Fertigung und Erprobung eines Mikro-Wirbelstromsensors zur Abstandsmessung

Einsatz von Wirbelstromverfahren

1. Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung

Zeitgemäße, zerstörungsfreie Prüftechniken sind ein wesentlicher Bestandteil heutiger Qualitätssicherungsmaßnahmen. Besonders die Integration digitaler Elemente und ihre Verbindung mit leistungsstärkeren Rechnerkomponenten steigert das Prüfpotential des Verfahrens [NEH92, MOS96].

Im Bereich zerstörungsfreier Materialprüfung hat das Wirbelstromverfahren breite Anwendung im Bereich der Prüfung von Inhomogenitäten, wie z.B. Rissen, Korrosionen usw., in Messobjekten gefunden [AUF96, SAN01]. Da Leitfähigkeit und Permeabilität bei den meisten Materialien temperaturabhängige Funktionen sind, eignet sich das Wirbelstromverfahren auch zur Temperaturmessung [SCH89]. Die berührungslose Temperaturmessung unter Vernachlässigung des Abstands- einflusses wird in [RÖP98] und [JAH96] vorgestellt.

Bei der Wirbelstromtechnik besteht nicht nur die Möglichkeit, Bauteile berührungslos zu detektieren und ihre Eigenschaften zu beschreiben, sondern auch den Werkstoff- und Gefügezustand während des gesamten Fertigungsprozesses kontinuierlich zu überwachen [BLI97, RÖP99]. Auch die Geschwindigkeitsmessung von Schienenfahrzeugen ist mit Wirbelstromsensoren möglich [ENG01].

Häufig wird das Wirbelstromverfahren zur Untersuchung der Oberflächen von Rohren, Drähten und anderen Langprodukten herangezogen. Daneben wird es zum Nachweis von Oberflächenfehlern an leitenden nichtmagnetischen Bauteilen eingesetzt [LAT89]. Eine weitere industrielle Anwendung beruht auf der Abhängigkeit der Messgröße vom Abstand des Sensors zum Messobjekt. Dabei können nicht nur die einzelnen Schichtdicken [FIS82, FIS88] und die Gesamtdicke des Objektes gemessen [NIT97], sondern auch Positionbestimmungen, Vibrations- und Rundungsmessungen durchgeführt werden.

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