Diskussion:Wirbelstromprüfung

International eher unter dem Namen "Eddy Current Methode" bekannt, bitte ergänzen !

Danke für den Hinweis, erledigt. --PeterFrankfurt 21:30, 30. Mär. 2007 (CEST)

Es wäre praktisch, wenn der Artikel auch unter "Wirbelstromverfahren" auffindbar wäre.

Begriffe abgleichen

Zitat aus dem Abschnitt Schichtdickenmessung:

nicht-elektrisch leitender Werkstoff auf einem NE-Metall

Mit steigender Dicke der leitenden Schicht [...]

Sicher ist hier die nichtleitende Schicht gemeint. Wenn dem so ist, bitte ändern. Vielen Dank.

--130.149.119.15 10:36, 10. Dez. 2009 (CET)

Ein Fluxgate-Sensor ist kein Wirbelstromsensor

Die Aussage im ersten Abschnitt ist unsinnig. Ein Fluxgate-Sensor ist ein Magnetfeldsensor, der die nichtlineare Hysteresekurve von ferromagnetischem Material nutzt. Wirbelstromprüfung ist ein lineares Verfahren. Da ein Fluxgatesensor nur niedrige Frequenzen erfassen kann, da die Hysteresekurve pro Messung einmal durchlaufen wird, ist er für eine Wirbelstromprüfung nur sehr eingeschränkt brauchbar. Derselbe Unsinn steht auch im Artikel zum Fluxgatesensor.

Richtig ist, dass sowohl in "differentiellen" Wirbelstromsensoren als auch im Fluxgatesensor die Wicklungen so angeordnet sind, dass sich das Signal der Geberwicklung in der Aufnehmerwicklung im Ruhezustand aufhebt, also auslöscht. Erst beim Überfahren einer Fehlerstelle ergibt sich ein Signal, typischerweise nacheinander ein Ausschlag in positiver und negativer Richtung. Ein "Absolutsensor" schlägt dagegen nur in einer Richtung aus.

Wirbelstromprüfung taugt vor allem zur Untersuchung nicht magnetischer Metalle. Durch die Bewegung des Sensors über regellos magnetisierte ferromagnetische Prüfteile werden in der Aufnehmerwicklung ebenso regellose Spannungen induziert, die dem eigentlichen Wirbelstromsignal überlagert sind. Man kann daher solche Metalle nur grob prüfen, oder muss durch ein starkes magnetisches Gleichfeld das Prüfteil in die magnetische Sättigung treiben. Dazu sind meist große schwere Elektromagnete und eine entsprechende Gleichstromversorgung nötig. Aus demselben Grund taugen die im Text erwähnten Magnetsensoren (Halleffekt, "gigantomagnetische" GMR-Sensoren oder die supraleitenden Squidsensoren) nur für Spezialfälle. Der übliche induktive Aufnehmer hat von Natur aus Hochpasseigenschaften, d.h. er reagiert nicht auf langsam veränderte Magnetfelder.

Man unterscheidet, wie schon angedeutet, vier Typen von Wirbelstromsensoren. "Parametrische" Sensoren bestehen nur aus einer Wicklung, elektrisch also ein "Zweipol". Über einen Vorwiderstand wird die Messfrequenz eingespeist und direkt am Zweipol gemessen. "Brückensensoren" haben zwei Wicklungen, meist miteinander verbunden, sodaß dieser Sensor drei Anschlüsse hat. Das Signal wird beispielsweise gleichphasig über zwei Widerstände eingespeist, und gegenphasig direkt an den Wicklungen aufgenommen. Damit löscht sich dort das eingespeiste Signal im Ruhezustand aus. "Transformatorische" Sonden haben zwei getrennte Wicklungen, wie ein Transformator. Wie oben gesagt kann man aber die zweite Wicklung so anordnen, dass sich das eingespeiste Signal wieder auslöscht, dann spricht man von einem "differentiellen" Sensor, sonst von einem "absoluten" Sensor.

Richtigstellung Prinzip

Auch wenn sowohl die Wirbelstromprüfung als auch das Fluxgate von Dr. Friedrich Förster erfunden wurden, haben beide nichts miteinander zu tun! Bei der Wirbelstromprüfung werden i. Allg. Prüffrequenzen bis zu 10 MHz eingesetzt. Fluxgate-Magnetometer eignen sich jedoch nur für Frequenzen von wenigen 100 Hz.

Die im zu untersuchenden Material induzierten Wirbelströme erzeugen ein sekundäres Magnetfeld, das dem erregenden Magnetfeld entgegengesetzt ist (Lenzsche Regel). Das resultierende Magnetfeld wird mit einer oder mehreren Spulen oder Magnetfeldsensoren detektiert. Werden zur Detektion Spulen eingesetzt, induziert das resultierende Magnetfeld in den Empfangsspulen eine elektrische Spannung u = -dφ/dt. Werden dagegen Magnetfeldsensoren (GMR, TMR, SQUID, ...) eingesetzt, ist die gemessene Spannung direkt proportional zur magnetischen Feldstärke H. Die gemessene Spannung wird phasenselektiv gleichgerichtet, dabei dient der Sendestrom als Referenz. Die so gewonnene Impedanzänderung des Sensors wird in der complexen Ebene als sog. XY-Anzeige dargestellt.

Es fehlt der wichtige Hinweis, dass es sich bei der Wirbelstromprüfung um ein oberflächennahes Verfahren handelt, da die Eindringtiefe der Wirbelströme durch den Skin-Effekt begrenz wird. Die Aussage, dass durch die Veränderung der Frequenz der Anregungsspannung eine Anpassung an die Prüfbedingungen möglich ist, ist so nicht ganz richtig. Erstens erfolgt die Anregung über den Sendestrom, zweitens gilt der Zusammenhang zwischen Prüffrequenz und Eindringtiefe nicht nur für die Gefügeprüfung.

Von den drei Einflussparametern elektrische Leitfähigkeit, magnetische Permeabilität und Abstand auf drei verschiedene Einsatzgebiete zu schließen, ist nicht nachvollziehbar. Die Wirbelstromprüfung kann allgemein zur Detektion oberflächennaher Inhomogenitäten eingesetzt werden, die sich in einer Änderung der elektrischen oder magnetischen Eigenschaften oder des Sondenabstandes äußern, und das sind deutlich mehr als drei: Rissprüfung, Korrosionsprüfung, Detektion von Poren und Einschlüssen, Schichtdickenmessung, Messung der elektrischen Leitfähigkeit und des Ferritgehaltes, Härteprüfung, Verwechslungsprüfung, Spacing, Delamination, ... (nicht signierter Beitrag von 141.63.22.235 (Diskussion) 13:06, 19. Mai 2020 (CEST))