DGZfP-JAHRESTAGUNG 2003

ZfP in Anwendung, Entwicklung und Forschung

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Wirbelstrom-Arraysensoren - Neue Techniken und Anwendungen

Dipl.-Phys. Martin Junger, Dipl.-Ing. Gerald Schneibel, Frankenthal
Kontakt: Junger Martin Dipl.-Phys.

Kurzfassung

Wirbelstrom-Techniken werden seit Jahrzehnten zur Prüfung von Materialoberflächen auf Fertigungs- und Betriebsbedingte Schädigungen mit grossem Erfolg eingesetzt, weil die Wirbelstromprüfung empfindlich, schnell und sicher ist, sich gut dokumentieren lässt und darüber hinaus prinzipiell keine Verbrauchsmittel benötigt. Daher werden Wirbelstrom-Techniken gern für die Prüfung von Sicherheitsteilen in Flugzeugen, Fahrzeugen und Anlagen eingesetzt.

Um grössere Oberflächen mit einem einzigen Arbeitsgang prüfen zu können werden mehrere Sensoren gleichzeitig eingesetzt oder rotierende Sensoren verwendet. Im ersten Fall müssen dazu meistens mehrere Prüfkanäle verwendet werden, was erhöhten apparativen und finanziellen Aufwand bedeutet; im zweiten Fall muss die Geometrie der Prüfteil-Oberflächen eine rotierende Abtastung erlauben.

Eine hervorragende Möglichkeit für die hochauflösende Prüfung komplexer Geometrien bietet die Sensor-Array-Technik mit flexiblem Folien-Aufbau in Mehrlagentechnik. Anstelle diskret aufgebauter und an die Prüfteiloberfläche angepasster Einzelsensoren kann die flexible Folie an beliebige Oberflächen ab einem Krümmungsradius von etwa 2mm angepasst werden. Dies gilt sowohl für Innengeometrien wie die Schaufel-Verankerung von Turbinenscheiben als auch für Aussengeometrien wie die Schaufeloberflächen selbst einschliesslich von Schaufelkanten.

Der Einsatz solcher Sensor-Arrays wird am Beispiel verschiedenen Anwendungen vorgestellt zusammen mit den gerätetechnischen Voraussetzungen und den Möglichkeiten der Signal- und Fehler-Darstellung.


Abb. 1:

In Abbildung 1 ist ein typisches Foliensensorarray dargestellt mit 32 Differenz-Sensoren, das im Bereich von etwa 100kHz bis 5MHz betrieben werden kann.

STARTHerausgeber: DGfZPProgrammierung: NDT.net