Situation

Die zerstörungsfreie Materialprüfung mittels Wirbelstromverfahren ist infolge der hohen Automatisierbarkeit des Verfahrens und der umfangreichen Anwendungsbandbreite aus ZfP-Anwendungen nicht wegzudenken. Das Verfahren kann an allen elektrisch leitfähigen Materialien angewendet werden. Elektrische Leitfähigkeit und magnetische Permeabilität sind die beiden physikalischen Materialkenngrößen, welche die Prüfung beeinflussen und somit den Informationsgehalt beinhalten. Diese Kenngrößen sind abhängig von Qualitätsmerkmalen des Werkstoffs, z. B.

•     Wärmebehandlung und Gefügeausbildung,
•     Gefügeunterschiede (Einsatzhärte- und Nitrierschichten,
Seigerungen u. a.),
•     mechanische Eigenschaften (Festigkeit, Härte,
Eigenspannungen u. a.) sowie
•     Legierungszusammensetzungen.

Neben den Materialeigenschaften kann mit der Wirbelstromprüfung auch auf Änderungen der Prüfkörpergeometrie sowie auf Materialfehler geprüft werden. Beispiele dafür sind

•     Oberflächen-, oberflächennahe und tiefliegende Fehler,
•     Abhebungen und Schichttrennungen,
•     „„Korrosionsschichten, Unterrostungen,
•     Durchmesseränderungen, z. B. bei Drähten, Stangen,
Rohren, Kugeln sowie
•     metallische und nichtmetallische Schichtdicken,
auch Schichtdicken mehrerer leitfähiger Schichten
und Dickenänderung von Folien, Rohren, Blechen u. a.

Lösung

Die vom Fraunhofer IZFP entwickelte inspECT-Wirbelstromprüfelektronik enthält sämtliche Komponenten eines universell einsetzbaren Wirbelstromprüfsystems. Die Baugruppe kann im Einfrequenz-, im Mehrfrequenzmultiplex-, im Sondenmultiplexverfahren oder in einer Kombination beider Multiplexarten betrieben werden. Die wichtigsten Leistungsmerkmale sind:

•     Einfrequenz- oder Mehrfrequenzbetrieb mit bis zu
16 Prüffrequenzen von 100 Hz bis 10 MHz.

•     Mehrsondenbetrieb mit bis zu 16 Sonden, umgesetzt mit
externem Multiplexer, der auch eine flexible Positionierung
der sensornahen Elektronik zulässt und weite
Prüfstrecken ermöglicht.

•     Aufbau von Vielkanalprüfsystemen mittels Kaskadierung
mehrerer inspECT-Prüfelektroniken wird durch das
modulare, an die Bedürfnisse des Kunden angepasste
Konzept sichergestellt.

•     Hohe Abtastrate: 25 000 Samples/s im Einfrequenzbetrieb
und bis zu 700 Samples/s im Multiplexbetrieb bei 16
Frequenzen und/oder 16 Sonden.

•     Integriertes 3-Achsen-Koordinateninterface
(Differenzempfänger optional).

•     Echtzeitfähige Aus- und Eingänge zur Prozesssteuerung.

•     Leistungsstarke Hardware ermöglicht Signalverarbeitung
in Echtzeit bereits auf der inspECT-Prüfelektronik.

•     100 Mbit full duplex Ethernet-Schnittstelle für Prüfdaten
und Parameter.

•     Leistungsstarke Software mit integrierter
Regressionsanalyse.