WO2024002802A1 - Verfahren und vorrichtung zur streuflussprüfung von ferromagnetischem prüfgut mit signalnormierung - Google Patents

Abstract

Ein Verfahren zur Streuflussprüfung von ferromagnetischem Prüfgut, insbesondere von ferromagnetischen Rohren, zum Nachweis von Defekten, umfasst folgende Schritte: Magnetisieren eines Prüfvolumens des Prüfguts mittels eines externen Magnetfelds zur Erzeugung eines durch eine Magnetisierung charakterisierbaren Magnetisierungszustands des Prüfvolumens und Abtasten einer Oberfläche des Prüfguts mittels einer Sondenanordnung mit mindestens einer magnetfeldempfindlichen Streufluss-Sonde zur Erfassung von durch Defekte verursachten magnetischen Streufeldern, wobei die Streufluss-Sonde während des Abtastens in einem endlichen Prüfabstand zur Oberfläche des Prüfguts gehalten wird und elektrische Sondensignale erzeugt, die ein Maß für die Stärke des Streufeldes sind. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch eine Bestimmung des Magnetisierungszustands des Prüfvolumens im Bereich der Streufluss-Sonde unter Verwendung mindestens vorgesehenen Magnetfeld-Sonde zur Erzeugung von Magnetisierungssignalen, die ein Maß für den Magnetisierungszustand des Prüfguts im Bereich der Streufluss-Sonde repräsentieren, durch eine Normierung der Sondensignale mittels der zugeordneten Magnetisierungssignale zur Ermittlung von normierten Sondensignalen und durch eine Auswertung der normierten Sondensignale zur Qualifizierung der Defekte.

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR STREUFLUSSPRÜFUNG VON FERROMAGNETISCHEM PRÜFGUT MIT SIGNALNORMIERUNG

ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Streuflussprüfung von ferromagnetischem Prüfgut zum Nachweis von Defekten gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie auf eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 11.

Magnetische Streuflussverfahren sind bei der zerstörungsfreien Prüfung von Halbzeug und Fertigteilen auf Defekte eine wichtige Komponente zur Qualitätsüberwachung sowohl im Herstellungsprozess als auch bei der zyklisch wiederkehrenden Prüfung der Fertigteile. Magnetische Streuflussverfahren sind gegenüber einigen störenden Eigenschaften der Werkstoffe, wie beispielsweise Rauheit der Oberfläche oder Zunderbelag bei warmgewalzten Produkten, weniger empfindlich als beispielsweise das Wirbelstromverfahren oder die Ultraschallprüfung. Dadurch ergibt sich ein besseres Verhältnis zwischen Nutzsignal und Störsignal (N/S- Verhältnis), wodurch eine zuverlässigere Fehlererkennung ermöglicht wird.

Bei einer Vorrichtung zum Detektieren von Defekten mittels Streuflussmessung wird ein Prüfvolumen des Prüflings mittels einer Magnetisierungseinrichtung magnetisiert und mit Hilfe mindestens einer magnetfeldempfindlichen Streufluss-Sonde zur Erfassung von durch die Defekte verursachten magnetischen Streufeldern abgetastet. Dabei findet eine Relativbewegung zwischen der Streufluss-Sonde und der Oberfläche des Prüfguts in einer Abtastrichtung statt. Bei der Abtastung wird die Streufluss-Sonde in einem relativ kleinen, aber endlichen Prüfabstand zur Oberfläche des Prüfguts gehalten.

Der von der Magnetisierungseinrichtung im Prüfgut erzeugte magnetische Fluss bzw. das Magnetfeld verteilt sich im defektfreien Material räumlich im Wesentlichen homogen. In diesem Fall treten in den oberflächennahen Bereichen auch keine wesentlichen Magnetfeldgradienten auf. Risse und andere Defekte, wie z.B. Lunker, Einschlüsse, oder sonstige Inhomogenitäten wie z.B. Schweißnähte etc., wirken als Bereiche erhöhten magnetischen Widerstandes, so dass Feldanteile in der Nähe eines Defektes um den Defekt herumgeleitet und aus dem Metall in den oberflächennahen Bereich heraus gedrängt werden. Die heraus gedrängten Feldanteile werden bei den Streuflussverfahren zum Nachweis der Defekte detektiert. Bei einer Streuflussmessung ist ein Defekt dann detektierbar, wenn die aus dem Prüfling verdrängten Feldanteile bis zum Bereich der Streufluss-Sonde reichen und dort eine für die Detektion ausreichende Änderung des Feldes hervorrufen.

Die elektrischen Sondensignale, d.h. die elektrischen Signale der Streufluss-Sonde, oder daraus abgeleitete Signale, werden mittels einer Auswerteeinrichtung zur Qualifizierung der Defekte ausgewertet.

Bei der Prüfung von Rohren strebt man an, sowohl Außenfehler, d.h. Fehler bzw. Defekte an der Außenseite des Rohres, als auch Innenfehler, d.h. Fehler an der Rohrinnenseite sowie Fehler in der Rohrwand zu erfassen. Dazu werden normalerweise Verfahren mit Gleichfeldmagnetisierung (DC-Streuflussprüfung) eingesetzt. Dabei wird ein wesentlicher Vorteil der Gleichfeldmagnetisierung genutzt, nämlich die große Eindringtiefe, so dass auch Innenfehler und Fehler in der Rohrwand erfasst werden können.

Prüfgut in Form von Stangen kann ebenfalls geprüft werden. Bei Stangenprüfung wird in der Regel mit Wechselfeldmagnetisierung gearbeitet (AC-Streuflussprüfung)

Die DE 10 2014 212 499 A1 offenbart gattungsgemäße Verfahren und Vorrichtungen zur Streuflussprüfung ferromagnetischer Rohre, die eine zuverlässige Erkennung von Fehlern unabhängig von Länge und Winkel und eine präzise Unterscheidung zwischen Außen- und Innenfehlern erlauben. Die Sondenanordnung weist ein Sonden-Array mit einer Vielzahl von magnetfeldempfindlichen Sonden auf, welche in einer Breitenrichtung nebeneinander angeordnet sind. Durch Verwendung eines Sonden-Arrays kann die bei einem Abtastvorgang abgedeckte Prüfbreite wesentlich größer sein als die von einer Einzelsonde abgedeckte Prüfbreite. Die Ortsauflösung in Breitenrichtung wird dabei durch die Sondenbreite der einzelnen Streufluss-Sonden bestimmt. Durch Verwendung von Sonden-Arrays ist eine effiziente Prüfung von Prüflingen im Durchlaufverfahren möglich.

Rohre und Stangen sollten möglichst vollständig geprüft werden. Normalerweise bleiben jedoch bei Prüfungen über die gesamte Prüfteillänge mehr oder weniger lange Abschnitte an den Enden ungeprüft. Diese Abschnitte, die sogenannten „ungeprüften Enden“, müssen manuell oder automatisiert mit zusätzlichen Geräten geprüft oder abgeschnitten und verworfen werden. Jede dieser Optionen verursacht zusätzliche Bearbeitungszeiten und Verluste für den Hersteller. AUFGABE UND LÖSUNG

Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Streuflussprüfung bereitzustellen, die eine zuverlässige Qualifizierung von Defekten auch in Fällen schwer zu kontrollierender Magnetisierung des Prüflings ermöglichen. Insbesondere soll bei der Prüfung ferromagnetischer Rohre oder Stangen eine möglichst weitgehende Reduzierung ungeprüfter Enden erreicht werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die Erfindung ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 11 bereit. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.

Bei dem Verfahren gemäß der beanspruchten Erfindung wird ein Prüfvolumen des Prüfguts mithilfe eines externen Magnetfelds magnetisiert, um einen Magnetisierungszustand des Prüfvolumens zu erzielen, der durch dessen Magnetisierung charakterisiert werden kann. Die Magnetisierung ist eine physikalische Größe zur Charakterisierung des magnetischen Zustands eines Materials. Sie ist ein Vektorfeld, das die Dichte von permanenten oder induzierten magnetischen Dipolen in einem magnetischen Material beschreibt, und berechnet sich als magnetisches Moment pro Volumen.

Bei dem Verfahren wird eine Oberfläche des Prüfguts mittels einer Sondenanordnung abgetastet, die mindestens eine magnetfeldempfindliche Streufluss-Sonde zur Erfassung von durch Defekte verursachten magnetischen Streufeldern aufweist. Die Streufluss-Sonde wird während des Abtastens in einem endlichen Prüfabstand zur Oberfläche des Prüfguts gehalten und erzeugt elektrische Sondensignale, die ein Maß für die Stärke des Streufelds am jeweils abgetasteten Ort sind.

Gemäß der beanspruchten Erfindung wird zusätzlich der Magnetisierungszustand des Prüfvolumens im Bereich der Streufluss-Sonde bestimmt bzw. ermittelt. Dazu wird mindestens eine Magnetfeld-Sonde genutzt, die Magnetisierungssignale erzeugt, welche ein Maß für den Magnetisierungszustand des Prüfguts im Bereich der Streufluss-Sonde repräsentieren. Die Sondensignale werden mittels der zugeordneten Magnetisierungssignale normiert, um normierte Sondensignale zu ermitteln. Die normierten Sondensignale werden dann zur Qualifizierung der Defekte ausgewertet. Eine Vorrichtung gemäß der beanspruchten Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Sondenanordnung mindestens eine Magnetfeld-Sonde zur Erzeugung von Magnetisierungssignalen aufweist, die ein Maß für den Magnetisierungszustand des Prüfguts im Bereich der Streufluss-Sonde repräsentieren. Die Auswerteeinrichtung ist dafür konfiguriert, eine Normierung der Sondensignale mittels der zugeordneten Magnetisierungssignale durchzuführen, um normierte Sondensignale zu erzeugen, die dann zur Qualifizierung der Defekte ausgewertet werden können.

Der Erfindung liegen unter anderem die folgenden Erkenntnisse und Überlegungen der Erfinder zugrunde. Bei einer idealen Prüfung sollte die Signalamplitude der Sondensignale einer Streufluss-Sonde beim Detektieren eines Fehlers (im Folgenden auch Fehlersignalamplitude genannt) nur von der Geometrie und Lage eines Fehlers bzw. des Defekts abhängen, so dass Art und Ausmaß des Fehlers, beispielsweise die Fehlertiefe etc., anhand der Fehlersignalamplitude zuverlässig festgestellt werden kann. In jedem Fall sollte eine Vergleichbarkeit von Fehlersignalen untereinander vorliegen, so dass man von einer relativ gleichmäßigen Prüfempfindlichkeit unabhängig vom Ort des Fehlers sprechen kann.

Es wurde jedoch festgestellt, dass die Fehlersignalamplitude wesentlich auch von der Höhe der Magnetisierung im Material im Bereich des Prüfvolumens abhängt. Diese Magnetisierung kann jedoch nur bedingt so gesteuert werden, dass der Prüfling über seine gesamte Länge gleichmäßig magnetisiert ist. Dies verhindert bzw. beeinträchtigt bei herkömmlichen Vorrichtungen und Verfahren eine zuverlässige Interpretation von Fehlersignalen und führt beispielsweise bei der Prüfung von ferromagnetischen Rohren oder Stangen dazu, dass insbesondere in den Bereichen der Enden des Prüfguts Fehlersignale nicht mit ausreichender Sicherheit beurteilt werden können. Dadurch können relativ lange ungeprüfte Enden verbleiben.

Gemäß dem Vorschlag der Erfinder wird dieses Problem dadurch vermindert oder beseitigt, dass der Magnetisierungszustand des Prüfvolumens im Bereich der Streufluss-Sonde messtechnisch bestimmt wird unter Verwendung mindestens einer Magnetfeld-Sonde, die Magnetisierungssignale erzeugen kann, die ein Maß für den Magnetisierungszustand des Prüfguts im Bereich der Streufluss-Sonde repräsentieren. Die Sondensignale werden dann mittels der zugeordneten Magnetisierungssignale normiert, um normierte Sondensignale zu ermitteln. Diese werden dann zur Qualifizierung der Defekte ausgewertet.

Durch die Normierung mithilfe der Magnetisierungssignale können die Fehlersignale bzw. die Sondensignale der Streufluss-Sonde untereinander vergleichbar gemacht werden, auch wenn unterschiedliche Defekte in Bereichen unterschiedlicher Magnetisierungsstärke liegen. Somit kann eine hinreichend gleichmäßige Prüfempfindlichkeit dadurch hergestellt werden, dass der Magnetisierungszustand kontinuierlich erfasst wird und die Fehlersignalamplitude mit diesem Magnetisierungszustand normiert bzw. kompensiert wird. Somit kann die Variation der Prüfempfindlichkeit in Abhängigkeit von der im Prüfvolumen wirksamen Magnetisierung im Vergleich zum Stand der Technik erheblich reduziert und gegebenenfalls so weit unterdrückt werden, dass bei einer Prüfung von einer für die Prüfzwecke ausreichenden gleichmäßigen Prüfempfindlichkeit ausgegangen werden kann.

Bei vielen Ausführungsformen handelt es sich bei einer Magnetfeld-Sonde um eine gesonderte magnetfeldempfindliche Sonde, die zusätzlich zu einer Streufluss-Sonde vorgesehen ist, also um ein gesondertes Funktionselement, welches in einem geeigneten räumlichen Bezug zu mindestens einer zugeordneten Streufluss-Sonde angeordnet ist. Dann können die Streufluss- Sonde und die mindestens eine Magnetfeld-Sonde jeweils an einer für ihre Messaufgabe optimalen Position ggf. mit Abstand zueinander angeordnet werden. Zudem kann die Signalübertragung und -auswertung für beide Sondentypen getrennt optimiert werden. Es kann dasselbe Sondenprinzip genutzt werden (z.B. Hall-Sonde), die Sonden können aber auch nach unterschiedlichen Prinzipien arbeiten (z.B. Induktionssonde und Hall-Sonde).

Es ist jedoch auch möglich, dass eine Streufluss-Sonde gleichzeitig die Funktion einer Magnetfeld-Sonde übernimmt. Eine Magnetfeld-Sonde muss somit nicht zusätzlich zu einer Streufluss-Sonde vorgesehen sein. Vielmehr kann eine Streufluss-Sonde auch als Magnetfeld- Sonde verwendet werden. Diese Integration nutzt die Erkenntnis, dass ein und dieselbe magnetfeld-empfindliche Sonde beide Aufgaben erfüllen kann, denn das Sondensignal enthält sowohl Signalanteile, die auf die Detektion eines Fehlers zurückgehen, als auch Signalanteile, die die zu messende Magnetisierung repräsentieren. Diese Signalanteile (Fehlersignal-Anteil und Magnetisierungssignal-Anteil) können für die Auswertung voneinander getrennt bzw. separiert werden. Die Signalanteiltrennung kann über elektronische Filterkomponenten oder über Filteralgorithmen realisiert werden. Dies ist möglich, da die Fehlersignal-Anteile bei einer Durchlaufprüfung in einem Bereich relativ hoher Frequenzen liegen, während die Magnetisierungssignal-Anteile niederfrequent liegen.

Gemäß einer Weiterbildung weist die Vorrichtung mindestens einen Prüfkopf auf, in welchem eine Sondenanordnung mit mindestens einer Streufluss-Sonde sowie mindestens einer Magnetfeld-Sonde in fester räumlicher Beziehung zueinander angeordnet bzw. montiert sind. Dadurch kann ein kompakter Aufbau erreicht werden und die Zuordnung zwischen Streufluss- Sonde und zugeordneter Magnetfeld-Sonde (mindestens eine, häufig auch mehrere) bleibt im Betrieb ohne weitere Maßnahmen praktisch unverändert, wodurch dauerhaft zuverlässige Ergebnisse erzielt werden können.

Es ist grundsätzlich möglich, eine Magnetfeld-Sonde außerhalb des Prüfkopfs anzuordnen. Der erfasste Magnetisierungszustand sollte aber repräsentativ sein für den Ort der zu kompensierenden Streufluss-Sonde. Das geht am besten über eine räumliche Nähe sowie einen möglichst kleinen Gradienten des Magnetisierungszustandes zwischen Magnetfeld- Sensor und Streufluss-Sensor. Daher ist die Unterbringung von Magnetfeld-Sonden im Prüfkopf bevorzugt.

In vielen Fällen ist es so, dass die Streufluss-Sonde mit ihrer Haupt-Sensitivitätsrichtung so angeordnet ist, dass eine senkrecht zur Oberfläche des Prüflings orientierte Normalkomponente des Streufelds mit hoher Empfindlichkeit erfasst werden kann.

Im Gegensatz dazu ist vorzugsweise vorgesehen, dass zum Ermitteln des Magnetisierungszustands eine Parallelkomponente des Magnetfelds in einem Nahbereich um die Streufluss-Sonde gemessen wird. Die Parallelkomponente ist diejenige Komponente, die im Wesentlichen parallel zur Oberfläche des Prüfguts und im Wesentlichen parallel zur Haupt- Magnetisierungsrichtung bzw. zu den Feldlinien des Magnetisierungsfeldes gerichtet ist. Die Magnetfeld-Sonde kann somit mit ihrer Haupt-Sensitivitätsrichtung mehr oder weniger orthogonal zu der senkrecht zur Oberfläche des Prüflings orientierten Oberflächennormalen und/oder zur Haupt-Sensitivitätsrichtung der Streufluss-Sonde ausgerichtet sein.

Alternativ oder zusätzlich dazu kann eine Streufluss-Sonde auch die Änderung der Parallelkomponente des Streufeldes erfassen. In diesem Fall lägen die Haupt- Sensitivitätsrichtungen von Streufluss-Sonde und Magnetfeld-Sonde in einer Ebenen, ggf. parallel zueinander.

Vorzugsweise wird zum Erfassen des Magnetisierungszustands eine im Wesentlichen parallel zur Oberfläche des Prüfguts und zur Hauptmagnetisierungsrichtung gerichtete Magnetfeldkomponente (die Parallelkomponente) gemessen.

Das Parallelfeld entspricht derjenigen Komponente der magnetischen Feldstärke an der Prüfgutoberfläche, die parallel zur Prüfgutoberfläche verläuft. Bei der Längsfehlerprüfung, bei der die Hauptmagnetisierungsrichtung des Magnetisierungsfelds im Wesentlichen in Umfangsrichtung des Prüfguts verläuft, verläuft die Parallelkomponente in einer senkrecht zur Längsachse des Prüfguts liegenden Ebene. In diesem Fall wird die Parallelkomponente in dieser Anmeldung auch als Tangentialkomponente bezeichnet. Eine Messung des Tangentialfeldes ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn es sich bei dem Prüfgut um ein ferromagnetisches Rohr handelt.

Bei der Querfehlerprüfung, bei der die Hauptmagnetisierungsrichtung des Magnetisierungsfelds im Wesentlichen in Längsrichtung bzw. Axialrichtung des Prüfguts verläuft, verläuft die Parallelkomponente im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Prüfguts. In diesem Fall kann die Parallelkomponente auch als Axialkomponente bezeichnet werden.

Die Bezeichnungen „im Wesentlichen parallel“ oder „im Wesentlichen tangential“ bedeuten, dass geringe Abweichungen von den mathematisch exakten Richtungen möglich sind, z.B. um maximal 20° oder maximal 15° oder maximal 10°.

Die Magnetfeldmessung über parallel zur Prüflingsoberfläche verlaufende Magnetfeldkomponenten außerhalb des Prüflings berücksichtigt, dass die Magnetisierung in einem Prüfling nicht direkt gemessen werden kann. Im Fall der Rohrprüfung hat sich herausgestellt, dass die Magnetisierung in der Rohrwand besonders gut über die Parallelkomponente, insbesondere über das sogenannte Tangentialfeld oder T-Feld, hergeleitet werden kann. Der Proportionalitätsfaktor zwischen der Magnetisierung des Prüfguts und dem Parallelfeld bzw. dem Tangentialfeld direkt an der Rohroberfläche entspricht dem Verhältnis der magnetischen Leitfähigkeiten von Luft und dem Rohrmaterial. Damit kann der Magnetisierungszustand im von der Streufluss-Sonde erfassten Prüfvolumen in guter Näherung durch Messung der Magnetfeldkomponente im Nahbereich um die Streufluss-Sonde ermittelt werden.

Es kann günstig sein, zusätzlich zu der Parallelkomponente, die parallel zur Hauptmagnetisierungsrichtung orientiert ist, auch noch eine Parallelkomponente zu messen, die orthogonal oder schräg dazu verläuft. Dadurch wird eine zweidimensionale Magnetfeldmessung realisiert. Diese kann z.B. günstig sein, um Fehlersignale bei nicht-idealen Magnetisierungsbedingungen zu normieren und/oder zur Charakterisierung von Schrägfehlern.

Wenn die (mindestens eine) Magnetfeld-Sonde zusätzlich zur (mindestens einen) Streufluss- Sonde vorgesehen ist, kann sie dazu sowohl in radialer Richtung als auch in axialer Richtung gegenüber dem Ort der Streufluss-Sonde versetzt sein, dieser Versatz kann bei der Interpretation der Fehlersignale berücksichtigt werden. Alternativ dazu können sowohl die Streufluss-Signale als auch die Magnetisierungssignale mit derselben Sonde aufgenommen werden. In diesem Fall erfasst eine in einem endlichen Prüfabstand zur Oberfläche des Prüfguts positionierte, magnetfeldempfindliche Sonde sowohl die Gleichfeld als auch die Wechselfeldanteile des Magnetfelds in Richtung der Haupt- Magnetisierungsrichtung. Die nachfolgende Signalverarbeitungseinrichtung trennt das so erfasste Signal auf in einen sich nur langsam verändernden Gleichfeldanteil und den darauf überlagerten Wechselfeldanteil. Der Gleichfeldanteil repräsentiert in der nachfolgenden Verarbeitung den Magnetisierungszustand, der Wechselfeldanteil die Sondensignale, welche ein Maß für die Stärke des durch Defekte verursachten Streufeldes am abgetasteten Ort ist.

Besonders günstig ist es in vielen Fällen, wenn die Streufluss-Sonde und die Magnetfeld-Sonde auf dem gleichen Messprinzip beruhen und lediglich mit unterschiedlicher Orientierung ihrer Sensitivitätsrichtung eingebaut werden. Beispielsweise kann es sich bei der Streufluss-Sonde und der Magnetfeld-Sonde jeweils um ein Hall-Element handeln.

Vorzugsweise wird eine (ggf. langsam variierende) Gleichfeldkomponente des Magnetisierungssignals ermittelt und zur Normierung des Sondensignals genutzt. Es hat sich herausgestellt, dass diese Komponente besonders zuverlässig mit der aktuelle Magnetisierungsstärke im erfassten Bereich des Prüflings korreliert.

Um eine effiziente Prüfung mit an die Prüfaufgabe angepasster, gegebenenfalls hoher Ortsauflösung zu erreichen, ist bei bevorzugten Ausführungsformen vorgesehen, dass die Sondenanordnung ein Sonden-Array mit einer Vielzahl von Streufluss-Sonden aufweist, welche in einer ersten Richtung in gerader Reihe nebeneinander angeordnet sind. Vorzugsweise sind dann zum Erfassen des Magnetisierungszustands zwei oder mehr Magnetfeld-Sonden vorgesehen, die parallel zu dieser ersten Richtung in einer geraden Reihe mit Abstand zueinander angeordnet sind. Es kann auch ausreichen, nur eine Magnetfeldsonde zu nutzen.

Die Anzahl von Magnetfeld-Sonden kann dabei deutlich kleiner sein als die Anzahl von Streufluss-Sonden, so dass nicht jeder Streufluss-Sonde eine eigene Magnetfeld-Sonde zugeordnet sein muss. Vielmehr kann es so sein, dass aus den Magnetisierungssignalen, die durch mehrere Magnetfeld-Sonden erfasst werden, durch Interpolation jeweils die am Ort einer bestimmten Streufluss-Sonde wirkende Magnetisierung abgeleitet werden kann. Bei manchen Ausführungsformen gibt es mindestens zehnmal so viele Streufluss-Sonden wie Magnetfeld- Sonden, wodurch einerseits eine ausreichende Ortsauflösung der Streuflussprüfung erzielt und andererseits der apparative Aufwand zur Magnetfeldmessung begrenzt werden kann. Vorzugsweise sind die Streufluss-Sonden an einer dem Prüfling zuzuwendenden Seite der Sondenanordnung und die Magnetfeld-Sonde(n) mit Abstand hinter den Streufluss-Sonden angeordnet, also in etwas größerem Abstand zum Prüfgut. Dadurch kann eine hohe Ortsauflösung der Fehlerdetektion durch Streuflussmessung mit ausreichend genauer Erfassung des Magnetisierungszustands bei den einzelnen Streufluss-Sonden kombiniert werden.

Bei manchen Ausführungsformen sind die Streufluss-Sonden in gleichmäßigen Abständen zueinander angeordnet und die Magnetfeld-Sonden sind in ungleichmäßigen Abständen zueinander angeordnet, wobei vorzugsweise in Endbereichen der Sondenanordnung eine Dichte von Magnetfeld-Sonden größer ist als in einem Mittelbereich der Sondenanordnung. Das kann ggf. für die Messwerterfassung im Bereich der Prüflingsenden vorteilhaft sein.

Bei bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass das Sondensignal einer Streufluss- Sonde eine Signalamplitude aufweist und dass zur Normierung des Sondensignals die Signalamplitude mit einem Kompensationsfaktor multipliziert wird, der eine Magnetisierungsabhängigkeit der Prüfempfindlichkeit wenigstens teilweise kompensiert. Eine solche Multiplikationsoperation kann im Rahmen der Auswertung für viele Streufluss-Sonden gleichzeitig relativ schnell durchgeführt werden. Der Kompensationsfaktor kann beispielsweise tendenziell umgekehrt proportional zur Stärke der Magnetisierung des von der Streufluss-Sonde abgetasteten Prüfvolumens sein.

Bei bevorzugten Verfahren und Vorrichtungen werden geeignete Kompensationsfaktoren nicht aufgrund theoretischer Zusammenhänge abgeschätzt, sondern basierend auf Messungen und geprüften Extrapolationen und/oder Interpolationen sehr präzise ermittelt. Bei manchen Verfahren werden an einem mit mindestens einem Abgleichfehler ausgestatteten Abgleichabschnitt des Prüflings Kalibriermessungen durchgeführt, um eine Kompensationskurve zu ermitteln, die einen funktionalen Zusammenhang zwischen einem Magnetisierungszustand des Prüflings bei unterschiedlich starken externen Magnetfeldern, korrespondierenden Magnetisierungssignalen einer Magnetfeld-Sonde und einer durch den Abgleichfehler erzeugten Signalamplitude des Sondensignals beschreibt. Bei der Auswertung der Sondensignale werden dann Kompensationsfaktoren zur Normierung von Sondensignalen aus der Kompensationskurve abgeleitet. Der Begriff „Abgleichfehler“ beschreibt hier einen Norm-Defekt, dessen Breite und Tiefe in der Regel durch Standards vorgegeben sind, um vergleichbare Prüfergebnisse zu ermöglichen. Um zu erreichen, dass gleiche Fehler an unterschiedlichen Längspositionen eines Prüfguts, beispielsweise eines zu prüfenden ferromagnetischen Rohrs, das gleiche Sondensignal erzeugen, müsste die Magnetisierung über die Länge des Prüfguts hinweg konstant sein. Allerdings wurde festgestellt, dass vor allem an den Rohrenden bzw. in den Endbereichen eines Prüflings die tatsächliche Magnetisierung von der Magnetisierung im Mittelbereich des Prüfguts erheblich abweichen kann. Auch Wanddickenvariationen, wie beispielsweise fertigungsbedingte Polygone oder Exzentrizitäten, sowie beispielsweise eine exzentrische Lage eines Prüfguts und auch Induktionseffekte bei Magnetfeldänderungen haben starken Einfluss auf die im Prüfvolumen effektiv vorliegende Magnetisierung.

Bei manchen Verfahren wird eine Variation des Magnetisierungszustands in Abhängigkeit von einer Axialposition eines zu prüfenden Prüfabschnitts bei der Ermittlung des für den Prüfabschnitt anzuwendenden Korrekturfaktors berücksichtigt, indem bei der Ermittlung des Korrekturfaktors ein axialer Versatz zwischen dem Abgleichabschnitt und dem Prüfabschnitt ermittelt und der Korrekturfaktor in Abhängigkeit von diesem Versatz modifiziert wird. Damit kann erreicht werden, dass eine angemessene Kompensation der Fehlersignalamplitude mit relativ geringem Rechenaufwand auch dann möglich ist, wenn die Kalibrierungsmessung bzw. der Abgleich mit einem Norm-Defekt nicht in der axialen Position des später zu bewertenden Defekts durchgeführt wurde.

Aufwändige Untersuchungen der Erfinder haben gezeigt, dass es in vielen Fällen möglich ist, den Korrekturfaktor für eine axiale Position in einem Prüfabschnitt anhand einer verschobenen Kompensationskurve zu ermitteln, wobei die verschobene Kompensationskurve die Kurvenform der im Kalibrierabschnitt ermittelten Kompensationskurve aufweist und diese Kompensationskurve lediglich um einen dem axialen Versatz entsprechenden Verschiebungswert gegenüber der im Kalibrierabschnitt ermittelten Kompensationskurve verschoben ist. Aufgrund dieser zulässigen Vereinfachung sind besonders schnelle Kalibriermessungen möglich, um für jede Axialposition am Prüfgut einen lokal richtigen Kompensationsfaktor zu ermitteln.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nachfolgend anhand der Figuren erläutert sind. Fig. 1 zeigt Teilsysteme eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Streuflussprüfung von ferromagnetischem Prüfgut mit einem rotierenden Teilsystem (Fig. 1A) für die Prüfung auf Fehler mit überwiegender Komponente längs zur Prüfgutachse und einem stationären Teilsystem (Fig. 1B) für die Prüfung auf Fehler mit überwiegender Komponente quer zur Prüfgutachse;

Fig. 2 zeigt Fehlertyp-spezifische Streuflussfelder an einen Schnitt durch ein Rohr;

Fig. 3 zeigt Details zur Auslegung der Sondenanordnung sowie die quer zur Längsachse des Rohrs gerichtete Hauptmagnetisierungsrichtung für ein rotierende Teilsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Fig. 4 zeigt Details zur Auslegung der Sondenanordnung sowie die entlang der Längsachse des Rohrs gerichtete die Hauptmagnetisierungsrichtung für ein stationäres Teilsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Fig. 5A bis 5C zeigen schematische Verläufe von Magnetfeldlinien in verschiedenen Phasen einer Durchlaufprüfung zur Veranschaulichung von Unterschieden bei der Magnetisierung zwischen Rohrenden und Rohrmitte;

Fig. 6 zeigt schematisch den Verlauf der Stärke der Magnetisierung beim Durchlauf eines Rohres durch eine Prüfvorrichtung;

Fig. 7 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Prüfkopfes gemäß einem Ausführungsbeispiel mit ca. 100 Streufluss-Sonden und fünf zugeordneten Magnetfeld-Sonden;

Fig. 8 zeigt eine schematische Ansicht der in Fig. 7 dargestellten Anordnung in Längsrichtung eines Rohres während der Prüfung;

Fig. 9 zeigt einen Prüfkopf zwischen zwei Polschuhen, wobei die Magnetfeldstärke in axialer Richtung des Prüfkopfs variiert;

Fig. 10 zeigt ein Diagramm, das die Abhängigkeit des gemessenen und interpolierten T- Feldes vom Ort entlang der Längsrichtung des Prüfkopfs darstellt;

Fig. 11 zeigt Kompensationskurven für Innenfehler und Außenfehler; Fig. 12 zeigt die Verschiebung einer Kompensationskurve;

Fig. 13 zeigt die Ermitlung von Korrekturfaktoren;

Fig. 14 zeigt schematisch den Effekt der Kompensation auf die Fehlersignalamplituden,

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Ausführungsbeispiele der beanspruchten Erfindung werden im Folgenden anhand einer Vorrichtung zur Streuflussprüfung von ferromagnetischem Prüfgut in Form von warm gewalzten ferromagnetischen Rohren im Durchlaufverfahren erläutert. Die Vorrichtung ist für den Nachweis von Defekten bzw. Unvollkommenheiten oder Ungänzen unterschiedlicher Art ausgelegt und kann beispielsweise Walzfehler sowohl an der Rohrinnenseite (Innenfehler) als auch an der Rohraußenseite (Außenfehler) zuverlässig detektieren. Dabei können sowohl Längsfehler (Fehler mit Hauptausdehnungsrichtung parallel zur Rohrlängsachse) als auch Querfehler (Fehler mit Haupterstreckungsrichtung in Umfangsrichtung bzw. senkrecht zur Rohrlängsachse) und Schrägfehler (quer zur Längsrichtung und zur Umfangsrichtung) zuverlässig aufgefunden und charakterisiert werden.

Bei einer Ausführungsform sind zwei Teilsysteme in einem Multiprüfblock integriert. Für die Längsfehlerprüfung ist ein rotierendes Teilsystem vorgesehen, dessen Grundprinzip anhand von Fig. 1A erläutert wird. Für die Querfehlerprüfung ist ein stationäres Teilsystem mit einer ringförmigen Anordnung mit mehreren um den Umfang der Anordnung verteilten Sensor-Arrays beispielsweise entsprechend der Anordnung in Fig. 1B vorgesehen. Die Teilsysteme sind in Durchlaufrichtung des Rohres hintereinander angeordnet, wobei die Reihenfolge beliebig sein kann. Bei anderen, nicht näher dargestellten Ausführungsformen kann ein einziges System ausreichen, z.B. ein einziges rotierendes System.

Das rotierende Teilsystem hat einen Rotierkopf mit einem um das Prüfgut PR herum rotierenden Ringjoch RJ, welches an diametral gegenüberliegenden Stellen radial zur Prüflingsoberfläche ausgerichtete Polschuhe PS aufweist, an denen Magnetisierungswicklungen MW angebracht sind. Hierdurch wird in der Rohrwand ein magnetischer Fluss bzw. ein Magnetfeld MF (Gleichfeld) erzeugt, dessen Feldlinien in Umfangsrichtung des Prüflings, also senkrecht zur Längsrichtung des Rohres, verlaufen. An dem Rotor sind jeweils in Umfangsrichtung zwischen den Polschuhen Prüfköpfe PK angeordnet, die jeweils ein oder mehrere Sonden-Arrays SA enthalten, wobei jedes Sonden- Array eine Vielzahl von einzelnen Streufluss-Sonden SO umfasst. Das Ringjoch zusammen mit den Polschuhen PS und den Prüfköpfen PK dreht sich bei der Prüfung je nach Typ des rotierenden Teilsystems mit Drehzahlen zwischen ca. 30 und ca. 1200 mim¹. Das zu prüfende Rohr wird gleichzeitig mit einer Prüfgeschwindigkeit (beispielsweise bis zu 3 m/s oder mehr) in Durchlaufrichtung vorwärts transportiert. Die Prüfköpfe schleifen dabei auf der Rohroberfläche und tasten diese auf einer schraubenförmigen Bahn lückenlos ab. Die Sonden SO des Sonden-Arrays sind innerhalb der Prüfköpfe in einem kleinen Prüfabstand AB zur Oberfläche OB des Prüfguts angeordnet, der zum Beispiel in der Größenordnung von 0,2 mm bis 2 mm liegen kann (vgl. Fig. 3). Dadurch, dass die Magnetfeldlinien in Umfangsrichtung verlaufen, ist diese Prüfung besonders empfindlich für Längsfehler LF-A an der Rohraußenseite und Längsfehler LF-I an der Rohrinnenseite, die den Magnetfluss in Umfangsrichtung maximal stören und dadurch starke Streuflussfelder (Fig. 2) erzeugen.

Bei dem stationären System (Fig. 1B) für die Querfehlerprüfung wird eine nicht näher dargestellte Gleichfeld-Magnetisierungseinrichtung verwendet, die ein Magnetfeld MF in Längsrichtung des durchlaufenden Rohres erzeugt. Zwei Ringe von Sonden-Arrays mit in Umfangsrichtung auf Lücke angeordneten Sonden-Arrays SA sind ringförmig um den Prüfling angeordnet und tasten bei der Durchlaufprüfung den Prüfling in dessen Längsrichtung ab. Da der Magnetfluss in Längsrichtung verläuft, wird er besonders stark durch in Umfangsrichtung verlaufende Querfehler an der Außenseite (QF-A) und Querfehler an der Innenseite (QF-I) gestört, so dass diese Anordnung für Querfehlerprüfung hohe Prüfempfindlichkeit aufweist.

Die elektrischen Signale SIG-SO der Streufluss-Sonden der Sonden-Arrays, d.h. die Sondensignale, werden einer gemeinsamen Auswerteeinrichtung AW zugeführt, in der die Qualifizierung der Defekte erfolgt. Da die Sondensignale während der Prüfung von einem Fehler bzw. Defekt verursacht werden und für diesen charakteristisch sind, werden die Sondensignale hier auch als „Fehlersignale“ oder „Prüfsignale“ bezeichnet.

Jeder Typ von Fehlern verursacht bestimmte, Fehlertyp-spezifische Streuflussfelder, deren Eigenschaften an der Signalform und der in dem Signal enthaltenen Frequenzen erkannt werden kann. Fig. 2 zeigt beispielsweise einen Schnitt durch ein Rohr senkrecht zur Längsrichtung sowie die in Umfangsrichtung verlaufenden Magnetfeldlinien des Magnetisierungsfeldes MF. Ein in Längsrichtung verlaufender Außenfehler LF-A erzeugt ein in der Nähe des Außenfehlers relativ eng konzentriertes Streufluss-Feld SF-A. Ein in Längsrichtung verlaufender Innenfehler LF-I gleicher Dimensionen erzeugt dagegen auf der Rohraußenseite ein unscharferes, stärker örtlich verschmiertes bzw. ausgeweitetes oder verbreitertes Streuflussfeld SF-I mit geringerer Amplitude. Oberhalb der Streuflussfelder sind jeweils typische Signalformen der Sondensignale beim Überlauf einer Sonde in Umfangsrichtung gezeigt. Dabei entspricht die y-Achse der Signalamplitude A und die x-Achse der Zeit t bzw. dem Ort beim Umlauf der Sonde.

Anhand der Fig. 3 und 4 werden nun Details zur Auslegung der Sondenanordnungen für das rotierende System (Fig. 3) und das stationäre System (Fig. 4) erläutert. Die Sondenanordnung SA-R für das rotierende System hat eine Vielzahl von nominell identischen einzelnen Sonden SO1, SO2 etc., die ein Sonden-Array SA bilden und in einer geraden Reihe entlang einer ersten Richtung R1 angeordnet sind, die parallel zur Längsachse des Rohres verläuft. Das Sonden- Array SA ist in einem Prüfkopf PK eingebaut (vgl. z.B. Fig. 7). Bei rotierendem System bewegt sich die Sondenanordnung als Ganzes in Umfangsrichtung des Prüflings um den Prüfling herum in einer zweiten Richtung R2, die senkrecht zur ersten Richtung R1 verläuft. Durch die gleichzeitig ablaufende Längsbewegung des Prüflings PR tastet jede der einzelnen Sonden SO1 , SO2 eine relativ schmale Prüfspur PS ab, die spiralförmig um den Prüfling herum verläuft, wobei die Prüfspur schräg zur ersten und zur zweiten Richtung verläuft. Alle Sonden des Sonden-Arrays tasten gemeinsam eine relativ hohe Prüfbreite mit einer Vielzahl von zueinander parallelen Prüfspuren ab.

Eine entsprechende Anordnung ergibt sich bei der Sondenanordnung SA-T für die Querfehlerprüfung (vgl. Fig. 4). Die Sondenanordnung SA-T hat eine Vielzahl von Einzelsonden SO1 , SO2 etc., die in der ersten Richtung R1 in Reihe nebeneinander angeordnet sind, wobei die erste Richtung hier der Umfangsrichtung des Prüfguts PR entspricht. Die Sondenanordnung ist stationär, während sich das Prüfgut parallel zu seiner Längsrichtung bewegt, so dass das Sonden-Array die Prüflingsoberfläche in einer Abtastrichtung abtastet, die der zweiten Richtung R2 senkrecht zur ersten Richtung R1 entspricht. Auch hier deckt jede einzelne Sonde eine relativ schmale Prüfspur PS ab, wobei die Gesamtheit der Prüfspuren in Umfangsrichtung eine vielfach größere Prüfbreite der Sondenanordnung ergibt. Das in Längsrichtung des Rohres verlaufende Magnetfeld MF wird an einem Querfehler QF-A aus dem Prüflingsmaterial herausgedrängt und mittels der Sonden des Sonden-Arrays SA detektiert.

Die Höhe bzw. die Amplitude eines Fehlersignals (Streuflusssignal) hängt nicht nur von der Beschaffenheit des Fehlers ab, sondern auch von der Stärke des Magnetfeldes im Prüfling, also beispielsweise in der Rohrwand, am Ort des Fehlers. Damit beispielsweise bei der Rohrprüfung der gleiche Fehler an unterschiedlichen Längspositionen des Rohres das gleiche Fehlersignal erzeugt, müsste die Magnetisierung über die Rohrlänge konstant sein. Dies ist jedoch erfahrungsgemäß nicht der Fall. Vor allem an den Rohrenden weicht die lokal vorliegende Magnetisierung von der Magnetisierung in der Rohrmitte (in Längsrichtung gesehen) ab. Auch Wanddickenvariationen können zu Schwankungen in der Magnetisierung führen. Zudem können sich dynamische Effekte beim Auf- und Abbau der Magnetfelder ergeben, insbesondere beim Einlaufen eines Rohres in eine Prüfapparatur und beim Auslaufen.

Wie in Fig. 5 schematisch dargestellt, werden durch das Einlaufen des Rohres PR bzw. des Prüflings PR zwischen die Polschuhe die Magnetfeldlinien aus der Luft in das besser leitende, ferromagnetische Rohr hineingezogen (Fig. 5A). Dies führt zu einer höheren Magnetisierung an den Rohrenden. Erst wenn eine gewisse Länge des Rohres wieder aus dem Polschuh hinausragt (Fig. 5C) erreicht die Magnetisierung ihren nominalen Wert in großem Abstand von den Rohrenden. Je nachdem, wie schnell die Vorschubgeschwindigkeit des Rohres ist, kann das Erreichen der nominalen Magnetisierung aufgrund von Induktionseffekten oder durch Steuern des Spulenstroms verzögert oder auf andere Weise beeinflusst werden.

Die Fig. 6 zeigt schematisch den exemplarischen Verlauf der Stärke der Magnetisierung beim Durchlauf eines Rohres durch eine Prüfvorrichtung. Auf der Abszisse ist die Position POS in Längsrichtung (erste Richtung R1) angegeben, auf der Ordinate ein später noch erläutertes Maß für die Stärke der Magnetisierung MAG. Beim Einlauf EIN ergibt sich zunächst aufgrund der Feldlinienkonzentration eine höhere Magnetisierung, die dann aufgrund von Einschwingvorgängen stark abfällt. Die Stromregelung REG der Magnetfeldspulen wirken dem dann entgegen, so dass über den größten Teil der Durchlaufstrecke bzw. Rohrlänge die gewünschte nominelle Magnetisierung MAG-N mit nur geringen Schwankungen vorliegt. Beim Auslauf AUS gibt es dann wieder Effekte der Steuerung und der Feldlinienkonzentration (vergleiche Fig. 5).

Die Schwankungen der Magnetisierung unter anderem beim Einlaufen und Auslaufen führen zu Schwankungen und Undefinierten Zuständen hinsichtlich der Prüfempfindlichkeit, unter anderem weil nicht klar ist, ob ein starkes Fehlersignal auf einen besonders großen Fehler oder auf eine starke Magnetisierung zurückzuführen ist. Da somit die Prüfergebnisse an den Rohrenden nicht hinreichend zuverlässig sind, spricht man von „ungeprüften Enden“.

Im Folgenden wird erläutert, auf welche Weise gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eine gleichmäßige Prüfempfindlichkeit im Wesentlichen über die gesamte Rohrlänge erzielt werden kann. Die gleichmäßige Prüfempfindlichkeit wird dabei im Kern dadurch hergestellt, dass der Magnetisierungszustand des Prüflings kontinuierlich erfasst wird und die Fehlersignalamplituden mit diesem Magnetisierungszustand normiert bzw. kompensiert werden.

Anhand der Fig. 7 und 8 werden einige konstruktive Maßnahmen erläutert, die beim Ausführungsbeispiel realisiert sind, um zur Vergleichmäßigung der Prüfempfindlichkeit beizutragen. Fig. 7 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Prüfkopfes PK, der in einer Prüfkonfiguration mit Abstand AB zur Oberfläche des Prüflings PR angeordnet ist. An der dem Prüfling zugewandten Seite ist das Sonden-Array SA angebracht, das eine gerade Reihe mit einer großen Anzahl von Streufluss-Sonden SO bzw. Prüfsonden SO aufweist, z.B. 40 oder mehr oder 70 oder mehr, im Beispielsfall zwischen 90 und 100 untereinander identische Streufluss-Sonden.

Mit geringem Abstand hinter dem Sonden-Array ist eine geringere Anzahl von Magnetfeldsonden SM1 bis SM5 angeordnet, und zwar ebenfalls in einer geraden Reihe. Die Magnetfeld-Sonden sind hier mit gleichmäßigen Abständen zueinander angeordnet, die Abstände können jedoch auch ungleichmäßig sein, insbesondere an den Endbereichen geringer als in der Mitte. Die Anordnung ist so gewählt, dass jeder der Streufluss-Sonden mindestens eine Magnetfeld-Sonde zugeordnet ist, die Magnetisierungssignale erzeugen kann, die ein Maß für den Magnetisierungszustand des Prüfguts im Bereich der Streufluss-Sonde repräsentiert. Beispielsweise kann im Wege einer Interpolation die Magnetisierung am Ort der Streufluss-Sonde SO30 mithilfe der Magnetisierungssignale der nächstliegenden beiden Magnetfeld-Sonden SM2 und SM3 ermittelt werden, wie später noch erläutert wird.

Die Fig. 8 zeigt eine schematische Ansicht der in Fig. 7 dargestellten Anordnung in Längsrichtung des Rohres. Der Prüfkopf PK ist hier unmittelbar oberhalb eines Längsfehlers LF-A an der Außenseite des Rohres gezeigt.

Der gezeigte Prüfkopf PK ist dafür ausgelegt, ein Maß für die Magnetisierung des Prüflings dadurch zu ermitteln, dass eine parallel zur Prüfgutoberfläche und parallel zur Hauptmagnetisierungsrichtung vorliegende Feldkomponente gemessen wird, die hier als Parallelkomponente bezeichnet werden kann. Genauer gesagt wird das sogenannte Tangentialfeld oder T-Feld gemessen. Der gemessene Wert des Magnetisierungssignals wird daher auch als T-Feld-Wert bezeichnet. Das Tangentialfeld TAN entspricht derjenigen Komponenten der magnetischen Feldstärke an der Prüflingsoberfläche, die derjenigen Parallelkomponente entspricht, die tangential zum Rohr, also in einer senkrecht zur Rohrlängsachse liegenden Ebene parallel zur Oberfläche und parallel zu den Feldlinien des in Umfangsrichtung verlaufenden Magnetfeldes MF verläuft. Orthogonal dazu, also Normalenrichtung des Rohrs, verläuft die Radialkomponente RAD des im Bereich der Oberfläche messbaren Magnetfeldes.

Nach den Erkenntnissen der Erfinder eignet sich die Messung des Tangentialfeldes bei der Prüfung auf Längsfehler z.B. an Rohren besonders gut zur Bestimmung der Magnetisierung, da der Proportionalitätsfaktor zwischen der Magnetisierung im Prüfgut, hier also im Inneren des Rohrmaterials, und dem T-Feld nahe der Rohroberfläche dem Verhältnis der magnetischen Leitfähigkeiten von Luft (|JL) und dem Rohrmaterial (JJR) entspricht.

Idealerweise verläuft die Hauptmagnetisierungsrichtung bei einem rotierenden System exakt senkrecht zur Längsachse des Rohrs entlang des Rohrumfangs. Abweichungen von der idealen Ausrichtung der magnetischen Feldlinien verursachen vor allem bei der Prüfung auf Defekte, die nicht exakt zur Längsachse des Rohrs ausgerichtet sind, eine Variation des Streufluss- Signals, welche die Exaktheit des Prüfergebnisses verschlechtern kann. Eine Normierung dieser Variation kann durch zusätzliche Messung der im Wesentlichen senkrecht zur Hauptmagnetisierungsrichtung und parallel zur Längsachse des Rohrs liegende Komponente des Magnetfelds erreicht werden. Diese Komponente kann als Orthogonalkomponente bezeichnet werden, da sie senkrecht zur Hauptmagnetisierungsrichtung orientiert ist. Vorliegend kann sie auch als Axialkomponente bezeichnet werden, da sie bei dieser Messkonfiguration parallel zur Axialrichtung des Prüfguts liegt. Diese Komponente kann durch ein oder mehrere zusätzliche magnetempfindliche Sonden erfasst werden. In einer weiteren Ausführungsform kann dieselbe Magnetfeld-Sonde, die das Parallelfeld erfasst, auch die senkrecht zur Hauptmagnetisierungsrichtung liegende Komponenten des Magnetisierungszustandes, oder auch den Betrag und den Winkel des Magnetisierungszustandes erfassen. Wird somit die Magnetisierung in zwei zueinander orthogonalen oder schräg zueinander verlaufenden Richtungen erfasst, die innerhalb einer (parallel zur Prüfgutoberfläche liegenden) Tangentenebene liegen, können auch solche Effekte noch erfasst und bei der Fehlersignalnormierung berücksichtigt werden.

Die Streufeld-Sonden (Prüfsonden, Fehlersonden) SO sind dagegen so ausgelegt, dass sie die Radialkomponente RAD der magnetischen Feldstärke an der Oberfläche messen. Diese wird vor allem durch den Streufluss an Defekten gebildet, nämlich dort, wo die magnetischen Feldlinien durch einen Defekt aus dem Rohrmaterial herausgedrängt werden. In Fig. 8 sind die unterschiedlichen Sensitivitätsrichtungen der Streufluss-Sonde (Messung der Radialkomponente) und der Magnetfeld-Sonden (Messung des T-Felds) durch Pfeile charakterisiert.

Die Streufluss-Sonden SO und die Magnetfeld-Sonden SM sind hier vom gleichen Sonden-Typ, nämlich Hall-Sonden. Sie sind strukturell identisch zueinander, unterscheiden sich aber voneinander durch die Orientierung ihrer Haupt-Sensitivitätsrichtung (Pfeile in Fig. 8), also der Richtung maximaler Empfindlichkeit. Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass die Signale für das T-Feld mit DC-Kopplung (Gleichfeldkopplung) erfasst werden, während die Streufluss- Sonden (Sonden zur Fehlerdetektion) mit AC-Kopplung (Wechselfeldkopplung) arbeiten, also nur die Änderung der Streufelder erfassen.

Die Magnetfeld-Sonden (bzw. T-Feld-Sonden) können im Prüfkopf beispielsweise wie folgt positioniert werden: eine mittlere Magnetfeld-Sonde SM3 in der Mitte, jeweils eine (SM1, SM5) an jedem der axialen Enden eines Sonden- Arrays und jeweils eine (SM2, SM4) zwischen den Magnetfeld-Sondern an den Enden und der mittleren Magnetfeld-Sonde. Somit können fünf Magnetfeld-Sondern ausreichen. Bevor die Positionen dieser T-Feld-Sondern festgelegt werden, sollte der Verlauf des Tangentialfeldes in axialer Richtung für die verwendeten Polschuhe, Luftspalte und Rohrdimensionen bekannt sein. Abhängig davon kann es beispielsweise sinnvoll sein, anstelle gleichmäßiger axialer Abstände (vgl. Fig. 7) zwischen den Magnetfeld-Sondern ungleichmäßig Abstände vorzusehen, indem in den axialen

Randbereichen die Magnetfeldsonden enger zusammensitzen.

Im Gegensatz zu den Streufluss-Sonden SO, die für die Fehlerdetektion möglichst nah an der Prüflingsoberfläche angeordnet sein sollten, um hochfrequente Feldänderungen zu detektieren, können die Magnetfeld-Sonden einen größeren Abstand zum Prüfling haben, weil sie eher niederfrequenten Feldänderungen detektieren.

Anhand der Fig. 9 und 10 werden nun Auslegungshilfen zur Anordnung von Magnetfeld-Sonden erläutert. Für die angestrebte T-Feld-Kompensation (zur Vergleichmäßigung der Prüfempfindlichkeit) soll für jede Streufluss-Sonde SO ein zugehöriger T-Feld-Wert vorliegen. Bei fünf Magnetfeld-Sonden S 1 bis SM5 werden die T-Feld-Werte für diejenigen Streufluss- Sonden, die nicht direkt unter einer Magnetfeld-Sonde angeordnet sind, interpoliert.

Fig. 9 zeigt dazu einen Prüfkopf PK zwischen zwei Polschuhen PS. Das im Bereich des Prüfkopfes erzeugte Magnetfeld variiert in axialer Richtung, wobei die Magnetfeldstärke (illustriert durch die Länge der Pfeile) im Mittelbereich größer ist als in der Nähe der axialen Enden.

Fig. 10 zeigt ein entsprechendes Diagramm, das die Abhängigkeit des gemessenen T-Feldes T-F vom Ort entlang des Prüfkopfs zeigt. Die Kreuze repräsentieren die Magnetfeldsignale (T- Feld-Werte) der Magnetfeld-Sonden. Die gestrichelten Linien repräsentieren linear interpolierte T-Feld-Werte, die durchgezogene Linie den tatsächlichen T-Feld Verlauf. Während im mittleren Bereich (Magnetfeld-Sonden SM2. SM3 und SM4) die interpolierten Werte nahe an den tatsächlichen Werten liegen, ergeben sich im Bereich stärkerer axialer Gradienten der Magnetfeldstärker nahe der Rohrenden größere Abweichungen. Diese können im Beispielsfall reduziert werden, indem die zweite und die vierte Magnetfeld-Sonde jeweils näher zu den Enden positioniert werden (gestrichelte Position) so dass sich in axialer Richtung ungleichmäßige Abstände zwischen Magnetfeld-Sonden ergeben können.

Anhand der Fig. 11 bis 13 werden nun die Maßnahmen zur Kompensation der axial ungleichen Magnetisierung bei dem Ausführungsbeispiel erläutert. Die Methode berücksichtigt, dass die unterschiedlich starke Magnetisierung der Rohrwand in axialer Richtung zu unterschiedlich hohen Fehlersignalen für gleiche Fehler führt. Mithilfe der Messung des T-Feldes durch die Magnetfeld-Sonden SM bzw. mit einem aus ihnen berechneten Faktor wird die Höhe des Fehlersignals (Amplitude des Fehlersignals) bei unterschiedlichen Magnetisierungen korrigiert.

Bei dem Verfahren wird (mindestens) eine Kompensationskurve ermittelt (vgl. Fig. 11). Dazu werden Abgleichmessungen durchgeführt. Beim T-Feld-Abgleich erfassen die Prüfsonden zyklisch zwei Abgleichfehler bekannter Dimensionen, nämlich einen Innenfehler und einen Außenfehler, während die Stromstärke für die Feldspulen (bzw. Messwicklungen MW) an den Polschuhen von einem Minimalwert bis zu einem Maximalwert erhöht werden. Bei jeder eingestellten Stromstärke überläuft der Prüfkopf die Abgleichfehler mindestens einmal, dabei werden die Streufeldsignale (Fehlersignale) und die dazugehörigen T-Feld-Werte aufgenommen. Fig. 11 zeigt ein schematisches Diagramm, bei dem auf der Abszisse die Stromstärke für die Feldspulen bzw. das zugehörige T-Feld T-F und auf der Ordinate eine normierte Signalstärke SIGN für den Außenfehler (durchgezogene Linie AF) und den Innenfehler (gestrichelte Linie IF) aufgezeichnet sind.

Mit dem T-Feld-Abgleich ergeben sich für jedes T-Feld somit zwei Wertepaare, nämlich das Fehlersignal (Außenfehler) über dem T-Feld-Wert und das Fehlersignal (Innenfehler) über dem T-Feld-Wert. Aus den gemessenen Wertepaaren kann dann die gezeigte Kompensationskurve AF bzw. IF interpoliert werden, die jedem T-Feld-Wert einen Kompensationswert für das Fehlersignal zuordnet.

Es zeigt sich, dass die gemessenen T-Feld-Werte für gleiche Stromstärken bzw. gleiche Magnetisierungszustände in axialer Richtung variieren. Die Variation kann durch unterschiedliche Polschuhgeometrien beeinflusst werden. Bei vielen konventionellen Polschuhen können die T-Feld-Werte beispielsweise an den axialen Rändern kleiner sein als in der Mitte. Die Untersuchungen der Erfinder zeigen, dass unabhängig von dieser axialen Variation der Verlauf der Kompensationskurve, also deren Gestalt, im Wesentlichen unabhängig von der axialen Position zu sein scheint, also unabhängig davon, an welcher Prüfkopfposition (mit welcher Magnetfeld-Sonde) das T-Feld gemessen wurde. Bei dem Verfahren wird weiterhin ein sogenannter Verschiebungswert ermittelt. Fig. 12 veranschaulicht schematisch eine Verschiebung VS um einen Verschiebungswert zwischen zwei Kompensationskurve, wobei die durchgezogene Linie einem Außenfehler im Bereich mit höherer Magnetfeldstärke und die durchgezogene Linie dem gleichen Außenfehler in einem Bereich niedrigerer Magnetfeldstärke entspricht.

Da sich die Form der Kompensationskurve, die den funktionalen Zusammenhang zwischen T- Feld-Stärke und der auf y-Achse aufgezeichneten resultierenden Signalamplitude angibt, an unterschiedlichen Vorschubpositionen nicht ändert, kommt die T-Feld-Kompensation beim Ausführungsbeispiel mit nur zwei Kompensationskurven aus, nämlich einer für Außenfehler und einer für Innenfehler. Zusätzlich wird der Verschiebungswert für jede der Streufluss-Sonden ermittelt. Als Verschiebungswert kann die Differenz zwischen dem T-Feld-Wert der Streufluss- Sonde und dem T-Feld-Wert der mittleren T-Feld-Sonde gewählt werden. Der Verschiebungswert VS sollte für jeden Prüfkopf gesondert ermittelt werden.

Bei dem Verfahren wird für die T-Feld-Kompensation der (um den Verschiebungswert korrigierte) T-Feld-Wert der jeweiligen Streufluss Sonde sowie ein Referenzwert REF genutzt. Der Referenzwert ist zum Beispiel so gewählt, dass er dem T-Feld-Wert entspricht, bei welchem der Faktor für die Korrektur der Signalamplitude gleich eins ist. Als Referenzwert wird vorzugsweise der T-Feld-Wert der mittleren Magnetfeld-Sonde vom Abgleichfehler bei nominaler Stromstärke gewählt. Bei T-Feld-Werten, die über dem Referenzwert liegen, werden die Fehlersignale der entsprechenden Streufluss-Sondern mit einem Faktor kleiner eins (< 1) versehen, im anderen Fall (T-Feld-Wert unter dem Referenzwert) mit einem Faktor größer 1 (>1). Fig. 13 veranschaulicht dies für die Kurve des Außenfehlers, die Abszisse repräsentiert die Stärke des T-Feldes, die Ordinate den Faktor FAK, der für den Referenzwert TREF gleich eins ist.

Anhand von Fig. 14 wird nun der Effekt der Kompensationsstrategie an einem schematisch dargestellten Beispiel erläutert. Der obere Teil zeigt den Prüfling PR an dem als Abgleichfehler ein Längs-Außenfehler LF-A eingebracht ist. Die Pfeile im Prüfling repräsentieren die Magnetisierung, die Dicke der Pfeile die Stärke der Magnetisierung, die axial variiert. Der linke Teil EIN soll die Einlaufphase darstellen, der mittlere Teil der DYN veranschaulicht die mit der Steuerung zusammenhängenden dynamischen Effekte zeitnah zum Einlauf, und der rechte Teil NOR die Verhältnisse in größerem Abstand zu den Rohrenden, wo sich ein stabiler Normalzustand der Magnetisierung ergibt. Das darunter dargestellte Diagramm zeigt mit durchgezogener Linie T die Amplitude des gemessenen T-Feldes, also die Stärke des Magnetisierungssignals der Magnetfeld-Sonden. Die gestrichelte Linie SIG-SO repräsentiert schematisch das Fehlersignals, also das Streufluss- Signal der Streufluss-Sonden SO. Die Größe des Fehlers im Prüfling ist in allen drei Fällen dieselbe, so dass idealerweise (bei axial gleichmäßiger Magnetisierung) in allen drei Situationen dieselben Fehlersignalamplituden auftauchen sollten.

Tatsächlich zeigt die Kurve SIG-SO jedoch, dass in der Einlaufphase EIN, in welcher die Magnetisierung relativ hoch und dementsprechend das gemessene T-Feld relativ hoch liegt, eine relativ große Fehlersignal-Amplitude vorliegt. Im Bereich der dynamischen Effekte bzw. Einschwingvorgänge, wo es zu relativ geringen Magnetfeldstärken kommen kann, ist das Fehlersignals deutlich schwächer als während der Einlaufphase. Erst in größerem Abstand vom Rohrende stellt sich das Fehlersignals mit seiner „wahren“ Amplitude ein, welche der Geometrie des Fehlers entspricht.

Bei Versuchen, bei denen im Bereich der Rohrenden jeweils zwei Längs-Außenfehler identischer Größe in unterschiedlichen Abständen zum Rohrende (100 mm und 250 mm) eingebracht wurden, erzeugte der näher am Rohrende liegende Fehler eine um bis zu 6dB höheres Fehlersignal als bei der Position mit größerem Abstand zum Rohrende. Ähnliches wurde auch für Innenfehler beobachtet.

Das untere Diagramm in Fig. 14 zeigt nun den Effekt der Kompensation. Dort repräsentiert die durchgezogene Linie FAK den oben erläuterten Faktor, der angibt, mit welchem Wert die gemessene Fehlersignal-Amplitude multipliziert werden muss, um entsprechend der Kompensation zur wahren Amplitude des Fehlers zu gelangen. Dieser Faktor liegt während des Einlaufs unterhalb desjenigen Wertes, der sich im Normalzustand (im Diagramm rechts) ergibt. Dadurch wird das Fehlersignals seine Amplitude reduziert. Im Bereich DYN der dynamischen Effekte wird das Fehlersignals leicht verstärkt, im Bereich der Normalverhältnisse liegt der Faktor bei ca. eins, was bedeutet, dass hier die „richtige“ Signalamplitude unmittelbar gemessen wird.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Streuflussprüfung von ferromagnetischem Prüfgut, insbesondere von ferromagnetischen Rohren, zum Nachweis von Defekten, mit:

Magnetisieren eines Prüfvolumens des Prüfguts mittels eines externen Magnetfelds zur Erzeugung eines durch eine Magnetisierung charakterisierbaren Magnetisierungszustands des Prüfvolumens;

Abtasten einer Oberfläche des Prüfguts mittels einer Sondenanordnung mit mindestens einer magnetfeldempfindlichen Streufluss-Sonde zur Erfassung von durch Defekte verursachten magnetischen Streufeldern, wobei die Streufluss-Sonde während des Abtastens in einem endlichen Prüfabstand zur Oberfläche des Prüfguts gehalten wird und elektrische Sondensignale erzeugt, die ein Maß für die Stärke des Streufeldes sind; gekennzeichnet durch:

Bestimmen des Magnetisierungszustands des Prüfvolumens im Bereich der Streufluss-Sonde unter Verwendung mindestens einer Magnetfeld-Sonde zur Erzeugung von Magnetisierungssignalen, die ein Maß für den Magnetisierungszustand des Prüfguts im Bereich der Streufluss-Sonde repräsentieren;

Normieren der Sondensignale mittels der zugeordneten Magnetisierungssignale zur Ermittlung von normierten Sondensignalen;

Auswerten der normierten Sondensignale zur Qualifizierung der Defekte.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Magnetfeld-Sonde eine von der Streufluss-Sonde gesonderte magnetfeldempfindliche Sonde verwendet wird, die zusätzlich zur Streufluss-Sonde vorgesehen ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ermitteln des Magnetisierungszustands eine im Wesentlichen parallel zur Oberfläche des Prüfguts und parallel zu einer Hauptmagnetisierungsrichtung gerichtete Parallelkomponente des Magnetfelds in einem Nahbereich um die Streufluss-Sonde gemessen wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Prüfgut um ein ferromagnetisches Rohr handelt, wobei vorzugsweise zum Erfassen des Magnetisierungszustands eine im Wesentlichen tangential zur Oberfläche des Prüfguts gerichtete Magnetfeldkomponente gemessen wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gleichfeldkomponente des Magnetisierungssignals ermittelt und zur Normierung des Sondensignals genutzt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sondensignal einer Streufluss-Sonde eine Signalamplitude aufweist und dass zur Normierung des Sondensignals die Signalamplitude mit einem Kompensationsfaktor multipliziert wird, der eine Magnetisierungsabhängigkeit der Prüfempfindlichkeit wenigstens teilweise kompensiert, wobei vorzugsweise der Kompensationsfaktor im Wesentlichen umgekehrt proportional zur Stärke der Magnetisierung des von der Streufluss-Sonde abgetasteten Prüfvolumens ist.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch: Durchführen von Kalibrierungsmessungen an einem mit mindestens einem Abgleichfehler ausgestatteten Abgleichabschnitt des Prüfguts zum Ermitteln einer Kompensationskurve, die einen funktionalen Zusammenhang zwischen einem Magnetisierungszustand des Prüfguts bei unterschiedlich starken externen Magnetfeldern, korrespondierenden Magnetisierungssignalen einer Magnetfeld-Sonde und einer durch einen Norm-Defekt erzeugten Signalamplitude des Sondensignals beschreibt, und

Ableiten von Kompensationsfaktoren zur Normierung von Sondensignalen aus der Kompensationskurve bei der Auswertung der Sondensignale.

8. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch:

Berücksichtigen einer Variation des Magnetisierungszustandes in Abhängigkeit von einer Axialposition eines zu prüfenden Prüfabschnitts bei der Ermittlung des für den Prüfabschnitt anzuwendenden Korrekturfaktors, indem bei der Ermittlung des Korrekturfaktors ein axialer Versatz zwischen dem Kalibrierabschnitt und dem Prüfabschnitt ermittelt und der Korrekturfaktor in Abhängigkeit von dem Versatz modifiziert wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturfaktor für eine axiale Position in einem Prüfabschnitt anhand einer verschobenen Kompensationskurve ermitelt wird, wobei die verschobene Kompensationskurve die Kurvenform der im Kalibrierabschnitt ermittelten Kompensationskurve aufweist, wobei diese Kompensationskurve um einen dem axialen Versatz entsprechenden Verschiebungswert gegenüber der im Kalibrierabschnitt ermittelten Kompensationskurve verschoben ist.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sondenanordnung ein Sonden-Array mit einer Vielzahl von Streufluss-Sonden aufweist, welche in einer ersten Richtung nebeneinander angeordnet sind, wobei vorzugsweise zum Erfassen des Magnetisierungszustands zwei oder mehr Magnetfeld-Sonden vorgesehen sind, die in der ersten Richtung mit Abstand zueinander angeordnet sind, wobei vorzugsweise die Anzahl der Magnetfeld-Sonden kleiner als die Anzahl der Streufluss-Sonden ist.

11. Vorrichtung zur Streuflussprüfung von ferromagnetischem Prüfgut, insbesondere von ferromagnetischen Rohren, zum Nachweis von Defekten, mit: einer Magnetisierungseinrichtung zur Magnetisierung eines Prüfvolumens des Prüfguts (PR); einer Sondenanordnung (SA) mit mindestens eine Streufluss-Sonde (SO) zur Erfassung von durch Defekte verursachten magnetischen Streufeldern, wobei die Streufluss-Sonde (SO) konfiguriert ist, während des Abtastens in einem endlichen Prüfabstand (AB) zur Oberfläche des Prüfguts gehalten zu werden und elektrische Sondensignale mit einer vom Streufluss abhängigen Fehlersignalamplitude zu erzeugen, die ein Maß für die Stärke des Streufeldes sind; einer Auswerteeinrichtung (AW) zum Auswerten der Sondensignalen zur Qualifizierung der Defekte, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mindestens eine Magnetfeld-Sonde (SM) zur Erzeugung von Magnetisierungssignalen aufweist, die ein Maß für den Magnetisierungszustand des Prüfguts (PR) im Bereich der Streufluss-Sonde (SO) repräsentieren; und die Auswerteeinrichtung (AW) dafür konfiguriert ist eine Normierung der Sondensignale mittels der zugeordneten Magnetisierungssignale zur Ermittlung von normierten Sondensignalen durchzuführen und die normierten Sondensignale zur Qualifizierung der Defekte auszuwerten.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfeld-Sonde (SM) eine von der Streufluss-Sonde (SO) gesonderte magnetfeldempfindliche Sonde ist, die zusätzlich zur Streufluss-Sonde (SO) vorgesehen ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mindestens einen Prüfkopf (PK) aufweist, in welchem eine Sondenanordnung (SA) mit mindestens einer Streufluss-Sonde (SO) sowie mindestens eine Magnetfeld-Sonde (SM) in fester räumlicher Beziehung zueinander angeordnet sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Streufluss-Sonde (SO) angeordnet ist, eine im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des Prüflings orientierte Normalkomponente des Streufelds zu erfassen und/oder dass die Magnetfeldsonde (SM) angeordnet ist, eine im Wesentlichen parallel zur Oberfläche des Prüfguts und parallel zur Hauptmagnetisierungsrichtung gerichtete Parallelkomponente des Magnetfeldes zu erfassen.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Sondenanordnung ein Sonden-Array mit einer Vielzahl von Streufluss-Sonden (SO) aufweist, welche in einer ersten Richtung in einer geraden Reihe nebeneinander angeordnet sind, wobei vorzugsweise zum Erfassen des Magnetisierungszustands zwei oder mehr Magnetfeld-Sonden (SM) vorgesehen sind, die in der ersten Richtung in einer geraden Reihe mit Abstand zueinander angeordnet sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von Magnetfeld-Sonden (SM) kleiner ist als eine Anzahl von Streufluss-Sonden (SO), wobei vorzugsweise die Anzahl von Streufluss-Sonden (SO) mindestens fünfmal so hoch, vorzugsweise mindestens eine Größenordnung größer ist als die Anzahl der Magnetfeld- Sonden (SM) und/oder dass die Streufluss-Sonden in gleichmäßigen Abständen zueinander angeordnet sind und dass die Magnetfeld-Sonden in ungleichmäßigen Abständen zueinander angeordnet sind, wobei vorzugsweise in Endbereichen der Sondenanordnung eine Dichte von Magnetfeld-Sonden größer ist als in einem Mittelbereich der Sondenanordnung.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Streufluss-Sonden (SO) an einer dem Prüfling (PR) zuzuwendenden Seite des Prüfkopfs (PK) und die Magnetfeld-Sonden (SM) mit Abstand hinter den Streufluss-Sonden angeordnet sind.