Die Wirbelstromprüfung (ET) ist ein elektromagnetisches zerstörungsfreies Prüfverfahren (ZfP) zur Erkennung von Oberflächen- und Untergrundfehlern in leitfähigen Materialien. Dieses schnelle, präzise und berührungslose Verfahren wird in verschiedenen Branchen eingesetzt. In diesem umfassenden Artikel erläutern wir die Grundlagen, die Ausrüstung, die Anwendungen und die Vorteile dieser Methode.
Inhaltsverzeichnis
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Einführung und physikalische Prinzipien der ET-Tests
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Für die Wirbelstromprüfung erforderliche Ausrüstung
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Arten von Wirbelstromprüfverfahren
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Industrielle Anwendung von ET
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Vor- und Nachteile des Wirbelstromverfahrens
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Internationale Standards für gefährliche Abfälle
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Fazit und Zukunftsaussichten
1. Einführung in ET-Tests und ihre physikalischen Prinzipien
Die Wirbelstromprüfung basiert auf dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion . Nähert sich eine von Wechselstrom durchflossene Spule einem leitfähigen Material, entstehen im Material Wirbelströme. Diese Wirbelströme erzeugen sekundäre Magnetfelder, die wiederum das primäre Magnetfeld beeinflussen.
Wichtige Parameter in ET:
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Prüffrequenz : 50 Hz bis 6 MHz (höhere Frequenzen eignen sich besser zum Erkennen von Oberflächenfehlern)
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Magnetische Permeabilität der Haut : δ=503√(ρ/μf) (wobei ρ der spezifische Widerstand, μ die magnetische Permeabilität und f die Frequenz ist)
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Signalphase und -amplitude : Bestimmen Sie Art und Ausmaß des Fehlers.
2. Erforderliche Ausrüstung für die Wirbelstromprüfung
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Testdateien : absolut , differentiell und Matrix
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ET-Gerät : erzeugt Wechselstrom und analysiert die Reaktion.
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Standardkalibrierung : Proben mit bekannten Defekten
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Datenanalyseprogramme : Ergebnisse interpretieren
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Mechanische Scanner : zur systematischen Prüfung großer Flächen.
3. Arten von Wirbelstromprüfverfahren
| Testmethode | Wie funktioniert das? | Allgemeine Verwendung |
|---|---|---|
| Absolute Dateimethode | Messung der Änderung der Spulenimpedanz | Dickenmessung, Materialanalyse |
| Differenzielle Dateimethode | Vergleichen der Antworten aus zwei benachbarten Dateien | Erkennung lokaler Defekte |
| Dateimatrix | Verwenden Sie mehrere Dateien, um Ihre Reichweite zu erweitern. | Erkunden Sie ein großes Gebiet |
| Übergangspfad | Verwenden Sie separate Sende- und Empfangsdateien. | Rohre und Stangen |
4. Industrielle Anwendungen elektronischer Tracking-Technologien
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Luft- und Raumfahrt : Inspektion von Turbinenschaufeln und Flugzeugstrukturen
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Kraftwerk : Inspektion von Wärmetauscherrohren
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Automobilindustrie : Qualitätskontrolle beim Guss
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Öl- und Gasindustrie : Bohrgestängeinsicht
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Eisenbahnindustrie : Inspektion von Schienen und Eisenbahnrädern
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Medizin : Untersuchung von Metallimplantaten
5. Vor- und Nachteile des Wirbelstromverfahrens
Besonderheit:
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Hohe Erkennungsrate
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Kein Pairing erforderlich (direkte Verbindung)
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Sehr empfindlich gegenüber Oberflächenrissen.
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Automatisierung und digitale Datenaufzeichnungsfunktionen
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Es können mehrere Parameter ( Dicke , Härte) gleichzeitig gemessen werden.
Ende:
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Nur mit leitfähigen Materialien verwenden.
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Die Penetration ist auf die Oberfläche beschränkt (normalerweise nicht mehr als einige Millimeter).
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Empfindlichkeit gegenüber körperlichen Veränderungen
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Zur Interpretation der Ergebnisse ist ein erfahrener Bediener erforderlich.
6. Internationale ET-Standards
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ASTM E309 : Standard für die Wirbelstromprüfung von Rohren
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ISO 15549 : Internationaler Standard für Wirbelstromprüfungen
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ASME Abschnitt V : ET- Schweißprüfungsstandard
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EN 1711 : Europäische Schweißprüfnorm
7. Fazit und Ausblick
Die Wirbelstromprüfung vereint Geschwindigkeit , Präzision und digitale Möglichkeiten und ist damit eine unverzichtbare Methode in der modernen zerstörungsfreien Prüfung. Die Entwicklung von Array-Spulen, Mehrfrequenzsystemen und Algorithmen der künstlichen Intelligenz zur Datenanalyse lässt eine vielversprechende Zukunft für diese Technologie erwarten.
Häufig gestellte Fragen:
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Ist ET auf nichtmetallische Materialien anwendbar?
Nein, diese Methode ist nur auf leitfähige Materialien wie Metalle anwendbar. -
Wie hoch ist die Eindringtiefe der ET?
Sie liegt typischerweise zwischen 1 und 5 mm, abhängig von der Frequenz und den Materialeigenschaften und kann mit der Formel für die Hautpenetration berechnet werden. -
Können ET Defekte unter der Oberfläche erkennen?
Ja, aber durch eine geringere Frequenz kann die Durchdringung erhöht werden, obwohl die Empfindlichkeit der Technologie gegenüber Oberflächendefekten abnimmt.