DE3050965C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Ultraschalltechnik, und sie bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zum Erfassen von Inhomogenitäten magnetisierbarer Werkstoffe sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. eine Vorrichtung zur Durchführung des gattungsgemäßen Verfahrens sind aus der FR-PS 20 53 185 bekannt.

Die Erfindung kann zur zerstörungsfreien Prüfung von magnetisierbaren Blechen, Rohren, Stäben und anderen Erzeugnissen unmittelbar an Fließbändern für deren Herstellung bei einer Transportgeschwindigkeit bis 10 m/sek benutzt werden. Darüber hinaus kann die Erfindung bei der Entwicklung von Folgesystemen zum Bestimmen der relativen Ortslage eines zu untersuchenden Objektes bei verschiedenen technologischen Prozessen zum Einsatz kommen.

Die Erfindung kann auch bei der Durchführung von physikalisch- chemischen und magnetischen Messungen verwendet werden.

Zur Zeit ist eines der wichtigen Probleme der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung die Entwicklung von Verfahren und Vorrichtungen zum Erfassen von Inhomogenitäten magnetisierbarer Werkstoffe, mit deren Hilfe sich Leistung, Empfindlichkeit und Sicherheit der Prüfung erhöhen lassen.

Die Anwendung bekannter Verfahren und Einrichtungen zum Erfassen von Inhomogenitäten magnetischer Werkstoffe hemmt die Produktionskapazitäten im Herstellungsprozeß und erfordert Einrichtungen und kostspielige Ausrüstungen an den einzelnen Prüfungsstellen außerhalb der betreffenden Fertigungsstraße. Die Notwendigkeit, neue Verfahren und Vorrichtungen zu schaffen, wird auch durch die Forderung diktiert, die Empfindlichkeit gegen Inhomogenitäten des Werkstoffs bei Hochtemperaturprüfungen (über 100°C) zu erhöhen.

Die gegenwärtig in der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum Feststellen von Inhomogenitäten magnetisierbarer Werkstoffe lassen sich in zwei Gruppen unterteilen:

• 1. Ultraschall-Prüfverfahren und Einrichtungen zu deren Durchführung;
• 2. magnetische Prüfverfahren und Einrichtungen zur Durchführung dieser Verfahren.

Bei einem zur ersten Gruppe gehörenden Verfahren (s. das Nachschlagebuch "Geräte zur zerstörungsfreien Prüfung von Werkstoffen und Erzeugnissen", herausgegeben von W. W. Kljuew, Moskau, Verlag "Maschinenbau", 1976, S. 201 bis 234) arbeitet man mit der Erregung von Ultraschallwellen in einem zu untersuchenden Material, die mit einer Inhomogenität in Wechselwirkung treten, worauf das Ergebnis dieser Wechselwirkung registriert wird.

Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Ultraschall-Prüfverfahrens enthält piezoelektrische Wandler und Mittel zur Gewährleistung eines akustischen Kontaktes mit der Oberfläche des zu prüfenden Werkstücks.

In derartigen Vorrichtungen werden Ultraschallwellen mittels piezoelektrischer Wandler, die nach der Immersionsmethode betrieben werden, erregt und empfangen.

Es ist auch eine Variante einer solchen Vorrichtung bekannt, bei der anstelle der piezoelektrischen Wandler magnetoakustische Wandler verwendet werden. Die Vorrichtung weist in diesem Fall auch ein Magnetisierungssystem und einen stromdurchflossenen Leiter, der parallel zur Oberfläche des zu prüfenden Werkstoffs verläuft und in ein Magnetfeld eingebracht ist, auf. Hierbei erfolgt die Ultraschallerregung durch Einwirkung der vom stromdurchflossenen Leiter ausgesendeten elektromagnetischen Wellen auf die Oberfläche des zu prüfenden Werkstücks.

Bei Anwendung dieses Verfahrens und der Vorrichtungen dieser Gruppe entsteht die Notwendigkeit, einen akustischen Kontakt zwischen den piezoelektrischen Wandlern und dem Werkstück zu sichern und die piezoelektrischen Wandler an entsprechenden Prismen anzukleben, was die zulässige Temperatur für das zu prüfende Erzeugnis und die Geschwindigkeit der Prüfung begrenzt. Die Anwendung der magnetoakustischen Wandler im Rahmen der ersten Gruppe wird weiter durch eine geringe Empfindlichkeit beschränkt, die insbesondere von den konkreten Charakteristiken der zu prüfenden Erzeugnisse, z. B. von deren Konstanten der dynamischen Magnetostriktion abhängt.

Bei einem zur zweiten Gruppe gehörenden magnetischen Prüfverfahren (s. das Nachschlagebuch: "Geräte zur zerstörungsfreien Prüfung von Werkstoffen und Erzeugnissen", herausgegeben von W. W. Kljuew, Moskau, Verlag "Maschinenbau", 1976, S. 30 bis 71) nutzt man die Verzerrung des Magnetfeldes des Magnetisierungssystems beim Vorhandensein von Inhomogenitäten im zu prüfenden Werkstoff aus, wobei diese örtlichen Verzerrungen erfaßt werden.

Die Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens weisen ein Magnetisierungssystem für einen zu prüfenden Werkstoff (Induktionsspulen, Ferrosonden, Hall-Geber usw.), magnetisch empfindliche Elemente und eine Anzeigeanordnung auf.

Das Verfahren und die Vorrichtung dieser Gruppe weisen eine geringe Empfindlichkeit bei der Feststellung von inneren Inhomogenitäten auf, was durch das kleine Signal/ Rausch-Verhältnis bedingt ist, das seinerseits damit zusammenhängt, daß man das Nutzsignal und das durch die magnetische Struktur bedingte Rauschen nicht voneinander trennen kann. Hinzu kommt, daß sich bei der Durchführung dieses Verfahrens Schwierigkeiten ergeben, die mit der Umwandlung von magnetischen Gleichfeldern der Inhomogenitäten in Hochfrequenzsignale bei Verwendung der Induktionsspulen, Ferrosonden usw. verbunden sind.

Bekannt ist weiter ein Verfahren zum Nachweis von Inhomogenitäten in magnetisierbaren Materialien mit Hilfe von magnetischen Streufeldern und eine Einrichtung zu dessen Durchführung (s. z. B. W. Lord, D. J. Oswald, "International Journal of Nondestructive Testing", 1972, Vol. 4, p.p. 249- 274).

Dieses Verfahren besteht darin, daß man das zu prüfende Material in ein magnetisches Gleichfeld bringt, das in Anwesenheit einer örtlichen Inhomogenität des Materials teilweise verzerrt wird und aus der Oberfläche des Erzeugnisses heraustritt, so daß ein magnetisches Streufeld entsteht.

Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens enthält ein Magnetisierungssystem für ein magnetisierbares Material, z. B. einen Dauer- oder Elektromagneten, ein magnetisch empfindliches Element, durch das das lokale Feld einer Inhomogenität in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, einen Verstärker und ein Registrierungssystem.

Bei der Durchführung dieses Verfahrens erfolgt in der Vorrichtung unweit des Inhomogenitätsbereichs eine Änderung der Verteilung des magnetischen Feldes, die durch das magnetisch empfindliche Element registriert wird.

Das Anwendungsgebiet dieses Verfahrens und der dazugehörigen Vorrichtung ist durch die geringe Empfindlichkeit beim Nachweis innerer Inhomogenitäten und durch die geringe Prüfungssicherheit aufgrund des niedrigen Werts des Signal/Rausch-Verhältnisses begrenzt.

Aus der DE-PS 19 38 107 ist ein Streuflußprüfverfahren zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung bekannt, bei dem ein durch ein Gleichmagnetfeld an seiner Oberfläche magnetisierter Prüfling mit Ultraschallwellen beaufschlagt wird und der an Inhomogenitäten auftretende magnetische Streufluß gemessen wird. Dieses Verfahren erlaubt ebenfalls nur Materialfehler an der Oberfläche des Prüflings zu erfassen, da magnetische Wechselfelder, die von einer inneren Inhomogenität ausgesendet werden, infolge des Skin-Effekts abgeschirmt werden.

Die US-PS 41 84 374 beschreibt ein Verfahren zum Untersuchen zylinderförmiger Gegenstände mit Ultraschall. Dabei wird der zylinderförmige Gegenstand in ein Gleichmagnetfeld eingebracht und zusätzlich über elektromagnetische Wandler mit einem HF-Feld beaufschlagt. Durch Magnetostriktion werden im zu untersuchenden Gegenstand magnetisch angeregte Ultraschallwellen erzeugt. Diese wechselwirken mit Inhomogenitäten an der Oberfläche des zu untersuchenden Gegenstands und erzeugen magnetische Streufelder, die von den elektromagnetischen Wandlern erfaßt werden. Die Eindringtiefe der von den Wandlern erzeugten Wechselfelder ist wiederum begrenzt, wodurch auch die Untersuchungstiefe eingeschränkt ist.

Aus der FR-PS 20 53 185 ist ferner ein Verfahren zum Feststellen von Inhomogenitäten bekannt, bei dem man das zu prüfende Material in ein Magnetfeld bringt, auf die Oberfläche eines magnetostriktiven Mediums, das in der Nähe des Inhomogenitätsbereichs des Materials angeordnet ist, mit Schwingungen einwirkt und Signale registriert, die durch magnetoakustische Umwandlung im Medium entstehen. Bei diesem Verfahren wird die Oberfläche des zu prüfenden Materials, das ein magnetostriktives Medium darstellt, einer Einwirkung von Ultraschallwellen unterworfen.

Die Ultraschallwellen breiten sich im magnetischen Material aus und wechselwirken mit der Inhomogenität, wodurch eine durch die Magnetostriktion bedingte magnetoakustische Umwandlung stattfindet, d. h. die Ultraschallwellen modulieren magnetische Gleichfelder der Inhomogenität mit Ultaschallfrequenz und verwandeln diese in magnetische Wechselfelder, die dann registriert werden.

Es ist auch eine Vorrichtung zum Feststellen von Inhomogenitäten magnetisierbarer Werkstoffe bekannt, die nach diesem Verfahren arbeitet, die ein Magnetisierungssystem, dessen Magnetfluß das magnetostriktive Medium durchläuft, das in der Nähe des Inhomogenitätsbereichs angeordnet ist und zwei Wandler aufweist, die auf der Oberfläche des magnetostriktiven Mediums angebracht und mit einem Haupt-HF-Impulsgenerator und einem an einen Anzeiger angeschlossenen Hauptverstärker elektrisch verbunden sind. In der bekannten Einrichtung ist einer der Wandler piezoelektrisch ausgebildet und an den Haupt-HF-Impulsgenerator angeschlossen, während der andere Wandler eine Induktionsspule darstellt und mit dem Hauptverstärker in Verbindung steht.

Der Haupt-HF-Impulsgenerator erregt den piezoelektrischen Wandler, von dem im zu prüfenden Werkstoff Ultraschallwellen erzeugt werden, mit deren Hilfe die magnetischen Gleichfelder der Inhomogenitäten in magnetische Wechselfelder umgewandelt werden, die von der Induktionsspule aufgenommen, verstärkt und registriert werden.

Die Anwendung dieses bekannten Verfahrens zum Feststellen von Inhomogenitäten und der Vorrichtungen zu dessen Durchführung ist dadurch begrenzt, daß kein Erkennen innerer Inhomogenitäten möglich ist. Dies ist dadurch bedingt, daß magnetische Wechselfelder, die von einer Inhomogenität ausgesendet werden, infolge der Skin-Effekte abgeschirmt werden. Außerdem kann man bei der Durchführung des bekannten Verfahrens nur Materialien untersuchen, die genügend hohe Werte der Konstante dynamischen Magnetostriktion aufweisen, was die Klasse der prüfbaren Werkstoffe einschränkt. Werden in der Vorrichtung piezoelektrische Wandler eingesetzt, so muß ein akustischer Kontakt dieser Wandler mit dem zu prüfenden Werkstoff gesichert werden, was seinerseits zu Begrenzungen für die Prüfgeschwindigkeit und die Temperatur des zu prüfenden Werkstoffs führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Erfassen von Inhomogenitäten magnetisierbarer Werkstoffe, bei dem der zu prüfende Werkstoff einer Einwirkung von Wellen derart unterworfen wird, daß die Möglichkeit gegeben ist, sowohl innere als auch äußere Inhomogenitäten der Werkstoffe festzustellen und die Prüfung einer breiten Klasse von zu untersuchenden Werkstoffen unter Gewährleistung einer hohen Empfindlichkeit und Sicherheit bei erhöhter Leistung der Prüfung vorzunehmen, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens zu entwickeln, die in baulicher Hinsicht genügend einfach und betriebssicher ist und eine erhöhte Störungsempfindlichkeit besitzt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren, wie es im Patentanspruch 1 angegeben ist bzw. durch eine Vorrichtung nach Patentanspruch 9. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sowohl dieses Verfahrens als auch dieser Vorrichtung sind jeweils in Unteransprüchen gekennzeichnet.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Erfassen von Inhomogenitäten magnetisierbarer Werkstoffe und die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ermöglichen die Prüfung von über die gesamte Dicke des zu prüfenden Werkstoffs verteilten Inhomogenitäten mit einer hohen Empfindlichkeit und Sicherheit. Dabei erweist es sich als möglich, die Prüfung magnetisierbarer Werkstoffe mit verschiedenen Konstanten der Magnetostriktion bei hohen Temperaturen [über 100°C und hoher Leistung (bis 10 m/sek)] ohne Abtastung des zu prüfenden Werkstoffs durchzuführen. Das erfindungsgemäße Verfahren und die zugehörige Vorrichtung können in Fertigungsstraßen zur Herstellung von Blechen, Rohren, Stäben, Draht usw. benutzt werden. Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in konstruktiver Hinsicht genügend einfach und betriebssicher, und sie kann in Verbindung mit beliebigen Ultraschallwandlern unter in Industriebetrieben mit hohem Rauschpegel herrschenden Bedingungen arbeiten.

Nachstehend wird die Erfindung anhand konkreter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Ausführungsform für einen Vorrichtung zum Feststellen von Inhomogenitäten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem als magnetostriktives Material eine Platte verwendet wird,

Fig. 2 die Lage der Schalterkontakte der Schalteinheit in Fig. 1 bei Einwirkung von Ultraschallwellen auf das magnetostriktive Material,

Fig. 3 die Verhältnisse von Fig. 2 für den Fall, daß auf das magnetostriktive Material elektromagnetische Wellen einwirken,

Fig. 4 die Verhältnisse von Fig. 2 bei gleichzeitiger Einwirkung von Ultraschallwellen und elektromagnetischen Wellen auf das magnetostriktive Material,

Fig. 5 eine charakteristische Abhängigkeit der relativen dynamischen Konstante der Magnetostriktion von der Feldstärke eines Magnetfeldes,

Fig. 6 charakteristische Dispersionskurven für Normalultraschallwellen in der Schicht,

Fig. 7 die Verhältnisse von Fig. 1 für den Fall, daß die Platte als runde Scheibe ausgebildet ist,

Fig. 8 die Verhältnisse von Fig. 4 für den Fall, daß die Platte die Gestalt einer runden Scheibe aufweist,

Fig. 9 die Verhältnisse von Fig. 1 für den Fall, daß ein Werkstoff mit gekrümmter Oberfläche geprüft wird und die Platte von einem Elektromagneten vormagnetisiert ist,

Fig. 10 eine Ausführungsform für eine Vorrichtung zur Inhomogenitätsbestimmung bei Verwendung zweier Komplanarplatten als magnetostriktives Medium und

Fig. 11 die Stellung der Schalterkontakte in der Schalteinheit zur Erläuterung der Arbeitsweise der Einrichtung nach Fig. 10.

Das angewendete Verfahren zum Erfassen von Inhomogenitäten magnetischer Werkstoffe besteht darin, daß man das zu prüfende Werkstück in ein Gleichmagnetfeld bringt, auf die Oberfläche eines in der Nähe des Inhomogenitätsbereichs des Werkstoffs angeordneten magnetostriktiven Mediums mittels Ultraschallwellen, deren Polarisationsvektor eine Komponente enthält, die normal zur Oberfläche des magnetostriktiven Mediums verläuft, oder mittels elektromagnetischer Schwingungen, deren Polarisationsvektor senkrecht zum Vektor des Magnetfeldes liegt, oder mittels gleichzeitig auftretender Ultraschallwellen und elektromagnetischen Schwingungen, die auf die genannte Weise polarisiert sind, einwirkt und Signale registriert, die durch magnetoakustische Umwandlungen im Medium entstehen.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung zum Erfassen von Inhomogenitäten magnetischer Werkstoffe nach einem solchen Verfahren enthält ein Magnetisierungssystem 1, dessen Magnetfluß eine magnetostriktive Zwischenschicht passiert, die in der Nähe des Bereichs einer Inhomogenität 3 des Werkstücks angeordnet ist. Bei der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung ist das magnetostriktive Material eine Platte 12, die daher im folgenden mit der Bezugszahl 12 bezeichnet wird. Die Vorrichtung umfaßt auch einen Haupt-HF- Impulsgenerator 4, einen Haupt-Meßverstärker 5 sowie einen zusätzlichen HF-Wechselfeldgenerator 6 und einen zusätzlichen Meßverstärker 7, die an eine Schalteinheit 8 angeschlossen sind. Die Verstärker 5 und 7 stehen mit einer Anzeigevorrichtung 9 in Verbindung. Auf der Oberfläche der magnetostriktiven Platte 12 sind zwei Ultraschall- Wandler 10 und 11 angebracht, die an die Schalteinheit 8 angeschlossen sind. Die gezeigte Schalteinheit 8 weist einen Satz aus Dreistellungsschaltern A, B, C, D auf, die jeweils mit dem Hauptgenerator 4 und dem zusätzlichen Generator 6 bzw. mit dem Hauptverstärker 5 und dem zusätzlichen Meßverstärker 7 verbunden sind und die Arbeitsstellungen I bzw. II haben. Jedoch kann die Schalteinheit 8 auch auf der Basis von polarisierten Relais oder anderen Schaltelementen ausgeführt sein. Bei der gezeigten Ausführungsform sind der Ultraschallwandler 10 als piezoelektrischer Wandler und der Wandler 11 als flache Induktionsspule ausgebildet. Bei anderen Varianten der Vorrichtung können jedoch die Wandler eine magnetoakustische Ausführung aufweisen.

Das angewandte Verfahren zum Erfassen von Inhomogenitäten magnetisierbarer Werkstoffe wird mit Hilfe der Vorrichtung nach Fig. 1 mit der in Fig. 2 bis 4 gezeigten Lage der Schalter A, B, C, D der Schalteinheit 8 durchgeführt.

Bei der Einwirkung von Ultraschallwellen auf das magnetostriktive Material wird das Verfahren mit der in Fig. 2 gezeigten Tabelle festgelegten Stellung der Schalter A, B, C, D der Schalteinheit 8 durchgeführt.

In Fig. 2 und den entsprechenden weiteren Darstellungen entspricht das Zeichen "+" einem geschlossenen Kontakt und das Zeichen "-" einem geöffneten Kontakt.

Der Ultraschallwandler 10 ist über die Schalteinheit 8 mit dem Hauptgenerator 4 verbunden, während der Wandler 11 an den Hauptverstärker 5 angeschlossen ist.

Bei einer Magnetisierung des zu prüfenden Werkstoffs in Anwesenheit von Inhomogenitäten 3 entsteht ein magnetisches Streufeld. Mit Hilfe des Hauptgenerators 4 erregt der Ultraschallwandler 10 im magnetisierbaren Werkstück 2 Ultraschallwellen, deren Polarisationsvektor eine Komponente enthält, die normal zur Oberfläche des magnetisierbaren Werkstücks liegt.

Bei der Abtastung der Oberfläche des zu prüfenden Werkstücks 2 mittels der Wandler 10 und 11 strahlt der Wandler 11 mit Hilfe des Hauptgenerators 4 elektromagnetische Wellen aus, die in Anwesenheit eines magnetischen Feldes der Inhomogenität 3 infolge der Magnetostriktionswirkung im zu prüfenden Werkstoff Ultraschallwellen erregen, die vom Ultraschallwandler 10 registriert und vom Hauptverstärker 5 verstärkt werden und von dort aus zum Anzeiger 9 gelangen. Die Auswahl der Polarisation des elektromagnetischen Wechselfeldes, bei der der Vektor eines magnetisierenden Gleichfeldes senkrecht zum Vektor des magnetischen Wechselfeldes ist, führt dazu, daß bei Nichtvorhandensein der Inhomogenität 3 keine Ultraschallwellen im zu prüfenden Werkstoff erregt werden. Bei Vorhandensein der Inhomogenität 3 wird die Verteilung des magnetischen Feldes im zu prüfenden Werkstück 2 geändert. Insbesondere treten Komponenten des magnetischen Feldes auf, die früher nicht vorhanden sind, so daß eine Ultraschallerregung möglich wird. Es ist zu bemerken, daß bei der Auswahl einer von der oben beschriebenen abweichenden Polarisation der elektromagnetischen Welle, bei der die Ultraschallerregung auch bei Fehlen der Inhomogenität 3 möglich ist, das Auftreten einer Inhomogenität 3 zu einer Änderung der Ultraschallamplitude führt. Durch eine solche Änderung kann das Vorhandensein einer Inhomogenität 3 nachgewiesen werden, jedoch wird dabei das Signal/Rausch-Verhältnis beträchtlich verschlechtert. Nach dem betrachteten Verfahren erweist es sich als möglich, sowohl äußere als auch innere Inhomogenitäten 3 festzustellen. Man muß beachten, daß die Ultraschallamplitude, nach der man über das Vorhandensein der Inhomogenität 3 gemäß dem vorliegenden Verfahren urteilt, die Amplitude des akustischen Nutzsignals nach den bekannten Verfahren übersteigt, weil die zu erfassende akustische Welle im Gegensatz zu den bekannten Verfahren kein Ergebnis der Streuung des erregten Ultraschalls an der Inhomogenität 3 ist. Außerdem kann bei der beschriebenen Methode das Richtdiagramm der an der Inhomogenität 3 erregten Ultraschallwellen durch den Wandler 11 formiert werden, so daß sich der die akustischen Schwingungen registrierende Ultraschallwandler 10 im Strahlungsmaximumbereich befindet. Hingegen wird bei den bekannten Verfahren und Einrichtungen das Richtdiagramm der gestreuten Ultraschallwellen durch die Inhomogenität 3 bestimmt, deren Orientierung und Größe im voraus nicht bekannt sind, so daß nur ein kleiner Teil der akustischen Streuenergie registriert wird.

Das angewandte Verfahren wird bei gleichzeitiger Einwirkung von Ultraschallwellen und elekromagnetischer Wellen auf das magnetostriktive Medium in der Einrichtung von Fig. 1 mit der in Fig. 4 gezeigten Stellung der Kontakte der Schalter A, B, C, D in der Schalteinheit 8 durchgeführt.

Dabei ist der Ultraschallwandler 10 an den Hauptgenerator 4 und den zusätzlichen Verstärker 7 angeschlossen, während der Wandler 11 mit dem Hauptverstärker 5 und mit dem zusätzlichen Generator 6 in Verbindung steht.

Bei der Abtastung der Oberfläche des zu prüfenden Werkstücks 2 mittels der Wandler 10 und 11 erregt der Ultraschallwandler 10 mit Hilfe des Hauptgenerators 4 im Werkstück 2 Ultraschallwellen der obengenannten Polarisation, die bei Anwesenheit einer Inhomogenität 3 statische Magnetfelder der Inhomogenität 3 in elektromagnetische Schwingungen verwandeln, die vom Wandler 11 registriert werden. Diese Schwingungen werden durch den Hauptverstärker 5 verstärkt und gelangen von dort zur Anzeigevorrichtung 9. Gleichzeitig mit diesem Vorgang spielt sich noch folgender Vorgang ab: Mit Hilfe des zusätzlichen Generators 6 wirkt der Wandler 11 auf den magnetisierbaren Werkstoff 2 mit elektromagnetischen Wellen bestimmter Polarisation ein, wie dies oben angegeben wurde. Hierbei werden bei einer im zu prüfenden Werkstoff 2 vorhandenen Inhomogenität 3 akustische Wellen angeregt, die vom Ultraschallwandler 10 registriert und von dort der Reihe nach auf den zusätzlichen Verstärker 7 und den Anzeiger 9 gegeben werden.

Dadurch, daß gleichzeitig Ultraschall- und elektromagnetische Wellen benutzt werden, die auf das magnetostriktive Material einwirken, werden zu ein und demselben Zeitpunkt zwei Nutzsignale geliefert, wodurch die Sicherheit und Störunempfindlichkeit der Methode erhöht wird.

Bei der Feststellung von Inhomogenitäten magnetisierbarer Werkstoffe nach der beschriebenen Methode ist es wie schon erwähnt, erforderlich, die durch die Magnetostriktion bedingte magnetoakustische Transformation von auf bestimmte Weise auf der Oberfläche des zu prüfenden Werkstücks polarisierten Wellen zu gewährleisten. Daraus folgt, daß das unmittelbare Zusammenwirken der Wellen mit der Inhomogenität nicht unbedingt ist. Das bedeutet insbesondere, daß bei der Auswahl der Schwingungsfrequenz nach dem vorliegenden Verfahren die Erfüllung der für die bekannten Ultraschallmethoden unbedingten Beziehung f L nicht mehr nötig ist, in der f die Schwingungsfrequenz und L eine kennzeichnende Korngröße des Werkstoffs bedeuten.

Andererseits ist es bekannt, daß die Prüfung grobkörniger Materialien wegen der Streuung des Ultraschalls an Körnern, die mit der Erhöhung der Frequenz f zunimmt, wesentlich komplizierter ist. Indem man bei der Verwendung des beschriebenen Verfahrens die Frequenz nach der Bedingung

wählt, in der f eine Schwingungsfrequenz und C _f eine Phasengeschwindigkeit für die Ultraschallausbreitung im zu prüfenden Werkstoff bedeuten, ist es somit möglich, das strukturbedingte Rauschen wesentlich zu vermindern und die Prüfung grobkörniger Materialien zu gewährleisten.

Die Ultraschallmodulation magnetischer Gleichfelder der Inhomogenitäten wie auch die Erregung von Ultraschall durch elektromagnetische Wellen in Anwesenheit einer Inhomogenität resultiert aus dem magnetostriktiven Charakter des Materials. Dabei erfolgt bei Einwirkung von Ultraschallwellen auf das magnetostriktive Material die Umwandlung durch den reziproken Magnetostriktionseffekt, während bei der Einwirkung von elektromagnetischen Wellen die Erregung des Ultraschalls durch den direkten Magnetostriktionseffekt bedingt ist. Daneben ist es bekannt, daß die Konstanten der direkten und reziproken dynamischen Magnetostriktion für die meisten magnetisierbaren Metalle, insbesondere für Magnetstähle, von der Stärke eines magnetischen Gleichfeldes extremal abhängen. In Fig. 5 ist eine charakteristische Abhängigkeit der relativen direkten dynamischen Konstante λ/λ der Magnetostriktion (aufgetragen auf der Ordinatenachse) von der Feldstärke H (Oe) des magnetischen Feldes (aufgetragen auf der Abszissenachse), dargestellt, wobei g der maximale Wert der direkten dynamischen Konstante der Magnetostriktion ist. Daraus folgt, daß bei dem angewandten Verfahren der Wert der magnetischen Feldstärke aus der Bedingung des maximalen Wertes der dynamischen Konstante der Magnetostriktion zu wählen ist, was den optimalen Bedingungen der magnetoakustischen Transformation entspricht. Dagegen werden beim bekannten Verfahren zum Feststellen von Inhomogenitäten magnetischer Werkstoffe magnetische Felder größtmöglicher Stärke benutzt. Somit ist die optimale magnetische Feldstärke H im vorliegenden Verfahren bedeutend (etwa mehrere bis Dutzende Oersted) kleiner als die entsprechenden magnetischen Feldstärken bei den bekannten Verfahren. Daraus folgt, daß es möglich ist, indem man den Wert der magnetischen Feldstärke nach der Bedingung des maximalen Wertes der Konstante der dynamischen Magnetostriktion wählt und damit die maximale Effektivität der Umwandlung sichert, die konstruktiven Anforderungen an das Magnetisierungssystem abzuschwächen, weil die erforderlichen Werte der magnetischen Feldstärke verkleinert sind.

Als weiteres Beispiel sei die Arbeitsweise der Vorrichtung für den allgemeinsten Fall der gleichzeitigen Einwirkung von Ultraschallwellen und elektromagnetischen Schwingungen auf die Platte 12 (die entsprechende Lage der Schalter A, B, C, D ist in Fig. 4 dargestellt) betrachtet.

Mit Hilfe des Hauptgenerators 4 erregt der Wandler 10 in der Platte 12 Ultraschallwellen, die bei ihrer Ausbreitung in der Platte 12 über dem Bereich der Inhomogenität 3 des zu prüfenden Werkstoffs 2 in elektromagnetische Wellen umgewandelt werden, die vom Wandler 11 registriert, durch den Hauptverstärker 5 verstärkt werden und von dort aus zum Anzeiger 9 gelangen. Gleichzeitig strahlt der Wandler 11 mit Hilfe des zusätzlichen Generators 6 elektromagnetische Wellen aus, die in Anwesenheit der Inhomogenität 3 in der Platte in Ultraschallwellen umgewandelt werden, die vom Wandler 10 registriert und vom zusätzlichen Verstärker 7 verstärkt werden.

Bei diesem Verfahren zum Erfassen von Inhomogenitäten 3 in magnetischen Werkstoffen 2 ist es wie schon erwähnt, nicht nötig, daß die in Frage kommenden Wellen mit der Inhomogenität unmittelbar wechselwirken. In einer solchen Situation ist es möglich, als magnetostriktives Material eine Platte 12 zu verwenden, die in der Nähe des zu prüfenden Werkstoffs 2 angeordnet ist. Hierbei wird durch die effektiven "magnetischen Ladungen", die sich auf der Oberfläche des magnetisierten zu prüfenden Werkstoffs 2 befinden, ein Magnetfeld erzeugt, welches seinerseits "magnetische Ladungen" auf den Flächen der Platte 12 bildet. Wirken auf die Platte 12 Ultraschallwellen oder elektromagnetische Wellen oder gleichzeitig die einen und die anderen ein, dann erfolgt im Bereich der in der Platte 12 induzierten magnetischen Inhomogenität durch das Auftreten "sekundärer magnetischer Ladungen" die Umwandlung von Ultraschallwellen in elektromagnetische bzw. vice versa statt, und diese Wellen werden registriert. Die als magnetostriktives Medium verwendete Platte 12 gestattet es, kontaktlos zu arbeiten, selbst wenn als Ultraschallwandler 10 ein piezoelektrischer Wandler dient. Der letztere wird dabei mit dem induktiven Wandler 11 auf der Oberfläche 12 zusammen angeordnet, so daß insgesamt eine einheitliche Baugruppe als Wandler zur Erfassung von Inhomogenitäten 3 im zu prüfenden Werkstoff 2 gebildet wird.

Die Effektivität dieses Verfahrens zum Erfassen von Inhomogenitäten magnetisierbarer Werkstoffe hängt wesentlich vom Wert der Konstante der dynamischen Magnetostriktion der Werkstoffe ab. Bei Verwendung einer Zwischenschicht, in der die durch die Magnetostriktion bedingte magnetoakustische Umwandlung erfolgt, erweist es sich als möglich, eine hohe Wirksamkeit dieser Umwandlung durch Verwendung eines Werkstoffs als Zwischenschicht zu gewährleisten, bei dem die Konstante λ der dynamischen Magnetostriktion kleiner ist als die Konstante λ _p von Permendur.

Damit läßt sich das Verfahren sogar bei der Prüfung magnetischer Werkstoffe mit einem recht kleinen Wert (λ«λ _p ) der dynamischen Magnetostriktion einsetzen.

Bei der Feststellung der Inhomogenitäten magnetischer Werkstoffe ist es, wie schon erwähnt, nötig, die Schwingungspolarisation auf oben beschriebene Weise zu orientieren. Darüber hinaus können sich in der Zwischenschicht verschiedenartige Schwingungen ausbreiten; symmetrische und asymmetrische Lambda-Wellen, transversale SH-Wellen, Oberflächenwellen. Dabei hängt der Typ der sich in der Schicht fortpflanzenden Welle und die Verteilung von Verschiebungskomponenten in derselben von einem Produkt aus der Schwingungsfrequenz und der Schichtdicke ab. Mathematisch äußert dies sich im Vorhandensein von Dispersionskurven für Wellen in der Schicht. Diese Kurven stellen Abhängigkeiten der Phasengeschwindigkeiten C _f von einem Produkt aus der Frequenz f und der Schichtdicke d dar. Die charakteristischen Kurven für die Lambda-Wellen in der Schicht mit einer Poisson-Zahl von ν=0,29 sind in Fig. 6 gezeigt. Auf der Abszisse ist das Produkt f · d (in MHz · mm) und auf der Ordinate C _f · 10⁶ (in mm/sek) aufgetragen. Im Diagramm ist eine Reihe von Kurven a₀, a₁, a₂, a₃ (punktiert angedeutet) für die nullte, erste, zweite bzw. dritte asymmetrische Mode, und S₀, S₁, S₂, S₃ (ausgezogen angedeutet) für die nullte, erste, zweite bzw. dritte symmetrische Mode dargestellt.

Die Auswahl der Dicke der Platte 12 (Fig. 1) sei an folgendem Beispiel erläutert. Die Inhomogenität 3 bestimmt man bei einer Ultraschallschwingungsfrequenz f=2,5 MHz nach der Kurve S₀ der nullten symmetrischen Mode. Die Welle S₀ enthält die erforderlichen Komponenten des Polarisationsvektors in einem Bereich von f · d0,8 . . . 1,5 MHz · mm. Bei der gewählten Ultraschallfrequenz f=2,5 MHz beträgt die Dicke d der Platte 12 jeweils 0,3 . . . 0,6 mm.

Die auf solche Weise begründete Auswahl der Dicke der Zwischenschicht ermöglicht die Benutzung von Schwingungen gewünschter Polarisation und eine Erhöhung der Effektivität des Verfahrens.

Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung zur Inhomogenitätserfassung, bei der die Platte 13 einer gleichzeitigen Einwirkung von Ultraschallwellen und elektromagnetischen Schwingungen unterworfen wird. Die Platte 13 hat hierbei die Gestalt einer runden Scheibe, während der Wandler 11 im Zentrum der Scheibe angeordnet und als runde Induktivitätsspule ausgeführt ist, deren Windungen zur Kreislinie der Scheibe konzentrisch verlaufen.

Die Vorrichtung umfaßt auch einen Zähler 4 für Impulse, die vom Hauptverstärker 5 registriert werden, und einen Komparator 15, die parallel an den Hauptverstärker 5 geschaltet sind.

Die Vorrichtung arbeitet dann mit den in Fig. 8 gezeigten Stellungen für die Schalter A, B, C, D der Schalteinheit 8.

Mit Hilfe des zusätzlichen Generators 6 wirkt der Wandler 11 auf das Zentrum der Platte 13 mit elektromagnetischen Schwingungen ein, wodurch in Anwesenheit einer Inhomogenität 3 Ultraschallwellen erregt werden, die sich nach der Reflexion an den Rändern der Platte wieder im Zentrum sammeln und in elektromagnetische Wellen umgewandelt werden, die ebenfalls vom Wandler 11, registriert und vom Hauptverstärker 5 verstärkt werden und von dort zur Anzeigevorrichtung 9 und parallel zum Impulszähler 14 und zum Komparator 15 gelangen.

Die Verwendung der Platte 13 von Fig. 7 in Form einer runden Scheibe gestattet es, unabhängig von der Ausbreitungsrichtung des Ultraschalls die gesamte Energie der akustischen, in dem Bereich der Inhomogenität 3 erzeugten Wellen zu registrieren. Dabei registriert der Wandler 11 in Anwesenheit der Inhomogenität 3 die vom Rand der Scheibe mehrmals reflektierten Ultraschallwellen.

Die mehrmalige Reflexion des Signals wird dadurch verursacht, daß bei der Erregung von akustischen Wellen in der Scheibe diese Wellen einige Male das Zentrum durchlaufen, indem sie mehrmals vom Rand der Scheibe reflektiert werden und dabei jedesmal ein Signal über die Inhomogenität 3 liefern. Dabei ist die Anzahl der mehrfach wiederholten Signale um so größer, je höher die akustische Energie des erregten Schalls bzw. je größer die Inhomogenität 3 ist. Durch Zählen einer in Anwesenheit der Inhomogenität 3 registrierten Anzahl von Impulsen mittels des Impulszählers 14 kann man also auf die Größe dieser Inhomogenität rückschließen.

Beim Eintreffen der mehrfach wiederholten Signale am Komparator 15 wird die relative Größe benachbarter Impulse bewertet. Diese Größe wird durch die Dämpfung der akustischen Wellen im Material der Platte 13 bestimmt. Die Dämpfung im Material der Platte 13 ist bekannt oder kann im voraus bestimmt sein. Deswegen wird die vorbekannte und in den Komparator 15 eingetragene relative Verminderung der Ultraschallamplitude mit der zu messenden relativen Größe verglichen, was die Möglichkeit bietet, die Nutzsignale und Störungen voneinander zu trennen.

Somit ermöglicht die Verwendung der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung die Bestimmung der Größe der Inhomogenität 3 und eine Erhöhung der Störungsempfindlichkeit des Verfahrens.

Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung zur Inhomogenitätsbestimmung für einen zu prüfenden Werkstoff 16, der eine einzige Krümmung 17 aufweist, wobei die Oberfläche einer Platte 18 kongruent zur Oberfläche des zu prüfenden Werkstoffs 16 ausgebildet ist. Dabei ist ein Wandler 19 als eine Solenoidspule ausgeführt, welche die Platte 18 an der Krümmungsstelle 17 des Werkstoffs 16 umfaßt.

Die Vorrichtung enthält auch einen regelbaren Elektromagneten 20, der in der Nähe des Wandlers 19 so angeordnet ist, daß die Feldlinien seines magnetischen Feldes im Anordnungsbereich des Wandlers 19 senkrecht zur Oberfläche der Platte 18 verlaufen. Die Form der Platte 18 bei der angegebenen Variante wiederholt die Form der Krümmung 17 einer Verfestigungsraupe der Schweißnaht des zu prüfenden Werkstoffs 16.

Die Vorrichtung nach Fig. 9 arbeitet bei der Stellung der Schalter A, B, C, D der Schalteinheit 8 nach Fig. 2 bis 4.

Bei der Feststellung von Inhomogenitäten 3 in magnetisierbaren Materialien 16 mit einer gekrümmten Oberfläche entsteht bei Verwendung einer flachen Platte 12 (Fig. 1) zwischen dieser und dem zu prüfenden Material 16 eine Spaltungleichmäßigkeit, was seinerseits eine ungleichmäßige Empfindlichkeit des Verfahrens für die Inhomogenitäten 3 je nach deren Koordinate bedingt. Dadurch, daß die Oberfläche der Platte 18 kongruent zur Oberfläche des zu prüfenden Materials 16 ausgeführt ist und zugleich als Wandler 19 eine Solenoidspule verwendet wird, welche die Platte 18 an der Krümmungsstelle 17 umgibt, erweist es sich als möglich, die Gleichmäßigkeit des Spaltes zu gewährleisten und die Empfindlichkeit gegen die Inhomogenitäten 3 des Materials 16 auszugleichen.

Die Verwendung der angegebenen Einrichtung ist recht effektiv bei der Feststellung von Inhomogenitäten 3 in Schweißverbindungen magnetisierbarer Werkstoffe, wo die Krümmung 17 der Oberfläche des zu untersuchenden Materials 16 durch Vorhandensein einer Verfestigungsraupe bedingt ist.

Bei der Prüfung zylindrischer Werkstücke wie Rohren, Stäben, Draht usw. ist die Platte 18 als zylindrische Oberfläche geformt, die kongruent zur Oberfläche des zu prüfenden Werkstoffs 16 ist.

Der zusätzliche Elektromagnet 20 erzeugt ein Magnetfeld, das mit den statischen Magnetfeldern der Inhomogenitäten 3 gleichgerichtet ist und diese verstärkt. Durch Änderung der Stromstärke in der Wicklung des Elektromagneten 20 variiert man die Feldstärke des zu erzeugenden Feldes.

Die Verwendung des regelbaren Elektromagneten 20, dessen Feldlinien senkrecht zur Oberfläche der Platte 18 verlaufen, gestattet es, die Amplitude der zu registrierenden Signale zu vergrößern und insbesondere die Effektivität der Registrierung eines magnetischen Wechselfelds zu erhöhen. Dadurch, daß als Quelle des magnetischen Felds der Elektromagnet 20 mit regelbarer Stromstärke in der Wicklung verwendet ist, kann die Empfindlichkeit der Einrichtung geändert werden.

In Fig. 10 ist ein Blockschaltbild für eine Vorrichtung zum Feststellen von Inhomogenitäten magnetisierbarer Werkstoffe bei der Einwirkung von Ultraschallwellen auf das magnetostriktive Medium gezeigt. In der Nähe der unweit von dem zu prüfenden Werkstoff 2 angeordneten Platte 12 ist eine andere identische Platte 21 komplanar angebracht. Auf der Platte 12 findet wie bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung ein piezoelektrischer Wandler 10 Platz, während auf der anderen Platte 21 ein anderer piezoelektrischer Wandler 22 an der Seite angeordnet ist, die dem Ultraschallwandler 10 gegenüberliegt. Darüber hinaus ist auf der Platte 21 ein weiterer piezoelektrischer Wandler 23 an der Seite angeordnet, die dem Wandler 22 gegenüberliegt, wobei der Wandler 23 über die Schalteinheit 8 an den zusätzlichen Verstärker 7 angeschlossen ist. Statt der piezoelektrischen Wandler 12, 22 und 23 können in der Vorrichtung magnetoakustische Wandler benutzt werden. Die Vorrichtung umfaßt auch einen Zeitintervallmesser 24, der an den zusätzlichen Verstärker 7 angeschlossen ist.

Das angewandte Verfahren zum Erfassen von Inhomogenitäten magnetisierbarer Materialien wird im Falle der Einwirkung von Ultraschallwellen auf die Zwischenschicht 12 in der Vorrichtung von Fig. 10 mit der in Fig. 11 gezeigten Lage der Schalter A, B, C, D der Schalteinheit 8 durchgeführt.

Dabei ist der Wandler 10 mit dem Hauptgenerator 4 verbunden und der Wandler 22 an den Hauptschalter 5 angeschlossen, während der andere Wandler 23 mit dem zusätzlichen Verstärker 7 in Verbindung steht.

Mit Hilfe des Hauptgenerators 4 erregt der Ultraschallwandler 10 Ultraschallwellen in der Platte 12, die statische Magnetfelder der Inhomogenitäten 3 modulieren, welche die Platte 12 durchsetzen. Die bei der Ultraschallmodulation auftretenden elektromagnetischen Schwingungen erregen infolge der Magnetostriktion in der Platte 21 Ultraschallwellen, die sich nach beiden Seiten von der Inhomogenität 3 weg fortpflanzen und an den Rändern der Platte 21 durch die Wandler 22 und 23 registriert werden.

Bei der Feststellung der Inhomogenitäten 3 nach der angegebenen Methode werden sowohl der direkte als auch der reziproke Magnetostriktionseffekt ausgenutzt, und zwar insbesondere der reziproke Magnetostriktionseffekt zur Modulation von statischen Magnetfeldern und der direkte zur Erregung von Ultraschall in der Platte 21 mittels elektromagnetischer Schwingungen.

Im Unterschied zu den oben beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens bedarf die Feststellung der Inhomogenität 3 nach der letzten Ausführungsform des Verfahrens keiner Abtastung des zu prüfenden Werkstücks 2. Das ist dadurch bedingt, daß bei der Prüfung von langgestreckten Materialien (z. B. eines Blechwalzguts) die Abmessungen der Platte 12, 21 so bemessen sein können, daß sie die Breite des zu prüfenden Materials 2 überschreiten. In diesem Fall wird die Inhomogenität unabhängig von ihrer Ortslage registriert. Also wird die Leistungsfähigkeit des Verfahrens wesentlich gesteigert.

Aus der Anordnung der Wandler 22 und 23 in Fig. 10 ist zu ersehen, daß der Weg, den die Ultraschallwelle (teilweise entlang der Platte 12, teilweise entlang der Platte 21) vom Wandler 10 bis zum Wandler 22 zurücklegt, immer unveränderlich ist, denn die Amplitude des vom Wandler 22 registrierten Nutzsignals hängt nur von der Größe der Inhomogenität 3 ab. Zugleich hängt die Strecke, die das Signal bis zum Wandler 23 zurücklegt, sowohl von den Abmessungen der Inhomogenität 3 als auch von deren Koordinate ab.

Somit erweist es sich als möglich, anhand der Amplitude des vom Wandler 22 aufgenommenen Signals auf die Größe der Inhomogenität und aus der vom Zeitintervallmesser 24 erfaßten Zeit, die zum Eintreffen des Signals am Wandler 23 erforderlich ist, auf die Koordinate der Inhomogenität 3 rückzuschließen.

Das beschriebene Verfahren, das sich mit Hilfe der betrachteten Vorrichtung durchführen läßt, gestattet es somit, Fehlstellen in verschiedenen zu untersuchenden Materialien (Blechwalzgut, Rohre, Draht, Stäbe) mit einem hohen Genauigkeitsgrad und einer erhöhten Störunempfindlichkeit unter Industriebedingungen festzustellen.

Claims (17)

1. Verfahren zum Erfassen von Inhomogenitäten in magnetisierbaren Werkstoffen, bei dem das zu prüfende Werkstück einem Gleichmagnetfeld ausgesetzt wird, die Oberfläche eines nahe des zu prüfenden Werkstücks angeordneten magnetostriktiven Materials zusätzlich mit einem Wechselfeld beaufschlagt wird und ein durch magnetoakustische Umwandlung gebildetes Meßsignal von dem magnetorestriktiven Material, in das Streufelder von Inhomogenitäten im zu prüfenden Werkstück induziert sind, abgenommen und ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßsignal ein Ultraschallsignal ist, welches aufgrund einer durch die von den im zu prüfenden Werkstück vorhandenen Inhomogenitäten induzierten Streufelder bedingte Anisotropie der magnetoakustischen Umwandlung eines beaufschlagten Wechselmagnetfeldes erzeugt wird, dessen Polarisationsvektor senkrecht zum Vektor des Gleichmagnetfeldes verläuft.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der in das magnetostriktive Material induzierten Streufelder neben der magnetoakustischen Umwandlung eines Wechselmagnetfeldes in ein zu messendes Ultraschallsignal ebenfalls eine magnetoakustische Umwandlung eines Ultraschallfeldes in ein zu messendes Wechselmagnetfeldsignal durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als magnetostriktives Material eine in der Nähe des zu prüfenden Werkstücks liegende Zwischenschicht (12) verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenschicht (12) ein Material benutzt wird, dessen dynamische Magnetostriktionskonstante wenigstens der von Permendur entspricht.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei vorgegebener Frequenz der Wechselfeldbeaufschlagung die Dicke der Zwischenschicht (12) entsprechend den Ultraschalldispersionskurven gewählt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (12) wenigstens im Meßbereich einer zusätzlichen Magnetisierung mit senkrecht zur Oberfläche verlaufenden Feldlinien ausgesetzt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der einen Zwischenschicht (12) eine zweite Zwischenschicht (21) vorgesehen wird, wobei die eine Zwischenschicht (12) der Wechselfeldbeaufschlagung und die andere Zwischenschicht (21) der Meßsignalabnahme dient.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Zwischenschicht (21) derart ausgelegt ist, daß eine Meßsignalabnahme an gegenüberliegenden Enden durchführbar ist.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-8 unter Verwendung zweier Wandler, von welchen der eine als Wechselfeldgeber und der andere als Meßsignalempfänger dient, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßsignalempfänger ein Ultraschallwandler (10) ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Schalteinheit (8) vorgesehen ist, mit welcher ein Wechselfeldgenerator (6) sowie Meßverstärker (5, 7) wahlweise mit einem Ultraschallwandler (10) und/oder einer Magnetfeldspule (11) verbindbar sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetostriktive Medium als Platte (12) ausgebildet ist, welche in der Nähe der Oberfläche des zu prüfenden Werkstücks (2) angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei gleichzeitiger Beaufschlagung der Platte (13) mit Ultraschall- und magnetischen Wechselfeldern dieselbe in Form einer runden Scheibe ausgebildet ist, wobei der eine Wandler (11) im Zentrum dieser Scheibe angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Meßverstärker (5) zusätzlich ein Impulszähler (14) und ein Komparator (15) angeschlossen sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorhandensein einer Krümmung (17) des zu prüfenden Werkstoffs (16) die Oberfläche der Platte (18) kongruent zur Oberfläche des zu prüfenden Werkstoffs (16) ausgebildet ist, und daß die Wicklung des Magnetfeldwandlers (19) so ausgebildet ist, daß sie im Bereich der Krümmungsstelle die Platte (18) umgibt.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Magnetfeldwandlers (11, 19) zusätzlich ein regelbarer Elektromagnet (20) vorgesehen ist, dessen Feldlinien senkrecht zur Oberfläche der Platte (12) verlaufen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß koplanar zu der einen Platte (12) eine weitere Platte (21) mit einem Meßsignalwandler (22) vorgesehen ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Platte (12) an ihren beiden gegenüberliegenden Enden mit Meßsignalwandlern (22, 23) versehen ist.