WO2018219554A1 - Vorrichtung und verfahren zur zerstörungsfreien prüfung eines bauteils - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur zerstörungsfreien prüfung eines bauteils Download PDF

Info

Publication number
WO2018219554A1
WO2018219554A1 PCT/EP2018/060137 EP2018060137W WO2018219554A1 WO 2018219554 A1 WO2018219554 A1 WO 2018219554A1 EP 2018060137 W EP2018060137 W EP 2018060137W WO 2018219554 A1 WO2018219554 A1 WO 2018219554A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
signals
ttl
base body
component
encoder
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/060137
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Clossen-Von Lanken Schulz
Paul DREISCHER
Stefan Obermayr
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to KR1020197038860A priority Critical patent/KR20200012968A/ko
Priority to US16/610,099 priority patent/US20210278372A1/en
Priority to EP18723419.0A priority patent/EP3607314A1/de
Priority to AU2018275723A priority patent/AU2018275723B2/en
Publication of WO2018219554A1 publication Critical patent/WO2018219554A1/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
    • G01N27/90—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
    • G01N27/9013—Arrangements for scanning
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
    • G01N27/90—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
    • G01N27/9046—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents by analysing electrical signals
    • G01N27/906—Compensating for velocity
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/225—Supports, positioning or alignment in moving situation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/26—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
    • G01N29/265—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by moving the sensor relative to a stationary material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028—Material parameters
    • G01N2291/0289—Internal structure, e.g. defects, grain size, texture
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/10—Number of transducers
    • G01N2291/106—Number of transducers one or more transducer arrays
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/26—Scanned objects
    • G01N2291/269—Various geometry objects
    • G01N2291/2693—Rotor or turbine parts

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for non-destructive testing of a component.
  • test probes For the non-destructive examination of components, a number of different measuring methods are available. Examples which may be mentioned are eddy-current, ultrasound, magnetic field and optical measuring methods. In the context of this is usually a basic body, on which one or more trained according to the appropriate method test probes are moved on the surface of a component to be examined in order to obtain information about the nature of the surface and / or the volume of the interior of the component entire area covered by the procedure.
  • the test probe (s) held on the base body generate scanning signals and acquire measuring signals from which, for example, conclusions can be drawn about the presence of cracks or other defects in a component that has undergone non-destructive testing.
  • an immobilizer device held on the main body is typically used with a rotatably mounted roller serving as a path-detecting body. If the base body equipped with one or more test probes is moved along a component by hand or even by a motor to examine a component, the roller in FIG.
  • a motion signal for example in the form of a TTL signal, from which the location information is emitted in response to movement and the position indicator device is output. elongated manner known derivable.
  • the motion signal of the Weggeber coupled to a
  • the problem may arise that not all of the measured data acquired with the test probes receives corresponding location information.
  • measurement signals for the component may already be detected with the test probes before the roll comes into contact occurs with the component surface or even measured data are recorded after the contact between the role and the component has already ended.
  • Components can be reliably obtained spatially resolved information about the component nature.
  • a device for non-destructive testing of a component comprising a basic body which is to be moved therethrough for non-destructive testing of a component to be examined,
  • a plurality of non-destructive component testing probes held on the body and configured to generate scanning signals and detect measurement signals
  • the Weggeber With at least two held on the main body Weggeber coupleden for determining associated with detected measurement signals location coordinates, the Weggeber respondeden each having a Weger writtens phenomenon which is movably held on the main body, in particular rotatable and arranged such that it with the surface of a component to be examined in contact can be brought, wherein each Weggeber immunity is adapted to output in response to that their Wegs terminates endeavor moved relative to the base body, a motion signal that contains information about the instantaneous speed of movement of the path detection body relative to the base body or from which one is derivable , and
  • Weggeberauswaken which is connected to the Weggeber essentialen and designed and arranged to receive in operation movement signals from the Weggeber essentialen, and to determine continuously or at predetermined time intervals, the Wegs executedsenia which Weggeber inflammation on
  • the object is achieved by a method for non-destructive testing of a component, in which a component to be examined is provided,
  • Component in particular according to the present invention, which has a base body and a
  • test probes held thereon which are designed to generate scanning signals and to detect measuring signals, and at least two positioners held thereon for determining location coordinates belonging to detected measuring signals, wherein the
  • Weggeber painen each have a Weger chargeds phenomenon which is held on the base body movable, in particular rotatable and arranged so that it can be brought into contact with the surface of a component to be examined, each Weggeber issued is formed in response to their Wegs terminates phenomenon relative to the base body is moved to output a motion signal containing information about the speed of movement of the Weger writtens- body relative to the base body or from which such is derived, the base body is moved along the component so that the Weger chargeds stresses in contact with a surface come from the component and are set in motion, in particular in rotation due to the method, and during the process of the base body by means of the probes scanning signals generated and detected measuring signals as well as the Weggeber sexualen motion signals are output and continuously or m predetermined time intervals, the movement signals of the Weggeber immuneen be compared with each other and is determined based on the comparison, the Wegs terminates emotions which Weg Weg Wegs promoted is moved fastest, and in particular the motion signal of the Weggeber acquired with the on fastest moving path detection body is
  • a path detection body can be arranged on both sides of a test probe array with respect to a given travel path, so that a path detection body already comes into contact with the component in a region to be tested even before the test probe first arrives in the direction of travel and reaches the area other path detecting body remains in contact until the last coming in the direction of travel probe has already "scanned" the area.
  • the invention is based on the finding that a path detection body, which does not correctly map the actual travel path, generally moves slower than one for which this does not apply, for example, because the path detection body is currently not engaged with the component at all and / or it is subject to a pollution-related slip.
  • the procedure according to the invention according to which a continuous or repeated check is made in operation, which of several position detection bodies is currently moving fastest and in particular only this is being considered, is invented. Ensures that the signal of the "right" Wegeber worn for the location information is always used. In particular, only the movement signal of those Weggeber worn for the assignment to the test probes recorded measurement data is always passed and taken into account, which of the currently on
  • the motion signal of a (any) path detection device is considered to be the fastest and thus "correct” and initially output and taken into account for the assignment to the measurement signals acquired with the test probes.
  • the motion signal of a (any) path detection device is considered to be the fastest and thus "correct” and initially output and taken into account for the assignment to the measurement signals acquired with the test probes.
  • the Weggeber bootsen are designed to output TTL signals as motion signals.
  • Each Weggeber- device is designed in particular to output two mutually offset by 90 ° TTL signals, which is also referred to as 2-phase TTL signal.
  • the direction of rotation is held rotatable in a conventional manner.
  • the encoder evaluation unit is preferably designed and set up to count the phase changes of the TTL signals output by the encoder devices and / or to determine the phase of a TTL signal of an encoder having the phase of a TTL signals of the wave devices, by comparing the TTL signals of the wave devices TTL signal corresponds to another Weggeber pain.
  • the method according to the invention is preferably characterized in that the phase changes of the TTL signals output by the encoder devices are counted and / or it is determined by comparing the TTL signals when the phase of a TTL signal of an encoder device having the phase of a TTL signal Signal corresponds to another Weggeber estrogen.
  • the phase changes in the TTL signals are in particular the rising and falling edges to understand in these.
  • counting and phase comparison are performed in combination in this order.
  • exactly two encoder devices are each provided with a position detecting body or in the context of the method according to the invention a device for non-destructive testing of a component with exactly two encoder devices each having a position detecting body is provided.
  • the Weggeberausensetician may be arranged so that it changes from the output of a TTL signal of the one Wegeger recruited to an output of the TTL signal of the other Weggeber pain when the count of the phase change has revealed that in the TTL signal other Weggeber worn a larger number of phase changes within a time interval occurs as in the TTL signal of a Weggeber- device in the time interval and in addition the phase of the TTL signal of the one Wegeger fitted with the phase of the TTL signal of the other Weggeber nails agrees.
  • the device comprises a separate in particular to the main body
  • the encoder evaluation unit is arranged to always apply only motion signals of the encoder device to the currently fastest moving route detection body
  • Test probe evaluation unit for assignment to measured signals recorded with the test probes outputs.
  • provision can accordingly be made for the Weggeberausensetician always only the motion signal of the Weggeber acquired with the fastest moving path detection body is passed to the educasondenausensetician for assignment to detected measurement signals.
  • the test probes are eddy current probes
  • the sketchsondenausnce is formed for example by an eddy current device to which the detected with all eddy current probes measurement signals are transferred.
  • the eddy current device - in addition to the sketchkopf- Measurement data - only the movement signal, which goes back to the currently fastest moving path detection body passed, to be considered for a location-dependent representation and further processing of the measurement data.
  • Commercially available eddy current devices are designed to detect the motion signal from only one transmitter device. The procedure according to the invention accordingly makes possible the further use of the conventional eddy current devices while eliminating the disadvantages which exist in the case of only one weir device.
  • the Weggeberwertwertü comprises at least one particular programmable microcontroller or is formed by such. If at least one microcontroller is provided, it preferably has a circuit board and / or a microprocessor and / or a plurality of input / output connections. Most preferably, the microcontroller is designed as an electrician board or includes such. Programmable microcontrollers sold under the brand name of chicken are previously known from the prior art. These include in particular a printed circuit board with a microprocessor and input / output pins. For example, they can be connected to a voltage source via a USB port, and then feed other components with electrical energy as needed.
  • the encoder devices are in particular connected via suitable cables with so-called interrupt pins from the latter and the transfer of the movement signals takes place in particular via the interrupt pins.
  • the interrupt pins make it possible to react to occurring events in the motion signals, which are preferably in the form of TTL signals.
  • a total of four jogger outputs are connected to the particular microcontroller given by an electrician board.
  • Particularly preferred is the Weggeberauspittechnik for
  • Implementation of the method according to the invention is designed and set up.
  • one or more programs can be stored on this one or more programs, by means of which the required calculation and / or control steps are completed.
  • the path detection bodies are arranged on opposite end regions of the basic body.
  • the path detection bodies may be arranged on two sides - in particular with respect to a travel direction predetermined for the base body, for example due to its shape - by at least one test probe array formed by a plurality of test probes, in particular all test probes.
  • a path detection body is preferably arranged in a direction of travel predetermined for the main body before at least one of several, in particular all test probes, formed array and a path detection body behind this.
  • An array is to be understood as meaning a preferably contiguous arrangement of a plurality of test probes, which in particular serves a seamless scanning.
  • eddy current probes it is known for eddy current probes to be arranged on a base body in arrays with a plurality of diagonal rows for complete coverage.
  • the path detection bodies can be designed in a manner known per se as rollers which are each held rotatably about an axis of rotation on the base body. The arrangement is then in particular such that the axes of rotation of the rollers are oriented parallel to one another. Around the rollers can be wound up for a good contact O-rings made of rubber. Age- natively, or additionally, rollers may be used that are made of or include a magnetic material to ensure secure contact and prevent slippage.
  • the basic body can be characterized by a fir-tree or swallows or T-shaped profile. This in particular when the device or the inventive method for non-destructive testing of a component in the region of a groove corresponding shape, for example, for a wave claw is used.
  • the cross-sectional contour of the base body is then adapted to the cross-sectional contour of the groove.
  • the main body is preferably inserted in a predetermined direction of travel from one side into the groove for testing and pushed out of this on the opposite side.
  • a path detection body is respectively arranged in the direction of travel, motion signals are available before the first test probe reaches the groove surface and the further position detection body is still in contact with the inner surface of the groove when all test probes are already outside the groove.
  • the main body is also hollow in a particularly preferred embodiment.
  • the Wegeberaustician- device and / or the probes and / or the Wegeber beautyen can be arranged in the hollow body.
  • the straightening devices it is expedient here for the straightening bodies, if the straightening devices are arranged in the base body, to protrude at least in sections out of the base body in order to be brought into contact with the surface of a component to be tested.
  • the test probes are, for example, eddy current probes, which preferably each comprise at least one coil or are formed by such, and / or ultrasound probes and / or optical probes which preferably each comprise at least one light source and at least one camera. If optical test probes are used for surface inspection, the optical scanning is carried out, for example, analogously to that with a paper side known from a flatbed scanner.
  • Figure 1 is a purely schematic view of a device according to the invention for non-destructive testing of a component
  • FIG. 2 shows the main body of the device from FIG. 1 next to a wave claw to be examined in a purely schematic representation
  • Figure 3 shows the main body of Figure 1 and 2 in the
  • FIG. 4 is a diagram showing the TTL signals of the encoders of the apparatus of Figure 1 and the TTL signal output by the encoder evaluation unit of the apparatus.
  • the same reference numbers below designate the same or similar components or components.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a device according to the invention for non-destructive testing of a component in a purely schematic representation.
  • This comprises a hollow base body 1 made of plastic, which is used for non-destructive testing according to the 2 and 3 only partially shown wave claw 2 along this, specifically along a provided therein for attachment of a not shown in the figures turbine blade fir-tree-shaped groove 3 is to be moved.
  • the outer contour of the basic body 1 is adapted to the inner contour of the groove 3.
  • both the base body 1 and the groove 3 have a fir tree-shaped profile of the same dimension, so that the base body 1 can be inserted into the groove 3 in a form-fitting manner (compare also FIGS. 2 and 3). Due to the shape of the main body 1 and groove 3 results in a defined travel direction, which is indicated in the figure 1 by an arrow 4 and coincides with the trajectory of the curved groove 3.
  • the test probes 5 are arranged in the base body 1 in the illustrated embodiment. Specifically, each test probe 5 is held in a through bore provided in the main body wall at the corresponding location.
  • a further test probe array 6, which is not recognizable in the figure, which comprises the same number of test probes 5 which are distributed in the same way. Since two test probe arrays 5 are provided, the wave claw 2 can be examined in the region of the entire groove 3 in a test procedure.
  • the apparatus further comprises a test probe evaluation unit, which is separate from the main body 1, in the form of a conventional eddy current device 7.
  • Each of the eddy current probes 5 held on the main body 1 is in a conventional manner via each one not shown in the figure line connected to the eddy current device 7.
  • the lines are bundled outside of the main body 1 in the recognizable in the figure cable 8, which opens into the Wirbelstromprüf réelle 7.
  • the eddy current device 7 and the cable 8 are not shown for the sake of simplicity.
  • the device comprises two encoder devices 9 for determining location coordinates belonging to the measurement signals to be detected, which are arranged in the hollow base body 1 in the illustrated example. These are therefore shown in the figure 1 with a dashed line. In FIGS. 2 and 3, the weir devices are not shown.
  • Each of the two Weggeber painen 9 each comprise a given here by a roller 10 Weger executeds emotions.
  • Each roller 10 is rotatably supported about an axis of rotation 11 on the base body 1, wherein the arrangement is such that the axes of rotation 11 of the two rollers 10 are oriented parallel to each other. As can be seen in the figures, the rollers 10 are arranged such that they protrude in sections from the main body 1 in order to be able to come into contact with the surface of the shaft claw 2.
  • rollers 10 As can be seen in Figure 1, one to each side of the probe array 6, specifically one - in relation to the predetermined direction of movement of the body 1 -before, so in Figure 1 left and one with respect to
  • Each of the two encoders 9 is designed to output a motion signal in response to its roller 10 being rotated, which contains information about the instantaneous speed of the movement of the roller 10 or from which it can be derived.
  • the encoders 9 are each designed to output as motion signal two mutually offset by 90 ° TTL signals, which is also referred to as 2-phase TTL signal.
  • the Weggeber wornen 9 in addition to the rollers 10 further mechanical and electronic components, which are well known from the prior art and not shown in the purely schematic figure 1.
  • the device according to the invention comprises an encoder evaluation unit in the form of an UPU 12, which, just like the Weggerber wornen 9 arranged in the hollow body 1 and thus also shown with a dashed line.
  • This is a microcontroller comprising a printed circuit board, a microprocessor and a plurality of input / output pins, including so-called interrupt pins, which in the figure 1, which the PC board 12 only purely schematically shows are not recognizable.
  • Both encoders 9 are connected via suitable lines 13 to the interrupt pins of the board 12 and there is the transfer of the motion signals, in particular via the interrupt pins. With the interrupt pins it is possible to react to occurring events in the motion signals.
  • the chicken board 12 is further connected via a line 14, which runs outside of the main body 1 - together with the lines for the probes 5 - through the cable 8, with the vortex - Stromprüfêt 7.
  • the dispensers 9 both pass their motion signals to the arduino board 12 during a test procedure, and this is configured and set up to operate in predetermined manner. To determine time intervals, the role of which 10 Weggeber injured 9 is currently being moved fastest and it is always only the motion signal of the Weggeber acquired 9 with the currently fastest moving roller 10 to-order to the eddy current probes 5 detected measurement signals to the eddy current device output.
  • the determination is made as to which roll 10 is currently moving faster by means of a counter. If the role 10 of an encoder 9 is faster, the value is incremented in a global variable. If the role of the others is faster, the same variable will be counted down. Depending on whether the value is greater than 2 or less than -2, the correspondingly faster Weggeber worn 9 is selected. So that the counter value does not run against infinity, that is
  • Counting interval in the present case limited to the numbers between -2 and 2. If a higher or lower waiting period is required during operation, this can be flexibly implemented by adjusting the counting interval.
  • the additional condition that the two movement signals are equal to the count of the counter is linked.
  • the two signals are compared directly. Only with phase equality of all phases, the Weggeber worn 9 is selected with the faster roller 10, that is, changed to the output of the motion signal to the eddy current device 6. This should e.g. Avoid an unwanted change of signal direction, because the switching sequence with 2-phase TTL signals indicates the direction of rotation.
  • FIG. 1 a 2-phase TTL signal 15 having a first phase 16 and a second phase 17 of the left-hand side in FIG. 1 and a 2-phase TTL signal 18 having a first one Phase 19 and a shifted by 90 ° relative to this second phase 20 of the right in Figure 1 Weggeber founded 9 over the route s shown.
  • the device shown in Figure 1 For a non-destructive examination of the wave claw 2 in the region of the groove 3, for example, for cracks, the device shown in Figure 1 is provided.
  • the main body 1 is inserted from the right in Figures 1 to 3 side into the groove 3, in this procedure and on the not visible in the figures opposite side of the groove. 3 pulled out of this again.
  • the figure 3 is the
  • Base body 1 shown in the approximately half inserted into the groove 3 state. As soon as the main body 1 is pushed into the groove 3 so far that the roller 10 of the left-hand positioner device engages with the component surface, the roller 10 is set in rotation in the groove 3 by the process of the base body 1 and in succession the corresponding encoder device 9 outputs a 2-phase TTL signal 15 corresponding to the speed to the arduino board 12 as a motion signal.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung eines Bauteils (2), umfassend einen Grundkörper (1), eine Mehrzahl von an dem Grundkörper (1) gehaltenen Prüfsonden (5), wenigstens zwei an dem Grundkörper (1) gehaltene Weggebereinrichtungen (9), die jeweils einen Wegerfassungskörper (10) aufweisen, der an dem Grundkörper (1) bewegbar gehalten ist, wobei jede Weggebereinrichtung (9) ausgebildet ist, um in Reaktion darauf, dass ihr Wegerfassungskörper (10) relativ zu dem Grundkörper (1) bewegt wird ein Bewegungssignal (15, 18) auszugeben, das eine Information über die momentane Geschwindigkeit der Bewegung des Wegerfassungskörpers (10) relativ zu dem Grundkörper (1) enthält oder aus dem eine solche ableitbar ist, und eine Weggeberauswerteeinheit (12), welche mit den Weggebereinrichtungen (9) verbunden und ausgebildet und eingerichtet ist, um im Betrieb Bewegungssignale von den Weggebereinrichtungen (9) zu empfangen, und zu ermitteln, der Wegerfassungskörper (10) welcher Weggebereinrichtung (9) am schnellsten bewegt wird, und insbesondere um das Bewegungssignal (15, 18) der Weggebereinrichtung (9) mit dem am schnellsten bewegten Wegerfassungskörper (10) auszugeben. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung eines Bauteils (2).

Description

Vorrichtung und Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung eines
Bauteils
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung eines Bauteils.
Zur zerstörungsfreien Untersuchung von Bauteilen stehen eine Reihe von unterschiedlichen Messverfahren zur Verfügung. Als Beispiele seien Wirbelstrom-, Ultraschall-, Magnetfeld- sowie optische Messverfahren genannt. Im Rahmen dieser wird in der Regel ein Grundkörper, an welchem eine oder auch mehre gemäß dem entsprechenden Verfahren ausgebildete Prüfsonden gehalten sind, auf der Oberfläche eines zu untersuchenden Bauteils verfahren, um Informationen über die Beschaffenheit der Oberfläche und/oder des Volumeninneren des Bauteils über den gesamten infolge des Verfahrens abgedeckten Bereich zu erhalten. Die an dem Grundkörper gehaltene (n) Prüfsonde (n) erzeugen hierzu Abtastsignale und erfassen Messsignale, aus denen dann beispielsweise auf das Vorhandensein von Rissen oder anderen Fehlern in einem zerstörungsfrei untersuchten Bauteil geschlossen werden kann.
Um eine örtliche Zuordnung zwischen den während des Verfah- rens mit der oder den Prüfsonde (n) aufgenommenen Messsignalen und den Lagepunkten auf der Bauteiloberfläche, an denen die Prüfsonde (n) zur Messsignalaufnahme jeweils positioniert war(en), zu ermöglichen, bedarf es einer zusätzlichen Lageinformation des Grundkörpers relativ zu der Oberfläche. Um die- se zu erhalten kommt typischerweise ein an dem Grundkörper gehaltene Weggebereinrichtung mit einer als Wegerfassungskörper dienenden, rotierbar gelagerten Rolle zum Einsatz. Wird der mit einer bzw. mehreren Prüfsonde (n) bestückte Grundkörper zur Untersuchung eines Bauteils von Hand oder auch moto- risiert entlang eines Bauteils verfahren, wird die Rolle in
Bewegung versetzt und von der Weggebereinrichtung wird infolge dessen ein Bewegungssignal, beispielsweise in Form eines TTL-Signales ausgegeben, aus dem die Ortsinformation in hin- länglich bekannter Weise ableitbar ist. In der Regel wird das Bewegungssignal der Weggebereinrichtung an eine
Prüfsondenauswerteeinheit , im Falle einer Wirbelstromprüfung beispielsweise an ein Wirbelstromgerät weitergegeben und auf Basis des Bewegungssignals und den Messdaten der Prüfsonden kann ein ortsaufgelöster Datensatz erstellt werden.
Insbesondere in demjenigen Falle, dass an dem Grundkörper eine Mehrzahl von Prüfsonden vorgesehen ist, mit denen im Be- trieb vorzugsweise simultan gemessen wird, kann die Problematik auftreten, dass nicht für die gesamten mit den Prüfsonden erfassten Messdaten zugehörige Ortsinformationen erhalten werden. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn es aufgrund der Anordnung der Rolle und der Ausdehnung eines von den Prüfsonden gebildeten Arrays, insbesondere in Verfahrrichtung des Grundkörpers, dazu kommen kann, dass mit den Prüfsonden bereits Messsignale für das Bauteil erfasst werden, bevor die Rolle in Kontakt mit der Bauteiloberfläche tritt bzw. noch Messdaten erfasst werden, nachdem der Kontakt zwischen Rolle und Bauteil bereits beendet wurde. Infolge dessen stehen
Messsignale zur Bauteilbeschaffenheit ohne Ortsinformationen zur Verfügung und es kann beispielsweise auf das Vorhandensein eines Risses geschlossen werden, ohne jedoch zu wissen, wo der Riss liegt. Die Daten sind dann wenig bis gar nicht brauchbar.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung anzugeben, mit wel- chem über den gesamten untersuchten Bereich von zu prüfenden
Bauteilen zuverlässig ortsaufgelöste Informationen über die Bauteilbeschaffenheit erhalten werden können.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur zerstö- rungsfreien Prüfung eines Bauteils, umfassend - einen Grundkörper, welcher zur zerstörungsfreien Prüfung eines zu untersuchenden Bauteils entlang diesem zu verfahren ist,
- eine Mehrzahl von an dem Grundkörper gehaltenen Prüfsonden zur zerstörungsfreien Prüfung des Bauteils, die ausgebildet sind, um Abtastsignale zu erzeugen und Messsignale zu erfassen,
- wenigstens zwei an dem Grundkörper gehaltene Weggebereinrichtungen zur Bestimmung von zu erfassten Messsignalen gehörigen Ortskoordinaten, wobei die Weggebereinrichtungen jeweils einen Wegerfassungskörper aufweisen, der an dem Grundkörper bewegbar, insbesondere rotierbar gehalten und derart angeordnet ist, dass er mit der Oberfläche eines zu untersuchenden Bauteils in Kontakt bringbar ist, wobei jede Weggebereinrichtung ausgebildet ist, um in Reaktion darauf, dass ihr Wegerfassungskörper relativ zu dem Grundkörper bewegt wird ein Bewegungssignal auszugeben, das eine Information über die momentane Geschwindigkeit der Bewegung des Wegerfassungskörpers relativ zu dem Grundkörper enthält oder aus dem eine solche ableitbar ist, und
- eine Weggeberauswerteeinheit , welche mit den Weggebereinrichtungen verbunden und ausgebildet und eingerichtet ist, um im Betrieb Bewegungssignale von den Weggebereinrichtungen zu empfangen, und um kontinuierlich oder in vorgegebenen zeitlichen Abständen zu ermitteln, der Wegerfassungskörper welcher Weggebereinrichtung am
schnellsten bewegt wird, und insbesondere um das Bewegungssignal der Weggebereinrichtung mit dem am schnellsten bewegten Wegerfassungskörper zur Zuordnung zu mit den Prüfsonden erfassten Messsignalen auszugeben.
Darüber hinaus wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung eines Bauteils, bei dem - ein zu untersuchendes Bauteil bereitgestellt wird,
- eine Vorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung eines
Bauteils, insbesondere gemäß der vorliegenden Erfindung, bereitgestellt wird, die einen Grundkörper und eine
Mehrzahl von daran gehaltenen Prüfsonden, die ausgebildet sind, um Abtastsignale zu erzeugen und Messsignale zu erfassen, sowie wenigstens zwei daran gehaltene Weggebereinrichtungen zur Bestimmung von zu erfassten Mess- Signalen gehörigen Ortskoordinaten umfasst, wobei die
Weggebereinrichtungen jeweils einen Wegerfassungskörper aufweisen, der an dem Grundkörper bewegbar, insbesondere rotierbar gehalten und derart angeordnet ist, dass er mit der Oberfläche eines zu untersuchenden Bauteils in Kontakt bringbar ist, wobei jede Weggebereinrichtung ausgebildet ist, um in Reaktion darauf, dass ihr Wegerfassungskörper relativ zu dem Grundkörper bewegt wird ein Bewegungssignal auszugeben, das eine Information über die Geschwindigkeit der Bewegung des Wegerfassungs- körpers relativ zu dem Grundkörper enthält oder aus dem eine solche ableitbar ist, der Grundkörper derart entlang des Bauteils verfahren wird, dass die Wegerfassungskörper in Kontakt mit einer Oberfläche des Bauteils kommen und infolge des Verfahrens in Bewegung, insbesondere in Rotation versetzt werden, und während des Verfahrens des Grundkörpers mittels der Prüfsonden Abtastsignale erzeugt und Messsignale er- fasst sowie von den Weggebereinrichtungen Bewegungssignale ausgegeben werden, und kontinuierlich oder m vorgegebenen Zeitabständen die Bewegungssignale der Weggebereinrichtungen miteinander verglichen werden und auf Basis des Vergleichs ermittelt wird, der Wegerfassungskörper welcher Weggebereinrichtung am schnellsten bewegt wird, und insbesondere das Bewegungssignal der Weggebereinrichtung mit dem am schnellsten bewegten Wegerfassungskörper zur Zuordnung zu mit den Prüfsonden erfassten Messsignalen ausgegeben wird . Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht mit anderen Worten darin, den die Prüfsonden tragenden Grundkörper mehr als einer, bevorzugt genau zwei Wegebereinrichtungen mit insbesondere jeweils einem Wegerfassungskörper zu versehen und im Betrieb zu überwachen, welcher der Wegerfassungskörper sich momentan am schnellsten bewegt.
Unter Verwendung von mindestens zwei Wegerfassungskörpern wird es einerseits möglich, auch bei Vorhandensein einer Mehrzahl von an dem Grundkörper gehaltenen Prüfsonden Ortsin- formationen deckend für den gesamten mit den Sonden untersuchten Bereich eines Bauteils zu erhalten. Beispielsweise kann - in Bezug auf eine vorgegebene Verfahrstrecke - beidseitig eines Prüfsonden-Arrays ein Wegerfassungskörper angeordnet sein, so dass ein Wegerfassungskörper mit dem Bauteil in einem zu prüfenden Bereich bereits in Kontakt kommt, noch bevor die in Verfahrrichtung zuerst kommende Prüfsonde diesen Bereich erreicht und der andere Wegerfassungskörper in Kontakt bleibt, bis auch die in Verfahrrichtung als letztes kommende Prüfsonde den Bereich bereits "abgetastet" hat.
Auf der anderen Seite wird durch die Verwendung von mehr als einer Weggebereinrichtung die Zuverlässigkeit der Ortsinformation erhöht. Dabei liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass ein Wegerfassungskörper, der den tatsächlichen Verfahrweg nicht zutreffend abbildet, sich in der Regel langsamer bewegt als ein solcher, für den dies nicht gilt, beispielsweise, weil der Wegerfassungskörper momentan gar nicht mit dem Bauteil in Eingriff steht und/oder er einem etwa verschmutzungsbedingten Schlupf unterliegt. Durch die erfin- dungsgemäße Vorgehensweise, nach welcher im Betrieb kontinuierlich oder immer wieder überprüft wird, welcher von mehreren Wegerfassungskörpern sich momentan am schnellsten bewegt und insbesondere nur dieser berücksichtigt wird, wird erfin- dungsgemäß sichergestellt, dass immer auf das Signal der "richtigen" Wegebereinrichtung für die Ortsinformation zurückgegriffen wird. Insbesondere wird immer ausschließlich das Bewegungssignal derjenigen Weggebereinrichtung für die Zuordnung zu mit den Prüfsonden erfassten Messdaten weitergegeben und berücksichtigt, welches von dem momentan am
schnellsten bewegten Wegerfassungskörper herrührt.
Bevorzugt wird unmittelbar nach der Inbetriebnahme für einen Prüfvorgang in einem Ausgangszustand zunächst das Bewegungssignal einer (beliebigen) Wegerfassungseinrichtung als das schnellste und somit "richtige" erachtet und zunächst dieses für die Zuordnung zu mit den Prüfsonden erfassten Messsignale ausgegeben und berücksichtigt. Wenn die kontinuierlich bzw. in vorgegebenen Zeitabständen wiederholend durchgeführte
Überprüfung der momentanen Geschwindigkeiten aller, im Falle von zweien beider Wegerfassungskörper ergibt, dass ein anderer bzw. der andere Wegerfassungskörper sich schneller bewegt, insbesondere eine höhere Rotationsgeschwindigkeit auf- weist, wird auf die Weggebereinrichtung mit dem schnellsten, im Falle von zwei Weggebereirichtung schnelleren Wegerfassungskörper "umgeschaltet" und entsprechend deren Bewegungs- signal ausgegeben. Es ist klar, dass ein Wegerfassungskörper, der momentan überhaupt nicht bewegt wird, beispielsweise, weil er noch nicht oder nicht mehr in Eingriff mit dem zu untersuchenden Bauteil ist, eine Geschwindigkeit von null aufweist. Wenn beispielsweise genau zwei Wegerfassungskörper vorhanden sind und sich momentan nur einer von diesen bewegt, ist der bewegte Wegerfassungskörper folglich der momentan schnellste.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Weggebereinrichtungen ausgebildet, um TTL-Signale als Bewegungssignale auszugeben. Jede Weggeber- einrichtung ist insbesondere ausgebildet, um zwei um 90° gegeneinander verschobene TTL-Signale auszugeben, was auch als 2 -Phasen-TTL-Signal bezeichnet wird. In diesem Falle ist in an sich bekannter Weise die Drehrichtung von rotierbar gehal- tenen Wegerfassungskörpern an dem zugehörigen Bewegungssignal ablesbar .
Die Weggeberauswerteeinheit ist bevorzugt ausgebildet und eingerichtet, um die Phasenwechsel der von den Weggebereinrichtungen ausgegebenen TTL-Signale zu zählen und/oder, um durch Vergleich der TTL-Signale der Wegebereinrichtungen zu ermitteln, wann die Phase eines TTL-Signals einer Weggebereinrichtung mit der Phase eines TTL-Signals einer weiteren Weggebereinrichtung übereinstimmt. Entsprechend zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt dadurch aus, dass die Phasenwechsel der von den Weggebereinrichtungen ausgegebenen TTL-Signale gezählt werden und/oder durch Vergleich der TTL-Signale ermittelt wird, wann die Phase eines TTL-Signals einer Weggebereinrichtung mit der Phase eines TTL-Signals einer weiteren Weggebereinrichtung übereinstimmt. Unter den Phasenwechseln in den TTL-Signalen sind insbesondere die ansteigenden und abfallenden Flanken in diesen zu verstehen. Besonders bevorzugt erfolgen Zählung und Phasenvergleich in Kombination in dieser Reihenfolge.
Weiterhin bevorzugt sind genau zwei Weggebereinrichtungen mit jeweils einem Wegerfassungskörper vorgesehen bzw. wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugt eine Vor- richtung zur zerstörungsfreien Prüfung eines Bauteils mit genau zwei Weggebereinrichtungen mit jeweils einem Wegerfassungskörper bereitgestellt. In diesem Fall kann dann die Weggeberauswerteeinheit derart eingerichtet sein, dass sie von der Ausgabe eines TTL-Signals der einen Weggebereinrichtung auf eine Ausgabe des TTL-Signals der anderen Weggebereinrichtung wechselt, wenn die Zählung der Phasenwechsel ergeben hat, dass in dem TTL-Signal der anderen Weggebereinrichtung eine größere Anzahl von Phasenwechseln innerhalb eines Zeitintervalls auftritt als in dem TTL-Signal der einen Weggeber- einrichtung in dem Zeitintervall und zusätzlich die Phase des TTL-Signals der einen Weggebereinrichtung mit der Phase des TTL-Signals der anderen Weggebereinrichtung übereinstimmt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann analog dazu vorgese- hen sein, dass von der Ausgabe von TTL-Signalen der einen Weggebereinrichtung auf eine Ausgabe der TTL-Signale der anderen Weggebereinrichtung gewechselt wird, wenn diese Bedingungen erfüllt sind. Wenn jede Weggebereinrichtungen zwei um 90° Grad versetzte TTL-Signale in Reaktion auf eine Bewegung ihrer Wegerfassungskörper ausgibt, also bei zwei Wegebereinrichtungen insgesamt vier TTL-Signale ausgegeben werden, reicht es aus, wenn Phasengleichheit nur zwischen einem der beiden TTL-Signale der einen Weggebereinrichtung und einem der beiden TTL-Signale der anderen Weggebereinrichtung besteht. Bevorzugt wird ab dem Zeitpunkt, ab dem die erstgenannte Bedingung erfüllt ist, also eine größere Anzahl von Phasenwechseln in dem TTL-Signal der anderen Weggebereinrichtung vorliegt darauf gewartet, dass die zweitgenannte Bedin- gung erfüllt ist, also die Phasenübereinstimmung eintritt und dann bei Eintritt der Phasengleichheit gewechselt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine insbesondere zu dem Grundkörper separate
Prüfsondenauswerteeinheit , die bevorzugt kabelgebunden mit den an dem Grundkörper gehaltenen Prüfsonden und der Wegge- berauswerteeinheit verbunden ist. Die Weggeberauswerteeinheit ist insbesonder derart eingerichtet, dass sie immer nur Bewegungssignale der Weggebereinrichtung mit dem momentan am schnellsten bewegten Wegerfassungskörper an die
Prüfsondenauswerteeinheit zur Zuordnung zu mit den Prüfsonden erfassten Messsignalen ausgibt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann entsprechend vorgesehen sein, dass von der Weggeberauswerteeinheit immer nur das Bewegungssignal der Weggebereinrichtung mit dem am schnellsten bewegten Wegerfassungskörper an die Prüfsondenauswerteeinheit zur Zuordnung zu erfassten Messsignalen weitergegeben wird.
Handelt es sich bei den Prüfsonden um Wirbelstromsonden, ist die Prüfsondenauswerteeinheit beispielsweise durch ein Wirbelstromgerät gebildet, an welches die mit sämtlichen Wirbelstromsonden erfassten Messsignale übergeben werden. Dann wird erfindungsgemäß an das Wirbelstromgerät - neben den Prüfkopf- Messdaten - immer nur das Bewegungssignal, welches auf den momentan am schnellsten bewegten Wegerfassungskörper zurückgeht, übergeben, um für eine ortsabhängige Darstellung und Weiterverarbeitung der Messdaten berücksichtigt zu werden. Handelsübliche Wirbelstromgeräte sind dazu ausgelegt, das Bewegungssignal von nur einer Wegebereinrichtung zu erfassen. Die erfindungsgemäße Vorgehensweise ermöglicht entsprechend die weitere Verwendung der konventionellen Wirbelstromgeräte unter Ausräumung der im Falle von nur einer Wegebereinrich- tung vorhandenen Nachteile.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung umfasst die Weggeber- auswerteinheit wenigstens einen insbesondere programmierbaren MikroController oder wird durch einen solchen gebildet. Ist wenigstens ein MikroController vorgesehen, weist dieser bevorzugt eine Platine und/oder einen Mikroprozessor und/oder eine Mehrzahl von Ein-/Ausgangsanschlüssen auf. Ganz besonders bevorzugt ist der MikroController als Arduino-Board ausgebildet oder umfasst ein solches. Unter dem Markennamen Arduino vertriebene programmierbare Mikrokontroller sind aus dem Stand der Technik vorbekannt. Diese umfassen insbesondere eine Leiterplatte mit einem Mikroprozessor und Input/Output Pins. Sie können beispielsweise über einen USB-Anschluss mit einer Spannungsquelle verbunden werden und dann bei Bedarf ihrerseits weitere Komponenten mit elektrischer Energie speisen. Ist der MikroController durch ein Arduino-Board gegeben bzw. umfasst dieser ein solches, sind die Weggebereinrichtungen insbesondere über geeignete Kabel mit so genannten Interrupt-Pins von diesem verbunden und erfolgt die Übergabe der Bewegungssignale insbesondere über die Interrupt-Pins. Mit den Interrupt-Pins ist es möglich, auf auftretende Ereignisse in den Bewegungssignalen, die bevorzugt in Form von TTL- Signalen vorliegen, zu reagieren. In demjenigen Falle, dass zwei Wegebereinrichtungen vorgesehen sind, wovon jede zwei um 90 Grad versetzte TTL-Signale ausgibt, sind insgesamt vier Wegebereinrichtungs-Ausgänge mit dem insbesondere durch ein Arduino-Board gegebenen MikroController verbunden. Besonders bevorzugt ist die Weggeberauswerteeinheit zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet und eingerichtet ist. Insbesondere kann auf dieser eines oder können auf dieser eines oder mehrere Programme abgelegt sein, mittels derer die erforderlichen Rechen- und/oder Steuerschritte absolviert werden.
Was die Anordnung der Wegerfassungskörper an dem Grundkörper- in Bezug auf die daran gehaltenen Prüfsonden - angeht, sollte diese besonders zweckmäßig derart sein, dass bereits vor Erreichen der in Verfahrrichtung ersten Prüfsonde an einer zu prüfenden Oberfläche eines Bauteils und zumindest bis zum vollständigen Austritt der in Verfahrrichtung letzten Prüfsonde Ortsinformationen erhalten werden, also Bewegungssigna- le zu den Messdaten ausgegeben werden. Es kann vorgesehen sein, dass die Wegerfassungskörper an gegenüberliegenden Endbereichen des Grundkörpers angeordnet sind. Auch können die Wegerfassungskörper zu zwei Seiten - insbesondere in Bezug auf eine für den Grundkörper beispielsweise aufgrund seiner Form vorgegebenen Verfahrrichtung - von wenigstens einem von einer Mehrzahl von Prüfsonden, insbesondere allen Prüfsonden gebildeten Prüfsonden-Arrays angeordnet sein. Bevorzugt ist ein Wegerfassungskörper in für den Grundkörper vorgegebener Verfahrrichtung vor wenigstens einem von mehreren, insbeson- dere allen Prüfsonden gebildeten Array und ein Wegerfassungskörper hinter diesem angeordnet. Unter einem Array ist dabei eine bevorzugt zusammenhängende Anordnung von mehreren Prüf- sonden zu verstehen, die insbesondere einer lückenlosen Abtastung dient. Für Wirbelstromprüfsonden ist es beispielswei - se bekannt, diese für die lückenlose Abdeckung in Arrays mit mehreren diagonalen Reihen an einem Grundkörper anzuordnen.
Die Wegerfassungskörper können in an sich bekannter Weise als Rollen ausgebildet sein, die jeweils um eine Rotationsachse drehbar an dem Grundkörper gehalten sind. Die Anordnung ist dann insbesondere derart, dass die Rotationsachsen der Rollen parallel zueinander orientiert sind. Um die Rollen können für einen guten Kontakt O-Ringe aus Gummi aufgezogen sein. Alter- nativ oder zusätzlich dazu können Rollen zum Einsatz kommen, die aus einem magnetischen Material gefertigt sind oder ein solches umfassen, um einen sicheren Kontakt zu gewährleisten und Schlupf zu vermeiden.
Der Grundköper kann sich durch ein Tannenbaum- oder Schwalben- oder T-förmiges Profil auszeichnen. Dies insbesondere, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung eines Bauteils im Bereich einer Nut entsprechender Form, beispielsweise für eine Wellenklaue zum Einsatz kommt. Die Querschnittskontur des Grundkörpers ist dann an die Querschnittskontur der Nut angepasst. Der Grundkörper wird zur Prüfung bevorzugt in einer vorgegeben Verfahrrichtung von einer Seite her in die Nut ein- und an der gegenüberliegenden Seite wieder aus dieser herausgeschoben. Ist in Verfahrrichtung vor und hinter wenigstens einem Array von an dem Grundkörper gehaltenen Prüf- sonden jeweils ein Wegerfassungskörper angeordnet, stehen Bewegungssignale bereit, bevor die erste Prüfsonde die Nutober- fläche erreicht und der weitere Wegerfassungskörper steht noch mit der Innenfläche der Nut in Kontakt, wenn sich bereits sämtliche Prüfsonden außerhalb der Nut befinden.
Der Grundkörper ist ferner in besonders bevorzugter Ausge- staltung hohl ausgebildet. Dann können die Wegeberauswerte- einrichtung und/oder die Prüfsonden und/oder die Wegebereinrichtungen in dem hohlen Grundkörper angeordnet sein. Hinsichtlich der Wegebereinrichtungen gilt dabei zweckmäßigerweise, dass die Wegerfassungskörper, wenn die Wegebereinrich- tungen in dem Grundkörper angeordnet sind, zumindest abschnittsweise aus dem Grundkörper vorstehen, um mit der Oberfläche eines zu prüfenden Bauteils in Kontakt gebracht werden zu können . Bei den Prüfsonden handelt es sich beispielsweise um Wirbel- stromprüfsonden, die bevorzugt jeweils wenigstens eine Spule umfassen oder durch eine solche gebildet werden, und/oder um Ultraschallprüfsonden und/oder um optische Prüfsonden, die bevorzugt jeweils wenigstens eine Lichtquelle und wenigstens eine Kamera umfassen. Kommen optische Prüfsonden zur Oberflächenuntersuchung zum Einsatz, erfolgt die optische Abtastung beispielsweise Analog zu derjenigen mit einem für Papiersei- ten von einem Flachbettscanner her bekannten.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungs- form einer Vorrichtung und eines Verfahrens zur zerstörungs- freien Prüfung eines Bauteils unter Bezugnahme auf die Zeichnung deutlich. Darin ist
Figur 1 eine rein schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung eines Bauteils;
Figur 2 den Grundkörper der Vorrichtung aus Figur 1 neben einer zu untersuchenden Wellenklaue in rein schemati- scher Darstellung;
Figur 3 den Grundkörper aus Figur 1 und 2 im in die
Wellenklaue teilweise eingeschobenen Zustand in rein schema- tischer Darstellung; und Figur 4 ein Diagramm mit den TTL-Signalen der Weggebereinrichtungen der Vorrichtung aus Figur 1 und des von der Weggeberauswerteeinheit der Vorrichtung ausgegebenen TTL- Signals . Gleiche Bezugsziffern bezeichnen nachfolgend gleiche oder gleichartige Bauteile bzw. Komponenten.
Die Figur 1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung eines Bauteils in rein schematischer Darstellung.
Diese umfasst einen aus Kunststoff gefertigten, hohlen Grundkörper 1, der zur zerstörungsfreien Prüfung einer gemäß dem vorliegenden Beispiel zu untersuchende, in den Figuren 2 und 3 nur abschnittsweise dargestellten Wellenklaue 2 entlang dieser, konkret entlang einer darin zur Befestigung einer in den Figuren nicht dargestellten Turbinenschaufel vorgesehenen tannenbaumförmigen Nut 3 zu verfahren ist. Die Außenkontur des Grundkörpers 1 ist an die Innenkontur der Nut 3 ange- passt. Konkret weisen sowohl der Grundkörper 1 als auch die Nut 3 ein Tannenbaum- förmiges Profil gleicher Dimensionierung auf, so dass der Grundkörper 1 formschlüssig in die Nut 3 einschiebbar ist (vgl. auch Figur 2 und 3) . Aufgrund der Form des Grundkörpers 1 und Nut 3 ergibt sich eine definierte Verfahrrichtung, die in der Figur 1 durch einen Pfeil 4 angedeutet ist und mit der Trajektorie der gebogenen Nut 3 zusammenfällt .
An dem Grundkörper 1 ist eine Mehrzahl von durch Spulen gegebenen Wirbelstrom-Prüfsonden 5 gehalten, die ausgebildet sind, um Abtastsignale zu erzeugen und Messsignale zu erfassen. Diese sind vorliegend in einer Mehrzahl von diagonalen Reihen angeordnet und bilden ein Prüfsonden-Array 6, welches sich, wie in der Figur erkennbar, nahezu über die gesamte Ausdehnung des Grundkörpers 1 in y-Richtung und nur einen Teil dessen Ausdehnung in x-Richtung erstreckt. Die Prüfsonden 5 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in dem Grundkörper 1 angeordnet. Konkret ist jede Prüfsonde 5 in einer in der Grundkörperwandung an entsprechender Stelle vorgesehenen Durchgangsbohrung gehalten. An der in der Figur 1 nach hinten weisenden Seite des Grundkörpers 1 ist ein weiteres, in der Figur nicht erkennbares Prüfsonden-Array 6 vorge- sehen, welches die gleiche Anzahl von Prüfsonden 5 umfasst, die auf die gleiche Weise verteilt sind. Da zwei Prüfsonden- Arrays 5 vorgesehen sind, kann die Wellenklaue 2 im Bereich der gesamten Nut 3 in einem PrüfVorgang untersucht werden. Die Vorrichtung umfasst weiterhin eine zu dem Grundkörper 1 separate Prüfsondenauswerteeinheit in Form eines herkömmlichen Wirbelstromgerätes 7. Jede der an dem Grundkörper 1 gehaltenen Wirbelstromsonden 5 ist in herkömmlicher Weise über jeweils eine in der Figur nicht dargestellte Leitung mit dem Wirbelstromgerät 7 verbunden. Die Leitungen sind außerhalb des Grundkörpers 1 in dem in der Figur erkennbaren Kabel 8 gebündelt, welches in das Wirbelstromprüfgerät 7 mündet. In den Figuren 2 und 3 sind das Wirbelstromgerät 7 und das Kabel 8 aus Gründen der vereinfachten Darstellung nicht gezeigt.
Um eine örtliche Zuordnung zwischen den mit den Wirbelstromsonden 5 erfassten Messsignalen und den Lagepunkten auf der Nutoberfläche, an denen die Prüfsonde(n) 5 zur Messsignalaufnahme jeweils positioniert war(en), zu ermöglichen, bedarf es einer zusätzlichen Lageinformation des Grundkörpers 1 relativ zu der Nutoberfläche. Zum Erhalt dieser umfasst die Vorrichtung zwei Weggebereinrichtungen 9 zur Bestimmung von zu er- fassten Messsignalen gehörigen Ortskoordinaten, die bei dem dargestellten Beispiel in dem hohlen Grundkörper 1 angeordnet sind. Diese sind in der Figur 1 daher mit gestrichelter Linie dargestellt. In den Figuren 2 und 3 sind die Wegebereinrichtungen nicht gezeigt . Jede der beiden Weggebereinrichtungen 9 umfasst jeweils einen vorliegend durch eine Rolle 10 gegebenen Wegerfassungskörper. Jede Rolle 10 ist um eine Rotationsachse 11 drehbar an dem Grundkörper 1 gehalten, wobei die Anordnung derart ist, dass die Rotationsachsen 11 der beiden Rollen 10 parallel zueinander orientiert sind. Wie in den Fi- guren erkennbar, sind die Rollen 10 derart angeordnet, dass sie abschnittsweise aus dem Grundkörper 1 vorstehen, um mit der Oberfläche der Wellenklaue 2 in Kontakt treten zu können.
Von den Rollen 10 ist, wie in der Figur 1 erkennbar, eine zu jeder Seite des Prüfsonden-Arrays 6, konkret eine - in Bezug auf die vorgegebene Verfahrrichtung des Grundkörpers 1 -vor, also in der Figur 1 links und eine in Bezug auf die
Verfahrrichtung hinter, also in der Figur 1 rechts von dem Array 6 angeordnet. Hinsichtlich des Prüfsonden-Arrays 6 gleicher Position und Struktur auf der Rückseite des Grundkörpers 1 gilt dies entsprechend. Jede der beiden Weggebereinrichtungen 9 ist ausgebildet, um in Reaktion darauf, dass ihre Rolle 10 rotiert wird, ein Bewegungssignal auszugeben, das eine Information über die momentane Geschwindigkeit der Bewegung der Rolle 10 enthält bzw. aus dem eine solche ableitbar ist. Konkret sind die Weggebereinrichtungen 9 jeweils ausgebildet, um als Bewegungssignal zwei um 90° gegeneinander verschobene TTL-Signale auszugeben, was auch als 2 -Phasen-TTL-Signal bezeichnet wird. Hierzu umfassen die Weggebereinrichtungen 9 neben den Rollen 10 weitere mechanische und elektronische Komponenten, die aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt und in der rein schematischen Figur 1 nicht dargestellt sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst schließlich eine Weggeberauswerteeinheit in Form eines Arduino-Boards 12, welches genau wie die Weggerbereinrichtungen 9 in dem hohlen Grundkörper 1 angeordnet und somit ebenfalls mit gestrichelter Linie dargestellt ist. Bei diesem handelt es sich um einen MikroController, der eine Leiterplatte, einen Mikropro- zessor und eine Vielzahl von Input/Output Pins, unter anderem sogenannte Interrupt-Pins, umfasst, die in der Figur 1, welche das Arduino-Board 12 nur rein schematisch zeigt, nicht erkennbar sind. Beide Weggebereinrichtungen 9 sind über geeignete Leitungen 13 mit den Interrupt-Pins des Boards 12 verbunden und es erfolgt die Übergabe der Bewegungssignale insbesondere über die Interrupt-Pins. Mit den Interrupt-Pins ist es möglich, auf auftretende Ereignisse in den Bewegungssignalen zu reagieren.
Das Arduino-Board 12 ist weiterhin über eine Leitung 14, die außerhalb des Grundkörpers 1 - zusammen mit den Leitungen für die Prüfsonden 5 - durch das Kabel 8 läuft, mit dem Wirbel - Stromprüfgerät 7 verbunden.
Die Wegebereinrichtungen 9 übergeben während eines Prüfvorganges beide ihre Bewegungssignale an das Arduino-Board 12 und dieses ist ausgebildet und eingerichtet, um in vorgegebe- nen zeitlichen Abständen zu ermitteln, die Rolle 10 welcher Weggebereinrichtung 9 momentan am schnellsten bewegt wird und es wird immer nur das Bewegungssignal der Weggebereinrichtung 9 mit der momentan am schnellsten bewegten Rolle 10 zur Zu- Ordnung zu mit den Wirbelstromsonden 5 erfassten Messsignalen an das Wirbelstromgerät 7 ausgegeben.
Im Einzelnen erfolgt die Bestimmung, welche Rolle 10 sich momentan schneller bewegt mittels eines Zählers. Ist die Rolle 10 der einen Weggebereinrichtung 9 schneller, wird der Wert in einer globalen Variable hochgezählt. Ist die Rolle 10 der anderen schneller, wird dieselbe Variable heruntergezählt. Je nachdem, ob der Wert größer 2 oder kleiner -2 ist, wird die entsprechend schnellerer Weggebereinrichtung 9 ausgewählt. Damit der Zählerwert nicht gegen unendlich läuft, ist das
Zählintervall vorliegend auf die Zahlen zwischen -2 und 2 begrenzt. Ist im Betrieb eine höhere oder niedrigere Karenzzeit nötig, kann diese flexibel durch Anpassung des Zählintervalls realisiert werden.
Um Schrittverluste beim Umschaltvorgang zu vermeiden, ist an das Zählen des Zählers die Zusatzbedingung geknüpft, dass die beiden Bewegungssignale gleich sind. Hierzu werden die beiden Signale direkt verglichen. Nur bei Phasengleichheit aller Phasen wird die Weggebereinrichtung 9 mit der schnelleren Rolle 10 gewählt, das heißt, auf die Ausgabe des Bewegungssignales dieser an das Wirbelstromgerät 6 gewechselt. Dies soll z.B. einen ungewollten Signalrichtungswechsel vermeiden, denn die Schaltreihenfolge bei 2 -Phasen-TTL-Signalen gibt die Drehrichtung an.
Das Vorstehende wird unter Betrachtung von Figur 4 besonders deutlich. In dieser ist ein 2 -Phasen-TTL-Signal 15 mit einer ersten Phase 16 und einer um 90° gegenüber dieser verschobe- nen zweiten Phase 17 der in Figur 1 linken Weggebereinrichtung 9 und ein 2 -Phasen-TTL-Signal 18 mit einer ersten Phase 19 und einer um 90° gegenüber dieser verschobenen zweiten Phase 20 der in Figur 1 rechten Weggebereinrichtung 9 über der Strecke s dargestellt. Die Rolle 10 der in Figur 1 linken Weggebereinrichtung 9, deren 2 -Phasen-TTL-Signal 15 von dem Arduino-Board 12 ab dem Start einer Messung an das Wirbel - stromgerät 5 weitergegeben wird, bewegt sich momentan etwas langsamer als diejenige der rechten, was an dem größeren Abstand benachbarter ansteigender und abfallender Flanken in dem Signal 15 erkennbar ist.
Bei Eintreten der ersten Bedingung (siehe die zugehörige Markierung in der Figur 4) hat die rechte Weggebereinrichtung 9 zwei Flankenwechsel mehr ausgegeben als die linke. Ab hier wird auf Phasengleichheit gewartet. Erst an der in Figur 4 mit "Bedingung 2" markierten Position liegt die Phasengleichheit vor. Hier erfolgt die Umschaltung auf die Ausgabe des 2- Phasen-TTL-Signals 18 der rechten Weggebereinrichtung 9 anstelle der linken.
Das resultierende 2 -Phasen-TTL-Ausgabesignal 21 mit einer ersten Phase 22 und einer zweiten Phase 23, welches ab Start dem 2 -Phasen-TTL-Signal 15 der linken und ab dem Umschaltzeitpunkt dem 2 -Phasen-TTL-Signal 18 der rechten Weggebereinrichtung 9 entspricht, ist ebenfalls in der Figur 4 eingezeichnet . Ergibt die weiterlaufende Überwachung zu einem späteren Zeitpunkt, dass die Rolle 10 der linken Weggebereinrichtung 9 schneller rotiert als die der rechten, wird wieder zurückgeschaltet und so weiter. Auf dem Arduino-Board 12 ist zur Absolvierung des Vorstehenden ein Programm entsprechenden Inhaltes abgelegt.
Für eine zerstörungsfreie Prüfung der Wellenklaue 2 im Bereich der Nut 3 beispielsweise auf Risse, wird die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung bereitgestellt. Der Grundkörper 1 wird von der in den Figuren 1 bis 3 rechten Seite her in die Nut 3 eingeschoben, in dieser verfahren und auf der in den Figuren nicht erkennbaren gegenüberliegenden Seite der Nut 3 wieder aus dieser herausgezogen. In der Figur 3 ist der
Grundkörper 1 in dem in etwa zur Hälfte in die Nut 3 eingeschobenen Zustand gezeigt. Sobald der Grundkörper 1 so weit in die Nut 3 eingeschoben ist, dass die Rolle 10 der in den Figuren linken Weggebereinrichtung mit der Bauteiloberfläche in Eingriff kommt, wird die Rolle 10 durch das Verfahren des Grundkörpers 1 in der Nut 3 in Rotation versetzt und in Folge dessen gibt die zuge- hörige Weggebereinrichtung 9 ein der Geschwindigkeit entsprechendes 2 -Phasen-TTL-Signal 15 als Bewegungssignal an das Arduino-Board 12 aus. Da die Rolle 10 der anderen Weggebereinrichtung 9 zu diesem Zeitpunkt noch nicht in Eingriff mit der Wellenklaue 2 steht (vgl. Figur 3), wird diese nicht be- wegt, hat also eine Geschwindigkeit von null, so dass das 2- Phasen-TTL-Signal 15 der linken Weggebereinrichtung 9 von dem Arduino-Board 12 - als das Schnellere - an das Wirbelstromgerät 7 ausgegeben wird. Sobald die Wirbelstromsonden 5 die Nut 3 erreichen (vgl. ebenfalls Figur 3), geben diese Mess- Signale aus. Da die Rolle 10 der linken Weggebereinrichtung bereits mit der Wellenklaue 2 in Kontakt steht, stehen zugehörige Ortskoordinaten zur Verfügung.
Nach einem weiteren Einschieben des Grundkörpers 1 in die Nut 3 kommt auch die zweite Rolle 10 in Eingriff. Bewegt sich die erste - beispielsweise aufgrund eines Schlupfes - langsamer als diese, wird, wie vorstehend im Einzelnen beschrieben, auf das Signal 18 der zweiten Weggebereinrichtung 9 umgeschaltet und dieses an das Wirbelstromgerät 7 übergeben. Selbst ohne Schlupf oder dergleichen findet ein Wechsel in jedem Fall dann statt, wenn die Rolle 10 der linken Weggebereinrichtung 9 den Kontakt zu der Wellenklaue 2 verliert und sich in Folge dessen nicht mehr bewegt, weil der Grundkörper 1 bereits entsprechend weit aus der anderen Seite der Nut 3 vorsteht. Dann steht aber noch das 2 -Phasen-TTL-Signal 18 der rechten Weggebereinrichtung 9 zur Verfügung und wird von dem Arduino-Board 12 - als das dann Schnellere - an das Wirbelstromgerät 6 übergeben. Da der rechte Weggeber in Verfahrrichtung hinter den Arrays 6 positioniert ist, stehen für sämtliche mit diesen erfasste Messdaten zugehörige Ortsinformationen zur Verfügung .
Im Ergebnis können sämtliche Messdaten ortsabhängig interpretiert werden. Ungewissheiten bezüglich des tatsächlichen Ortes von erfassten Fehlstellen sind nicht gegeben. Darüber hinaus werden Ungenauigkeiten aufgrund von Schlupf - zumindest über denjenigen Bereich, in dem beiden Rollen 10 mit der Wellenklaue 2 im Bereich der Nut 3 in Kontakt stehen - zuverlässig vermieden.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .

Claims

Patentansprüche
Vorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung eines Bauteils ) , umfassend
- einen Grundkörper (1) , welcher zur zerstörungsfreien
Prüfung eines zu untersuchenden Bauteils (2) entlang diesem zu verfahren ist,
- eine Mehrzahl von an dem Grundkörper (1) gehaltenen
Prüfsonden (5) zur zerstörungsfreien Prüfung des Bauteils (2) , die ausgebildet sind, um Abtastsignale zu erzeugen und Messsignale zu erfassen,
- wenigstens zwei an dem Grundkörper (1) gehaltene Weggebereinrichtungen (9) zur Bestimmung von zu erfassten Messsignalen gehörigen Ortskoordinaten, wobei die Weggebereinrichtungen (9) jeweils einen Wegerfassungskörper (10) aufweisen, der an dem Grundkörper (1) bewegbar, insbesondere rotierbar gehalten und derart angeordnet ist, dass er mit der Oberfläche eines zu untersuchenden Bauteils (2) in Kontakt bringbar ist, wobei jede Weggebereinrichtung (9) ausgebildet ist, um in Reaktion darauf, dass ihr Wegerfassungskörper (10) relativ zu dem Grundkörper (1) bewegt wird ein Bewegungssignal (15, 18) auszugeben, das eine Information über die momentane Geschwindigkeit der Bewegung des Wegerfassungskörpers (10) relativ zu dem Grundkörper (1) enthält oder aus dem eine solche ableitbar ist, und
- eine Weggeberauswerteeinheit (12), welche mit den Weggebereinrichtungen (9) verbunden und ausgebildet und eingerichtet ist, um im Betrieb Bewegungssignale (15, 18) von den Weggebereinrichtungen (9) zu empfangen, und um kontinuierlich oder in vorgegebenen zeitlichen Abständen zu ermitteln, der Wegerfassungskörper (10) welcher Weg- gebereinrichtung (9) am schnellsten bewegt wird, und insbesondere um das Bewegungssignal (15, 18) der Weggebereinrichtung (9) mit dem am schnellsten bewegten Wegerfassungskörper (10) zur Zuordnung zu mit den Prüfson- den (5) erfassten Messsignalen auszugeben.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Weggebereinrichtungen (9) ausgebildet sind, um TTL- Signale (15, 18) als Bewegungssignale auszugeben, und bevorzugt die Weggeberauswerteeinheit (12) ausgebildet und eingerichtet ist, um die Phasenwechsel der von den Weggebereinrichtungen (9) ausgegebenen TTL-Signale (15, 18) zu zählen und/oder, um durch Vergleich der TTL-Signale (15, 18) der Wegebereinrichtungen (9) zu ermitteln, wann die Phase eines TTL-Signals (15, 18) einer Weggebereinrichtung (9) mit der Phase eines TTL-Signals (15, 18) einer weiteren Weggebereinrichtung (9) übereinstimmt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
genau zwei Weggebereinrichtungen (9) mit jeweils einem Wegerfassungskörper (10) vorgesehen sind.
4. Vorrichtung Anspruch 2 und 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Weggeberauswerteeinheit (12) derart eingerichtet ist, dass sie von der Ausgabe eines TTL-Signals (15, 18) der einen Weggebereinrichtung (9) auf eine Ausgabe des TTL-Signals (1, 18) der anderen Weggebereinrichtung (9) wechselt, wenn die
Zählung der Phasenwechsel ergeben hat, dass in dem TTL-Signal (15, 18) der anderen Weggebereinrichtung (9) eine größere Anzahl von Phasenwechseln innerhalb eines Zeitintervalls auftritt als in dem TTL-Signal (15, 18) der einen Weggeberein- richtung (9) in dem Zeitintervall und zusätzlich die Phase des TTL-Signals (15, 18) der einen Weggebereinrichtung (9) mit der Phase des TTL-Signals (15, 18) der anderen Weggebereinrichtung (9) übereinstimmt.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung eine insbesondere zu dem Grundkörper (1) se- parate Prüfsondenauswerteeinheit (7) umfasst, die bevorzugt kabelgebunden mit den an dem Grundkörper (1) gehaltenen Prüf- sonden (5) und der Weggeberauswerteeinheit (12) verbunden ist, und insbesondere die Weggeberauswerteeinheit (12) derart eingerichtet ist, dass sie immer nur Bewegungssignale (15, 18) der Weggebereinrichtung (9) mit dem momentan am schnellsten bewegten Wegerfassungskörper (10) an die
Prüfsondenauswerteeinheit (7) zur Zuordnung zu mit den Prüf- sonden (5) erfassten Messsignalen ausgibt.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Weggeberauswerteinheit (12) wenigstens einen insbesondere programmierbaren Mikrocontroller umfasst oder durch einen solchen gebildet wird, wobei bevorzugt der wenigstens eine Mikrocontroller eine Platine, einen Mikroprozessor und/oder eine Mehrzahl von Ein-/Ausgangsanschlüssen aufweist, wobei der Mikrocontroller insbesondere als Arduino-Board (12) ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Wegerfassungskörper (0) an gegenüberliegenden Endbereichen des Grundkörpers (1) angeordnet sind und/oder die Wegerfassungskörper (10) zu zwei Seiten wenigstens eines von einer Mehrzahl von Prüfsonden (5) , insbesondere allen Prüfsonden (5) gebildeten Prüfsonden-Arrays (6) angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Wegerfassungskörper (10) als Rollen (10) ausgebildet sind, wobei die Rollen jeweils um eine Rotationsachse (11) drehbar an dem Grundkörper (1) gehalten sind, wobei die Anordnung derart ist, dass die Rotationsachsen (11) der Rollen (10) parallel zueinander orientiert sind und/oder die Rollen (10) aus einem magnetischen Material gefertigt sind oder ein solches umfassen.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
sich der Grundköper (1) durch ein Tannenbaum- oder Schwalben- oder T- förmiges Profil auszeichnet und/oder dass der Grundkörper (1) hohl ausgebildet ist und die Wegeberauswerteein- richtung (12) und/oder die Prüfsonden (5) und/oder die Wegebereinrichtungen (9) in dem hohlen Grundkörper (1) angeordnet sind, wobei die Wegerfassungskörper (10) , wenn die Weg- ebereinrichtungen (9) in dem Grundkörper (1) angeordnet sind, abschnittsweise aus dem Grundkörper (1) vorstehen, um mit der Oberfläche eines zu prüfenden Bauteils (2) in Kontakt gebracht werden zu können.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
es sich bei den Prüfsonden (5) um Wirbelstromprüfsonden (5) , die bevorzugt jeweils wenigstens eine Spule umfassen oder durch eine solche gebildet werden, und/oder um Ultraschall - prüfsonden und/oder um optische Prüfsonden, die bevorzugt jeweils wenigstens eine Lichtquelle und wenigstens eine Kamera umfassen, handelt.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Weggeberauswerteeinheit (12) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 12 bis 16 ausgebildet und eingerichtet ist.
12. Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung eines Bauteils, bei dem ein zu untersuchendes Bauteil (2) bereitgestellt wird, eine Vorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung eines Bauteils (2), insbesondere nach einem der vorhergehend Ansprüche, bereitgestellt wird, die einen Grundkörper (1) und eine Mehrzahl von daran gehaltenen Prüfsonden (5) , die ausgebildet sind, um Abtastsignale zu erzeugen und Messsignale zu erfassen, sowie wenigstens zwei daran gehaltene Weggebereinrichtungen (9) zur Bestimmung von zu erfassten Messsignalen gehörigen Ortskoordinaten um- fasst, wobei die Weggebereinrichtungen (9) jeweils einen Wegerfassungskörper (10) aufweisen, der an dem Grundkörper (1) bewegbar, insbesondere rotierbar gehalten und derart angeordnet ist, dass er mit der Oberfläche eines zu untersuchenden Bauteils (2) in Kontakt bringbar ist, wobei jede Weggebereinrichtung (9) ausgebildet ist, um in Reaktion darauf, dass ihr Wegerfassungskörper (10) relativ zu dem Grundkörper (1) bewegt wird ein Bewegungssignal (15, 18) auszugeben, das eine Information über die Geschwindigkeit der Bewegung des Wegerfassungskörpers (10) relativ zu dem Grundkörper (1) enthält oder aus dem eine solche ableitbar ist,
- der Grundkörper (1) derart entlang des Bauteils (2) verfahren wird, dass die Wegerfassungskörper (10) in Kon- takt mit einer Oberfläche des Bauteils (2) kommen und infolge des Verfahrens in Bewegung, insbesondere in Rotation versetzt werden, und während des Verfahrens des Grundkörpers (1) mittels der Prüfsonden (5) Abtastsignale erzeugt und Messsignale erfasst sowie von den Wegge- bereinrichtungen (9) Bewegungssignale (15, 18) ausgegeben werden, und - kontinuierlich oder in vorgegebenen Zeitabständen die Bewegungssignale (15, 18) der Weggebereinrichtungen (9) miteinander verglichen werden und auf Basis des Vergleichs ermittelt wird, der Wegerfassungskörper (10) welcher Weggebereinrichtung (9) am schnellsten bewegt wird, und insbesondere das Bewegungssignal (15, 18) der Weggebereinrichtung (9) mit dem am schnellsten bewegten Wegerfassungskörper (10) zur Zuordnung zu mit den Prüfsonden (5) erfassten Messsignalen ausgegeben wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
von den Weggebereinrichtungen TTL-Signale (15, 18) als Bewegungssignale ausgegeben werden, und insbesondere die Phasenwechsel der von den Weggebereinrichtungen (9) ausgegebenen TTL-Signale (15, 18) gezählt werden und/oder durch Vergleich der TTL-Signale (15, 18) ermittelt wird, wann die Phase eines TTL-Signals (15, 18) einer Weggebereinrichtung (9) mit der Phase eines TTL-Signals (15, 18) einer weiteren Weggebereinrichtung (9) übereinstimmt.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Vorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung eines Bauteils (2) mit genau zwei Weggebereinrichtungen (9) mit jeweils einem Wegerfassungskörper (10) bereitgestellt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 und 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
von der Ausgabe von TTL-Signalen (15, 18) der einen Weggeber- einrichtung (9) auf eine Ausgabe der TTL-Signale (15, 18) der anderen Weggebereinrichtung (9) gewechselt wird, wenn die Zählung der Phasenwechsel ergeben hat, dass in dem TTL-Signal (15, 18) der anderen Weggebereinrichtung (9) mehr Phasenwechsel innerhalb eines Zeitintervalls auftreten als in dem TTL- Signal (15, 18) der einen Weggebereinrichtung (9) in dem
Zeitintervall und zusätzlich die Phase eines TTL-Signals (15, 18) der einen Weggebereinrichtung (9) mit der Phase eines TTL-Signals (15 18) der anderen Weggebereinrichtung (9) übereinstimmt .
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Vorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung eines Bauteils (2) mit einer insbesondere zu dem Grundkörper (1) separaten Prüfsondenauswerteeinheit (7) bereitgestellt wird, die bevorzugt kabelgebunden mit den an dem Grundkörper (1) gehaltenen Prüfsonden (5) und der Weggeberauswerteeinheit (12) verbunden ist, und von der Weggeberauswerteeinheit (12) immer nur das Bewegungssignal (15, 18) der Weggebereinrichtung (9) mit dem am schnellsten bewegten Wegerfassungskörper (10) an die
Prüfsondenauswerteeinheit (12) zur Zuordnung zu erfassten Messsignalen weitergegeben wird.
PCT/EP2018/060137 2017-05-31 2018-04-20 Vorrichtung und verfahren zur zerstörungsfreien prüfung eines bauteils WO2018219554A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020197038860A KR20200012968A (ko) 2017-05-31 2018-04-20 구성 요소의 비파괴 시험을 위한 디바이스 및 방법
US16/610,099 US20210278372A1 (en) 2017-05-31 2018-04-20 Device and method for the nondestructive testing of a component
EP18723419.0A EP3607314A1 (de) 2017-05-31 2018-04-20 Vorrichtung und verfahren zur zerstörungsfreien prüfung eines bauteils
AU2018275723A AU2018275723B2 (en) 2017-05-31 2018-04-20 Device and method for the nondestructive testing of a component

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017209151.7 2017-05-31
DE102017209151.7A DE102017209151A1 (de) 2017-05-31 2017-05-31 Vorrichtung und Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung eines Bauteils

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018219554A1 true WO2018219554A1 (de) 2018-12-06

Family

ID=62143111

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2018/060137 WO2018219554A1 (de) 2017-05-31 2018-04-20 Vorrichtung und verfahren zur zerstörungsfreien prüfung eines bauteils

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20210278372A1 (de)
EP (1) EP3607314A1 (de)
KR (1) KR20200012968A (de)
AU (1) AU2018275723B2 (de)
DE (1) DE102017209151A1 (de)
WO (1) WO2018219554A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102165488B1 (ko) * 2019-07-16 2020-10-14 한국전력공사 터빈 블레이드 루트 검사 스캐너 및 이를 구비하는 검사 시스템

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11561078B2 (en) * 2020-04-03 2023-01-24 The Boeing Company Methods and systems for measuring gaps between exterior structures and interior structures

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3411898A1 (de) * 1984-03-30 1985-10-10 Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim Verfahren zur pruefung von metallischen bauteilen, insbesondere kerntechnischer anlagen, mittels wirbelstrom
EP0304053A2 (de) * 1987-08-21 1989-02-22 Nkk Corporation Geräte zur Untersuchung einer Ölleitung
FR2764987A1 (fr) * 1997-06-24 1998-12-24 Excem Procede et dispositif pour la detection et la localisation de defauts dans une piece en materiau composite
WO2006103483A2 (en) * 2005-04-01 2006-10-05 Antal Gasparics Magnetic imaging equipment for non-destructive testing of magnetic and/or electrically conductive materials
JP2006308547A (ja) * 2005-03-31 2006-11-09 Toshiba Corp 作業装置および作業方法
DE102014221558A1 (de) * 2014-10-23 2016-04-28 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung eines Bauteils

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4103216A1 (de) * 1991-02-02 1992-08-06 Hilti Ag Einrichtung zum auffinden magnetisierbaren materials in bauwerken
DE102005000053A1 (de) * 2005-05-10 2006-11-16 Hilti Ag Handgeführten, scannender Untergrunddetektor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3411898A1 (de) * 1984-03-30 1985-10-10 Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim Verfahren zur pruefung von metallischen bauteilen, insbesondere kerntechnischer anlagen, mittels wirbelstrom
EP0304053A2 (de) * 1987-08-21 1989-02-22 Nkk Corporation Geräte zur Untersuchung einer Ölleitung
FR2764987A1 (fr) * 1997-06-24 1998-12-24 Excem Procede et dispositif pour la detection et la localisation de defauts dans une piece en materiau composite
JP2006308547A (ja) * 2005-03-31 2006-11-09 Toshiba Corp 作業装置および作業方法
WO2006103483A2 (en) * 2005-04-01 2006-10-05 Antal Gasparics Magnetic imaging equipment for non-destructive testing of magnetic and/or electrically conductive materials
DE102014221558A1 (de) * 2014-10-23 2016-04-28 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung eines Bauteils

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102165488B1 (ko) * 2019-07-16 2020-10-14 한국전력공사 터빈 블레이드 루트 검사 스캐너 및 이를 구비하는 검사 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
AU2018275723A1 (en) 2019-11-21
KR20200012968A (ko) 2020-02-05
AU2018275723B2 (en) 2020-07-30
DE102017209151A1 (de) 2018-12-06
US20210278372A1 (en) 2021-09-09
EP3607314A1 (de) 2020-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3325125C1 (de) Anordnung zur Markierung von Fehlstellen an schnell laufenden Materialbahnen
EP2093537B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer Ausrichtung von zwei drehbar gelagerten Maschinenteilen
EP2710332B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur messung der längung einer kette, die endlos in der vorrichtung umläuft
DE3234148A1 (de) Verfahren und einrichtung zur bestimmung von falzabweichungen
EP2930805A1 (de) Verfahren, vorrichtung und system zum bestimmen einer winkellage von einzelleitungen an einer vorbestimmten querschnittsstelle in einer mehradrigen mantelleitung
DE2750152B2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Auswertung von Garnsignalen zum Erkennen zumindest angenähert periodischer Querschnittsschwankungen bei Offenend-Spinnmaschinen o.dgl
WO2018219554A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur zerstörungsfreien prüfung eines bauteils
DE102014005347A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur lnspektion und zur Konfektionierung einer laufenden Warenbahn
EP1047917B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur faserlängenmessung
DE1473622A1 (de) Verfahren und Einrichtung zur selbsttaetigen dreidimensionalen Darstellung der Lage einer Fehlerstelle in einem Pruefobjekt
EP1593971A2 (de) Prüfvorrichtung und Verfahren zur Prüfung der Funktionstüchtigkeit eines Drehimpulsgebers
DE4343404A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Einstellen von Reibahlen und dergleichen
DE102017211904A1 (de) Verfahren zur Durchführung einer und Vorrichtung zur materialabtragenden Bearbeitung eines Bauteils
EP0695929A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen des Gewichts stabförmiger Artikel der tabakverarbeitenden Industrie
DE3522809C2 (de)
DE202013103151U1 (de) Vorrichtung zur zerstörungsfreien Wirbelstromprüfung eines Bauteils
DE10023128A1 (de) Abtastverfahren und Abtastvorrichtung zur optischen Dichtemessung
EP0479717A1 (de) Dickenmessung an Druckprodukten in einem Schuppenstrom
DE10023127B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Abtastvorrichtung zur optischen Dichtemessung
DE10318724B4 (de) Mess-Vorrichtung und ein Verfahren zur Qualitätssicherung von mehrschichtigen textilen Halbzeugen für die Herstellung von Kunststoffbauteilen
AT502410B1 (de) Vorrichtung zur prüfung von werkstücken
DE102021209296B4 (de) Verfahren zum Bestimmen der Bewegung eines mit wenigstens einer Videokamera zur Bilderfassung ausgestatteten Objekts
DE102008046172B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung des Behältertransports bei einer Fördereinrichtung für Behälter und/oder Gebinde
DE102018206409B4 (de) Kanalrobotersystem sowie Verfahren zur Positionsbestimmung eines Kanalroboters
DE102016114608A1 (de) System und Verfahren zur Prüfung von Werkstücken, insbesondere von Verzahnungskomponenten

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18723419

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018723419

Country of ref document: EP

Effective date: 20191104

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018275723

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20180420

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20197038860

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A