. I

I 30 Ved at rotere magnetfeltet 90° kan den magnetostriktive sensor ændres fra at virke i I

I den symmetriske eller anti-symmetriske Lamb-bølgefunktion til en horisontal for- I

I skydningsbølge, som påføres på det ferromagnetiske materiale, der inspiceres. I I

I den horisontale forskydningsbølgefunktion er jævnstrøms-formagnetiseringsfeltet i I

I en retning, der er vinkelret på retningen for bølgeudspredning. I

I 35 I

DK 175600 B1 9 ! i

De magnetostriktive sensorer kan også anvendes til at detektere defekter ved elektrisk modstandssvejsning såsom rør, der svejses langs med en søm deraf. En mag-netostriktiv sender kan fx anbringes på den ene side af røret under undersøgelse og en magnetostriktiv modtager på den anden side af røret. Ved dannelse af en styret 5 bølge omkring røret kan eventuelle defekter i røret øjeblikkeligt detekteres såsom i området for svejsningen.

KORT BESKRIVELSE AF TEGNINGERNE

10 Fig. 1 viser et skematisk blokdiagram, der viser komponenterne i systemet ifølge den foreliggende opfindelse.

Fig. 2 viser et perspektiv af en magnetostriktiv sensor ifølge den foreliggende opfindelse.

15

Fig. 3 viser et tværsnit af implementeringen af sensorerne ifølge den foreliggende opfindelse sammen med en struktur af pladetypen.

Fig. 4 viser et plot over et signal, der modtages gennem systemet ifølge den forelig-20 gende opfindelse under anvendelse af et 60 kHz S0 bølgefunktionssignal i en 4 fod bred, 20 fod lang, 0,25 tommer tyk stålplade.

Fig. 5 viser et plot over et signal, der modtages gennem systemet ifølge den foreliggende opfindelse sammen med strukturen i forbindelse med fig. 4 for et 40 kHz Ao 25 bølgefunktionssignal.

Fig. 6 viser et plot over tre signaler, der modtages gennem systemet ifølge den foreliggende opfindelse under anvendelse af et 40 kHz S0 bølgefunktionssignal i en 4 fod bred, 20 fod lang, 0,25 tommer tyk stålplade.

30

Fig. 7 viser et plot over tre signaler, der modtages gennem systemet ifølge den foreliggende opfindelse under anvendelse af et 20 kHz Ao bølgefunktionssignal i en 4 fod bred, 20 fod lang, 0,25 tommer tyk stålplade.

10 - I

DK 175600 B1 I

Fig. 8a og 8b viser et plot over en horisontal forskydningsbølge, der modtages gen·

nem systemet ifølge den foreliggende opfindelse under anvendelse af en 80 kHz I

horisontal forskydningsbølge i en 4 fod bred, 20 fod lang; 0,25 tommer tyk stålplade, I

før og efter at der er skåret et 0,05 tommer hul deri. I

Fig. 9 viser et billede af enden af et svejset rør, som inspiceres under anvendelse af I

en magnetostriktiv transmitterende probe og en magnetostriktiv modtagende probe I

på modsatte sider af røret. I

10 Fig. 10a og 10b viser plots over signaler, der modtages gennem systemet ifølge den I

foreliggende opfindelse, når det anvendes til at teste røret med stor diameter som I

vist i fig. 9 under anvendelse af en 150 kHz horisontal forskydningsbølgefunktion i et I

stålrør med en ydre diameter på 4,5 tommer og med en 0,337 tommer tyk væg, før I

og efter at der er skåret et hak deri. I

15 I

DETALJERET BESKRIVELSE AF DEN FORETRUKNE UDFØRELSESFORM I

Som nævnt ovenfor udnytter den foreliggende opfindelse den basale metodemæs- I

sige indgangsvinkel fra tidligere udviklede magnetostriktive sensorteknikker i forbin- I

20 delse med inspektion af cylindriske strukturer såsom rør, ledninger og lignende. Det I

basale system ved sådanne teknikker kombineres med en hidtil ukendt magneto- I

striktiv sensor til anvendelse med strukturer af pladetypen. Der henvises først til fig. I

1 for en generel beskrivelse af det komplette system, der anvendes til at udføre in- I

spektionen af en struktur af pladetypen. Et inspektionssystem 10 omfatter en mag- 25 netostriktiv sensor-senderkontrol 12 og en dermed forbundet seriderspole/kerne 14.

Senderspolen/kernen 14 er anbragt grænsende op til overfladen af en struktur 34 af - I

pladetypen. Også anbragt nær ved overfladen af strukturen 34 af pladetypen er en I

modtagerspole/kerne 20. Modtagerspolen/kemen 20 er anbragt til at detektere re-

flekterede bølger i strukturen 34 af pladetypen og derved frembringe et signal, som I

30 er repræsentativt for de bølgekarakteristika, der reflekteres fra en defekt, som findes I

i strukturen. Modtagerspolen/kemen 20 er forbundet med en forforstærker/et filter I

18, som igen er forbundet med et computersystem 16. I

Den magnetostriktive sensor-senderkontrol 12 består af en funktionsgenerator 22, I

35 en effektforstærker 24 og et synkroniseringskredsløb 26. Disse elementer frembrin- I

DK 175600 B1 11 ger tilsammen et hensigtsmæssigt signal til at styre senderspolen/kernen 14 og derved frembringe styrede bølger inde i strukturen 34 af pladetypen.

Computersystemet 16 består af en hukommelse 28, en digital processor 30 og en 5 analog-til-digital omformer 32. Disse komponenter modtager, digitaliserer og analyserer tilsammen det signal, der modtages fra modtagerspolen/kernen 20. Signalet indeholder bølgekarakteristika, som viser karakteristika for de reflekterede styrede bølger, som findes i strukturen 34 af pladetypen.

10 Både senderspolen/kernen 14 og modtagerspolen/kernen 20 har tilknyttet formagnetiseringsmagneter henholdsvis 36 og 38. Formagnetiseringsmagneterne 36 og 38 er anbragt grænsende op til spoleme/kememe 14 og 20 nær ved strukturen 34 af pladetypen for at etablere et formagnetiseringsfelt med henblik på at lette både frembringelsen af styrede bølger i strukturen 34 og den hensigtsmæssige detektion 15 af reflekterede styrede bølger.

Der henvises nu til fig. 2 for en detaljeret beskrivelse af den hidtil ukendte magneto-striktive sensorstruktur, som anvendes ifølge den foreliggende opfindelse. En mag-netostriktiv sensor 11 som vist i fig. 2 kan anvendes som enten senderspole/keme 20 14 eller modtagerspole/kerne 20 som beskrevet ovenfor i fig. 1. Den magnetostrikti- ve sensor 11 består af en flerhed af U-formede tværsnitskerner, som er arrangeret i en langsgående retning og danner en sensor med en længdeakse, der er lang i sammenligning med sit tværsnit. Kerneelementer 15a til 15n i den foretrukne udførelsesform kan være fremstillet af en stak U-formede ferriter, transformerstålplader, 25 blødt stål eller permanente magneter. Kemeelementeme 15a til 15n kan have andre former; imidlertid har U-formede eller E-formede kemeeiementer vist sig at være mest effektive. Hvis der anvendes en E-formet kerne, kan der være anbragt en sender på den ene side af E’et med en modtager på den anden side af E’et.

30 Omkring stakken af U-formede kerner 15a til 15n er en trådspole 17. Antallet af vindinger i spolen 17 afhænger af den drivende strøm og den magnetiske permeabilitet af kernen 15 og kan varieres, således som det er velkendt inden for området.

Fig. 3 viser i tværsnit anvendelsen af et par sensorer, der har den i fig. 2 viste 35 struktur og implementeres i forbindelse med fremgangsmåderne ifølge den forelig-

I DK 175600 B1 I

I 12 I

I gende opfindelse. I fig. 3 er der vist et tværsnit af strukturen 34 af pladetypen med I

I en senderspole/keme 14 og modtagerspole/keme 20 anbragt på pladen. Afbildnin- I

I gen i fig. 3 af både senderspole/keme 14 og modtagerspole/kerne 20 er et tværsnit I

I for at vise etableringen af en magnetisk flux i strukturen 34 af pladetypen. Forbundet I

I 5 med hver af spoleme/kerneme 14 og 20 er formagnetiseringsmagneter 36 og 38.1 I

I fig. 3 er formagnetiseringsmagneterne 36 og 38 vist anbragt over spolerne/kernerne I

I 14 og 20. Det er klart, at ved den faktiske implementering af den foreliggende opfin- I

I delse kan formagnetiseringsmagneterne 36 og 38 være én eller to magneter. Det, I

I der er nødvendigt, er, at der frembringes et magnetfelt i strukturen 34 af pladetypen I

I 10 under senderspolen/kernen 14 og modtagerspolen/kernen 20. Det er kun kritisk, at I

I de jævnstrøms-formagnetiseringsfelter, der etableres af formagnetiseringsmagrie- I

I terne 36 og 38, etableres inden for volumenet af strukturen 34 af pladetypen under I

I senderspolen/kernen 14 og under modtagerspolen/kernen 20 efter behov. I

I 15 Senderspolen/kernen 14 består af kernemateriale 40 og spolevindinger 42. Tiisam- I

I men virker disse komponenter, som drives af den magnetostriktive sensor-sender- I

I kontrol (ikke vist), ved at frembringe ændringer i det magnetfelt, der etableres af I

I formagnetiseringsmagneten 36 i strukturen 34 af pladetypen. Dette tidsvarierende I

I eller vekselstrømsmagnetfelt i strukturen 34 af pladetypen frembringer en mekanisk, I

I 20 styret bølge, som udspredes i en retning parallelt med overfladen af strukturen 34 af _ I

I pladetypen. Denne styrede bølge er vist som en bølge 50 i fig. 3 og udspredes i en I

I retning bort fra senderspolen/kernen 14. Hvis senderspolen/kernen 14 som vist i fig I

I 3 er anbragt på overfladen af strukturen 34 af pladetypen med længdeaksen af spo- I

I len/kemen 14 rettet ind i tegningssiden på den viste afbildning, vil bølgen 50 udspre- I

I 25 des i to retninger bort fra længdeaksen af spolen/kemen 14 og gennem strukturen I

I 34 af pladetypen. Dette tjener til at undersøge det volumen af strukturen 34 af pla- I

I detypen, der er afgrænset af den anvendte magnetostriktive sensors længde (læng- I

I deakse). På denne måde kan der udføres en inspektion af et volumen af strukturen I

I 34 af pladetypen, som generelt har den samme bredde som den magnetostriktive I

I 30 sensors længde. I

I Arrangementet af den magnetostriktive sensor, der anvendes som detektionsspole i I

I forbindelse med den foreliggende opfindelse, er i det væsentlige det samme som I

I arrangementet for senderspolen. I fig. 3 består modtagerspolen/kernen 20 af kerne- I

I 35 materiale 44, der er vist i tværsnit, samt spolevindinger 46. Formagnetiseringsmag- I

DK 175600 B1 13 neten 38 er ligeledes anbragt over modtagerspolen/kernen 20. Dette arrangement etablerer et formagnetiseringsfelt i strukturen 34 af pladetypen, som varierer i overensstemmelse med tilstedeværelsen af reflekterede mekaniske styrede bølger i det materiale, som grænser op til sensoren. I fig. 3 er reflekterede mekaniske bølger vist 5 som 52 tæt ved modtagerspolen/kérnen 20 og detekteres af denne. På denne måde detekteres mekaniske bølger, der passerer gennem strukturen 34 af pladetypen under modtagerspolen/kernen 20, og "oversættes” til spændingsvariationer i spolen 46 på en måde, der frembringer et hensigtsmæssigt signal, som kan analyseres af resten af elektronikken i systemet ifølge den foreliggende opfindelse (ikke vist).

10

Som nævnt ovenfor kan fremgangsmåderne og apparatet ifølge den foreliggende opfindelse anvendes sammen med særskilte magnetostriktive sendere og modtagere eller sammen med en enkelt magnetostriktiv sensor, der kan drives både som sender og modtager. I sidstnævnte tilfælde vil de i fig. 3 beskrevne strukturer være 15 begrænset til en enkelt magnetostriktiv sensor med den konfiguration, der er vist for enten senderspolen/kemen 14 eller modtagerspolen/kernen 20.

I en anden alternativ udførelsesform med større praktisk anvendelighed kan der anvendes to sender-sensorer og to modtager-sensorer, når sensorerne reguleres 20 ved hensigtsmæssig fasning. På denne måde kan retningen af den afsøgende stråle reguleres. Når senderen som et eksempel frembringer bølgen i en første positions (+) retning, kan retursignalerne detekteres af en modtager, som styres til at detektere bølger, der går i den negative (-) retning. Som nævnt ovenfor opnås denne regulering ved at fase de to sensorer på hensigtsmæssig måde, en proces, som er 25 velkendt på området med NDE-teknikker. På denne måde kan en inspektion af pladen først udføres på den ene side af sender-sensoren, og ved simpelt hen at skifte sensor-instrumenteringen kan der derefter udføres en inspektion på den modsatte side af sender-sensoren. Forskellige andre inspektionstéknikker, som er kendte og anvendes med magnetostriktive sensorer, kan ligeledes benyttes med fremgangs-30 måderne og strukturerne ifølge den foreliggende opfindelse.

Der henvises nu til fig. 4 og 5 for en detaljeret beskrivelse af prøvedata, der er opnået fra en 0,25 tommer tyk, 20 fod lang og 4 fod bred stålplade, som er blevet undersøgt ved hjælp af indretningerne og fremgangsmåderne ifølge den foreliggende op- 35 findelse.

DK 175600 B1 I

Det i fig. 4 viste signal viser den første symmetriske bølgefunktion (S0) i pladen, I

mens det i fig. 5 viste signal viser den første anti-symmetriske bølgefunktion (Ao). H

Fig. 4 er en tidsvarierende amplitude-afbildning af et 60 kHz magnetostriktivt sen- H

5 sorsignal, som er taget fra den ovenfor beskrevne stålpladegeometri. Bølgen styres H

ved hensigtsmæssig orientering af sensorén og udspredes i længderetningen i stål- - H

pladen. De i fig. 4 identificerede signalkomponenter omfatter den initiale impuls 60, H

endereflekteret signal 62 og sporingssignaler 64. På lignende måde er der i fig. 5 H

vist en initial impuls 70 samt endereflekterede signaler 72. H

Anomalier inden for vejen af den styrede bølge, der frembringes inde i materialet, H

vil, således som det er kendt inden for området, frembringe signalkomponenter med H

amplituder, der er tilstrækkelige tit identificering inden for det ene af de to signaler, H

der er vist i fig. 4 og 5. På denne måde kan karakteristika for anomalier, der detekte- H

15 res i strukturen af pladetypen, identificeres og lokaliseres i retningen for bølgeud- H

spredning væk fra den magnetostriktive sensor. Således som det er kendt inden for H

området, kan den relative lokalisering af en anomali identificeres ved positionen af H

det signalkarakteristikum, der viser anomalien i forhold til tiden for den initiale impuls H

(der viser sensorens position) og de endereflekterede signaler 62 og 72.

Eksempler på sådanne signaler er vist i fig. 6 og 7. Fig. 6 viser impuls-ekko-magne- H

tostriktive sensordata for et 40 kHz S0 bølgefunktionssignal opnået i en 4 fod bred, H

20 fod lang og 0,25 tommer tyk stålplade. Tre signaler er vist for data, der er ind- H

samlet med et 4 tommer langt, 8 tommer langt og 12 tommer langt hak skåret i pla- I

25 den ved et punkt, der er omtrent to tredjedele af pladens længde væk fra sensoren.

Fig. 7 viser impuls-ekko-magnetostriktive sensordata for et 20 kHz Ao bølgefunkti- I

onssignal opnået i en 4 fod bred, 20 fod lang og 0,25 tommer tyk stålplade. Tre sig- H

naler er også vist for data, der er indsamlet med et 4 tommer langt, 8 tommer langt H

30 og 12 tommer langt hak skåret i pladen ved et punkt, der er omtrent to tredjedele af

pladens længde væk fra sensoren. I

I hvert tilfælde er hakket ikke blot detekterbart, men kan også karakteriseres med I

hensyn til størrelse og position. Forskellige signalanalyseteknikker kan anvendes I

35 med disse signaler for at skelne og karakterisere andre typer anomalier, som findes H

DK 175600 B1 15 i sådanne strukturer af pladetypen. Særskilte brud og lignende identificeres typisk ved hjælp af isolerede reflekterede bølger, mens omfattende forringelser eller korrosioner i pladen kan identificeres ved hjælp af grupperede bølger, der modtages i løbet af et tidsrum. Desuden.forventes det, at signatursignaler fra en bestemt struk-5 tur af pladetypen kan opnås, før strukturen tages i brug. På denne måde kan der med mellemrum opnås efterfølgende signaturer, som kan sammenlignes med den initiale grundlinje-referencesignatur for at bestemme tilstedeværelsen af anomalier under udvikling i pladen.

10 Til bevis for, at opfindelsen virker, blev der frembragt symmetriske (S0) og anti-sym-metriske (Ao) langsgående bølgefunktionssignaler, som blev detekteret under anvendelse af en 12 tommer lang magnetostriktiv probe som vist i fig. 2. For at frembringe og detektere disse bølgefunktioner anbringes formagnetiseringsmagneterne 36 og 38 i den retning, der ér parallel med retningen for bølgeudspredning (vinkelret 15 på den langsgående længde af den magnetostriktive probe). Den samme probe som den, der er vist i fig. 2, kan anvendes til at frembringe og detektere horisontale forskydningsbølger i en plade ved at påføre jævnstrøms-formagnetiseringsfelter i en iy retning, der er vinkelret på udspredningsbølgen (eller parallel med den langsgående retning af den magnetostriktive probe).

20

Ved at anvende en 4 tommer lang magnetostriktiv probe blev der induceret et signal i en 0,25 tommer tyk, 4 fod bred og 20 fod lang stålplade. Fig. 8a viser det signal, der blev frembragt og reflekteret med tiden. Den initiale impuls 100 frembringes af den magnetostriktive senderkontrol 12, indtil den når den fjerne ende af pladen, og 25 et signal fra den fjerne ende 102 modtages af modtagerspolen/kernen 20. Et signal fra den nærmeste ende 104 modtages på grund af systemets ufuldkomne retningsbestemte regulering.

Efter at der er boret et 0,25 tommers hul ca. to tredjedele ned i pladen, sendes end-30 nu en initial impuls 100 ned i pladen. Igen modtages der et signal fra den nærmeste ende 104 på grund af ufuldkommen retningsbestemt regulering. Der modtages også et signal 102 fra den fjerne ende. Nu modtages der imidlertid et signal 106, som viser det 0,25 tommers hul i pladen. Derfor viser fig. 8a og 8b tilsammen klart, at der kan anvendes horisontale forskydningsbølger i forbindelse med de magnetostriktive 35 inspektionsteknikker og prober ifølge den foreliggende opfindelse. Den magneto-

DK 175600 B1 I

striktive prøvning af de store pladestrukturer er også egnet til lavfrekvensdrift (200 H

kHz eller derunder), har en god følsomhed og et langt inspektionsområde og er rela- H

. tivt tolerant over for liftoff. Dette er ikke tilfældet, hvis inspektionsteknikken havde H

anvendt andre almindelige non-destruktive evalueringsteknikker såsom elektromag- H

5 netiske akustiske transducere. H

Rør kan betragtes som plader, der simpelt hen er bøjet i en cirkel. Rør er bogstave- H

ligt fremstillet af plademateriale, som er bøjet i en cirkel og svejset på den ene side H

deraf under anvendelse af elektrisk modstandssvejsning. Magnetostriktive inspekti- H

10 onsteknikker kan anvendes til at inspicere sådanne rør, hvilket er vist og forklaret i H

forbindelse med fig. 9, herunder den elektriske modstandssvejsning. Et rør 200 er H

vist med en svejselinje 202. En senderspole/keme 14 er anbragt på den ene side af H

røret 200, og en modtagerspole/kerne 20 er anbragt 180° på den modsatte side af H

røret 200 med stor diameter. Selvom den ikke er vist, tilvejebringes der magnetisk H

15 formagnetisering grænsende-op til senderspolen/kernen 14 og modtagerspo- H

len/kernen 20. Under anvendelse af inspektionssystemet 10 som vist i fig. 1 startes

en initial impuls 206 omkring røret som vist i fig. 10a. Hver gang impulsen passerer . H

modtagerspolen/kemen 20, modtages et signal 208. Signalet 208 dør ud i løbet af et I

tidsrum og efter gentagne omdrejninger omkring røret 200.

20 I

Hvis senderspolen/kernen 14 er 180° omkring røret 200 fra modtagerspolen/kemen H

20, adderes de to modsatgående bølger og frembringer konstruktivt et enkelt stort I

amplitudesignal. Efter at den er dannet, bliver den initiale impuls 206 ved med at H

dreje omkring omkredsen af røret 200, indtil al dens energi er opbrugt. Den frem- 25 bragte bølge frembringer derfor signaler med regelmæssige intervaller, som er lig med indsvingningstiden for den horisontale forskydningsbølge til at bevæge sig om-

kring hele omkredsen af røret 200. Hvis der er nogen defekter ved svejselinjen 202, H

vil de klart blive vist som defekte signaler. Hvis svejselinjen er ca. 90° fra sender- spolen/kernen 14, vil defekten være omtrent midvejs mellem signalerne 208, der

30 modtages af modtagerspolen/kemen 20. I

For at påvise målingen af defekterne skar ansøgerne efter at have målt signalet som H

vist i fig. 10a et hak i røret 200. Testenblev derefter gentaget med en initial impuls I

206, der inducerede en horisontal forskydningsbølge omkring omkredsen af røret I

35 200. Igen viser signaler 208, hver gang den horisontale forskydningsbølge når mod- H

17 DK 175600 B1 tagerspolen/kernen 20. Desuden er der imidlertid haksignaler 210, som dannes af et reflekteret signal fra det hak, der er blevet lavet i røret 200. Haksignalet 210 forøges i amplitude med tiden, fordi hver gang den initiale bølge drejer omkring røret 200, passerer den hakdefekten og frembringer derved et hakdefektsignal 210, som deref-5 ter tilføjes til det tidligere hakdefektsignal 210. Forøgelsen af haksignalet 210 sker i nogen tid, og det vil derefter falde, indtil dets energi er opbrugt, i lighed med signalet 208.

Det er muligt at opnå en sammenlignende indikation med hensyn til defektens stør-10 relse ved hjælp af forholdet mellem den første bølgesignalamplitude 208 og den første defektsignalamplitude 210.1 det i fig. 10b viste eksempel er hakket ca. 8% af tværsnitsarealet. Dette stemmer godt overens med, at forholdet mellem signalet 208 og 210 er ca. 10%. Dette skal være en grov generalisering, hvad angår hakkets størrelse. Andre faktorer vil naturligvis blive taget i betragtning, såsom hvorvidt hak-15 ket er vinkelret eller parallelt i forhold til bevægelsesretningen for den horisontale forskydningsbølge.

Ved at anvendte den netop beskrevne fremgangsmåde kan den foreliggende opfindelse anvendes til at inspicere rør for langsgående defekter og korrosionsdefekter.

20 Ved den foreliggende fremgangsmåde bevåeges de magnetostriktive prober langs med rørets længde for at bestemme eventuelle defekter i røret. I fremstillingsanlæg kan de magnetostriktive sendere eller modtagere være stationære, idet rørene bevæger sig imellem dem og samtidigt inspiceres for eventuelle defekter.

25 Mens én af fordelene ved den foreliggende opfindelse er evnen til at udføre omfattende inspektioner af store volumener af en struktur af pladetypen fra en enkelt anbringelse af sensoren, forventes det, at en fuldstændig undersøgelse af en indeslutningsbeholder eller lignende vil kræve flere anbringelser af sensoren i en række forskellige positioner og orienteringer. En indeslutningsbeholder kan fx kræve placering 30 af sensoren i en sekventiel flerhed af positioner langs med en forudbestemt scanningslinje (som enten kan være horisontal eller vertikal i forhold til gulvet), hvor man bedst opnår inspektion af hele strukturen. På denne måde udføres der en gradvis inspektion af en hel indeslutningsbeholder uden krav om, at der er adgang til alle overflader af beholderen.

35

DK 175600 B1 I

18 I

Selvom der er beskrevet en foretrukken udførelsesform for apparatet og fremgangs- I

måden ifølge den foreliggende opfindelse, forventes det, at variationer er mulige i I

den måde, hvorpå den basale sensorstruktur ifølge den foreliggende opfindelse kan I

anvendes. Der er ikke identificeret nogen specifikke dimensioner for sensorstruktu-

5 ren, da disse vil være afhængige af de specifikke strukturer af pladetypen, som skal I

undersøges. Det forventes, at der kan anvendes sensorer med en række forskellige

længder, afhængigt af kravene til omgivelserne under undersøgelse. Den basale I

struktur af den sensor, der er beskrevet i forbindelse med den foreliggende opfindel- I

se, kan generelt anvendes, hver gang der anvendes ferromagnetisk plademateriale. I

10 I sådanne tilfælde, hvor magnetostriktive sensorer af typen med omgivende spole I

ikke vil være hensigtsmæssige, tilvejebringer sensorstrukturen ifølge den foreliggen- I

de opfindelse en mekanisme, hvorved den magnetostriktive undersøgelsestekniks I

følsomhed og nøjagtighed kan udnyttes. Det forventes, at andre anvendelser af den I

her beskrevne basale sensorstruktur kan erkendes af fagmanden på området non-

15 destruktiv evaluering af materialer. I

Claims

19 DK 175600 B1

1. Fremgangsmåde til non-destruktiv inspektion af en ferromagnetisk struktur af pladetypen, uanset om den er flad eller bøjet, for anomalier deri, hvilke anomalier kan 5 være tegn på defekter såsom hak, snit, revner, slid eller korrosion, under anvendelse af magnetostriktive teknikker, hvilken fremgangsmåde omfatter følgende trin: der anbringes først en sender, som grænser op til den ferromagnetiske struktur af pladetypen; 10 der tilvejebringes et første jævnstrøms-formagnetiseringsfelt i den ferromagnetiske struktur af pladetypen nær ved senderen; dernæst anbringes en modtager, som grænser op til den ferromagnetiske struktur af 15 pladetypen; der tilvejebringes et andet jævnstrøms-formagnetiseringsfelt i den ferromagnetiske struktur af pladetypen nær ved modtageren; 20 der frembringes et impulssignal i et senderkontrolkredsløb, og dette impulssignal afgives til senderen, hvilket impulssignal forårsager en variation i det første jævn-strøms-formagnetiseringsfelt, der er tilstrækkelig til at frembringe styrede bølger gennem den ferromagnetiske struktur af pladetypen som et resultat af den magnetostriktive effekt; 25 der detekteres variationer i det andet jævnstrøms-forrriagnetiseringsfelt som et resultat af passagen af de styrede bølger og reflekterede bølger gennem den ferromagnetiske struktur af pladetypen, hvilke svingninger i det andet jævnstrøms-for-magnetiseringsfelt, der er forårsaget af en omvendt magnetostriktiv effekt, resulterer 30 fra passagen af de styrede bølger eller reflekterede bølger fra anomalier i den ferromagnetiske struktur af pladetypen; og det bestemmes, om de reflekterede bølger skyldes anomalier, som ikke burde findes i den ferromagnetiske struktur af pladetypen; 35 DK 175600 B1 I

20 I hvilken sender og hvilken modtager har en kerne med en langstrakt akse og en I spole, der er viklet deromkring i længderetningen, således at den styrede bølgefront I er parallel med den langstrakte akse og bevæger sig vinkelret derpå.

2. Fremgangsmåde til non-destruktiv inspektion af en ferromagnetisk struktur af pla- I detypen under anvendelse af magnetostriktive teknikker ifølge krav 1, hvor sende- I ren og modtageren er en enkelt genstand, og det første jævnstrøms- I formagnetiseringsfelt og det andet jævnstrøms-formagnetiseringsfelt er det samme. I

3. Fremgangsmåde til non-destruktiv inspektion af en ferromagnetisk struktur af pla- I detypen under anvendelse af magnetostriktive teknikker ifølge krav 1, hvor den I langstrakte akse af senderen og den pågældende modtager generelt er parallelle med hinanden.

4. Fremgangsmåde til non-destruktiv inspektion af en ferromagnetisk struktur af pla- I detypen under anvendelse af magnetostriktive teknikker ifølge krav 3, hvor den I langstrakte akse er mindst multipler af en bredde af kernen. I

5. Fremgangsmåde til non-destruktiv inspektion af en ferromagnetisk struktur af pla- I 20 detypen under anvendelse af magnetostriktive teknikker ifølge krav 4, hvor bølge- I fronten er valgt fra gruppen bestående af symmetriske bølger, anti-symmetriske I bølger og horisontale forskydningsbølger. I

6. Fremgangsmåde til non-destruktiv inspektion af en ferromagnetisk struktur af pla- I 25 detypen under anvendelse af magnetostriktive teknikker ifølge krav 4, hvor kernen I er fremstillet af en stak af U-formede kerner, idet den langstrakte akses længde be- I stemmes af, hvor mange U-formede kerner der er i stakken. I

7. Fremgangsmåde til non-destruktiv inspektion af en ferromagnetisk struktur af pla- 30 detypen under anvendelse af magnetostriktive teknikker ifølge krav 1, hvor impulsen I er mindre end 200.000 cykler pr. sekund. I

8. Fremgangsmåde til non-destruktiv inspektion af en ferromagnetisk struktur af pla- I detypen under anvendelse af magnetostriktive teknikker ifølge krav 1, hvilken frem- DK 175600 B1 21 gangsmåde har god følsomhed og et langt inspektionsområde og er relativt tolerant over for liftoff på grund af senderen eller modtageren.

9. Fremgangsmåde til non-destruktiv inspektion af en ferromagnetisk struktur af pla-5 detypen under anvendelse af magnetostriktive teknikker ifølge krav 4, hvor kernen er fremstillet af en stak af E-formede kerner, idet den langstrakte akses længde bestemmes af, hvor mange E-formede kerner der er i stakken.

10. Sensor til anvendelse til non-destruktiv prøvning af ferromagnetisk materiale af 10 pladetypen under anvendelse af magnetostriktive teknikker fra et impulssignal, hvilken sensor omfatter: en langstrakt kerne, hvor kernens længde er meget større end dens bredde; 15 en spole, der er viklet omkring den langstrakte kernes længde; et jævnstrøms-formagnetiseringsfelt, som er frembragt i det ferromagnetiske materiale af pladetypen langs med den langstrakte kerne; 20 en magnetostriktiv sensor-senderkontrol til frembringelse af impulssignalet til at drive sensoren; og hvilken sensor er udformet således, at den er tilpasset til at modtage impulssignalet og frembringe en magnetostriktiv bølgefront i det ferromagnetiske materiale af pla-25 detypen, hvilken bølgefront er parallel med den langstrakte kernes længde, men i en retning, der er vinkelret derpå, og til at detektere reflekterede magnetostriktive bølger fra anomalier deri.

11. Sensor til anvendelse til non-destruktiv prøvning af ferromagnetisk materiale af 30 pladetypen ifølge krav 10, hvor den langstrakte kerne er U-formet.

12. Sensor til anvendelse til non-destruktiv prøvning af ferromagnetisk materiale af pladetypen ifølge krav 10, hvor den langstrakte kerne er E-formet. I DK 175600 B1 I I 22 I

13. Sensor til anvendelse til non-destruktiv prøvning af fenromagnetisk materiale af I I pladetypen under anvendelse af magnetostriktive teknikker ifølge krav 10, hvor an- I I tallet af viklinger i spolen bestemmer den magnetostriktive bølgefronts styrke. I I 5

14. Sensor til anvendelse til non-destruktiv prøvning af fenromagnetisk materiale af I I pladetypen under anvendelse af magnetostriktive teknikker ifølge krav 11, hvor ker- I I nen er fremstillet af en stak U-formede kerner, idet længden bestemmes af, hvor I I mange U-formede kerner der er i stakken. I I 10

15. Sensor til anvendelse til non-destruktiv prøvning af ferromagnetisk materiale af I I pladetypen under anvendelse af magnetostriktive teknikker ifølge krav 13, hvor im- I I pulssignalet og de reflekterede magnetostriktive bølger er mindre end 200.000 cyk- I I ler pr. sekund. I I 15

16. Sensor til anvendelse til non-destruktiv prøvning af ferromagnetisk materiale af I I pladetypen under anvendelse af magnetostriktive teknikker ifølge krav 15, hvor I I jævnstrøms-formagnetiseringsfeltet tilvejebringes af kernen. I

17. Sensor til anvendelse til non-destruktiv prøvning af ferromagnetisk materiale af I I 20 pladetypen under anvendelse af magnetostriktive teknikker ifølge krav 15, hvor den I I langstrakte, U-formede kerne er valgt fra gruppen bestående af U-formede ferriter, I I transformerstålplader, blødt stål og permanente magneter. I

18. Sensor til anvendelse til non-destruktiv prøvning af ferromagnetisk materiale af I I 25 pladetypen under anvendelse af magnetostriktive teknikker ifølge krav 15, hvor sen- I I soren har god følsomhed, et langt inspektionsområde og er relativt tolerant over for I I liftoff. I

19. Sensor til anvendelse til non-destruktiv prøvning af ferromagnetisk materiale af I I 30 pladetypen rinder anvendelse af magnetostriktive teknikker ifølge krav 10, hvor et I I første jævnstrøms-formagnetiseringsfelt, langstrakt, U-formet kerne og spole frem- I I bringer den magnetostriktive bølgefront, og et andet jævnstrøms-formagnetiserings- I I felt, langstrakt, U-formet kerne og spole detekterer de reflekterede magnetostriktive I I bølger. I