NL8302988A - Werkwijze en inrichting voor het niet-destructief keuren van vaste lichamen. - Google Patents

Description

« VO 5070

Werkwijze en inrichting voor het niet-destructief keuren van vaste lichamen.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en een inrichting voor het niet-destructief keuren van een vast lichaam, en meer in het bijzonder op een werkwijze en een inrichting, waarbij gebruik wordt gemaakt van supersone golven voor het op corrosie of andere gebre-5 ken keuren van een vast lichaam.

Het is dikwijls gewenst een vast lichaam te keuren onder gebruikmaking van niet-destructieve proeftechnieken teneinde het volledig falen van het vaste lichaam tijdens het gebruik te voorspellen en te voorkomen. Bij het bedrijf van een uit een mantel en een buis 10 bestaande of soortgelijke warmtewisselaar is het bijvoorbeeld in het algemeen gewenst de buiswanden met tussenpozen te keuren op invreting of andere gebreken, die dikwijls worden veroorzaakt of althans geholpen door de corroderende vloeistof(fen), die door de buis- en/of mantelgedeel-ten van de warmtewisselaar stroomt of stromen. Indien een dergelijke in-15 vreting of andere gebreken niet eerder worden opgespoord en hersteld, verbreiden zij zich dikwijls door de gehele buiswand voor het zodoende veroorzaken van het ongewenst mengen van de door de buis- en mantelge-deelten van de warmtewisselaar stromende fluïdi..

Tot nu toe zijn verschillende werkwijzen en inrich— -20 tingen voorgesteld voor het op onvolkomenheden keuren van een vast lichaam. Ais gevolg van de verschillende electrische eigenschappen bijvoorbeeld, vertoond door een vast materiaal en een daarin aanwezige onvolkomenheid, zijn electrische middelen, zoals wervelstroomtechnieken, gebruikt voor het opsporen van gebreken in het oppervlak van het vaste 25 lichaam. De beschreven werkwijzen zijn echter niet geschikt om te worden gebruikt voor het opsporen van gebreken in het inwendige van het vaste lichaam of de mantelzijde van de buizen in een uit een mantel en een buis bestaande warmtewisselaar. Soortgelijke nadelen bestaan bij de fotografische technieken, zoals beschreven in het Amerikaanse octrooi-30 schrift 4.249.310. Bovendien kunnen de lekfluxtechnieken, waarbij gebruik wordt gemaakt van een magnetisch veld voor het keuren van een vast lichaam, alleen worden gebruikt bij het opsporen van gebreken aan de binnenzijde van een buis.

8302 988 ί * It 2

Bij andere werkwijzen en inrichtingen voor het keuren van «on vast lichaam, wordt gebruik gemaakt van supersone golven en impuls-echc-technieken. Bij een dergelijke werkwijze wordt bijvoorbeeld een supersone golf loodrecht uitgezonden op het ingangsoppervlak van het 5 lichaam, dat wordt beproefd, en wordt een teruggekaatste golf ontvangen en gemeten. Hoewel deze technieken doeltreffend de dikte kunnen vaststellen van het vaste lichaam, dat wordt beproefd, kunnen de beschreven technieken geen kleine gebreken of gecorrodeerde gedeelten van het lichaam opsporen of verschil maken tussen een gebrek en andere anomaliën, 10 zoals gelaste verbindingen en onregelmatige oppervlakken.

Een andere inrichting voor het opsporen van gebreken, bijvoorbeeld haarscheurtjes, op kleine diepten in vaste lichamen, zoals spoorstaven, is geopenbaard in het Amerikaans octrooischrift 3.251.220. Deze inrichting omvat een middel voor het opwekken van impulsen met super-15 sone golven in het vaste lichaam, en een middel voor het ontvangen van althans een deel van het teruggekaatste gedeelte van de opgewekte golven. De beschreven inrichting kan echter.niet met goed gevolg worden gebruikt bij het keuren van een dunwandige buis. Meer in het bijzonder worden bij het keuren van een dunwandige buis onder gebruikmaking van de beschreven 20 werkwijze en inrichting, kleine gebreken slechts met moeite herkend, en worden kleine gebreken niet zonder meer onderscheiden van grote gebreken. Bovendien kan de nauwkeurige plaats van het gebrek in het lichaam, dat wordt gekeurd, onder gebruikmaking van deze inrichting niet nauwkeurig worden vastgesteld.

25 Gezien de tekortkomingen van de tot nu toe gebruikte werkwijzen en inrichtingen voor het op gebreken keuren van een vast lichaam, is het zeer gewenst een werkwijze en een inrichting te verschaffen, die een gebrek, dat aanwezig is in een vast lichaam, kunnen opsporen en de ernst daarvan aangeven, en met goed gevolg kunnen worden gebruikt 30 bij het keuren van de mantelzijde van een dunwandige buis van een uit een mantel en een buis bestaande warmtewisselaar.

Dienovereenkomstig verschaft de uitvinding in één aspect een inrichting voor het keuren van een vast lichaam. De inrichting omvat een middel voor het opwekken van transversale oppervlaktegolven 35 in het vaste lichaam met voldoende verschillende frequenties, zodat de opgewekte oppervlaktegolven op verschillende diepte door het vaste li- 83 0 3 9 8 8 3 chaam, dat wordt gekeurd, lopen, en een middel, dat althans een deel kan ontvangen van het teruggekaatste gedeelte van oppervlaktegolven. Om vast te stellen of gebreken aanwezig zijn in het lichaam,/«n om de ernst daarvan vast te stellen, bevat de inrichting een dejtedtormiddel, dat het 5 teruggekaatste gedeelte van de oppervlaktegolyeiiican meten of analyseren, welk gemeten gedeelte bestaat uit hetterSggekaats te gedeelte, indien aanwezig, van althans twee oppervlaktegolven, die voldoende verschillende en gescheiden frequenties hebben, zodat de teruggekaatste gedeelten, indien aanwezig, van deze golven de diepte en/of de ernst van een gebrek 10 of onsamenhangendheid in het vaste lichaam aangeven.

In een ander aspect verschaft de uitvinding een werkwijze voor het keuren van een vast lichaam. De werkwijze omvat de stappen van het opwekken van transversale oppervlaktegolven in het te keuren materiaal, welke oppervlaktegolven voldoende verschillende frequenties 15 hebben, zodat zij op verschillende diepten door het materiaal, dat wordt gekeurd, lopen, het ontvangen van althans een deel van het teruggekaatste gedeelte, indien aanwezig, van oppervlaktegolven, welk teruggekaatste-.-gedeelte bestaat uit althans twee oppervlaktegolven, die voldoende verschillende frequenties hebben, zodat deze oppervlaktegolven op duide-20 lijk verschillende diepten door het vaste lichaam liepen, en het zeven en meten of analyseren van het teruggekaatste gedeelte van de oppervlaktegolven om vast te stellen of een gebrek of onsamenhangendheid aanwezig is in het vaste lichaam, en om de diepte of ernst van het gebrek of de onsamenhangendheid vast te stellen.

25 Met de onderhavige werkwijze en inrichting kunnen ge breken van niet meer dan 0,3 mm worden opgespoord in een dun vast lichaam, bijvoorbeeld een lichaam met een dikte tot 5 mm, en kan de ernst van de gebreken worden gemeten zonder directe fysische aanraking te hebben met het oppervlak, waarin het gebrek aanwezig is. De werkwijze en 30 inrichting zijn bijvoorbeeld in het bijzonder geschikt voor het keuren van de buitenzijde van een dunwandige buis, zoals de mantelzijde van de buis, gebruikt in een uit een mantel en een buis bestaande warmtewisselaar zonder fysische toegang daartoe te hebben. Derhalve worden vervelende en moeilijke keurtechnieken, bijvoorbeeld het visueel keuren, doel-35 treffend geëlimineerd. Bovendien worden kleine of haarscheurtjes onmiddellijk en nauwkeurig opgespoord door de onderhavige werkwijze en inrich- 83 02 33 8 * 4 ting.

Bij een in het bijzonder de voorkeur verdienende uitvoering, is de inrichting een middel voor het keuren van het buitenoppervlak van een buis, zoals de dunwandige buis van een uit een mantel en 5 een buis bestaande warmtewisselaar. De inrichting omvat een overdrager-middel, dat met tussenpozen impulsen met supersone oppervlaktegolven kan opwekken, die verschillende frequenties hebben, langs in hoofdzaak de gehele omtrek van de buis onder het voortdurend lopen door het inwendige van de buis, die wordt gekeurd, een detectormiddel, dat al of niet 10 kan bestaan uit het overdragermiddel, dat althans een deel kan ontvangen van de teruggekaatste gedeelten van oppervlaktegolven, en een detectormiddel voor het meten van het teruggekaatste gedeelte, indien aanwezig, van de golven, welk gemeten gedeelte bestaat uit althans twee oppervlaktegolven, die voldoende verschillende en gescheiden frequenties 15 hebben, zodat de diepte en/of de ernst van een gebrek of onsamenhangendheid in de buis wordt vastgesteld.

Tijdens bedrijf beweegt het overdragermiddel door het inwendige van de buis onder het opwekken van impulsen van een supersone oppervlaktegolf, en het ontvangen van de teruggekaatste gedeelten daarvan"" 20 onder zodanige voorwaarden, dat de plaats en/of de ernst vein het gebrek of de onsamenhangendheid kan worden opgespoord. Bij een voorkeursuitvoeringsvorm omvat het overdragermiddel een draaibaar gemonteerd kristal, dat doorlopend wordt gedraaid wanneer het door het inwendige van de buis beweegt.

25 De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin:

Fig. 1 een schematische afbeelding is, gedeeltelijk in doorsnede, van een uitvoeringdvorm, fig. 2 een grafische voorstelling is van de terugge-30 kaatste golven van een sterk gedempte overdrager, waarbij de gezeefde gedeelten daarvan zijn aangegeven, fig. 3 een schematisch aanzicht is, gedeeltelijk in doorsnede, van een voorkeursuitvoeringsvorm, die kan worden gebruikt bij het keuren van een dunwandige buis, gewoonlijk gebruikt in uit een 35 mantel en een buis bestaande warmtewisselaars, en fig. 4 een schematisch aanzicht is, gedeeltelijk in doorsnede, van een andere voorkeursuitvoering, die in het bijzonder geschikt S3 0 2 088 i % 5 is voor het keuren van zowel de tinnen- als buitenoppervlakken van een buis, zoals de mantel- en buiszijden van de buis in een uit een mantel en een buis bestaande warmtewisselaar.

Meer in het bijzonder verwijzende naar fig. 1, toont 5 deze een vast of in hoofdzaak vast lichaam 1, voorzien van een gebrek 2 en een naar verhouding groter gebrek 3. Een overdragermiddel 4 heeft een kristal 5, dat longitudinale supersone golven 6 kan opwekken met een aantal verschillende frequenties. Het kristal 5 en het vaste lichaam 1 zijn onder een zodanige hoek geplaatst, dat de supersone golven 6, die 10 op het vaste lichaam 1 stoten, transversale supersone oppervlaktegolven opwekken, die door het vaste lichaam 1 lopen.

Zoals hier gebruikt, betekent de uitdrukking "oppervlaktegolf1' een golf, die evenwijdig loopt met het oppervlak van het lichaam, dat wordt gekeurd, d.w.z. dat de invalshoek zodanig is, dat de 15 golf op een in hoofdzaak gelijke diepte loopt met betrekking tot het oppervlak van het vaste lichaam. Voor het opwekken van oppervlaktegolven, is de invalshoek van het kristal met betrekking tot het vaste lichaam afhankelijk van het constructiemateriaal van het lichaam en het medium, waar de golven doorheen lopen voorafgaande aan het botsen op het lichaam.

20 Wanneer dit materiaal bij wijze van voorbeeld water is, en het lichaam is gemaakt van koolstofstaal, is de invalshoek 27,5°. Volgens de uitvinding worden de frequentieverschillen van de longitudinale supersone golven, opgewekt door het kristal S, zodanig gekozen, dat de opgewekte oppervlaktegolven 7 op verschillende diepten door het vaste lichaam 1 25 lopen. Meer in het bijzonder lopen de oppervlaktegolven met hogere frequenties alleen nabij het oppervlak waar de golven in eerste instantie binnendrongen, terwijl de oppervlaktegolven met lagere frequenties dieper in het vaste lichaam doordringen en tot dichter bij het oppervlak tegenover dat van het in eerste instantie binnendringen van golven, lopen 30 (een frequentiebereik kan bijvoorbeeld zodanig worden gekozen, dat de opgewekte oppervlaktegolven door het gehele lichaam lopen, dat wordt gekeurd). Een gebrek of andere onsamenhangendheid, die aanwezig is in het vaste lichaam 1, kaatst althans een gedeelte terug van de oppervlaktegolven 7, die het gebrek of de onsamenhangendheid raken of daarop · 35 stoten. Het overdragermiddel 4 ontvangt als een echo althans een gedeelte van deze teruggekaatste golven. Deze door de overdrager ontvangen 83 0 i988 £ 6 echo bevat de frequenties van de in eerste instantie opgewekte oppervlaktegolven, die zijn teruggekaatst door een gebrek of andere onsamenhangendheid in het vaste lichaam, dat wordt ·. gekeurd.

Een meetbuissignaal, bijvoorbeeld een electrische span-5 ning, die overeenkomt met de frequenties van de golven, die worden ontvangen door het overdragermiddel 4, wordt door een leiding 10 gezonden naar een ontvanger/impulsvormmiddel 11. Het ontvangend signaal wordt door een leiding 12 gezonden naar een zeef middel 13, dat het signaal kan uitzeven, dat de brede banden vertegenwoordigt van teruggekaatste 10 golven, tot afzonderlijke signalen, die de teruggekaatste gedeelten vertegenwoordigen van althans twee oppervlaktegolven, die voldoende verschillende frequenties hebben, zodat de teruggekaatste golven overeenkomen met oppervlaktegolven, die op duidelijk verschillende diepten door het vaste lichaam 1 lopen. Bij de af geheelde uitvoeringsvorm, zijn de zeef-15 middelen zodanig gekozen, dat signalen, die oppervlaktegolven vertegenwoordigen met drie verschillende frequenties, worden uitgezeefd en gescheiden. De gescheiden signalen van de afzonderlijke oppervlaktegolven, worden door middel van leidingen 14, 15 en 16 gevoed naar registratie-of analyseermiddelen 17.

20 Tijdens bedrijf produceert het ontvanger/impulsvorm middel 11 met bepaalde tussenpozen een electrisxh signaal, dat door middel ven de. leiding 10 wordt gevoerd naar het overdragermiddel 4. Het impulssignaal doet het kristal 5 supersone longitudinale golven 6 met verschillende frequenties produceren. Het overdragermiddel 4 is onder een 25 zodanige hoek ten opzichte van het vaste lichaam 1 geplaatst, dat de supersone longitudinale golf 5, dia op het vaste lichaam 1 stoot, alleen oppervlaktegolven 7 opwekt (d.w.z. dat in hoofdzaak geen schuifgolven worden opgewekt). Als gevolg van hun verschillende frequenties, lopen de opgewekte oppervlaktegolven 7 op verschillende diepten door het vaste 30 lichaam. Meer in het bijzonder is de doordringingsdiepte omgekeerd evenredig met de frequentie van de supersone oppervlaktegolven, waarbij de golven met de hogere frequenties dichter bij het oppervlak van binnendringen lopen en de golven met de lagere frequenties dieper in het vaste lichaam doordringen en door het vaste lichaam lopen dichter bij het 35 oppervlak tegenover dat van het in eerste instantie binnendringen van de golven. Wanneer de opgewekte oppervlaktegolven 7 door het vaste lichaam 1 lopen, wordt een gedeelte van de golven, die botsen op een gebrek of 0 7 0 0 0 0 Ö O V £. w w 7 andere onsamenhangendheid in het vaste lichaam stoten of dat raken, daardoor teruggekaatst. De frequenties van de teruggekaatste golven zijn in hoofdzaak gelijk, aan frequenties van de oppervlaktegolven, die^--"^ worden teruggekaatst, en geven derhalve de diepte en/of ernst a^riran 5 het getrek of de andere onsamenhangendheid in het vaste lichaam. Meer in het bijzonder kaatst een klein gebrek, zoals het gebrék 2 in het vaste lichaam 1 slechts de oppervlaktegolven terug dié een voldoende lage frequentie hebben om te lopen nabij het oppervlak, tegenover het binnendringen van de golven in het vaste lichaam. Een ernstiger gebrek, zoals 10 het gebrek 3 in het vaste lichaam 1 daarentegen kaatst oppervlaktegolven terug, die een lage frequentie hebben, alsmede oppervlaktegolven, die een naar verhouding hogere frequentie hebben.

Het teruggekaatste gedeelte van de oppervlaktegolven, lopende door het lichaam 1, wordt ontvangen door het overdragermiddel 4, 15 en een meetbaar signaal, bijvoorbeeld een electrische spanning, overeenkomende met de aard, bijvoorbeeld de frequentie en de amplitude, van de teruggekaatste golven, wordt door middel van de leiding 10 naar het ontvanger/ impuls vomuniddel 11 gestuurd. Vanuit het ontvanger/impulsvormmid-del 11, wordt het signaal door middel van de leiding 12 naar de zeefmid-20 delen 13 gevoerd. In de zeefmiddelen 13 wordt het signaal, overeenkomende met de brede band met teruggekaatste golven, uitgezeefd in afzonderlijke signalen, overeenkomende met het teruggekaatste gedeelte van althans twee golven met voldoende verschillende frequenties, zodat zij op duidelijk verschillende diepten door het vaste lichaam, dat wordt gekeurd, 25 lopen. Hoewel het bij toepassing vein de onderhavige werkwijze en inrichting in de praktijk alleen nodig is het signaal te zeven, dat de brede band met teruggekaatste golven vertegenwoordigt, tot afzonderlijke signalen, die overeenkomen met teruggekaatste golven met twee verschillende frequenties, is het in het algemeen voordelig het brede signaal uit te 30 zeven in drie afzonderlijke signalen, overeenkomende met teruggekaatste gedeelten van drie golven, die gescheiden en verschillende frequenties hebben. Meer in het bijzonder worden bij de afgebeelde uitvoeringsvorm signalen, overeenkomende met het teruggekaatste gedeelte van een oppervlaktegolf met een betrekkelijk lage frequentie, zodat de golf loopt 35 tot aan en door het vaste lichaam nabij het oppervlak tegenover het bin-nsndringen van de golf, verder een oppervlaktegolf met een naar verhouding .-U2S 3 3 8 hoge frequentie, zodat de golf dichter bij het oppervlak loopt van het in eerste instantie binnendringen, en een oppervlaktegolf met een gemiddelde frequentie, zodat de golf in beginsel door het vaste lichaam loopt tot aan een diepte tussen die van de twee eerstgenoemde golven, 5 gezeefd en gescheiden van de rest van het signaal, overeenkomende met de brede band met. teruggekaatste oppervlaktegolven, ontvangen door de overdrager 5. Op een dergelijke wijze wordt de aan- en/of afwezigheid van een gebrek op een bepaalde diepte in het vaste lichaam, aangegeven.

Fig. 2 is een grafische voorstelling van de amplitude, 10 uitgezet tegen de frequentie van een kenmerkende golf, opgewekt door het overdragermiddel 4, en de te zeven gedeelten van. de golven. Meer in het bijzonder stelt de kromme 70 de brede band voor met de eerste golf, opgewekt door het overdragermiddel 4. De door de lijnen 73, 75 en 77 aangegeven frequenties zijn voldoende verschillend, zodat de supersone 15 golven, die deze frequenties hebben, op duidelijk verschillende diepten door het vaste lichaam, dat wordt gekeurd, lopen. De gestreepte krommen 72, 74 en 76 stellen de band met te zeven frequenties voor. Teruggekaatste golven met frequenties binnen de toegewezen banden geven de ernst en/of de plaats van het waargenomen gebrek aan. Meer in het bij-20 zonder zijn er indien er geen gebrek of andere onsamenhangendheid aanwezig is in het buitengedeelte van de buiswand, in beginsel geen terugge-kaatcte golver. voor het aangever, dat rr in het vaste lichaam geen gebreken zijn. Opgewekte oppervlaktegolven daarentegen met lage frequenties, die worden teruggekaatst door een klein gebrek, worden aangegeven binnen 25 de frequentieband 72, die overeenkomt met de teruggekaatste gedeelten van golven met een lagere frequentie. Betrekkelijk ernstiger gebreken daarentegen kaatsen ook golven terug met betrekkelijk hogere frequenties, die worden aangegeven door de aanwezigheid van een signaal binnen de frequentieband 74. Een nog ernstiger gebrek kaatst ook golven terug met 30 nog hogere frequenties, die worden aangegeven door een signaal, overeenkomende met de frequentieband 76. Door het met tussenpozen keuren van het vaste lichaam, kan de uitbreiding en/of groei van een oppervlakkig gebrek in de buis over uitgebreide bedrijfstijdvakken worden opgemerkt.

Bij een gebruikelijk bedrijf van de in fig. 1 afgeheelde 35 inrichting, wordt het gehele vaste lichaam doorlopend gekeurd door het doorlopend bewegen van het overdragermiddel 4 over het oppervlak van het ^ ι~ Λ -·\ -, Λ Λ ö ο {j ά yoo ψ ' 9 vaste lichaam 1 onder het doorlopend op onderlinge afstanden opwekken van impulsen met supersone golven en het ontvangen van de teruggekaatste gedeelten van deze opgewekte golven. Bij dit doorlopende bedrijf, wordt het tijdsinterval, bepaald voor het ontvangen van de teruggekaatste 5 golven, met voordeel geleid door een poort voor het zodoende weglaten van het ongewenste gedeelte van de teruggekaatste golven.

Bij een voorkeursuitvoeringsvorm worden dë inrichting en de werkwijze gebruikt voor het keuren van een dunwandige buis, zoals aangetroffen in een uit een mantel en een buis bestaande warmtewisse-10 laar. De inrichting en de werkwijze zijn bijzonder bruikbaar voor het keuren op gebreken of andere onsamenhangendheden aan de mantelzijde van de buis. Deze voorkeursuitvoeringsvorm is schematisch afgeheeld in fig.

3, die een dunwandige buis 30 toont met daarin een gebrek 32. Een over-dragermiddel 34, voorzien van een kristal 35, is draaibaar gemonteerd 15 aan een holle stang of cilinder 22 onder gebruikmaking van veerklemmen en/of vingers 21. Leidingen voor het verbinden van het overdragermid-del met het impulsopwek/ontvangermiddel (niet weergegeven) strekken zich uit door deze holle cilinder. Het overdragermiddel 34 en het kristal 35 kunnen samen met het impulsopwek/ontvangermiddel met tussenpozen een 20 supersone golf produceren met verschillende frequenties. De frequenties van longitudinale supersone golven en de stand (d.w.z. de hoek) van het kristal 35 ten opzichte van de buiswand zijn zodanig, dat bij het botsen van de longitudinale supersone golven 36, opgewekt door het kristal 35, op het binnenoppervlak van de buis 30, transversale oppervlaktegolven 25 37 worden opgewekt op verschillende diepten door de gehele buiswand heen.

De buis is dikwijls en bij voorkeur gevuld met een akoestisch geleidende vloeistof 40, zoals water, voor het verbeteren van de koppeling (d.w.z. de voortplanting van de golven) tussen het overdrageroppervlak en het binnenoppervlak van de buis.

30 Tijdens bedrijf zendt het kristal 35 met tussenpozen een longitudinale golf 36 met verschillende frequenties uit naar het binnenoppervlak 41 van de buis of pijp 30. De hoek van het kristal 35 ten opzichte van de wand van de buis of pijp 30 is zodanig, dat deze longitudinale golf 36 supersone transversale oppervlaktegolven 37 opwekt met 35 verschillende frequenties in de wand van de buis 30. De verschillende frequenties van de oppervlaktegolven, opgewekt door de golf 36, worden ♦ » 10 zodanig gekozen, dat deze opgewekte oppervlaktegolven op verschillende diepten door de buis lopen. Althans een gedeelte van de oppervlaktegolven, die het gebrek 32 raken of daarop botsen wordt daardoor teruggekaatst. Deze teruggekaatse golven worden vervolgens ontvangen door het over-5 dragermiddel 34, dat een meetbaar signaal, bijvoorbeeld een electrische spanning, overeenkomende met de eigenschappen van de teruggekaatste golven, naar het impulsvorm/ontvangermiddel zendt voor een daaropvolgend zeven tot afzonderlijke signalen, overeenkomende met althans twee golven met voldoende verschillende frequenties, zodat de plaats en/of de ernst 10 van een gebrek in de mantelzijde van de buis kan worden waargenomen.

Een daaropvolgende analyse van de gescheiden signalen geeft de aanwezigheid aan van een defect, indien aanwezig, en de ernst en/of plaats daarvan.

Bij het beschreven bedrijf, waarbij het buitengedeelte 15 van de buis op gebreken wordt gekeurd, terwijl het overdragermiddel door het inwendige van de buis loopt., wordt het overdragermiddel doorlopend gedraaid onder het met tussenpozen opwekken van impulsen met supersone golven, en het met tussenpozen ontvangen van'de teruggekaatste gedeelten daarvan. Zoals eerder vermeld, wordt het interval voor het ontvangen 20 van het teruggekaatste signaal bij voorkeur door een poort geleid voor het opheffen van het ongewenste gedeelte van de teruggekaatste golf. De snelheid waarmee hef everdragerrJLddeJ deer de buis loopt, de draaisnelheid van de overdrager en de tussenpozen voor de impuls en het ontvangen van de supersone golven zijn zodanig met elkaar in verband gebracht en 25 vastgesteld, dat een gebrek of onsamenhangendheid in de buis kan worden waargenomen en de ernst en/of plaats daarvan aangegeven. Voor het nauwkeurig plaatsen en vaststellen van de ernst van een gebrek of andere onsamenhangendheid, worden in het algemeen de supersone oppervlaktegolven van althans vijf, bij voorkeur tien, afzonderlijke impulsen teruggekaatst 30 door het gebrek of andere onsamenhangendheid. De snelheid van het overdragermiddel door de buis, de draaisnelheid, de tussenpozen voor het vormen van impulsen en het ontvangen van de supersone golven en het door een poort leiden van deze intervallen worden dienovereenkomstig ingesteld. Deze zijn veranderlijk in afhankelijkheid van een verscheiden-35 heid aan factoren met inbegrip van het gebruikte vloeibare akoestische middel, indien aanwezig, en de constructie van het materiaal van de buis, ^ 3 n o q b g W w vr t * w w w 'V · 11 de draaisnelheden en de impuis/ontvangkringlooptijden, die het voordeligst worden gebruikt voor buizen met verschillende wanddikten en/of inwendige diameters/ kunnen door deskundigen op het gebied door de gebruikelijke praktijk gemakkelijk worden bepaald, aangevuld door gebruikmaking 5 van eenvoudige proefondervindelijke technieken-

Fig. 4 toont een andere en de voorkeur verdienende uitvoeringsvorm, waarbij gebreken van zowel het buiten- als het binnenoppervlak van de buis kunnen worden waargenomen. Bij deze uitvoeringsvorm is een golfopwekkend middel 54 in een dunwandige buis 50 geplaatst. Het golf-10 opwekkende middel is draaibaar gemonteerd door middel van vingers of veerklemmen 42 en is verbonden met een impulsopwek/ontvangmiddel (niet weergegeven) door middel van een leiding 62. De leiding of buis 50 is gevuld met water 60 of een andere akoestisch versterkende vloeistof.

Het golfopwekkende middel 54 omvat een kristal 55 voor het produceren 15 van longitudinale supersone golven, die botsen op het binnenoppervlak en als oppervlaktegolven met verschillende diepten door de wanden van de leiding 50 worden gezonden, en een middel 61 voor het meten van de wanddikte van de buis en/of gebreken aan de binnenzijde van de buis, zoals een middel voor het opwekken van wervelstromen of een middel voor 20 het opwekken van supersone golven loodrecht op het buisoppervlak.

Het meest de voorkeur verdienende is het gebruik van de inrichting samen met een middel voor het opwekken van wervelstromen, en een middel voor het opwekken van longitudinale golven door het vaste lichaam loodrecht op het oppervlak van binnendringing van de golven.

25 Op deze wijze kunnen de wanddikte en grotere gebieden met erosie en/of invreting worden waargenomen naast het keuren van de binnen- en buiten-(d.w.z. mantelzijde) gedeelten van de buis op gebreken.

Tijdens bedrijf worden gebreken van de buiten- of mantelzijde van de leiding 50 door de hiervoor beschreven technieken waargeno-30 men door het meten en analyseren van het teruggekaatste gedeelte van de supersone golven, opgewekt door het kristal 55 en als oppervlaktegolven lopende door de buis 50. Gebreken die zich aan'de binnenzijde van de buis bevinden, kunnen worden vastgesteld door gebruikelijke technieken onder gebruikmaking van het middel 61. Deze technieken zijn op dit gebied 35 algemeen bekend, zodat daarnaar kan worden verwezen.

Met betrekking tot de verschillende onderdelen, die voor - ;.· ·: " 3 8 12 de beschreven uitvoeringen nuttig zijn, zijn de overdragermiddelen, die het kristal en het impulsvorm/ontvangermiddel bevatten, bij voorkeur onderdelen, die met tussenpozen longitudinale supersone golven met de gewenste frequenties kunnen opwekken, en met tussenpozen de teruggekaatste 5 gedeelten van deze golven kunnen ontvangen. Met de uitdrukking "super-soon" worden geluidstrillingen bedoeld buiten de hoorbare frequentie.

De uitdrukking "longitudinaal" wordt hier op gebruikelijke wijze gebruikt en heeft in het algemeen betrekking op golven, waarbij de deeltjes van het medium, waar de golf doorheen loopt, in dezelfde richting bewegen 10 als de golf. De gewenste frequenties, gebruikt bij toepassing van de werkwijze en de inrichting, zijn afhankelijk van het lichaam, dat wordt beproefd en de gewenste diepten, waarop de transversale oppervlaktegolven, opgewekt door de longitudinale golven, door het lichaam lopen.

De uitdrukking "transversaal" is hier op gebruikelijke wijze gebruikt en 15 heeft in het algemeen betrekking op golven, waarbij het deeltje van het medium loodrecht op de bewegingsrichting van de golf beweegt. Bij het keuren van een dunwandige, uit koolstof staal bestaande buis met een wanddikte van 2-4 mm, worden bij wijze van voorbeeld transversale supersone golven gebruikt, die een frequentie vertonen van 1-4 MHz, die 20 met een snelheid van ongeveer 3300 m/s voortbewegen door het lichaam.

In het algemeen worden de frequenties zodanig gekozen, dat door de gehele diepte, van het lichaam, dat wordt gekeurd, heen oppervlaktegolven worden opgewekt, waarbij de ernst en/of de plaats wordt vastgesteld door het op juiste wijze kiezen van de te zeven frequenties. Het keuren van dikkere 25 of dunnere lichamen en/of het keuren op verschillende diepten door het lichaam wordt gemakkelijk bereikt door het gebruikmaken van supersone golven met verschillende frequenties of het veranderen van de gekozen frequenties, die worden gezeefd.

In het algemeen zijn de impulsen met supersone golven 30 van de impulsvorm/ontvangereenheid in de vorm van een electrisch signaal met een voorafbepaalde frequentie, die in het algemeen schommelt tussen 1 MHz tot aan en voorbij 20 MHz. De uitgang van het impulsvorm/ ontvangermiddel. is gekoppeld aan het overdragermiddel door een over-drachtleiding, zoals een buigzame, coaxiale kabel. Kwik of een ander 35 geleidend fluïdum wordt met voordeel gebruikt voor het tot stand brengen van het noodzakelijke elsctrische contact tussen het overdragermiddel en 8 8 13 de kabel wanneer het overdragermiddel draaibaar is gemonteerd, zoals is afgeheeld bij de in de fig. 3 en 4 weergegeven inrichtingen. De overdrager omvat bij voorkeur een gedempt en electronisch aangepast kristal. Hoewel de overdrager met inbegrip van het kristal uit een willekeurig 5 aantal verschillende materialen kan bestaan, bestaan zij in het algemeen uit een electrisch akoestische inrichting, zoals een piëzo-electrisch kristal, een condensator of een laser. Ook kan een magnetostrictie-over-drager worden gebruikt. Voor het zo doelmatig mogelijk concentreren van de opgewekte supersone energie als oppervlaktegolven in de buis of een 10 ander materiaal, dat wordt beproefd, wordt dikwijls met voordeel een scherp gestelde taster gebruikt als het overdragermiddel. Het overdrager-middel kan ook de teruggekaatste gedeelten van de opgewekte oppervlaktegolven ontvangen en het door deze teruggekaatste golven opgewekte elec-trische signaal terugvoeren naar het ontvanger/impulsvormmiddel.

15 Hoewel de overdrager- en impulsvorm/ontvangermiddelen in de tekening zijn aangegeven als twee eenheden, kan een enkele eenheid, die het overdragermiddel en het impulsvorm/ontvangermiddel omvat, als een middel voor het opwekken van golven worden gebruikt. Op soortgelijke wijze kan een overdragermiddel worden gebruikt voor het uitsluitend 20 opwekken van de impulsen met supersone golven, en kan een afzonderlijk overdragermiddel worden gebruikt voor het ontvangen van de teruggekaatste gedeelten van de opgewekte golven. Dergelijke wijzigingen en/of veranderingen in de overdrager- en ontvanger/impulsvormmiddelen zijn op dit gebied algemeen bekend, zodat daarnaar kan worden verwezen.

25 Het filtermiddel is met voordeel een willekeurig middel, dat het met de teruggekaatste golven overeenkomende brede signaal kan zeven en scheiden in afzonderlijke signalen, overeenkomende met golven met voldoende verschillende frequenties of golflengten, zodat de golven op duidelijk verschillende diepten door het vaste lichaam lopen, dat 30 wordt gekeurd. De gewenste frequenties van de gescheiden golven zijn veranderlijk in afhankelijkheid van een verscheidenheid aan factoren met inbegrip van het vaste lichaam, dat wordt gekeurd, en de dikte daarvan. Bijvoorbeeld bij het keuren van een dunwandige buis, zoals hiervoor beschreven, zeeft het zeefmiddel met voordeel het met'de terug-35 gekaatste gedeelten van de opgewekte supersone golven overeenkomende signaal en scheidt dit in banden met middenfrequenties van 1, 2 en 3 MHz.

82 0 2 9-88 14

Bij andere bedrijven, worden de gewenste te zeven en scheiden golflengten overeenkomstig gekozen.

Het analyseezmiddel is met voordeel een willekeurig middel, dat de gezeefde signalen van de supersone golven kan ontvangen en 5 meten. Hoewel de aanspreking visueel kan worden aangegeven, zoals op een CRT of de gegevens kunnen worden geregistreerd op een meetstrook, wordt met voordeel een computer gebruikt voor de analyse. Gewoonlijk voor dergelijke doeleinden gebruikte inrichtingen kunnen bij toepassing van de werkwijze en inrichting worden gebruikt.. De gebruikte detectoren zijn 10 bij voorkeur gevoelig voor kleine veranderingen in electrische spanningen.

- / q P O ons yw1 w i. i/1 w u

Claims (9)

1. Inrichting voor her keuren van een vast lichaam, gekenmerkt door een middel voor het'in het vaste lichaam opwekken van transversale oppervlaktegolven, die voldoende verschillende frequenties hebben, zodat zij op verschillende diepten door het vaste lichaam lopen, 5 door een middel voor het ontvangen van althans een deel van het teruggekaatste gedeelte van de oppervlaktegolven, en door een detectormiddel, dat het teruggekaatste gedeelte van de oppervlaktegolven kan meten of analyseren, welk gemeten gedeelte bestaat uit het teruggekaatste gedeelte, indien aanwezig, van althans twee oppervlaktegolven die voldoende 10 verschillende en gescheiden frequenties hebben, zodat het teruggekaatste gedeelte, indien aanwezig, van deze golven de diepte en/of ernst aan-· geeft van een gebrek of onsamenhangendheid in het vaste lichaam.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de transversale oppervlaktegolven worden opgewekt door een overdrager- 15 middel, dat longitudinale supersone golven kan opwekken met een aantal verschillende frequenties, en zodanig is geplaatst, dat de op het oppervlak van het vaste lichaam botsende longitudinale golven, transversale supersone oppervlaktegolven opwekken, die op verschillende diepten door het lichaam lopen.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het ontvangmiddel een meetbaar signaal kan opwekken, dat overeenkomt met de brede band met de teruggekaatste golven.

4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het detectormiddel een zeefmiddel omvat, dat het signaal, dat de brede 25 band met teruggekaatste golven, indien aanwezig, opgewekt door het ontvangmiddel, kan zeven tot gescheiden signalen, die het teruggekaatste gedeelte vertegenwoordigen met althans twee verschillende frequenties, die voldoende verschillend zijn zodat de teruggekaatste golven overeenkomen met oppervlaktegolven, die op duidelijk verschillende diepten door 30 het vaste lichaam, dat wordt gekeurd, lopen.

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het detectormiddel verder een computermiddel omvat voor het analyseren van de gescheiden signalen, die het gezeefde gedeelte van de teruggekaatste golven vertegenwoordigen. rr "> η λ ψ’ ·—

6. Inrichting voor het keuren van het buitenoppervlak van een dunwandige buis van een uit een mantel en een buis bestaande warmtewisselaar, gekenmerkt door een overdragermiddel, dat met tussenpozen impulsen kan opwekken met transversale supersone oppervlaktegolven, die 5 verschillende frequenties hebben, over in beginsel de gehele omtrek van het buismateriaal onder het doorlopend door het inwendige van de buis, die wordt gekeurd, bewegen, door een detectormiddel, dat al of niet het overdragermiddel kan zijn en althans een deel kan ontvangen van de teruggekaatste gedeelten van oppervlaktegolven, en door een detector-10 middel voor het meten van de teruggekaatste gedeelten van de golven, waarbij het gemeten gedeelte bestaat uit althans twee oppervlaktegolven met voldoende verschillende en gescheiden frequenties, zodat de diepte en/of ernst van een gebrek of onsamenhangendheid in de buis kan worden vastgesteld.

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het overdragermiddel een draaibaar gemonteerd kristal omvat, dat doorlopend kan worden gedraaid wanneer het door het inwendige van de buis beweegt.

8. Werkwijze voor het op daarin aanwezige gebreken of onsamenhangendheden keuren van een vast lichaam, gekenmerkt door de stap- 20 pen van het in het vaste lichaam opwekken van supersone oppervlaktegolven, die voldoende verschillende frequenties hebben, zodat zij op verschillende diepten door het vaste lichaam lopen, het ontvangen van althans een deel van het teruggekaatste gedeelte van de oppervlaktegolven, welk gemeten deel van het teruggekaatste gedeelte van de oppervlakte-25 golven bestaat uit althans twee oppervlaktegolven met voldoende verschillende frequenties, zodat deze oppervlaktegolven op duidelijk verschillende diepten door het vaste lichaam liepen, en het meten of analyseren van het teruggekaatste gedeelte van de oppervlaktegolven om vast te stellen of een gebrek of onsamenhangendheid aanwezig is in het vaste 30 lichaam, en om de diepte of ernst van dit gebrek of deze onsamenhangendheid vast te stellen.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het vaste lichaam een buis is, waarbij de werkwijze wordt gebruikt voor het op gebreken of onsamenhangendheden keuren van het buitenoppervlak. Q S ^ O 0, P, 8 \J V v' ·'=. v ·*'