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Prüfstation zur Streuflussprüfung mit GMR-Sensoren Sensor Flux
Abbildung Funktionsprinzip
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Funktionsprinzip
Grundsätzlich ist das Verfahren der Streuflussmessung nur für magnetisierbare Werkstoffe anwendbar. Das Streuflussverfahren basiert auf der Erkennung von Veränderungen des Magnetfeldes, die durch Oberflächenfehler oder oberflächennahe Fehler im Werkstoff verursacht werden.
Vor der Prüfung wird der Prüfling deswegen magnetisiert. Wenn ein homogenes und fehlerfreies ferromagnetisches Material in ein magnetisches Gleichfeld gebracht wird, verteilen sich die magnetischen Feldlinien gleichmäßig über den Querschnitt. Falls die Homogenität des Materials jedoch z. B. durch einen Riss oder einen oberflächennahen Fehler gestört wird, der einen magnetischen Widerstand erzeugt, weichen die Feldlinien diesem Widerstand aus und nehmen einen anderen Verlauf an. Dabei können nur die Fehler, die quer zu den Feldlinien verlaufen, deutlich erkannt werden. Um Fehler in Quer- und Längsrichtung zu erkennen zu können, muss der Prüfling in einem zweiten Durchgang senkrecht zur vorherigen Prüfrichtung magnetisiert und noch einmal abgescannt werden.
Der an Fehlerstellen austretende magnetische Streufluss wird von den Giant-Magneto-Resistance (GMR)-Sensoren detektiert, deren elektrischer Widerstand stark zunimmt, wenn sie sich in einem äußeren Magnetfeld befinden. Je näher sich die Sensoren am Messobjekt befinden, desto genauer kann das Magnetfeld detektiert werden. Dafür werden die Sensoren möglichst nah an Messobjektoberfläche geführt oder können auch berührend eingesetzt werden. Von der Auswerteelektronik werden die Sondensignale bewertet und gegebenenfalls eine entsprechende Fehlermeldung ausgegeben. Die Position der Prüflinge relativ zur Sonde wird über externe Wegaufnehmer gemessen, was eine genaue Lokalisierung der Fehler ermöglicht.