DE2557062A1 - Ultrasonic flaw detector for finned tubes - uses two transducers on rotating mounting with automatic error correction - Google Patents

Abstract

The ultrasonic flaw detector for finned tubes uses the pulse-method of operation. The test equipment differentiates between normal echoes from inner and outer walls of the tube and those from the region of the fin or external rib. The tube under investigation (1) is inserted into the test cylinder (4) and is held in position by clamping blocks (10). The cylinder is sealed and filled with water. Two ultrasonic transducers for transmission and detection are mounted at 180 deg. apart on the cylinder (5a, 5b) and are energised from the sender/receiver (15) via inductive conductor rings (13)(14). A blocking circuit (16)(17) suppresses the detector signals during the period when the detectors are passing the finned part of the tube.

Description

Verfahren und Einrichtung zur zerstörungsfreien Method and device for non-destructive

Werkstoffprüfung eines Flossenrohres mittels Ultraschall Die Erfindung betrifft in erster Linie ein Verfahren zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung eines Flossenrohres mittels Ultraschall nach der Impuls-Echo-Methode, bei dem die Prüfkopfhalterung, an der mindestens ein Fehlerprüfkopf fest angeordnet ist, und das Flossenrohr relativ zueinander rotieren und die im Bereich der Flossen bewirkten Echos von den Echos der übrigen Rohrteile unterschieden werden. Material testing of a fin tube by means of ultrasound The invention primarily relates to a method for non-destructive testing of materials Fin tube by means of ultrasound according to the pulse-echo method, in which the probe holder, on which at least one error checking head is fixedly arranged, and the fin tube relative rotate to each other and the echoes caused in the area of the fins from the echoes the other pipe parts can be distinguished.

Bei Anwendung des Ultraschall-Reflektionsverfahrens auf ein Flossenrohr, also ein nahtloses Stahlrohr mit zwei einander gegenüberliegenden Außenlängsrippen bzw. Flossen, treten stets sowohl Fehlerechos als auch Formechos auf. Für das Auffinden von Materialfehlern sind lediglich die Fehlerechos von Bedeutung, also die durch die Materialfehler verursachten Echos. When using the ultrasonic reflection method on a fin tube, So a seamless steel tube with two opposing outer longitudinal ribs or fins, both false echoes and shape echoes always occur. For finding of material defects, only the defect echoes are of importance, i.e. those caused by the material defects caused echoes.

Die Formechos, d.h. die ausschließlich durch die geometrische Form des Flossenrohres bedingten Echos, lassen sich jedoch unter keinen Umständen ausschließen.The shape echoes, i.e. those exclusively due to the geometric shape echoes caused by the fin tube can, however, under no circumstances be ruled out.

Formechos treteijüberall an der äußeren und inneren Oberfläche des Flossenrohres auf. Die außerhalb der Flossen und damit in den gl-attwandigen Teilen des Rohres erlangten Echos sind wegen der hier unveränderlichen Geometrie des Rohres stets gleich, d.h. unabhängig von der gegenseitigen Stellung von Fehlerprüfkopf und Flossenrohr. Hingegen sind die im Bereich der Flossen bewirkten Formechos wegen der starken Änderung der Rohrabmessungen in diesem Bereich weitgehend von der gegenseitigen Stellung von Fehlerprüfkopf und Flossenrohr abhängig. Form echoes treteij everywhere on the outer and inner surface of the Fin tube on. Those outside the fins and thus in the smooth-walled parts The echoes obtained from the pipe are due to the unchangeable geometry of the pipe always the same, i.e. independent of the mutual position of the error detector and Fin tube. On the other hand, the shape echoes caused in the area of the fins are due to the strong change in pipe dimensions in this area largely depends on the mutual Position of the flaw detector and fin tube dependent.

Eine zufriedenstellende Werkstoffprüfung von Flossenrohren mittels Ultraschall-Reflektionsverfahren verlangt, daß bei den Echos feststellbar ist, ob es sich um Fehler- oder Formechos handelt, da lediglich die Fehlerechos eine Aussage über die Materialgüte des Rohres enthalten. Daher setzt sie eine Unterscheidung zwischen Fehler- und Formechos voraus. A satisfactory material test of fin tubes by means of Ultrasonic reflection method requires that it is possible to determine whether the echoes it is error or form echoes, since only the error echoes are a statement on the material quality of the pipe. Hence she makes a distinction between error and form echoes.

Es hat sich nun gezeigt, daß im Bereich der Flossen wegen der weitgehenden änderungen der Rohrgeometrie in diesen Rohrteilen eine Unterscheidung zwischen Fehler- und Formechos in der Regel nicht zufriedenstellend zu erreichen ist. Daher wird angestrebt, zwischen den im Bereich der Flossen bewirkten Fehler- und Formechos einerseits und den Fehler- und Formechos der abragen Rohrteile andererseits eindeutig trennen zu können. It has now been shown that in the area of the fins because of the extensive changes in the pipe geometry in these pipe parts a distinction between faulty and form echoes usually cannot be achieved satisfactorily. Hence will aimed at between the error and form echoes caused in the area of the fins on the one hand and the error and shape echoes of the protruding pipe parts on the other hand to be able to separate.

Bei einem bekannten Verfahren zur Unterscheidung der im Bereich der Flossen bewirkten Echos von den Echos der Ubrigen Rohrteile wird neben mindestens einem Fehlerprüfkopf mindestens ein Hilfssuchkopf eingesetzt. Der Hilfssuchkopf ermittelt dabei, wann der Fehlerprüfkopf in den Bereich einer Flosse eintritt und aus diesem Bereich austritt, indem er ebenso wie der Fehlerprüfkopf unmittelbar das Flossenrohr selbst beschallt. In a known method for distinguishing between the Fins caused echoes from the echoes of the other pipe parts will be next to at least at least one auxiliary search head is used in an error checking head. The auxiliary search head determines when the flaw detector enters the area of a fin and exits from this area by, like the error probe, directly the fin tube itself is sonicated.

Dieses Verfahren ist nachteilig, weil auch der Hilfssuchkopf das Flossenrohr unmittelbar beaufschlagt. Damit muß der Hilfsauchkopf nämlich möglichst nahe am Flossenrohr angeordnet sein. Dies kann zu erheblichen Schwierigkeiten bei der Ankopplung des Fehlersuchkopfes an den Prüfling führen, dies um so mehr, als zumeist nicht lediglich ein Fehlerprüfkopf und ein Hilfssuchkopf verwendet werden. This method is disadvantageous because the auxiliary search head also does Fin tube applied directly. This means that the auxiliary suction head must be as close as possible be arranged close to the fin tube. This can cause significant difficulties the coupling of the troubleshooting head to the test object, this is all the more so more, when mostly not only an error checking head and an auxiliary search head are used.

Bei dem bekannten Verfahren kommt es außerdem häufig zu einer gegenseitigen Störung der Funktionsweise von Fehlerprüfkopf und Hilfssuchkopf. In diesem Fall geben die erhaltenen Anzeigen keinen eindeutigen Aufschluß über die Materialgüte. In the known method, there is also often a mutual Malfunction of the functionality of the error test head and auxiliary search head. In this case the indications received do not give any clear information about the quality of the material.

Ist der Hilfssuchkopf z.B. ebenso wie der Fehlerprüfkopf ein Utraschallprüfkopf, kann es insbesondere zu einer gegenseitigen Überlagerung der Schallwellen kommen. Die Gefahr solcher gegenseitiger Störungen ist vor allem dann groß, wenn mehrere Fehlerprüfköpfe und ebenfalls eine Mehrzahl von Hilfssuchköpfen vorhanden sind.If the auxiliary seeker head is, for example, an ultrasonic test head just like the error test head, In particular, the sound waves can be superimposed on one another. The risk of such mutual interference is particularly great when there are several Error check heads and also a plurality of auxiliary search heads are available.

Der Erfindung liegt in erster Linie die Aufgabe zugrunde, ein vereinfachtes Verfahren der eingangs genannten Gattung bereitzustellen, das auch bei Verwendung mehrerer Fehlerprüfköpfe störsicher arbeitet. Sie hat sich weiterhin die Aufgabe gestellt, die Durchführung dieses Verfahrens mittels mechanisch und elektrisch einfacher Einrichtungen zu ermöglichen. The invention is primarily based on the object of a simplified To provide a method of the type mentioned at the outset, even when used several error detectors works fail-safe. She still has the task made, the implementation of this method by means of mechanically and electrically easier Facilities to enable.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, daß bei ein und demselben Flossenrohr die Geometrie der beiden Flossen über die gesamte Rohrlänge nahezu unverändert ist. Tatsächlich en treten bei Anwendung der bekannten Technik/zur Herstellung von Flossenrohren nur geringfügige Abweichungen in der Flossengeometrie auf. Daraus ergibt sich aber, daß es zur Unterscheidung der im Bereich der Flossen bewirkten Anzeigen und der Anzeigen der übrigen Rohrteile nicht erforderlich ist, die Flossen selbst während jeden Vorbeilaufs des Fehlerprüfkopfes zu beaufschlagen, um festzustellen, wann der Fehlerprüfkopf in den Bereich einer Flosse eintritt und wieder aus diesem heraustritt, daß es vielmehr ausreicht, die Stellung der Prüfkopfhalterung in Bezug auf das Rohr während ihrer Rotation zu verfolgen. The invention is based on the idea that with one and the same Fin tube the geometry of the two fins almost unchanged over the entire length of the tube is. Indeed s occur when using the known technique / for the production of Fin tubes show only minor deviations in the fin geometry. From it it turns out, however, that it was used to distinguish between the fins Viewing and viewing the remaining tube parts is not required, the fins to act on the error detector head even during each pass in order to determine when the flaw detector enters and leaves the area of a fin it emerges that it is rather sufficient to relate the position of the probe holder on trace the tube as it rotates.

Die Aufgabe wird in Verfolgung dieses Gedankens erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Flossenrohr unter Beibehaltung des zwischen den Flossen und der Umgebung eingestellten Winkels an der keine Translationsbewegung durchführenden Prüfkopfhalterung vorbei in Richtung der Rotationsachse fortbewegt wird, und daß ein räumlich feststehender Sensor die Rotationsbewegung der Prüfkopfhalterung ermittelt. Auf diese Weise läßt sich die Stellung der Prüfkopfhalterung in Bezug auf das Flossenrohr während ihrer Rotation auf einfache Weise erfassen. Mit der Ermittlung der Rotationsbewegung der PrUfkopfhalterung und damit des Fehlerprüfkopfes erhält man zugleich Information darüber, wann der Fehlerprüfkopf die Flossen und wann er die tbrigen Rohrteile beaufschlagt. In pursuit of this idea, the task is thereby achieved according to the invention solved that the fin tube while maintaining the between the fins and the Surrounding the set angle at which no translational movement is carried out Probe holder is moved over in the direction of the axis of rotation, and that a spatially fixed sensor determines the rotational movement of the test head holder. In this way, the position of the test head holder in relation to the fin tube easily capture while rotating. With the determination of the rotational movement the test head holder and thus the error test head, information is obtained at the same time about when the flaw detector strikes the fins and when it strikes the rest of the pipe.

Ist die Umlaufgeschwindigkeit der Prüfkopfhalterung während einer Prüfreihe konstant, ist es ausreichend, daß der Sensor die Lage der Prüfkopfhalterung lediglich einmal zu Beginn .der Prüfreihe erfaßt. Bei gleichbleibender Unilaufgeschwindigkeit können die Zeiträume, in denen die Flossen beaufschlagt werden, nämlich allein über die Umlaufgeschwindigkeit ermittelt werden, wenn die Lage der Prüfkopfhalterung lediglich einmal festgestellt wird. Is the speed of rotation of the probe holder during a Test series constant, it is sufficient that the sensor detects the position of the probe holder only recorded once at the beginning of the test series. At the same university running speed the periods in which the fins are acted upon, namely alone over the rotational speed can be determined when the position of the probe holder is determined only once.

Die Umlaufgeschwindigkeit der Prüfkopfhalterung ist in der Regel aber zeitlichen Schwankungen unterworfen, vor allem infolge von Veränderungen der Versorgungsenergie des Rotationsantriebs der Prüfkopfhalterung. Hier empfiehlt es sich, daß der Sensor die Lage der Prüfkopfhalterung während einer Prüfreihe wiederholt erfaßt. Insoweit ist es zweckmäßig, daß der Sensor die Lage der Prüfkopfhalterung während jeder Umdrehung mindestens einmal erfaßt. Die Sicherheit der Unterscheidung der im Bereich der Flossen bewirkten Anzeigen von den Anzeigen der übrigen Rohrteile ist dadurch weiter erhöht, daß der Sensor die Lage der Prüfkopfhalterung während jeder Umdrehung immer dann erfaßt, wenn ein Fehlerprüfkopf in den Bereich einer Flosse eintritt und aus diesem Bereich wieder austritt. The speed of rotation of the probe holder is usually but subject to fluctuations over time, mainly as a result of changes in the Supply energy for the rotary drive of the probe holder. Here it recommends that the sensor repeats the position of the probe holder during a test series recorded. In this respect, it is useful that the sensor the position of the probe holder during each revolution recorded at least once. The security the distinction between the indications produced in the area of the fins and the indications the remaining pipe parts is further increased by the fact that the sensor controls the position of the probe holder detected during each revolution whenever an error probe enters the area enters a fin and exits this area again.

Es empfiehlt sich, daß der Sensor beim Vorbeilauf eines an der Prüfkopfhalterung fest angebrachten Signalgebers von diesem ein Erkennungssignal erhält. Das Verfahren ist vorteilhaft so gestaltet, daß der Sensor an einen die Echos erfassenden Geräteteil ein der Lage der Prüfkopfhalterung entsprechendes Schaltsignal abgibt. Dieses Schaltsignal wird bevorzugt dazu verwendet, daß die Weiterverarbeitung der im Bereich der Flossen verursachten Echos im Geräteteil verhindert wird. It is advisable that the sensor be on the probe holder when passing one permanently attached signal transmitter receives a detection signal from it. The procedure is advantageously designed so that the sensor is connected to a part of the device that detects the echoes emits a switching signal corresponding to the position of the probe holder. This switching signal is preferably used for the further processing of the in the area of the fins caused echoes in the device part is prevented.

Zur Durchführung dieses Verfahrens dient erfindungsgemäß eine Einrichtung, bei der die Prüfkopfhalterung als eine Welle ausgebildet ist. Die Welle ist vorzugsweise eine das Flossenrohr aufnehmende Hohlwelle, da die Zufuhr der Rotationsenergie an die Prüfkopfhalterung und der Energietransport zum Fehlerprüfkopf hin und von diesem weg auf diese Weise am einfachsten ausgeführt werden können. According to the invention, a device is used to carry out this method in which the test head holder is designed as a shaft. The wave is preferable a hollow shaft accommodating the fin tube, since the supply of the rotational energy is on the probe holder and the energy transport to and from the fault probe away that is the easiest way to run.

Es empfiehlt sich, an der Prüfkopfhalterung umfangsseitig mindestens einen an den Sensor ein Signal über die Lage der Prüfkopfhalterung abgebenden Signalgeber fest anzubringen. It is recommended that at least on the circumference of the probe holder a signal transmitter which sends a signal to the sensor about the position of the test head holder to be firmly attached.

Der Signalgeber kann beispielsweise als ein quer zur Rotationsachse angeordneter Zahnkranz mit mindestens einem Zahn ausgebildet sein. Das Zusammenwirken des Zahnkranzes mit dem Sensor ist dann besonders einfach gestaltet, wenn der Sensor als mechanischer Signalempfänger ausgebildet ist. In diesem Fall kann die Lage der Prüfkopfhalterung beispielsweise durch Anschlagen eines Zahnes des Zahnkranzes an den Sensor festgestellt werden. Der Sensor kann aber auch als magnetinduktiver Empfänger ausgebildet sein.The signal transmitter can, for example, be designed as a transverse to the axis of rotation arranged ring gear be formed with at least one tooth. The interaction of the ring gear with the sensor is particularly simple if the sensor is designed as a mechanical signal receiver. In this case, the location may the Probe holder, for example, by striking a tooth of the ring gear the sensor can be detected. The sensor can also be used as a magnetically inductive receiver be trained.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen: Fig. 1 und 2 ein Flossenrohr in Stirnansicht mit einem Fehlerprüfkopf; Fig. la und 2a eine Leuchtschirmdarstellung der Echos in Abhängigkeit von der Schallimpulslaufzeit bei der Fehlerprüfkopfstellung gemäß den Fig. 1 bzw. 2; Fig. 3 ein Flossenrohr in Stirnansicht mit zwei Fehlersuchköpfen; Fig. 4 eine erfindungsgemäße Einrichtung für konstante Umlaufgeschwindigkeit der Prüfkopfhalterung und Fig. 5 eine erfindungsgemäße Einrichtung für schwankende Umlaufgeschwindigkeit der Prüfkopfhalterung. The invention is explained below with reference to the drawing. It 1 and 2 show a fin tube in an end view with a flaw detection head; Fig. la and 2a a luminescent screen representation of the echoes as a function of the sound pulse transit time in the error test head position according to FIGS. 1 and 2; Fig. 3 shows a fin tube in Front view with two troubleshooting heads; 4 shows a device according to the invention for constant speed of rotation of the test head holder and FIG. 5 shows one according to the invention Device for fluctuating rotational speed of the probe holder.

Es sind das Flossenrohr allgemein mit 1, dessen Flossen mit 2 und seine übrigen, glattwandigen Rohrteile mit 3 bezeichnet. There are the fin tube generally with 1, its fins with 2 and its other, smooth-walled pipe parts are designated by 3.

Das Flossenrohr 1 wird durch eine rotierende, als Hohlwelle ausgebildete Prüfkopfhalterung 4 hindurchgeführt, und zwar in Richtung der Rotationsachse R. Dabei bleibt der zwischen den Flossen 2 und der Umgebung eingestellte Winkel konstant. Der Pfeil X zeigt die Richtung der Rotationsbewegung an. The fin tube 1 is designed as a hollow shaft by a rotating Probe holder 4 passed through, namely in the direction of the axis of rotation R. The angle set between the fins 2 and the environment remains constant. The arrow X indicates the direction of the rotational movement.

In die Wandungen der Prüfkopfhalterungen 4 sind jeweils Fehlerprüfköpfe 5 bzw. 5a und 5b eingesetzt, und zwar im Falle der Fig. 1, la, 2 und 2a je ein Fehlerprüfkopf 5 und bei den Fig. 3, 4 und 5 je zwei Fehlerprüfköpfe 5a, 5b. In each of the walls of the test head holders 4 there are error test heads 5 or 5a and 5b are used, namely in the case of FIGS. 1, la, 2 and 2a each have an error checking head 5 and in FIGS. 3, 4 and 5 two error test heads 5a, 5b each.

Jeder Fehlerprüfkopf weist einen Piezoquarzkristall auf, der durch an ihn herangeführte elektrische Schwingungen in Ultraschallschwingungen versetzt wird und damit Ultraschallwellen ins Innere des Rohres 1 aussendet. Ein Teil dieser Wellen gelangt nach Reflexion an der Innenwandung 6 und AußenWandung 7 des Rohres 1 einschließlich Flossen 2 zu demselben Kristall zurück. Die reflektierten Wellen werden sodann durch den Kristall in elektrische Schwingungen zurückverwandelt, die nach entsprechender Verstärkung z.B. auf dem Leuchtschirm eines Kathodenstrahloszillographen sichtbar gemacht werden. Steht kein Materialfehler im Wege des Schallwellenbündels, findet man auf dem Schirm des Kathodenstrahloszillographen lediglich einen Sendeimpuls SI, ein Eintrittsecho EE infolge Reflexion beim erstmaligen Auftreten auf die Außenwandung 7 des Rohres 1 sowie Formechos infolge späterer Reflexionen an den Rohroberflächen. Each flaw detector head has a piezo quartz crystal that passes through electrical vibrations brought to him are converted into ultrasonic vibrations and thus emits ultrasonic waves into the interior of the tube 1. Part of this Waves arrive after reflection on the inner wall 6 and outer wall 7 of the pipe 1 including fins 2 back to the same crystal. The reflected waves are then converted back into electrical vibrations by the crystal after appropriate amplification, e.g. on the fluorescent screen of a cathode ray oscilloscope be made visible. If there is no material defect in the way of the sound wave bundle, only one transmission pulse can be found on the screen of the cathode ray oscillograph SI, an entry echo EE as a result of reflection when it first occurs on the outer wall 7 of the pipe 1 and form echoes as a result of later reflections on the pipe surfaces.

Fällt andererseits ein Kontinuitätsmangel des Materials, ein Schlackeneinschluß, Riß oder sonstiger Materialfehler in den Weg des eintretenden Strahlenbündels, so wird ein Teil des Schallwellenbündels auf den Kristall in Form eines Fehlerechos zurückgeworfen, und zwar entweder als Innenfehlerecho oder als Außenfehlerecho, je nachdem, ob sichlder Materialfehler an der Innenwandung 6 oder Außenwandung 7 des Rohres 1 befindet. Diese Innen- und Außenfehlerechos werden auf dem Leuchtschirm des Kathodenstrahloszillographen in einer Innenfehlerblende IFB bzw.If, on the other hand, there is a lack of continuity of the material, a slag inclusion, Crack or other material defect in the path of the entering beam, see above becomes part of the sound wave bundle on the crystal in the form of a false echo thrown back, either as an internal error echo or as an external error echo, depending on whether the material defect is on the inner wall 6 or the outer wall 7 of the pipe 1 is located. These inside and outside error echoes are displayed on the fluorescent screen of the cathode ray oscilloscope in an internal defect diaphragm IFB or

Außenfehlerblende AFB erfaßt.External flaw aperture AFB detected.

Der Weg des Schallbündels ist in den Fig. 1 bis 3 jeweils mit 8 bezeichnet.The path of the sound beam is denoted by 8 in each of FIGS. 1 to 3.

Die Fig. 1, la, 2 und 2a verdeutlichen das Entstehen von Formechos im Bereich der Flossen 2. Figs. 1, la, 2 and 2a illustrate the emergence of form echoes in the area of the fins 2.

Im Falle der Fig. 1, 1a ist der FehlerprüfXopf 5 auf den glattwandigen Teil 3 des Rohres ausgerichtet. Die Schallwellen 8 gelangen hier nach ihrer ersten Reflexion an der Innenwandung 6 zur Außenwandung 7 des Rohres im Übergangsbereich zwischen dem glattwandigen Teil 3 und der Flosse 2. Bei der Reflexion an diesem Übergangsbereich entsteht ein Flossenecho FlE. Dieses Echo hat dieselbe Laufzeit-wie ein Außenfehlerecho, welches durch einen an derselben Stelle des Übergangsbereiches zwischen dem glattwandigen Rohrteil 3 und der Flosse 2 liegenden Materialfehler hervorgerufen sein würde. Dies ergibt sich deutlich aus Fig. la, in der neben dem Sendeimpuls SI das Eintrittsecho EE sowie das Flossenecho F1E so aufgetragen sind, wie sie in Abhängigkeit von der Schallaufzeit ts auf dem Leuchtschirm eines Oszillographen erscheinen. In the case of FIGS. 1, 1a, the error checking head 5 is on the smooth-walled one Part 3 of the pipe aligned. The sound waves 8 arrive here after their first Reflection on the inner wall 6 to the outer wall 7 of the pipe in the transition area between the smooth-walled part 3 and the fin 2. When reflecting on this A fin echo FlE arises in the transition area. This echo has the same transit time as an external error echo caused by one at the same point in the transition area Material defects lying between the smooth-walled tube part 3 and the fin 2 would be evoked. This is clearly evident from Fig. La, in addition to the Transmission pulse SI, the entry echo EE and the fin echo F1E are plotted in such a way that as it depends on the sound propagation time ts on the fluorescent screen of an oscillograph appear.

Im Falle der Fig. 2, 2a ist der Fehlerprüfkopf 5 andererseits unmittelbar auf die Flosse gerichtet. Hier entsteht ein durch die Flosse bewirktes Flossenecho FlE, welches laufzeitmäßig nicht von einer Innenfehleranzeige zu trennen ist. In the case of FIGS. 2, 2a, on the other hand, the error checking head 5 is direct directed towards the fin. A fin echo is produced here by the fin FlE, which in terms of duration cannot be separated from an internal error display.

Es ergibt sich, daß im Bereich der Flossen 2 eine zufriedenstellende Unterscheidung zwischen den durch Materialfehler bewirkten Fehlerechos und den durch die Rohrgeometrie verursachten Formechos nicht möglich ist. Die darin liegende Schwierigkeit wird umgangen, indem die im Flossenbereich bewirkten Echos in ihrer Gesamtheit unterdrückt werden. It turns out that in the area of the fins 2 a satisfactory Differentiation between the error echoes caused by material defects and those caused by form echoes caused by the pipe geometry is not possible. The difficulty in this is bypassed in that the echoes caused in the fin area are suppressed in their entirety will.

Im Falle der Fig. 3 sind die beiden Fehlerprüfköpfe 5a und 5b so zueinander ausgerichtet, daß die Schallumlaufrichtung des Prüfkopfes 5a gleich der Drehrichtung X der Prüfkopfhalterung 4 und die des Prüfkopfes 5b dazu gegenläufig ist. Der Einschallwinkel beträgt in beiden Fällen etwa 450. Aus dieser Figur ergibt sich, daß der Prüfkopf 5a im Winkelbereich I und der Prüfkopf 5b im Winkelbereich II ausgeblendet werden muß, um eine eindeutige Ultraschallprüfung zu ermöglichen. In the case of Fig. 3, the two flaw probes 5a and 5b are like this aligned with each other that the direction of sound circulation of the test head 5a is equal to the Direction of rotation X of the test head holder 4 and that of the test head 5b in opposite directions is. The angle of incidence is approximately 450 in both cases. This figure shows that the test head 5a in the angular range I and the test head 5b in the angular range II must be hidden in order to enable a clear ultrasonic test.

Bei den in den Fig. 4 und 5 dargestellten beiden erfindungsgemäßen Einrichtungen wird das Rohr 1 auf einem Linear-Rollgang durch die Prüfkopfhalterung 4 hindurchgeführt. In the two illustrated in FIGS. 4 and 5 according to the invention The tube 1 is placed on a linear roller table through the test head holder 4 passed through.

Die Beibehaltung des zwischen den Flossen2und der Umgebung eingestellten Winkels ist hier durch eine Einlaufführung 9 und Auslaufführung 10 sichergestellt, die beidseitig der Prüfkopfhalterung 4 angeordnet sind. Das Flossenrohr 1 schreitet in der durch Pfeil Y dargestellten Richtung der Rotationsachse R fort. Die Rotation der Prüfkopfhalterung 4 erfolgt über einen Keilriemenantrieb 12, dem ein nicht dargestellter elektrischer Motor zugeordnet ist. Die Prüfkopfhalterung rotiert beispielsweise mit 3000 U/min Es wird in Tauchtechnik gearbeitet. Daher ist die Prüfkopfhalterung 4 am Einlauf und Auslauf abgedichtet, um den Wasserabfluß aus dem Inneren der Prüfkopfhalterung germg zu halten und so eine möglichst gute akustische Ankoppelung von Fehlerprüfkopf und Flossenrohr herzustellen.Maintaining that set between the fins 2 and the environment Angle is ensured here by an inlet guide 9 and outlet guide 10, which are arranged on both sides of the test head holder 4. The fin tube 1 strides in the direction of the axis of rotation R shown by arrow Y continues. The rotation the test head holder 4 takes place via a V-belt drive 12 to which a not shown electric motor is assigned. The probe holder rotates, for example at 3000 rpm. Dipping technology is used. Hence the probe holder 4 sealed at the inlet and outlet to prevent the water drain from inside the probe holder germg and thus the best possible acoustic coupling of the flaw detector and to manufacture fin tube.

Bei beiden Einrichtungen ist die Prüfkopfhalterung 4 mit zwei Fehlerprüfköpfen 5a und 5b ausgerüstet, die um 1800 zueinander versetzt in die Prüfkopfhalterung 4 eingesteckt sind. In both devices, the probe holder 4 has two fault probes 5a and 5b, which are offset by 1800 to each other in the test head holder 4 are plugged in.

Ein Prüfkopf schallt in Richtung der Rotationsbewegung, der andere gegenläufig.One probe resounds in the direction of the rotational movement, the other opposite.

Jedem Fehlerprüfkopf 5a, 5b ist ein die Prüfkopfhalterung Lt umschließender Leiterring 13 bzw. 14 zugeordnet. Die Leiterringe 13 und 14 sind mit einem Geräteteil 15 elektrisch verbunden. Die Fehlerprüfköpfe 5a, 5b werden über die Leiterringe 13, 14 induktiv mit elektrischen Schwingungen beaufschlagt, die von ihnen sodann in Ultraschallschwingungen umgesetzt werden. Each fault test head 5a, 5b is surrounded by a test head holder Lt Ladder ring 13 or 14 assigned. The ladder rings 13 and 14 are part of a device 15 electrically connected. The flaw probes 5a, 5b are over the conductor rings 13, 14 inductively subjected to electrical vibrations, which then be converted into ultrasonic vibrations.

Andererseits geben die Fehlerprüfköpfe an die Leiterringe 13, 14 nach Reflexion der ausgesandten Schallbündel elektrische Schwingungen ab, welche die Informationen über Materialfehler enthalten.On the other hand, the error detectors give way to the conductor rings 13, 14 Reflection of the emitted sound bundle from electrical vibrations, which the Contain information about material defects.

Mit 16 und 17 sind mit dem Geräteteil 15 verbundene Ausblendschalter bezeichnet. Diese Schalter bewirken, daß die beim Üb er fahren der Flossen bewirkten Echos durch den Geräteteil 15 nicht verwertet werden. With 16 and 17 are connected to the device part 15 fade switch designated. These switches have the effect of causing the fins to go when the fins are passed Echoes are not used by the device part 15.

Bei beiden Ausführungsbeispielen dient zur Erfassung der Lage der Prüfkopfhalterung 4 in bezug auf das Flossenrohr 1 ein magnetinduktiv wirkender Sensor 18. Dieser Sensor 18 spricht auf einen außenseitig an der Prüfkopfhalterung Lt angebrachten Zahn 19 an und teilt dem Geräteteil 15 mit, wann der Zahn 19 an ihm vorbeiläuft. In both exemplary embodiments, the position is used to detect the Probe holder 4 with respect to the fin tube 1 is a magnetically inductive acting Sensor 18. This sensor 18 responds to one on the outside of the test head holder Lt attached tooth 19 and informs the device part 15 when the tooth 19 is on walks past him.

Im Falle des Ausführungsbeispiels der Fig. 4 ist die Umlaufgeschwindigkeit der Prüfkopfhalterung während einer Prüfreihe konstant. Hier spricht der Sensor 18 auf den Zahn 19 lediglich einmal zu Beginn der Prüfreihe an. Aufgrund dieses einmaligen Ansprechens bewirken die Ausblendschalter 16 und 17 während der gesamten Prüfreihe sodann das Ausblenden der Fehlerprüfköpfe während ihres Vorbeilaufs an den Flossen 2. In the case of the embodiment of FIG. 4, the rotational speed is the probe holder constant during a test series. This is where the sensor speaks 18 on tooth 19 only once at the beginning of the test series. Because of this The fade-out switches 16 and 17 cause a single response during the entire Test series then the fading out of the error probes during their Passing the fins 2.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel ist die Umlaufgeschwindigkeit der Prüfkopfhalterung 4 nicht konstant. Hier wird die Prüfung daher über einen Zahnkranz 20 und einen mit ihm magnet indukt iv zusammenwirkenden Impulsgeber 21 in bekannter Weise fremd-synchronisiert. Der Zahnkranz 20 ist auf die Prüfkopfhalterung 4 aufgepreßt und beispielsweise mit 58 Zähnen versehen. Auch hier erfaßt der Sensor 18 den Zahn 19 nur einmal zu Beginn einer Prüfreihe. Im weiteren wird die Stellung der Prüfkopfhalterung 4 gegenüber dem Flossenrohr 1 durch Zählung der Zähne des Zahnkranzes 20 ermittelt. In the second embodiment, the rotational speed is the Probe holder 4 not constant. Here the test is therefore carried out using a ring gear 20 and a magnet inductive iv cooperating with him pulse generator 21 in known Way foreign-synchronized. The ring gear 20 is pressed onto the test head holder 4 and for example provided with 58 teeth. Here, too, the sensor 18 detects the tooth 19 only once at the beginning of a test series. The position of the probe holder is also shown 4 is determined with respect to the fin tube 1 by counting the teeth of the ring gear 20.

Claims (14)

Patentansprüche: \ zur zur zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung eines Flossenrohres mittels Ultraschall nach der Impuls-Echo-Methode, bei dem die Prüfkopfhalterung, an der mindestens ein Fehlerprüfkopf fest angeordnet ist, und das Flossenrohr relativ zueinander rotieren und die im Bereich der Flossen bewirkten Echos von den Echos der übrigen Rohrteile unterschieden werden5 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Flossenrohr (1) unter Beibehaltung des zwischen den Flossen (2) und der Umgebung eingestellten Winkels an der keine Translationsbewegung durchführenden Prüfkopfhalterung (4) vorbei in Richtung der Rotationsachse (R) fortbewegt wird und daß ein räumlich feststehender Sensor (18) die Rotationsbewegung der Prüfkopfhalterung (4) ermittelt. Claims: \ to for non-destructive material testing a fin tube using ultrasound using the pulse-echo method, in which the Probe holder on which at least one error probe is fixedly arranged, and rotate the fin tube relative to each other and that caused in the area of the fins Echoes are distinguished from the echoes of the other pipe parts5 d a d u r c h g e k e n n n n e i c h n e t that the fin tube (1) while maintaining the between the fins (2) and the area around the set angle at which no translational movement performing test head holder (4) is moved in the direction of the axis of rotation (R) and that a spatially fixed sensor (18) controls the rotational movement of the test head holder (4) determined. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t , daß der Sensor (18) die Lage der Prüfkopfhalterung (4) lediglich einmal zu Beginn einer Prüfreihe erfaßt. 2. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t that the sensor (18) the position of the probe holder (4) only once recorded at the beginning of a test series. 3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t , daß der Sensor (18) die Lage der Prüfkopfhalterung (4) während einer Prüfreihe wiederholt erfaßt. 3. The method of claim 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t that the sensor (18) the position of the test head holder (4) during a test series repeatedly detected. Lt. Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t , daß der Sensor (18) die Lage der Prüfkopfhalterung (4) während jeder Umdrehung mindestens einmal erfaßt. Lt. Method according to claim 3, d u r c h g e k e n nz e i c h n e t that the sensor (18) the position of the probe holder (4) detected at least once during each revolution. 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Sensor (18) die Lage der Prüfkopfhalterung (4) während jeder Umdrehung immer dann erfaßt, wenn ein Fehlerprüfkopf (5, 5a, 5b) in den Bereich einer Flosse (2) eintritt und aus diesem Bereich wieder austritt. 5. The method according to claim 3 or 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the sensor (18) the position of the test head holder (4) during each Revolution is always detected when an error test head (5, 5a, 5b) enters the area a fin (2) enters and exits this area again. 6. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Sensor (18) beim Vorbeilauf eines an der Prüfkopfhalterung (4) fest angebrachten Signalgebers (19) von diesem ein Erkennungssignal erhält. 6. The method according to claim 1 or one of the following, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the sensor (18) when passing one of the Probe holder (4) permanently attached signal transmitter (19) from this a detection signal receives. 7. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Sensor (18) an einen die Echos erfassenden Geräteteil (15) ein der Lage der Prüfkopfhalterung (4) entsprechendes Schaltsignal abgibt. 7. The method according to claim 1 or one of the following, d a d u r it is indicated that the sensor (18) is connected to one that detects the echoes Device part (15) a switching signal corresponding to the position of the test head holder (4) gives away. 8. Verfahren nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Schalt signal die Weiterverarbeitung der im Bereich der Flossen (2) verursachten Echos im Geräteteil (15) verhindert. 8. The method according to claim 7, d a d u r c h g e k e n n -z e i c H n e t that the switching signal is the further processing of the area of the fins (2) caused echoes in the device part (15) prevented. 9. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Prüfkopfhalterung (4) als eine Welle ausgebildet ist. 9. Device for performing the method according to claim 1 or one of the following, which is not indicated that the probe holder (4) is designed as a shaft. 10. Einrichtung nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Welle eine das Flossenrohr (1) aufnehmende Hohlwelle ist. 10. Device according to claim 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the shaft is a hollow shaft receiving the fin tube (1). 11. Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ne t , daß an der Prüfkopfhalterung (4) umfangsseitig mindestens ein an den Sensor (18) ein Signal über die Lage der Prüfkopfhalterung (4) abgebender Signalgeber fest angebracht ist. 11. Device according to claim 9 or 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ne t that on the probe holder (4) on the circumferential side at least one emits a signal about the position of the test head holder (4) to the sensor (18) Signal transmitter is firmly attached. 12. Einrichtung nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Signalgeber als ein quer zur Rotationsachse (R) angeordneter Zahnkranz (20) mit mindestens einem Zahn (19) ausgebildet ist. 12. Device according to claim 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the signal transmitter is arranged as a transverse to the axis of rotation (R) Toothed ring (20) is formed with at least one tooth (19). 13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Sensor (18) als mechanischer Signalempfänger ausgebildet ist. 13. Device according to one of claims 9 to 12, d a d u r c h it is noted that the sensor (18) acts as a mechanical signal receiver is trained. 14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Sensor (18) als magnetinduktiver Empfänger ausgebildet ist. 14. Device according to one of claims 9 to 13, d a d u r c h it is noted that the sensor (18) is used as a magnetically inductive receiver is trained.