DE1423980A1 - Process and device for testing defects in materials and workpieces - Google Patents

Description

Verfähren und Vorrichtung zur Rißprüfung in Werkstoffen und Werkstücken Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufspürung und Feststellung von Brüchen, Rissen oder ähnlichen Sprüngen (im folgenden kurz als Risse bezeichnet) in zusammenhängenden Körpern, und sie ist anwendbar auf solche Körper, die elektrisch leitend sind. Derartige Körper können in Form von Blöcken, Blechen, Stangen, Drähten oder in ander@@ @ormen eines Werkstoffes vorliegen, aus denen Gegenstände hergestellt werden, oder sie können die norm der Gegenstände selbst oder deren Teile -haben, vorausgesetzt, dans derartige Gegenstände Oberflächen aufweisen, die für die Anwendung der im folgenden beschriebenen Rißprüfung-Verfahren und richtung geeignet sind. Im folgenden werden alle derartigen Körper oder Gegenstände der Einfachheit halber als "Werkstücke" bezeichnet.Method and device for testing cracks in materials and workpieces The invention relates to a method and a device for detection and detection of fractures, cracks or similar cracks (in the following briefly referred to as cracks) in connected bodies, and it is applicable to such Bodies that are electrically conductive. Such bodies can be in the form of blocks, Sheets, rods, wires or other forms of a material are available which objects are made, or they can set the norm of the objects themselves or their parts - provided that such objects have surfaces, those for the application of the crack testing methods described below and direction are suitable. In the following all such bodies or objects are given for simplicity referred to as "workpieces".

Die Erfindung wurde in erster Linie ur Verwendung beim Feststellen von Rissen in Form von Brüchen in solchen Werkstücken entwickelt, die sogleich oder nach ihrer Weiter ; verarbeitun mechanisch beansprcht werden. Derartige Brüche sind oft ausserordentlich klein, so dass sie nicht oder nicht ohne weiteres mit blossem Auge festgestellt werden können. Andere Arten von Rissen, die mit dem erfindungsgemässen Verfahren und mit der erfindungsgemässen Vorrichtung erfasst werden können, zeigen plötzliche Wechsel in der Zusammensetzung des Materials, die seine elektrische Leitfähigkeit oder megnatische Permeabilität beeinflussen, beispielsweise elektrisch nicht leitfähige Verunreinigungen, die in dem Material des Werkstückes eingebettet oder eingeschlossen sind.The invention was primarily for use in detection of cracks in the form of fractures in such workpieces developed immediately or after her next; processing are mechanically stressed. Such breaks are often extremely small, so that they cannot, or not easily, with bare Eye can be determined. Other types of cracks produced with the inventive Method and can be detected with the device according to the invention show sudden change in the composition of the material affecting its electrical conductivity or influence megnatic permeability, for example electrically non-conductive Impurities embedded or trapped in the material of the workpiece are.

Ein Verfahren, mit dem es möglich ist, die Anwesenheit von Eissen festzustellen, besteht darin, eineslektromagnetische Kopplung swischen der oberflächenschicht eines Werkstückes und einer Aufnahmevorrichtung herzustellen und über die Kopplung ein Signal abzuleiten, das moduliert wird, wenn sich ein Rise in dem betreffenden Flächenabschnitt der unterauchten Cherflächenschicht befindet. Eine der Schwierigkeiten jedoch, questitative Aussagen über die Abmessungen des Risses oder möglicherweise sogar über das Vorhandensein des Risses selbst zu erhalten, wenn dieser in seinen Abmessungen klein ist, besteht darin, dass das Signal auch in Abhängigkeit von dem Abstand zwischen der Oberfläche und dem Fühler moduliert werden kann. Diese Nodulierung kann die auf die anwesenheit von Rissen zurückgehende Modulation überdecken oder auf andere Weise beeinflussen. A method by which it is possible to detect the presence of ice Establishing an electromagnetic coupling between the surface layer a workpiece and a receiving device and via the coupling to derive a signal that is modulated when there is a rise in the relevant Surface section of the submerged surface layer is located. One of the difficulties however, questitative statements about the dimensions of the crack or might even get about the presence of the crack itself, though this is small in its dimensions, is that the signal is also dependent can be modulated by the distance between the surface and the probe. These Nodulation can mask the modulation due to the presence of cracks or influence it in any other way.

Entsprechend einer Aufgabe besteht die vorliegende Erfindung in einem Verfahren zur Untersuchung von Werkstücken auf Risse, bei dem eine elektromagnetische Kopplung zwischen der Oberflächenschicht eines unterzuchten Werkstückes und einem Fühlergerät hergestellt wird, webei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass ein elektrisches Signal, welches durch die Anwssenheit oder Abwe@en@@it eines Risses moduliert und von der Fühlervorrichtung @@@tergeleitet wird, einer Verstärkung @@tr@@arfen wird, @@@ @@@@rär@ungsgrad oder - fa@tor dic@@@ Vorstärkung durch @@@ @@@ktrisches dilfssignal gesteuert wird, das sich @@@ @@@@@ti@@ des Abstandes zwischen der Ober@@äche und de@ @@@@vorrichtung ändert.According to one object, the present invention consists in one Method for examining workpieces for cracks in which an electromagnetic Coupling between the surface layer of an undergrowth workpiece and a Sensor device is produced, the method being characterized in that an electrical signal generated by the presence or absence of a crack is modulated and transmitted by the sensor device @@@, an amplification @@ tr @@ arfen will, @@@ @@@@ rär @ ungsgrad or - fa @ tor dic @@@ reinforcement by @@@ @@@ ktrisches dilfssignal is controlled, which is @@@ @@@@@ ti @@ the distance between the upper @@ area and de @ @@@@ device changes.

Die elektromagnetische @@@@dung kann dadurch @@@rgestellt werden, dass ein elektr@@scher Wechselst@@@m@@ @mfang einer Teilfläche der Oberfläche eines Werkst@@@ @@@serhalb dieser und in einer @@@@@ eingeleitet @@@@ @@@ pa@allel oder annähernd parall@@ dieser Oberflä@ Oberfläche hinreichend nahe vorgeschen ist, um elektrische Wirbelströme in. der Oberflächenschicht des Werkstückes zu induzieren; dass eine Mehrzahl von Aufnahmeelementen angeordnet werden um induktive Kopplung zwischen diesen und der oberflächenschicht des Werkstückes innerhalb der Teilfläche herzustellen, und um in ; denAufnahmeelementen entsprechende induzierte Spannungen von einer Grösse und Phase zu erzeugen die von dem Wirbelstromverlauf in der Teilfläche abhängig sind; und dass ferner eine Relativbewegung zwischen dem Werkstück einerseits un'd den Aufnahmeelementen und dem umfänglich fliessenden Strom gemeinschaftlich andererseits ausgeführt wird, um die Oberfläche des Werkstückes zu überstreichen und eine Anzeige von den relativen Änderungen abzuleiten, die zwischen den in den Aufnahmeelementen induzierten Spannungen beim Durchlaufen eines Risses durch das Teilfläche auftreten.The electromagnetic @@@@ can thus be set up, that an electrical change @@@ m @@ @mfang of a part of the surface of a Workst @@@ @@@ within this and initiated in a @@@@@ @@@@ @@@ pa @ allel or approximately parall @@ this surface Advance the surface sufficiently close is to induce electrical eddy currents in. the surface layer of the workpiece; that a plurality of receiving elements are arranged around inductive coupling between these and the surface layer of the workpiece within the partial area manufacture and order in; induced voltages corresponding to the pick-up elements of a size and phase to generate that of the eddy current curve in the partial area are dependent; and that furthermore a relative movement between the workpiece on the one hand un'd the receiving elements and the extensive flowing current jointly on the other hand is carried out to sweep the surface of the workpiece and derive an indication of the relative changes that occurred between the in the Receiving elements induced stresses when a crack traversed the Occurrence partial area.

Das elektrische Hilfssignal kann von einer Feldspule abgeleitet werden, die an jeder Relativbewegung auf die Oberfläche des untersuchten Werkstückes zu oder von dieser weg teilnimmt, wobei die durch die Feldspule aufgebrachte tnderung der induktiven Impedanz verwendet wird, um das Hilfssignal zu erzeugen.The electrical auxiliary signal can be derived from a field coil, at every relative movement towards the surface of the examined workpiece or participates away from this, the change applied by the field coil the inductive impedance is used to generate the auxiliary signal.

Am Umfang der Teilfläche des untersuchten Werkstückes kann durch die Feldspule elektrischer Wechselstrom fliessen, um ein magnetisches Wechselfeld in dieser Teilfläche herzustellen.At the circumference of the partial surface of the examined workpiece can be through the Field coil electrical alternating current flow to an alternating magnetic field in to produce this sub-area.

In diesem Falle wird die Feldspule verwendet, um sowohl die Teilfläche des untersuchten Werkstückes magnetisch zu erregen, als auch das elektrische Hilfssignal zur Regelung der Verstärkung oder der Empfindlichkeit der Verstärkung zu erzeugen0 Es ist einleuchtend, dass es möglich wäre, getrennte feldspulen zu verwenden, um diese beiden Funktionen auszuführen.In this case the field coil is used to cover both the partial area to excite the examined workpiece magnetically, as well as the electrical auxiliary signal to control the gain or the sensitivity of the gain 0 It is evident that it would be possible to use separate field coils for perform both of these functions.

Sin bevorzugtes Merkmal des Verfahrens besteht darin, dass ein Zustand elektrischer Resonanz in dem Feldspulenkreis eingestellt oder angenähert werden kann, wenn während der Durchführung des Verfahrens ein vorbestimmter senkrechter Abstand zwischen dieser Spule und der Oberfläche des untersuchten Werkstückes aufrechterhalten wird. Dieses Verfahrens merkmal führt zur Erzeugung relativ grö sserer Anderungen in der Grösse der über der Feldspule entwickelten Spannungen und des durch die Spule fliessenden Stromes bei einer gegebenen @bweichung von dem vorbestimmten Abstand, als dies bei Nicht-Resonanzbedingungen der Fall sein würde.Sin preferred feature of the procedure is that a condition electrical resonance can be set or approximated in the field coil circuit can, if during the implementation of the method a predetermined perpendicular Maintain distance between this coil and the surface of the examined workpiece will. This process feature leads to the generation of relatively larger changes in the size of the voltages developed across the field coil and that by the coil flowing current at a given deviation from the predetermined distance, than would be the case under non-resonance conditions.

Die in den einzelnen Aufnahmeelementen induzierten Spannungen können miteinander gemischt oder derart zusammengefasst werden, dass, wenn der Oberflächenbereich'unter der Teilfläche von Rissen frei ist, die geregelte Spannung Null ist oder eine Bezugsgrösse hat, die im Verhältnis zu irgendeiner dieser Spannungen klein ist.The voltages induced in the individual receiving elements can mixed with one another or combined in such a way that, if the surface area 'under the partial surface is free of cracks, the regulated voltage is zero or a reference value which is small in proportion to any of these voltages.

3ei Verwendung von zwei Aufnahmeelementen sind diese vorzugsweise im Verhältnis zu dem umfänglich fliessenden Strom derart angeordnet, dass sie in Bezug auf eine solche 3ezugsachse symmetrisch sind, die oder parallel zur Oberfläche des Werkstückes liegt. Dies gilt auch für den Flussverlauf des im Umfang fliessenden Stromes, wobei eine abtastende Relativbewegung in einer Richtung ausgeführt wird, die wenigstens eine Komponente senkrecht zur Bezugsachse hat Unter einem anderen Gesichtswinkel betrachtet, besteht die Erfindung darin, eine Vorrichtung zur Rißprüfung von Werkstücken vorzusehen, die die folgenden Teile aufweist: eine Fühlervorrichtung, die elektromagnetisch mit der Oberflächenschicht unter ein Teilfläche, die zur Ober fläche eines untersuchten Werkstückes gehört, zu koppeln ist; Anzeigevorrichtungen, die mit der Fühlervorrichtung betriebsmässig verbundensind 7z3d auf die Modulierung eines elektrischen Signales ansprechen, das durch die Fühlervorrichtung bei Relativbewegung zwischen dieser und dem unterauchten Werkstück in einer im allgemeinen parallel zu der Oberfläche des Werkstückes liegenden Richtung zugeführt wird, wobei eine derartige Modulation durch die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Risses erzeugt und und wobei die Fühlervorrichtung ein Schaltelement enthält, das eine als Funktion des senkrachten Abstandes zwischen der Fühlervorrichtung und der Oberfläche des Werkstückes veränderliche Impedanz aufbringt; und einen Verstärker zur Verstärkung der Modulationskomponente des durch die Fühlervorrichtung gelieferten Signales, der Mittel zur Regelung seiner Verstärkung oder Empfindlichkeit als Funktion der von dem Schaltelement aufgebrachten Impedanz umfasst, oder an den solche Mittel angeschlossen sind.When using two receiving elements, these are preferred in the Relation to the circumferential flowing stream arranged in such a way that they are in relation are symmetrical on such a reference axis, which or parallel to the surface of the Workpiece lies. This also applies to the course of the river that flows in the circumference Current, whereby a scanning relative movement is carried out in one direction, which has at least one component perpendicular to the reference axis below another Viewed from the perspective, the invention consists in a device for testing cracks of workpieces to be provided that have the following parts: a sensing device, the electromagnetically with the surface layer under a partial surface, which is to the upper area of an examined workpiece belongs to is to be coupled; Display devices, which are operationally connected to the sensor device 7z3d on the modulation respond to an electrical signal that is generated by the sensing device in the event of relative movement between this and the submerged workpiece in a generally parallel is supplied to the surface of the workpiece lying direction, wherein a such modulation is generated by the presence or absence of a crack and and wherein the sensing device includes a switching element that has one as a function the vertical distance between the sensing device and the surface of the Workpiece applies variable impedance; and an amplifier for amplification the Modulation component of that supplied by the sensing device Signal, the means of regulating its gain or sensitivity as a function the impedance applied by the switching element, or to the such means are connected.

Die Fühlervorrichtung kann eine Peldwindung aufweisen (die auch das erwähnte ochaltelement bilden kann) welche an einer Wechselstromquelle angeschlossen ist, um in der Oberflächenschicht des Werkstückes ein elektrisches Wechselfeld zu erzeugen, und damit darin über eie Teilfläche der Oberfläche einen vorbestimmten Wirbelstromverlauf zu induzieren, und sie kann ferner mindestens ein Aufnahmeelement aufweisen, das so angeordnet ist, dasses die Teilfläche überdeckt und mit der feldwindung mindestens teilweise über die Oberflächenschicht des Werkstückes induktiv gekoppelt ist, so dass in dem Aufnahmeelement ein Signal erzeugt wird, welches von dem Wirbelstromverlauf abhängig ist und modulier wird, wenn ein Riss die Teilfläche passiert.The sensor device can have a Peld winding (which also includes the may form mentioned switching element) which is connected to an alternating current source is to create an alternating electric field in the surface layer of the workpiece generate, and thus a predetermined one over a partial area of the surface To induce eddy current course, and they can also at least one receiving element have, which is arranged so that it covers the partial area and with the field winding at least partially inductively coupled via the surface layer of the workpiece is, so that a signal is generated in the receiving element, which is from the eddy current curve is dependent and is modulated when a crack passes the surface.

Die Feldspule oder ein anderes Schaltelement kann einen teil eines Resonanzkreises bilden, wobei die in dem Kreis oder einem Teil desselben entwickelte Spannung oder der Strom einer Verstärungsregelung zugeführt wird, die in seinem Verstärker mit veränderlicher Verstärkung enthalten ist, der zur Verstärkung der Modulationskomponente des durch die Fühlervorrichtung gelieferten resultierenden Signales derart dient, dass jegliche Tendenr' dieser Modulationskomponente, sich in der Amplitude infolge einer Verschiebung der Fühlervorrichtung senkrecht zur Oberfläche zu verändern, teilweise oder völlig durch eine Änderung in der Verstärkung des Verstärkers kompensiert wird, Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung näher beschrieben.The field coil or another switching element can be part of a Form a resonance circuit, the one developed in the circuit or a part of it Voltage or current is fed to a gain control, which is in his Variable gain amplifier is included, which is used to amplify the Modulation component of the resulting delivered by the sensing device Signal is used in such a way that any tendency of this modulation component, themselves in amplitude due to a displacement of the sensing device perpendicular to the Change surface, partially or completely, by changing the gain of the amplifier is compensated. The invention will now be explained with reference to the drawings described in more detail using an exemplary embodiment of the device.

In den Zeichnungen ist: -Fig. 1 ein schematisches Schaltbild des Gerätes, bei dem auch die relative Anordnung der Fühlervorrichtung zum Werkstück dargestellt ist; Fig. 2 ein schematisches Schaltbild des Resonanzkreises mit der : Feldspule, die mit dem Oszillat tor und Leistungsverstärker verbunden ist ein 3 ein vereinfachtes, Schaltbild einer geeigneten Ausführungsform eines Verstärkers mit veränderlicher Verstärkung, der in dem Gerät enthalten ist; Fig. 4 ein Diagramm der Betriebscharakteristik des Verstärkers; Fig. 5 ein konstruktives Ausführungsbeispiel des Gerätes, das in erster Linie zur Feststellung von Rissen in länglichen Werkstücken wie z.B.In the drawings is: -Fig. 1 a schematic circuit diagram of the device, in which the relative arrangement of the sensor device to the workpiece is also shown is; Fig. 2 is a schematic circuit diagram of the resonance circuit with the: field coil, which is connected to the oscillator and power amplifier a 3 a simplified, Circuit diagram of a suitable embodiment of an amplifier with variable Gain included in the device; Fig. 4 is an operational characteristic diagram of the amplifier; Fig. 5 shows a structural embodiment of the device shown in primarily for the detection of cracks in elongated workpieces such as

Drähten, Stangenmaterial oder Rohrmaterial bestimmt ist; Fig. 6 eine teilweise Ansicht des Gerätes im Schnitt nach der Linie 6-6 in Fig. 5, Fig. 7 ein Teilschnitt des Gerätes nach der Linie 7-7 in Fig. 5; Fig. 8 ein Teilschmitt des Gerätes nach der Linie 8-8 in Fig. 5; Fig. 9 eine abgewandelte Ausführungsform des Gerätes, bei derdas Abtasten des mit einer ebenen Fläche versehenen Werkstückes durch die Fühlervorrichtung auszuführen ist und Fi. 10 eine schematisch dargestellte Kennzeichnungseinrichtung zum Markieren eines Werkstückes an einer vorbestimmten Stelle im Verhältnis zu einen Riß. in ten Fig. 1 bis 4 ist die b'rfindiiii£' schematisch dargestellt, i>as Werkstück 10, das der Untersuchung unterworfen wird, kann aus einer tange oder einem Draht von kreisförmigen@ Querschnitt bestehen. nicht dargestellte Antriebsmittel können derart angewendet werden, daß sie das Materadial in der durch den @feil 11 angegebenen Längsrichtung, und zwar vorzugsweise kontinuierlich mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit, bewegen, während es in der durch den @feil 12 dargestellten Weise mit einer gleichförmigen winkelgeschwindigkeit gedreht wird. Wire, rod or pipe material is intended; Fig. 6 a partial view of the device in section along the line 6-6 in FIG. 5, FIG Partial section of the device along the line 7-7 in Fig. 5; Fig. 8 is a part of the Schmitt Device along line 8-8 in Fig. 5; Fig. 9 shows a modified embodiment of the Device in which the scanning of the workpiece provided with a flat surface through the sensing device is to be carried out and Fi. 10 a schematic Marking device shown for marking a workpiece on a predetermined location in relation to a crack. in Figs. 1 to 4 the b'rfindiiii £ ' shown schematically, i> as workpiece 10, which is subjected to the investigation can consist of a rod or a wire with a circular cross-section. Drive means, not shown, can be used in such a way that they move the material in the longitudinal direction indicated by @ arrow 11, preferably continuously at a steady speed, while moving it in through the @feil 12 is rotated at a uniform angular velocity.

Das Material kann beispielsweise aus eisenhaltigem Metalldraht bestehen, der durch eine Drahtziehform gelaufen ist, und die @rüfvorrichtung kann auf der Ansgangseite der Form angeordnet sein.The material can for example consist of ferrous metal wire, which has run through a wire drawing mold and the @ rüfvorrichtung can on the Be arranged start side of the form.

Das Prüfgerät weist eine Feldwicklung in Form einer Spule 13 idit einer einzigen Windung oder Schleife auf, die kreisförmig sein kann, und in einer teilzylindrischen Ebene liegt, die mit der Achse 14 des das erkstück bildenden Materiales konzentrisch ist. Die Spule 13 wird von einem Oszillator und Leistungsverstärker 15 mit elektrischem Wechselstrom versorgt. Die Frequenz dieses Stromes gilt als nicht : tisch und kann bei typischen Ausführungsformen im Bereich von 1 KHz bis 5 MHz liegen.The test device has a field winding in the form of a coil 13 idit a single turn or loop, which can be circular, and in one part-cylindrical plane lies with the axis 14 of the material forming the part is concentric. The coil 13 is powered by an oscillator and power amplifier 15 supplied with electrical alternating current. The frequency of this current is considered to be not: table and in typical embodiments can range from 1 KHz to 5 MHz.

Die Spule 13 kann gewöhnlich einen Durchmesser von etwa 8 mm haben. Dieser Durchmesser ist - wie dargestellt -geringer als der Durchmesser des untersuchten Werkstückes.The coil 13 can usually have a diameter of about 8 mm. This diameter is - as shown - smaller than the diameter of the examined one Workpiece.

Das Gerät arbeitet jedoch selbst dann zufriedenstellend, wenn der Durchmesser des geprüften Werkstückes geringer als derjenige der Spule 13 ist.However, the device works satisfactorily even if the The diameter of the tested workpiece is smaller than that of the coil 13.

Innerhalb der Feldspule 13 ist ein Paar von Aufnahmespule n 16 Angeordnet, deren jede eine Mehrzahl zon Windungen enthalten kann, obgleich möglicherweise, falls man dies wunscht, auch Aufnahmespulen mit einer einzigen Windung verwendet werden können.A pair of pick-up coils 16 are arranged within the field coil 13, each of which may contain a plurality of zon turns, although possibly if so desired, use single-turn pick-up coils can be.

Diese beiden Aufnahmespulen haben dem werkstück zugewandte Flächen oder Enden, die in einer Ebene mit dem Diode oder der Fläche der Feldspule 13 liegen, die auch auf das Werkstück gerichtet ist und sie können daher gemeinschaftlich in einer teilzylindrischen Ebene liegen, die zur Achse 14 konzentrisch ist0 Bs ist klar, daß daß kleiner Krümmung der Umfangsfläche des Werkstückes 10, oder wenn diese Oberfläche eben ist die dem Werkstück zugewandten Flächen oder Enden der Spulen 13 und 16 in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, die sich in einem konstanten Abstand von der Oberfläche des Werkstückes befindet0 Um soweit wie möglich gleichen Abstand zwischen den Spulen 13 und 16 und der Oberfläche des Werkstückes 10 aufrechtauserhalten, kann jeder ge@ignete Aufbau verwendet werden.These two take-up reels have surfaces facing the workpiece or ends which are in one plane with the diode or the surface of the field coil 13, which is also aimed at the workpiece and they can therefore collectively in a partially cylindrical plane which is concentric to the axis 14 is 0 Bs clear that smaller curvature of the peripheral surface of the workpiece 10, or if this The flat surface is the surfaces or ends of the coils facing the workpiece 13 and 16 are arranged in a common plane, which is in a constant Distance from the surface of the workpiece is 0 To be as equal as possible Maintain the distance between the coils 13 and 16 and the surface of the workpiece 10, any suitable structure can be used.

Die Spulen 16 sind miteinander in Reihe geschaltet und zwar derart; daß dle darin induzierten Spannungen einander entgegen gerichtet sind. Diese Spannungen sind vorzugsweise von gleicher oder fast gleicher Größe, so daß sie ein bezugssignal mit der Größe NulXoder einem geringen inert abgeben, wenn die Oberflächenschicht des Werkstückes unter der von der Feldspule eingeschlossenen Teile flache von rissen frei ist.The coils 16 are connected to one another in series in such a way; that the voltages induced therein are directed opposite to one another. These tensions are preferably of the same or almost the same size so that they are a reference signal with the size NulX or a low release inert if the surface layer of the workpiece under the parts enclosed by the field coil, flat from cracks free is.

Unter diesen Bedingungen erzeugt das magnetische Hochfrequenzfeld, dem die Oberflächenschicht des Werkstückes ausgesetzt ist, einen symmetrischen Wirbelstromverlauf in der Teilfläche, wobei die Richtung der Wirbelströme der Richtung des momentanen Stroms in der Spule 13 schematisch als entgegengesetzt dargestellt ist.Under these conditions, the high frequency magnetic field generates to which the surface layer of the workpiece is exposed, a symmetrical eddy current curve in the partial area, the direction of the eddy currents being the direction of the momentary Current in the coil 13 is shown schematically as opposite.

Die gestrichelte Linie 17 zeigt einen typischen tirielstromlauf, der bei Abwesenheit von Rissen in der Teilfläche auftreten würde.The dashed line 17 shows a typical tirielstromlauf that would occur in the absence of cracks in the face.

Die gegenseitige Induktion zwischen einer der Aufnahmespulen 16 und der Feldspule 13 ist gleich der gegenseitigen Induktion zwischen der anderen der Aufnahmespulen und der Fehlspule 13, wobei diese gegen-oder wechselseitige Induktion teilweise durch eine direkte Kopplung zwischen den aufnahmespulen und der Feldspule (die also selbst bei Abwesenheit eines Werkstückes auftreten wi:irde), und teilweise durch indirekte Kopplung erzeugt wird, d.h., über das werkstück infolge der Ströme, die von der Oberflächenschicht hervorgebracht werden, in der die Wirbelströme erzeugt werden.The mutual induction between one of the pick-up coils 16 and the field coil 13 is equal to the mutual induction between the other of the Take-up coils and the missing coil 13, these opposing or reciprocal induction partly through a direct coupling between the pick-up coils and the field coil (which will occur even in the absence of a workpiece), and partially is generated by indirect coupling, i.e. via the workpiece as a result of the currents, which are produced by the surface layer in which the eddy currents are generated will.

Es wird daher bevorzugt, daß, jeweils beide Komponenten der Kopplung für beide entsprechenden Aufnahmespulen 16 gleich groß sind, und daß soweit wie möglich die indirekte, Kopplung von vorherrschendem Einfluß bei der Erzeugung der induzierten Spannungen in den Aufnahmespulen ist, so daß irgendeine Änderung der indirekten Kopplung eine größtmögliche änderung zwischen den relativen Werten der in den Aufnahmespulen 16 induzierten Spannungen hervorruft.It is therefore preferred that, in each case, both components of the coupling for both corresponding take-up reels 16 are the same size, and that as far as possible the indirect, coupling of predominant influence in the generation of the induced voltages in the take-up coils, so that any change in the indirect coupling the greatest possible change between the relative values of the induces voltages induced in the take-up coils 16.

Durch eine strichpunktierte Linie ist die Lage eines Risses 18 in der Oberflächenschicht des Werkstückes angedeutet, und es ist einleuchtend, daß infolge der Drehung des Werkstückes dieser Riß 18 die Teilfläche von oben nach unten und außerdem infolge der durch den Pfeil 11 gekennzeichneten Längsbewegung des Werkstückes von rechts nach links durchläuft. Bei einer typischen Stellung des Risses 18 wird der Wirbelstromverlauf gestört, da der Riß einen Bereich elektrischer Ungleichförmigkeit oder hohen Widerstandes bildet und in solch typischem Fall wird der Wirbelstromverlauf in zwei Schleifen unterteilt, die durch die strichpunktierten Linien 19 und 20 angedeutet sind. Es ist einleuchtend, daß in der oberen der beiden Feldspulen 16, soweit ihre indirekte Kopplung mit der Feldspule 13 betroffen ist, gegenphasige Spannungen von den beiden Wirbelstromschleifen 19 und 20 induziert werden und sie damit eine verringerte induzierte Gesamtspannung aufweist, während die die untere Aufnahmespule 16 betreffende indirekte Kopplung vorherrschend von der Wirbelstromschleife 20 herrührt. ist klar, daß die Schleifen 19 und 20 nur eine vereinfachte schematische Darstellung bilden, und in der praxis die Störung des Wirbelstromverlaufes infolge der AnwesXnheit eines Risses komplexer ist. Ein Riß wird normalerweise die çirbelströme nicht in zwei unterscheidbare schleifenförmige Kreise eingrenzen, ohne daß ein Wirbelstroinfluß von einer Seite des Risses zu der anderen stattfindet, vielmehr wird ein Teil des Wirbelstromes unterhalb des Grundes oder der inneren Begrenzung desSisses verlaufen.The position of a crack 18 in the surface layer of the workpiece indicated, and it is evident that as a result of the rotation of the workpiece, this crack 18 covers the surface from top to bottom and also as a result of the longitudinal movement of the workpiece indicated by the arrow 11 traverses from right to left. In a typical position of the crack 18 the eddy current course is disturbed because the crack has an area of electrical non-uniformity or high resistance and in such a typical case the eddy current curve divided into two loops, indicated by the dash-dotted lines 19 and 20 are. It is evident that in the upper of the two field coils 16, as far as their indirect coupling with the field coil 13 is concerned, voltages of antiphase the two eddy current loops 19 and 20 are induced and they are thus reduced has induced total voltage, while the lower take-up coil 16 concerned indirect coupling predominantly originates from eddy current loop 20. is it is clear that loops 19 and 20 are only a simplified schematic representation form, and in practice the disturbance of the eddy current course due to the presence of a crack is more complex. A rift will usually not get in the eddy currents delimit two distinguishable loop-shaped circles without any eddy currents takes place from one side of the crack to the other, rather becomes part of the Eddy currents run below the bottom or the inner boundary of the siss.

Die Amplitude des resultierenden Signales, das von den Aufnahmespulen in ihre Gesamtheit angegeben wird, stellt eine Messung der Rißabmessungen, insbesondere der Tiefe des Risses dar. Die Amplitude dieses Signales kann über einen gewissen ißtiefbereich annähernd eine lineare Funktion der Rißtiefs sein. Um jedoch tnderungen in der Amplitude des Signales infolge einer aelativbewegung des Kopf es der Fühlervorrichtung, in dem der Feldaufbau und die Spulen 13 und 16 montiert sind, zu verhüten, die die Amplitudenänderung infolge Änderungen der Rißtiefe überdecken oder diese verfälschen, wird in einer im folgenden im einzelnen erläuterten Weise ein Rilfssignal abgeleitet, um Änderungen der Stellung zwischen dem Fühlerkopf und der Oberflache des werkstückes senkrecht zu dieser Oberfläche -d. h. radial zu der Achse 14 - zu kompensieren.The amplitude of the resulting signal coming from the pickup coils in its entirety, represents a measurement of the crack dimensions, in particular the depth of the crack. The amplitude of this signal can exceed a certain can be approximately a linear function of the crack depths. However, to make changes in the amplitude of the signal due to a relative movement of the head of the sensing device, in which the field structure and the coils 13 and 16 are mounted to prevent the Cover or falsify changes in amplitude as a result of changes in the crack depth, an auxiliary signal is derived in a manner explained in detail below, to change the position between the sensor head and the surface of the workpiece perpendicular to this surface -d. H. radial to the axis 14 - to compensate.

Zu der allgemeinen Betriebsweise des Gerätes zurückkehrend wird darauf hingewiesen, daß die in der. oberen Spule 16 induzierte resultierende Gesamtspannung geringer ist als die in der unteren Spule 16 induzierte Spannung. Dem Trägerverstärker 21 wird ein resultierender Ausgang als Amplitudenmodulation und ia"öglicherweise. als Phasenmodulation des Trägers zugeführt.Returning to the general operation of the device, see pointed out that those in the. upper coil 16 induced resulting Total voltage is less than the voltage induced in the lower coil 16. The carrier amplifier 21 receives a resulting output as an amplitude modulation and ia "possibly. supplied as phase modulation of the carrier.

Wenn der Riß 18 sich in Richtung der unteren Seite der.When the crack 18 extends towards the lower side of the.

Teilfläche bewegt, wie das in der Zeichnung zu sehen ist, kehren sich die die beiden Spulen 16 betreffenden Bedingungen um und, die Form .der Amplitudenmodulation wird im allgemeinen so aussehen, daß einer Steigerung in der Höhe des Trägers eine Abnahme folgt oder umgekehrt, je nach der Bewegungsrichtung des Risses.Moving part of the area, as can be seen in the drawing, are reversed the conditions pertaining to the two coils 16 and the form .der amplitude modulation will generally look like an increase in the height of the wearer Decrease follows or vice versa, depending on the direction of movement of the crack.

Der Ausgang des Verstärkers 2.1 wird dem Demodulator oder Detektor 22 zugeführt und dann vorzugsweise durch einen Filter 23 geleitet, das die Modulationsf,requenz heraussiebt und unerwünschte Frequenzen wie die Trägerfrequenz sowie die Summe und die Differenzen der Frequenzen des Trägers und der Modulationsfrequenz zurückhält.The output of the amplifier 2.1 goes to the demodulator or detector 22 fed and then preferably passed through a filter 23, the modulation frequency sifts out and unwanted frequencies such as the carrier frequency and the sum and holds back the differences in the frequencies of the carrier and the modulation frequency.

Es ist naheliegend, daß, falls es notwendig sein sollte, die Phasenmodulation des Trägers festzustellen, der Detektor 22 mit einem Bezugssignal versorgt werden muß, der ein konstantes. Phasenverhältnis zum Träger hat. Zweckmäßigerweise kann das Referenzsignal vom Oszillator und Leistungsverstär,ker 15 abgenommen werden.It is obvious that, if necessary, phase modulation should be used detect the carrier, the detector 22 can be supplied with a reference signal must that a constant. Has phase relationship to the carrier. Appropriately can the reference signal from the oscillator and power amplifier, ker 15 are taken.

Der Filterausgang wird dem Verstärker 25 zur Verstärkung des: Modulationssignales zugeführt. Die Verstärkung des Verstarkes ist veranderlich und wird von einem Hilfssignal geregelt, welches über die Leitungen 26 und 27 vom Kreis der Feldspule 13 in der im folgenden ausführlicher beschriebenen Weise zugeführt wird.The filter output is used by the amplifier 25 to amplify the modulation signal fed. The reinforcement of the amplification is mutable and is controlled by an auxiliary signal, which via the lines 26 and 27 from the circuit the field coil 13 in the manner described in more detail below will.

Der Ausgang des Verstärkers 25 wird einem hnzeigegerät 24 zugeführt; das von irgendeiner bekannten Art sein kann, beispielsweise eine lLathodenstrahloszillograph oder eine Schaltung mit Relais, die auf Signals vom Filter ansprechen, um sichtbare oder hörbare Anzeigevorrichtungen zu erregen. weiterhin kann eine (nicht dargestellte) Markiereinrichtung vorgesehen sein, um diejenige Stelle auf der Oberflache des Werkstückes zu markieren, auf der ein Riß festgestellt wurde. Eine derartige Markiereinrichtung kann ein Gerbt zum Aufspulen oder Aufspritzen einer Markierflüssigkeit oder möglicherweise zum Ritzen oder andersartiges Einarbeiten einer Markierung an der genauen Stelle auf der Oberfläche des Werkstückes sein, wobei diese Einrichtungen vom ausgang des regelbaren Verstärkers gesteuert werden.The output of the amplifier 25 is fed to a display device 24; which may be of any known type, for example a cathode ray oscillograph or a circuit with relays that respond to signals from the filter to make visible or to energize audible indicators. furthermore, a (not shown) Marking device can be provided around that point on the surface of the workpiece on which a crack was found. Such a marking device can be a tanning for winding or spraying a marking liquid or possibly for scratching or otherwise working in a marking at the exact point be on the surface of the workpiece, these facilities from the exit of the adjustable amplifier can be controlled.

Nun zu den Mitteln zur Erzeugung des Hilfssignales (zunächst anhand der Fig. 2). Die als Zeitelement dargestellte Feldspule 13 ist mit eines Kondensator C1 verbunden, um einen parallelen Resonanzkreis zu bilden, der an den Ausgaagsklemmen t1 und t2 eine Steuerspannung V1 zur Verfügung stellt.Now to the means for generating the auxiliary signal (initially based on of Fig. 2). The field coil 13 shown as a time element has a capacitor C1 connected to form a parallel resonant circuit that is connected to the output terminals t1 and t2 provide a control voltage V1.

Die Resonanzfrequenz des Kreises mit der Feldspule 17 und dem Kondensator C1 wird bestimmt durch die Eapazität des Kondensators C1 und ferner durch die Reaktanz der Feldspule 13, die ihrerseits von der Entfernung abhängig ist, in der sich die Spule von der Oberfläche des Werkstückes 10 auf Abstand befindet.The resonance frequency of the circuit with the field coil 17 and the capacitor C1 is determined by the capacitance of the capacitor C1 and also by the reactance the field coil 13, which in turn is dependent on the distance in which the Coil is spaced from the surface of the workpiece 10.

Gewöhnlich wird der Kopf des Fühlergerätes soweit wie möglich auf konstantem Abstand von der Oberfläche des Werkstückes 10 gehalten, es können aber, Abweichungen in diesem Abstand auftreten, die auf Änderungen des -Durchmessers des Liateriales selbst infolge von Herstellungstoleranzen und auch auf die Montageanordnungen des Material es und des Fühlerkopfes zurückzuführen sind, die unvermeidbar je nachdem eine gewisse Verschiebung des Materiales oder des Kopfes gestatten.Usually the head of the sensing device is raised as much as possible kept a constant distance from the surface of the workpiece 10, but it can Deviations in this distance occur due to changes in the diameter of the Liateriales itself as a result of manufacturing tolerances and also on the mounting arrangements the material it and the sensor head are due, which are unavoidable depending on allow some displacement of the material or the head.

Derartige Abweichungen im Abstand würden Änderungen in der Amplitude der Modulation des Trägersignales hervorrufen, daß von den beiden Aufnahmespulen .16 abgenommen wird, und damit auch in dem Signal, welches vom Modulationsdetektor 22 durch das Filter 23 dem Verstärker 25 zugeführt wird,.Such deviations in distance would result in changes in amplitude the modulation of the carrier signal cause that of the two pick-up coils .16 is picked up, and thus also in the signal which the modulation detector 22 is fed through the filter 23 to the amplifier 25.

Es kann erforderlich sein, eine quantitative Bestimmung der Rißabmessungen zu erhalten, insbesondere eine Bestimmung der Tiefe' des Bisses, und die unerwunschte Ä:nderung des dem Verstärker 25 zugeführten Signales kann derart sein, daß dieses Signal nicht mehr länger eine verläßl.iche' Messung der Abmessung darstellt; deren Bestimmung erforderlich ist.A quantitative determination of the crack dimensions may be required to obtain, in particular, a determination of the depth 'of the bite, and the undesired Change of the signal fed to the amplifier 25 can be such that this Signal no longer represents a reliable measurement of dimension; whose Determination is required.

Demgemäß schließt der Verstärker 25 Mittel zur Änderung der Verstärkung ein, die durch ein Steuersignal betrieben werden, welches von den Klemmen t1 und t2 des Feldspulenkreises zugeführt wird.Accordingly, the amplifier 25 includes means for changing the gain a, which are operated by a control signal, which from the terminals t1 and t2 of the field coil circuit is supplied.

Die an den Klemmen t1 und t2 abzunehmende Spannung besitzt ein Maximum, wenn der Resonanzkreis unter Resonanzbedingungen arbeitet, und daher ist zweckmäßigerweise die Frequenz des vo Oszillator Leistungsverstärker zugeführten Trägersignales geringfugig unterschiedlich von der Resonanzfrequenz des Kreises mit der Feldspule und dem Kondensator C1 bei einem bestimmten abstand, der die Feldspule von @em Werkstück trennt. Auf diese ;eise wird aa den Klemmen t1 und t2 eine zunehmende Spannung abzunehmen sein, wenn der abstand zwischen dem Fühlerkopf und der Oberfläche des Materiales zunimmt, während einer Abnahme für solche Ver@nderungen auftreten wird, die den Abstand zu verringern suchen, oder umgekehrt.The voltage to be taken from terminals t1 and t2 has a maximum, when the resonance circuit operates under resonance conditions, and therefore is expedient the frequency of the carrier signal fed to the oscillator power amplifier is negligible different from the resonance frequency of the circuit with the field coil and the capacitor C1 at a certain distance that separates the field coil from @em workpiece. on this; otherwise an increasing voltage will have to be taken from terminals t1 and t2, when the distance between the probe head and the surface of the material increases, during a decrease for such changes will occur that the distance to seek to decrease, or vice versa.

Der Verstärker mit veränderlicher Verstärkung selbst kann von irgendeinem gesigneten Typ sein, und es ware möglich, einen solchen Verstärker zu verwenden, der eine oder mehrere Verstärkungsstufen aufweist, und zwar unter Verwendung von Absperrgliedern mit veränderlichem mu-Wert (variable-mu), wobei die Steuerspannung den Steuergittern dieser Absperrglieder in einer an sich bekannten reise zugeführt wird. binde bevorzugte. Ausführungsform des Gerätes ist Jedoch als Beispiel in den Fig. 3 und 4 dargestellt, Die Fig. 3 zeigt einen elnstufigen Verstärker, bei dem sich ein Transistor t1 in einem Eingangskreis und einem Ausgangskreis befindet Der Eingangskreis erstreckt sich von den Klemmer t3 und t5, von denen die letztere sich zweckmäßigerweise auf Erdpotential befindet, über einen Kopplungskondensator C zur Basis b des Transistors und dann vom Emitter e des Transistors zu der an der Klemme t5 angeschlossenen Erdleitung über eine zwischengeschaltete Diode do Der Ausgangskreis verläuft von den Klemmen t6 und t7, wobei die erstere mit dem negativen Ro@ einer Hochspannungsquelle und die letztere von dort mit dem positiven Pol verbunden ist, und zwar über einen belastungswiderstand R2 mit dem Kollektor c des Transistors, und dann von Dessen Emitter e über die Diode zurück zur Erdleitung.The variable gain amplifier itself can be of any one signed type, and it would be possible to use such an amplifier which has one or more gain levels using Shut-off elements with variable mu-value (variable-mu), whereby the control voltage the control grids of these shut-off elements in a trip known per se will. tie preferred. However, embodiment of the device is shown as an example in FIG Figs. 3 and 4 are shown, which Fig. 3 shows a single stage amplifier, in which a transistor t1 is located in an input circuit and an output circuit The input circle extends from terminals t3 and t5, the latter of which is expediently at ground potential, via a coupling capacitor C to the base b of the transistor and then from the emitter e of the transistor to the one at the Terminal t5 connected earth line via an interposed diode do Der The output circuit runs from terminals t6 and t7, with the former connected to the negative Ro @ a high voltage source and the latter from there connected to the positive pole is, via a load resistor R2 to the collector c of the transistor, and then from its emitter e via the diode back to the earth line.

Die Diode d bringt eine resistive Komponente einer Im pedanz mit sich, die sich als Funktion des die Diode durchlaufenden Stromes ändert0 Vorzugsweise ist die Diode von der als Zenerdiode bekannten Art, deren allgemeine Charakteristik in der Fig. 4 angedeutet isto die Konstanten des Kreises können so vorgesenen sein, daß die Diode zwischen Spannungen V2 und V3 arbeitet, welche eine etwa fünffache Zunahme des Stromes durch die Diode darstellen typischerweise kann der untere Betrieb punkt, der der Spannung V2 entspricht, einem Strom I2 von 1 m A durch din Diode entsprechen, während der obere Punkt etwa 5 m A entspricht. The diode d brings with it a resistive component of an impedance which changes as a function of the current passing through the diode0 Preferably is the diode of the type known as the Zener diode, its general characteristic in Fig. 4 indicated iso the constants of the circle can be provided so that the diode works between voltages V2 and V3, which is about five times Increase in current through the diode can typically represent the lower operation point, which corresponds to the voltage V2, a current I2 of 1 m A through din diode, while the upper point corresponds to about 5 mA.

Die Steigerung der Charakteristik, dle die resXtive Ioiiiponente der Impedanz darstellt, kann an dem unteren Betriebspunkt - der V2 entspricht - von einem Wert von beispielsweise 1200 Ohm bis zu einem Wert am oberen Punkt - entsprechend der Spannung V3 - von nur 25 Uhm oder ähnlich überwechseln.The increase in the characteristic dle the resXtive Ioiiiponente the Impedance represents, can at the lower operating point - which corresponds to V2 - of a value of, for example, 1200 ohms up to a value at the upper point - correspondingly the voltage V3 - of only 25 Uhm or similar.

Das Spannungsvorhältenis, das in dem Ausgangskreis zwischen den Klemmen t8 und einer der Klemmen en t6 und t7 auftritt, und das jedem speziellen Fall zweckmäßig angepaßt sein kann, wird durch die resistive Komponente der Impedanz bestimmt, die durch die Diode d erzeugt wird und natürlich ihrerseits von der Steigung an dem speziellen, ausgewählten Betriebspunkt auf der Charakteristik abhängt, die in Fig. 4 dargestellt ist.The voltage supply that is in the output circuit between the terminals t8 and one of the terminals en t6 and t7 occurs, and this appropriately for each special case can be matched is determined by the resistive component of the impedance, which is generated by the diode d and of course in turn by the slope on the specific, selected operating point depends on the characteristic shown in Fig. 4 is shown.

Die Auswahl dieses punktes wird in erster Linie durch den Strom bestimmt, der im Basis-Emitterkreis des Transistors T1 fließt. Dieser Strom kann daher typischerweise - wie dargetellt - durch ein Verstarkungsfaktor-Steuersignal bestimmt werden, das zwischen den Klemmen t4 und t5 angelegt und über einen Widerstand R1 zugeführt wird.The choice of this point is primarily determined by the current, which flows in the base-emitter circuit of the transistor T1. This current can therefore typically - as shown - are determined by a gain control signal that is applied between terminals t4 and t5 and fed through a resistor R1.

Außerdem kann ein widerstand oder Einstellwiderstand R3 zwischen der Basis des Transistors und einer Gleichspanhungsquelle wie beispielsweise dem mit der Klemme t6 Der bundenen negativen Pol eingeschaltet sein, so daß für irgendeinen bestimmten Wert des Verstärkungsgrad-Steuersignales jeder geeignete Punkt der in Fig. 4 dargestellten Charakteristik ausgewählt werden kann.In addition, a resistor or setting resistor R3 can be used between the Base of the transistor and a DC voltage source such as the one with of terminal t6 the tied negative pole must be switched on, so that for any certain value of the gain control signal any suitable Point of the characteristic shown in Fig. 4 can be selected.

Der Verstärker hat eine natürliche, Stabilität, die von der Tatsache herrührt, daß Änderungen im Strom, welche. im Ausgangskreis infolge von Stromänderungen im Basis Emitterkreis erzeugt werden, auch eine Gegenspannung über der Diode d erzeugen, d.h. eine negative Rückkopplung zu der Basis b vorgesehen ist. Das ist von sp eziellem Wert bei einer Anordnung, bei der das Steuersignal von einer Änderung abgeleitet wird, die.. nicht dazu neigt, durch sich selbst infolge der zuführung des Steuersignales zum dadurch gesteuerten Gerät aufgehoben oder korrigiert zu werden. Mit anderen Worten: in einem Steuersystem, das keine geschlossene Hilfsschleife einschließt, ist die natürliche bzw. innewohnende Stabilität dank der gegenwirkenden Elemente in dem Teil des Schaltkreises, der sowohl dem Ausgang als auch dem Eingang gemeinsam ist,(in diesem Fall die Diode d) von besonderem Vorteil bim Verhüten des Auswanderns oder anderer Instabilitäten.The amplifier has a natural, stability that derives from the fact stems from changes in the current which. in the output circuit as a result of current changes are generated in the base emitter circuit, also generate a counter voltage across the diode d, i.e. negative feedback is provided to base b. That is special Value in an arrangement in which the control signal is derived from a change that .. does not tend to by itself as a result of the supply of the control signal to be canceled or corrected to the device controlled thereby. With others Words: in a control system that does not include a closed auxiliary loop, is the natural or inherent stability thanks to the opposing elements in the part of the circuit that is common to both the output and the input is, (in this case the diode d) of particular advantage in preventing emigration or other instabilities.

Die Diode kann eine Siliziumhalbleiter-Zenerdiode sein, und ein besonderes Beispiel eines geeigneten Type ist unter der Bezeichnung Mullard OAZ 201 bekannt.The diode can be a silicon semiconductor zener diode, and a special one An example of a suitable type is known as Mullard OAZ 201.

In dem speziellen nun beschriebenen Beispiel ist zu erkennen, daß, das Verstärkungsgrad-Steuersignal zwischen den Klemia,en t4 und t5 angelegt wird1 und das Ausgangssignal vom Verstärker an den Klemmen t8 und, t7 auftritt, wobei im letzteren Fall eine Verbindung mit dem Kallektor des Transistors über einen Kondensator C3 hergestellt ist.In the specific example now described it can be seen that, the gain control signal is applied between terminals t4 and t51 and the output signal from the amplifier appears at terminals t8 and, t7, whereby in the latter case a connection to the collector of the transistor via a capacitor C3 is established.

Im allgemeinen ist das Verfahren und die Vorrichtung auf Werkstücke in der Form von Ausgangsmaterial anwendbar, da dies normalerweise Oberflächen in geraden oder gekr@mmten ebenen ausweist, die ohne Schwi@rigkeiten durch die ühlereinheit mit der Feldspule 13 und den Aufnahmespulen 16 abgetastet werden können, während eine konstante Entfernung zwischen der Oberflache und den dem s7erkstück zugewandten Flächen oder Enden dieser Spulen eingehalten wird. Es liegt aber auch im Rahmen der Erfindung, das Verfahren und die Vorrichtung bei Gegenstande zu verwenden, die eine Oberfläche entweder in einer ebene haben oder in ihrer Formgebung jedenfalls so ausgebildet sind, daß sie die richtige Betriebsweise der Vorrichtung oder der Ausführung des Verfahrens nicht behindern.In general, the method and apparatus are specific to workpieces in the form of starting material as this is usually surfaces in identifies straight or curved planes that can be reached without difficulty by the sensor unit can be scanned with the field coil 13 and the pick-up coils 16 while a constant distance between the surface and the one facing the workpiece Surfaces or ends of these coils is observed. But it is also within the framework of the invention, the method and the apparatus to be used in objects that have a surface either in a plane or in any case in its shape are designed so that they the correct operation of the device or the Do not hinder the execution of the procedure.

Die Felds@ule 13 und die Aufnahmespulen 16 können als gedruckte elemente durch Aufbringen elektrisch leitfähigen Materiales auf ein Tragglied aus isolierendem Material gebildet sein. Bei dieser Konstruktionsform kann die Feldspule lediglich eine einzelne Windung oder Sohleife aufweisen, da diese das Aufrechterhalten der Symmetrie in bezug auf die Aufnahmespulen erleichtert.The Felds @ ule 13 and the pick-up coils 16 can be printed as elements by applying electrically conductive material to a support member made of insulating Be formed material. With this type of construction, the field coil can only have a single turn or soleplate as this is the maintenance of the Symmetry with respect to the take-up spools is facilitated.

Andererseits können, aber auch die Feldspulen 13 und die Aufnahmespulen jeweils aus Draht gebildet werden, der an einem Tragglied befestigt oder in dieses eingebettet oder eingeschlossen ist.On the other hand, the field coils 13 and the pick-up coils can also be used each formed from wire attached to attached to a support member or is embedded or included in this.

Es ist einleuchtend, daß, obgleich die Anschlüsse zu den Aufnahmespulen in der Zeichnung als seitlich abgenommen dargestellt sind, diese in der Praxis axial aus. den Aufnahmespulen austreten, und zwar in einer wichtung vom werkstück weg, da dies das Aufrechterhalten der Symmetrie um die Bezugsachse erleichtert. Im dargestellten Fall würde die Referenzachse ein Durchmesser der Spule 13 senkrecht zu dem Durchmesser sein, auf dem die Mitten der Aufnahmespulen 1o liegen.It is evident that, although the connections to the take-up coils are shown in the drawing as removed laterally, this axially in practice the end. exit the take-up spools, in a weighting away from the workpiece, as this makes it easier to maintain symmetry about the reference axis. In the illustrated If so, the reference axis would be a diameter of the coil 13 perpendicular to the diameter be on which the centers of the take-up reels 1o lie.

Die konstruktive ausführung des Gerätes ist in den Fig. 5 bis 8 dargestellt. Es besteht aus den folgenden Hauptteilen : Einem drehbaren Kopf 30 (der die Bühlervorrichtung trägt), einem Antriebsmotor 31 zum tbertragen der Drehbewegung über eine als Riemen 32 dargestellte Antriebsverbindung, einer eintrittführung 33, um das Werkstück entlang dem durch eine strichpunktierte Linie auf einer Seite des drehbaren Kopfes 30 angedeuteteo Führungsverlauf 34 zu führen, und eine hustrittsführung 35, um das Werkstück auf ähnliche Weise auf der anderen Seite dea Kopfes 30 zu führen.The structural design of the device is shown in FIGS. It consists of the following main parts: A rotatable head 30 (which holds the Bühler device carries), a drive motor 31 for transmitting the rotary movement via a belt 32 shown drive connection, an entry guide 33 to the workpiece along indicated by a dash-dotted line on one side of the rotatable head 30 Guide course 34 to guide, and a step guide 35 to the workpiece in a similar manner on the other side of the head 30.

Im einzelnen sind die Hauptteile auf einer Grundplatte 36 montiert. Die Eintrittsführung weist einen Tragarm 37 mit einem Boden 38 auf, der eine schwalbenschwanzförmige Gleitbalin hat (vergleiche Fig. 8).In detail, the main parts are mounted on a base plate 36. The entry guide has a support arm 37 with a base 38 which is dovetail-shaped Gleitbalin has (see Fig. 8).

Die Gleitbahn steht mit einer vorstehenden Führungsplatte 39 von entsprechend schwalbenschwanzförmigem Querschnitt iiii eingriff, deren eine seitliche Fläche mit einem Belagstreifen 40 versehen und deren andere seitliche Fläche von einem Druckstück 41 beaufschlagt ist, welches durch Schrauben 42 einstellbar ist.The slide is with a protruding guide plate 39 of corresponding dovetail cross-section iiii engaged, one side surface of which provided with a covering strip 40 and the other side surface of one Pressure piece 41 is applied, which is adjustable by screws 42.

Die Führungsplatte 39 ist aus einem oberen Teil 43 und einem unteren Teil 44 zusammengesetzt, wobei das letztere durch Maschinenschrauben 45 an der Grundplatte 36 befestigt ist.The guide plate 39 is composed of an upper part 43 and a lower part Part 44 assembled, the latter being attached to the base plate by machine screws 45 36 is attached.

Diese anordnung erlaubt eine aufrechte Bewegung des Tragarmes 37 und der damit verbundenen bzw. davon getragenen Teile in der Längsrichtung des Führungsverlaufens 34.This arrangement allows an upright movement of the support arm 37 and of the parts connected to it or carried by it in the longitudinal direction of the guide run 34.

An seines oberen Ende ist der Tragarm mit einer Öffnung 46 versehen und mit einer Fasshülse 47 ausgekleidet, auf dem ein Dreibackenfutter 43 mit drei radial-gleitbaren Spannbacken 49 angeordnet ist.The support arm is provided with an opening 46 at its upper end and lined with a barrel sleeve 47 on which a three-jaw chuck 43 with three radially slidable clamping jaws 49 is arranged.

Jede der Spannbacken ist mit einem gabelförmigen Teil 50 versehen,zwischen deren Zinken jeweils eine Führungsrolle 51 gelagert ist. ine ähnliche Konstruktion ist der Austrittsführung" angepaßt, uit der Ausnahme, daß der Tragarm- 52 in Bezug auf die Grandplatte 36 feststeht, und daß die Paßhülse 53 ein Dreibackenfutter 54 trägt, deren drei Spannbacken 55 jeweils mit zwei gabelförmigen Teilen 56 und damit verbundenen Rollen 57 versehen sind.Each of the jaws is provided with a fork-shaped part 50, between the prongs of which a guide roller 51 is mounted in each case. a similar construction is the outlet guide "adapted, uit the exception that the support arm 52 in relation is fixed on the grand plate 36, and that the fitting sleeve 53 is a three-jaw chuck 54 carries, the three clamping jaws 55 each with two fork-shaped parts 56 and thus connected rollers 57 are provided.

Es ist zu erkennen, daX in jedem Falle die Dreibackenfutter gleichzeitige radiale Einstellungen der Rollen 51 und 57 ermöglichen, und zwar jeweils um gleiche Beträge in radialer Richtung auf den Führungsverlauf 34 zu und von diesem weg.It can be seen that in each case the three-jaw chucks are simultaneous allow radial adjustments of the rollers 51 and 57, in each case by the same Amounts in the radial direction towards and away from the guide course 34.

Zwischen den beiden Führungen ist der drehbare opf 30 aufgenommen. Zu diesem Zweck sind an gegenüberliegenden Enden des Kopfes Traglatte 58 und 59 vorgesehen und an den unteren Teilen der Tragarme 37 bzw. 52 befestigt.The rotatable head 30 is accommodated between the two guides. For this purpose, support bars 58 and 59 are at opposite ends of the head provided and attached to the lower parts of the support arms 37 and 52, respectively.

Diese Tragplatten sind mit Öffnungen 60 und 61 versehen, die Lager 62 und 63 zwar zur Aufnahme von Zentrierzapfen 64 und 65 eines Rohres 66 enthalten, das den Kern des Drehkopfes bildet.These support plates are provided with openings 60 and 61, the bearings 62 and 63 are included for receiving centering pins 64 and 65 of a tube 66, which forms the core of the turret.

An einem Ende ist das Rohr 66 mit einer Gegenbohrung 67 versehen, um den Durchmesser des Rohres zu vergrößern, und innerhalb der so gebildeten Kammer 68 ist das Kopfteil der Fühlervorrichtung aufgenommen. Es ist im Interesse der Klarheit in Fig. 6 weggelassen, in Big. 7 aber dargestellt und mit 69 bezeichnet.At one end the tube 66 is provided with a counterbore 67, to increase the diameter of the tube, and within the chamber so formed 68 the head part of the sensing device is added. It's in the interest of clarity in Fig. 6 omitted, in Big. 7, however, is shown and denoted by 69.

Die Wand der Kammer 68 ist zu diesem Zweck mit einer Fuhrungshülse -70 versehen, in der das Kopfteil 69 radial gleitbar ist. Wenn das Gerät außer Betrieb ist, so ist das Kopfteil radial nach außen zurückgezogen. Dies erfolgt mit Hilfe einer Feder 71, die mit dem Kopfteil über' einen Winkelhebel 72 verbunden ist. Der Winkelhebel ist auf,- einem Arm 73 am Rohr 66 befestigt und trägt ein Pendelgewicht 74.The wall of the chamber 68 is provided with a guide sleeve for this purpose -70 provided, in which the head part 69 is radially slidable. When the device is out of order is, the head part is retracted radially outward. This is done with the help of a spring 71 which is connected to the head part via an angle lever 72. Of the Angle lever is attached to - an arm 73 on the tube 66 and carries a pendulum weight 74.

Zine Drehung des Rohres 66 und eine radiale Auswärtsbewegung des Pendelgewichtes verschiebt das Kopfteil 69 radial nach innen bis zu einem Ausmaß, das durch einen Anschlag 75 bestimmt wird. Der Anschlag hat eine Gewindebohrung, mit deren Hilfe er von einer Einstellschraube 76 getragen und in seiner Lage eingestellt wird.Zine rotation of the tube 66 and a radial outward movement of the pendulum weight moves the head portion 69 radially inward to an extent that by a Stop 75 is determined. The stop has a threaded hole with the help of which it is carried by an adjustment screw 76 and adjusted in its position.

Das Kopfteil 69 wird von eine Schieber 77 getragen, der einen seitlich vorstehenden Anschlag 78 hat, welcher mit ddm Anschlag 75 in Eingriff steht, um die Betriebsstellung des Kopfteiles relativ zum Führungsverlauf 34 festzuleben, d.h. den radialen Abstand zwischen der Oberfläche des entlang dieses Verlaufes bewegten Werkstückes und der nach innen gerichteten radialen Fläche des Kopfteiles 69 zu bestimmen.The head part 69 is carried by a slide 77, one of which is on the side has protruding stop 78 which engages with ddm stop 75 to to fix the operating position of the head part relative to the guide path 34, i.e. the radial distance between the surface of the moved along this path Workpiece and the inwardly directed radial surface of the head part 69 determine.

Zum ausgleich des rotierenden Kopfes ist ein Gegengewicht 9% vorgesehen.A 9% counterweight is provided to compensate for the rotating head.

Am inneren'ende der Kammer 68 ist das Rohr mit einem radial vorstehenden Flansch 79 versehen, mit dem ein ringförmiges L-föruiges Teil 8Q so zusammengefügt ist, daß eine Kaiwi£er 81 umschlossen wird, die mit inneren und äußeren Zylinderabsohnitten 82 bzw. 83 aus Isoliermaterial ausgekleidet ist, zwischen denen ringförmige Abschlußplatten 84 und 85 angeordnet sind.At the inner end of the chamber 68 is the tube with a radially protruding one Flange 79 is provided with which an annular L-shaped part 8Q is joined together is that a Kaiwi £ er 81 is enclosed, which with inner and outer cylinder descendants 82 or 83 is lined from insulating material, between which annular end plates 84 and 85 are arranged.

Bestimmte Teile der elektronischen Ausrüstung können in dieser Kammer aufgenommen sein. Es ist wünschenswert, daß mindestens der Trägerverstärker 21 in der Wanimer angeordnet ist. Möglicherweise können auch der Modulationdetektor 22, das Filter 23 und der Oszillator und Leistungsverstärker darin aufgenommen sein. Wenn aber die Abmessungen oder andere Überlegungen es wünschenswert machen, daß ein oder alle der weiteren Sinheiten an anderem Ort angeordnet werden, so kann dies ohne ernsten Nachteil geschehen. Der Verstärker 25 mit veränderlicher Stärkung ist vorzugsweise außerhalb der Kammer an irgendeiner geeigneten Stelle angeordnet.Certain pieces of electronic equipment can be in this chamber be included. It is desirable that at least the carrier amplifier 21 is arranged in the Wanimer. Possibly also the modulation detector 22, the filter 23 and the oscillator and power amplifier can be incorporated therein. But if the dimensions or other considerations make it desirable that one or all of the further sinuses are arranged at a different location, so this can be done happened without serious detriment. The variable gain amplifier 25 is preferably located outside the chamber in any suitable location.

Die elektrischen Verbindungen von den in der Kammer 21 aufgenommenen Einheiten zu den Netzgeräten und zu den angeschlossenen, außerhalb der Kammer befindlichen Einheiten erfolgen über ein Schleifring-Bürstensystem, welches eine Hülse 87 aus Isolierwerkstoff aufweist, die auf einer Büchse 88 am Endabechnitt des Rohres 66 getragen wird. In Nuten der Hülse 87 sind Schleifringe 89 angeordnet und arbeiten mit entsprechenden Bürst,-en O zusammen, die von einem Arm 91 getragen werden. Der Arm 91 wird vom oberen Ende des Tragarmes 58 ruhend gehalten.The electrical connections from those received in chamber 21 Units to the power supply units and to the connected ones outside the chamber Units are made via a slip ring brush system, which consists of a sleeve 87 Has insulating material, which is on a sleeve 88 at the end section of the tube 66 will be carried. Slip rings 89 are arranged and operate in grooves in sleeve 87 with corresponding brushes O carried by an arm 91. Of the Arm 91 is held stationary by the upper end of support arm 58.

Der Drehkopf wird mit Hilfe eines Flachriemens 32 aus Gummi oder einem- anderen geeigneten Material vom Antriebsmotor 31 angetrieben. Das ringförmige Teil 80 ist mit einem Reifen oder Mantel 92 aus Metall oder anderem geeigneten Material versehen, an dem der Riemen 32 angreift.The rotary head is with the help of a flat belt 32 made of rubber or a- other suitable material driven by the drive motor 31. The ring-shaped part 80 is covered with a hoop or jacket 92 of metal or other suitable material provided on which the belt 32 engages.

Die Eintrittsführung ist mit Schaltgeräten zur Steuerung der Stromzuführung zum Antriebsmotor versehen. Dies kann in Form eines I'iiikroschalters. 93 geschehen, der durch einen Tragarm 94 vom festen Teil einer der Spannbacken 49 gehalten wird.The entry guide is with switching devices to control the power supply to the drive motor. This can in the form of a microswitch. 93 happen, which is supported by a support arm 94 from the fixed part of one of the clamping jaws 49 is held.

Bei normalem Betrieb wird das Dreibackenfutter 48 so eingestellt, daß das werkstück die Rollen 51 und die gabelf£rmigen Teile 50 radial nach außen relativ zu den SpannbacKen 49 gegen die Wirkung von Rückzugfedern verschiebt.During normal operation, the three-jaw chuck 48 is set so that that the workpiece has the rollers 51 and the fork-shaped parts 50 radially outwards moves relative to the clamping jaws 49 against the action of return springs.

Ein aus dem gabelförmigen Teil 50 der betreffenden Spannbacke vorstehender Stift 95 kommt vom Schaltstößel 96 des Mikroschalters frei, wenn die Rolle 51 .und das Teil 50 radial auswärts verschoben werden, und der Mikroschalter ist derart angeschlossen, daß damit der Motor 31 Strom bekommt und eine Drehung des Kopfes 30 bewirkt. Wenn kein Werkstück vorhanden ist, z.B. dann, wenn das Sahlußende eines Werkstückes die Rolle 51 passiert hat, so kehrt diese und das damit verbundene gabelförmige Teil 50 sowie der Stift 95 infolge der Kraft der Feder 27 radial einwärts zurück, der Stößel des Mikroschalters wird eingedrückt und der Strom vom Motor 31 abgeschaltet, so daß die Rotation des Kopfes 30 beendet wird.A protruding from the fork-shaped part 50 of the relevant clamping jaw Pin 95 comes free from the switch plunger 96 of the microswitch when the roller 51 and the part 50 can be displaced radially outward, and the microswitch is such connected so that the motor 31 receives power and a rotation of the head 30 causes. If there is no workpiece, e.g. if the tail end of one is Workpiece has passed the roller 51, this and the associated fork-shaped Part 50 and the pin 95 as a result of the force of the spring 27 back radially inward, the plunger of the microswitch is pressed in and the current from motor 31 is switched off, so that the rotation of the head 30 is stopped.

Diese Anordnung ermöglicht es, daß die Sonde rasch aus ihrer Betriebsstellung zurückgezogen wird, in der sie sich normalerweise in einem Abstand von etwa 0,08 bis 0,8 mm von der Drahtoberfläche befindet. Die Zurückziehung erfolgt. durch die Wirkung der Feder 71 nach Beendigung der Drehung, welche vorzugsweise mittels einer ebenfalls durch den Mikroschalter betätigten Bremse rasch zum Stillstand gebracht. wird.This arrangement enables the probe to be quickly removed from its operative position is withdrawn, in which they are normally spaced about 0.08 apart up to 0.8 mm from the wire surface. The withdrawal takes place. through the Action of the spring 71 after completion of the rotation, which preferably by means of a Likewise by the microswitch operated brake quickly to Brought to a standstill. will.

Dies verhütet, daß ein "Wippen" oder Schlagen des Schlußendes des Drahtes eine Beschädigung des Kopfteiles 69 verursacht, während dieses durch die Kammer 68 läuft. Die Vorwärtsbewegung des Werkstückes entlang des Führungsverlaufes 34 kann durch irgen@@in geeignetes oder zweckmäßiges Mittel bewirkt werden. beispielsweise kann bei einem Anwendungsfall das Gerät an einer Drahtziehmaschine angesetzt sein, und der Führungsverlauf bildet einen Teil des Weges, den der Draht als Werkstück normaierweise passiert. In diesem Falle erteilt. die Drah-tziehmaschine selbst dem Draht die aotwendige Bewegung zum Durchlaufen des Führungsverlaufes 34. An'dererse,its können auch angetriebene, unabhängige Rollen. oder Windenantriebe in bekannter Weise vorgesehen sein, um das Werkstück weiterzuführen; oder in geeigneten Fällen kann das Werkstück von Hand weiterbewegt werden.This prevents "bobbing" or hitting the tail end of the Wire caused damage to the head part 69, while this by the Chamber 68 is running. The forward movement of the workpiece along the guide path 34 can be brought about by irgen @@ in suitable or expedient means. for example in one application, the device can be attached to a wire drawing machine, and the guiding path forms part of the path that the wire is used as a workpiece normally happened. In this case granted. the wire drawing machine itself to that Wire the necessary movement to run through the guide path 34. An'dererse, its can also be driven, independent rollers. or winch drives in a known manner be provided to continue the workpiece; or in appropriate cases can the workpiece can be moved further by hand.

Es ist einleuchtend, daß es von dem Anwendungsfall abhängt, ob die vom verstärkungsregelbaren Verstärker 25 ausgehenden elektrischen Signals zur Betätigung von Anzeigevorrichtungen 24 und/oder von einer Markierungsvorrichtung oder -vorrichtungen zum bringen erkennbarer Marken auf das geprüfte Material, und/o'der Vorrichtungen zum Aufzeichnen der elektrischen Signale auf geeigneten Medien, wie Papier, fotografischem Film, Magnetband usw. verwendet werden.It is obvious that it depends on the application whether the from the gain-adjustable amplifier 25 outgoing electrical signal for actuation of display devices 24 and / or of a marking device or devices to bring recognizable brands onto the tested material and / or devices for recording the electrical signals on suitable media such as paper, photographic Film, magnetic tape, etc. can be used.

In einer speziellen Ausführungsform einer, M@rkiervorrichtung, die schematisch in Fig. 10 dargestellt unda als Beispiel beschrieben wird, erfolgt eine Markierung des geprüften Materiales, wenn die Höhe des Ausgangssignales aus dem verstärkungsgeregelten Verstärker 25 einen vorgeschriebenen Spannungs- oder Stromwert überschreitet, der der Existenz eines Oberflächenrisses in dem Material entspricht, wobei der Riß eine bestimmte Tiefe übersteigt. Das Ausgangssignal des Verstärkers 25 wird einem Schaltkreis wie beispielsweise einem Schmidt-Trigger zugeführt, der einen elektrischen Impuls geeigneter Polarität abgibt, wenn das Eingangssignal das erste Mal einen bestimmten Wert übersteigt.In a special embodiment of a marking device, the shown schematically in FIG. 10 and described as an example, a Marking of the tested material when the level of the output signal from the Gain-controlled amplifier 25 has a prescribed voltage or current value which corresponds to the existence of a surface crack in the material, the crack exceeding a certain depth. The output of the amplifier 25 is fed to a circuit such as a Schmidt trigger, the emits an electrical pulse of suitable polarity when the input signal is the exceeds a certain value for the first time.

Dieser Impuls wird dann verwendet, um den Betrieb eines monostabilen Kreises bestimmter Periode einzuleiten, durch den ein Rechteckimpuls von' geeigneter, bekannter Dauer dem Wirkmagneten eines magnetbetätigten Luftventils 122 zugeführt wird. Dadurch kann Druckluft von einer geeigneten quelle 123 in die Kammer 125 eines Betätigers 124 während der definierten, bekannten Arbeitsdauer des ;agnet-Luftventiles strömen.This pulse is then used to operate a monostable To initiate a circle of a certain period, through which a square pulse of 'suitable, of known duration supplied to the active magnet of a solenoid-operated air valve 122 will. This allows compressed air from a suitable source 123 into the chamber 125 of a Actuator 124 during the defined, known working time of the; agnet air valve stream.

Die Übertragung von Druck mit Hilfe komprimierter Luft in die Kammer 125, des Betätigers bewegt den Kolben 126 nach unten gegen das Gehäuse des Betätigers, und zwar gegen die Wirkung einer Felder 128, so daß der Schreibstift 127, der mit dem Kolben fest verbunden ist, bewegt wird.The transfer of pressure into the chamber with the help of compressed air 125, of the actuator moves the piston 126 down against the housing of the actuator, namely against the action of a field 128, so that the pen 127, with is firmly connected to the piston, is moved.

Nach der Freigabe des magnetbetätigten LuStventiles am Ende der bekannten Zeitdauer erreicht keine weitere Luft mehr die Kammer 125, und durch die Wirkung einer kleinen Lecköffnung 129 verringert sich der Druck in der Kams mer, so daß die Feder 128 den Kolben und Schreibstift gegen den Anschlag 130 zurückziehen kann. Der Betätiger kann an irgeneiner geeigneten Stelle, wie beispielsweise an dem Dreibackenfutter 55 derart befestigt sein, daß der Schreiber das Material normalerweise nicht berührt, bei Betätigung des Betätigers Jedoch radial nach innen in Richtung auf den Führungsverlauf 34 zu bewegt wird.After releasing the solenoid-operated air valve at the end of the known Duration does not reach any more air more chamber 125, and the effect of a small leakage opening 129 reduces the pressure in the Kams mer, so that the spring 128 pushes the piston and pen against the stop 130 can withdraw. The actuator can be in any suitable location, such as be attached to the three-jaw chuck 55 so that the writer the material normally not touched, but radially inward when the actuator is operated is moved in the direction of the guide course 34.

Das Material wird auf diese Weise mit einem Kratzer nahe bei oder an der Stelle markiert, an der ein Riß festgestellt wurde welcher eine vorbeetimmte kritische Größe übersteigt.The material will get close to or with a scratch this way Marked at the point at which a crack was found which a pre-determined one exceeds critical size.

In manchen anwendungsfälleal des Gerätes kann es unerwünscht oder unmöglich sein, das Material mit Hilfe einer Vorrichtung wie der eben beschriebenen nahe dem Fühlerkopf angeordneten wirksam zu markieren. Beispielsweise kann die Vorrichtung an oder nahe dem Eintritt einer Mehrdüsen-Drahtziehmaschine angeordnet sein, bei der durch den Betrieb der Maschine die arkierungen auf dem rißgeprüften Draht entfernt oder zerstört werden werden wenn diese auf dem Drahtmaterial vor seinem Einlauf in die Maschine aufgebracht werden würden.In some cases of application of the device it can be undesirable or impossible to remove the material using a device like the one just described to effectively mark arranged near the probe head. For example, the device be arranged at or near the inlet of a multi-nozzle wire drawing machine, at who removes the markings on the wire that has been cracked by operating the machine or be destroyed if these are on the wire material before its inlet would be applied to the machine.

In solchen Fäl'z en kann die Iarkiervorrichtung von der Nachbarschaft der Fühlervorrichtung entfernt und an einem zweckmäßigen Platz geeinet angeordnet sein, beispielsweise am Ausgang der Drahtziehmaschine, wo eine weitere Bearbeitung des Drahtes die aufgebrachte Markierung nicht merklich beeinflussen würde; vorausgesetzt, daß geeignete Verzögerungmittel für den Betrieb des Betätigers, und zwar entsprechend der Zeit, die das Material braucht, um von dem Fühlerkopf zum Betätiger zu laufen, vorgesehen sind.In such folds, the marking device can be used by the neighborhood removed from the sensing device and arranged in a convenient place be, for example at the exit of the wire drawing machine, where another editing of the wire would not noticeably affect the applied marking; provided, that suitable delay means for the operation of the actuator, and accordingly the time it takes for the material to move from the probe head to the actuator, are provided.

In der in Fig. 9 dargestellten anderen Anordnung, die auf solche Fälle anwendbar ist, bei denen die Oberfläche des Werkstückes eben ist, ist ein Werkstück in Fort, eines Blokkes, einer Platte oder eines Barrens mit 100 bezeichnet.In the other arrangement shown in FIG. 9, which is based on such cases is applicable, in which the surface of the workpiece is flat, is a workpiece in fort, a block, a plate or a bar designated 100.

Das Kopfteil 101, das die Feldspule und die Aufnahmespulen umfaßt, kann von einem Arm 102 getragen werden, welcher von irgendeinem geeigneten Aufbau an einem Schwenkzapfen 103 gehalten wird. Damit ist keine Schwenkbewegung um eine senkrecht zur Oberfläche des Werkstückes 100 liegende Achse erjöglicht.The head part 101, which comprises the field coil and the pick-up coils, can be carried by arm 102 which is of any suitable construction is held on a pivot 103. So there is no pivoting movement around a axis lying perpendicular to the surface of the workpiece 100 enables.

Die Abtastbewegung des Kopfteiles 101 in einer Querrichtung zum Werkstück, das in Richtung des Pfeiles 104 fortbewegt wird, kann mit Hilfe einer Kurbelscheibe 105 ersielt wird den, deren Kurbelzapfen 506 mit dem dem Kopfteil 101 feliegenden Ende des Armes 102 durch eine Verbindungsstange 107 verbunden ist.The scanning movement of the head part 101 in a direction transverse to the workpiece, that is moved in the direction of arrow 104, can with the help of a crank disk 105 is obtained whose crank pin 506 with that of the head part 101 cantilevered End of the arm 102 is connected by a connecting rod 107.

Die Kurbelacheibe 105 kann durch Übertragungsmittel von einer Antriebag, uelle, wie einem Elektromotor angetrieben werden.The crank disk 105 can be transmitted by a drive, uelle how to be driven by an electric motor.

Claims (1)

P a t e n t a n 5 p, r ü c h h e ============================= 1. Verfahren zur Rissprüfung von Werkstücken, bei dem eine elektromagnetische Kopplung zwischen der Oberflächenschicht einei,untersuchten Werkstückes und einem Fühlergerät hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrisches signal, welches durch di. Anwesenheit oder Abwesenheit eines Risses (18) moduliert und von der Fühlervorrichtung abgeleitet wird, einer Verstärkung unterworfen wird, und der Verstärkungsgrad oder -faktor dieser Verstärkung durch ein elektrisches Hilfssignal gesteuert wird, das sich als Funktion, des Abstandes zwischen der Oberfläche des Werk, Stückes und der Fühlervorrichtung ändert* 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Kopplung durch Einleiten eines elektrischen Wechselstromes am Umfang einer Teilfläche der Oberfläche eines Werkstückes (10), ausserhalb dieser und in einer Ebene, die parallel' oder annähernd parallel dieser Oberfläche ind ihr hinreichend nahe vorgesehen ist, hergeatellt wird, um elektrische Wirbelströme in der Oberflächenschicht des Werkstückes zu induzieren; dass eine Mehrzahl von Bufnahmeelementen (16) angeordnet werden, um induktive Kopplung zwischen diesen und der Oberflächenschicht des Werkstückes innerhalb der Teilfläche hersustellen und um in den AuSnahmeelementen entsprechende induzierte Spannungen von einer Grösse und Phase zu erzeugen, die von dem Wirbelstromverlauf in der Teilfläche abhängig sind; und dass, ferner eine Relativbewegung zwischen dem Werkstück einerseits und den Aufnahmeelemten und dem,, umfänglich fliessenden Strom gemeinschaftlich andererseits ausgeführt wird, um die Oberfläche des Werkstückes zu ilberstrei chen und eine Anzeige von den relativen Änderungen abzuleiten, die zwischen den in den Aufnahmeelementen indusierten'Spannungen beim Durchlaufen eines Risses (18) durch die Teilfläche auftreten. P a t e n t a n 5 p, r ü c h h e ============================== 1. Method for crack testing of workpieces in which an electromagnetic coupling between the surface layer of an examined workpiece and a feeler device is produced, characterized in that an electrical signal which through di. Presence or absence of a crack (18) is modulated and controlled by the sensing device is derived, is subjected to reinforcement, and the degree of reinforcement or -factor of this gain is controlled by an electrical auxiliary signal that itself as a function of the distance between the surface of the work, piece and the Sensor device changes * 2. Method according to claim 1, characterized in that that the electromagnetic coupling is achieved by introducing an alternating electrical current on the circumference of a partial area of the surface of a workpiece (10), outside this and in a plane which is parallel or approximately parallel to this surface it is provided sufficiently close, is produced to generate electrical eddy currents induce in the surface layer of the workpiece; that a plurality from Reception elements (16) are arranged to provide inductive coupling between them and produce the surface layer of the workpiece within the partial area and by corresponding induced voltages of one magnitude in the receiving elements and to generate phase that depends on the eddy current profile in the partial area are; and that, furthermore, a relative movement between the workpiece on the one hand and the receiving elements and the "extensive flowing electricity on the other hand is performed to ilberstrei chen the surface of the workpiece and a display inferred from the relative changes occurring between those in the receiving elements Induced stresses occur when a crack (18) runs through the partial area. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Hilfssignal von einer Feldspule (13) abgeleitet wird, die an jeder Relativbewegung auf die Oberfläche des untersuchten Werkstückes (10) zu oder von dieser weg teilnimmt, wobei die durch die Feldspule aufgebrachte Änderung der induktiven Impedanz verwendet wird, um das Hilfssignal zu erzeugen.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the electrical auxiliary signal is derived from a field coil (13) attached to each Relative movement towards or from the surface of the examined workpiece (10) this takes part, with the change applied by the field coil being the inductive Impedance is used to generate the auxiliary signal. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,, dass in dem Beldspulenkreis ein Zustand elektrischer Resonanz eingestellt oder angenähert wird, wenn während der Durchführung des Verfahrens ein vorbestimmter senkrechter Abstand zwischen dieser Spule (13) und der Oberfläche des untersuchten Werkstückes (10) aufrechterhalten wird.4. The method according to claim 3, characterized in that, in the Beldspulenkreis a state of electrical resonance is set or approximated, if a predetermined perpendicular distance is maintained while the method is being carried out between this coil (13) and the surface of the examined Workpiece (10) is maintained. 5. Vorrichtung zur RissprQfung von WerkstUcken mit eher Fühlervorrichtung, die elektromagnetisoh mit der Oberflächenschicht unter einer Teilfläche, die zur Oberfläche eines untersuchten Werkstückes gehört, zu koppeln ist mit Anzeigevorrichtungen, die mit der Fühlervorrichtung betriebsmässig verbunden sind und auf die Modulierung eines elektrischen Signales ansprechen, das durch die Fühlervorrichtung bei Relativbewegung zwischen dieser und dem untersuchten Werkstück in einer im allgemeinen parallel zu der Oberfläche des werkstückes iiegenden Richtung zugeführt wird, wobei eine derartige Modulation durch die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Risses erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Fühlervorrichtung ein Schaltelement (13) enthält, das eine als Punktion des senkrechten Abstandes zwischen der Fühlervorrichtung und der Oberfläche des Werkstückes (10) veränderliche Impedanz aufbringt; und dass ein Verstärker (25) sur Verstärkung der Modulationskomponente des durch die Fühlervorrichtung gelieferten Signales vorgesehen ist, der Mittel zur Regelung seiner Verstärkung oder Empfindlichkeit als Funktion der von dem Schaltelement aufgebrachten Impedanz umfasst, oder an den solche Mittel angeschlossen sind.5. Device for crack detection of workpieces with more of a feeler device, the electromagnetisoh with the surface layer under a partial area that is used to Surface of an examined workpiece belongs to, is to be coupled with display devices, which are operationally connected to the sensing device and to the modulation respond to an electrical signal that is generated by the sensing device in the event of relative movement between this and the examined workpiece in a generally parallel is fed to the surface of the workpiece iiegend direction, wherein a such modulation is generated by the presence or absence of a crack is, characterized in that the sensor device is a switching element (13) contains, the one as a puncture of the vertical distance between the sensing device and applying variable impedance to the surface of the workpiece (10); and that an amplifier (25) to amplify the modulation component of the sensor device supplied signal is provided, the means for regulating its gain or sensitivity as a function of the impedance applied by the switching element includes or to which such funds are attached. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Fuhlervorrichtung eine an eine Wechselstromquelle angeschlossene Feldwindung aufweist, um in der Oberflächenschicht des Werkstückes ein elektrisches Wechselfeld zu erzeugen, und damit darin über eine Teilfläche der Oberfläche einen vorbestimmten Wirbelstromverlauf zu induzieren und ferner mindestens ein Aufnahmeelement aufweist, das so angeordnet ist, dass es die Teilfilohe überdeckt und damit der Feldwindung mindestens teilweise über die Oberflächenschicht des Werkstückes induktiv gekoppelt ist, so dass üi detn Aufnahmeelement ein Signal erzeugt wirt, welches von dbm Wirbelstromverlauf abhängig ist und moduliert wird, wenn ein Riss die Teilfläche passiert, dadurch gekennzeichnet, das die Feldwindung das Schaltelement (13) bildet.6. The device according to claim 5, wherein the sensing device a connected to an AC power source Has field winding, to generate an alternating electric field in the surface layer of the workpiece, and thus a predetermined eddy current course therein over a partial area of the surface to induce and further comprises at least one receiving element which is so arranged is that it covers the Teilfilohe and thus the field turn at least partially is inductively coupled via the surface layer of the workpiece, so that üi detn Recording element generates a signal which depends on the eddy current curve is and is modulated when a crack passes the face, characterized by which forms the field winding the switching element (13). 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6,. dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Feldspule (13) und in besw. annähernd in der gleichen Ebene wie diese eine Mehrzahl von Aufnahme spulen (16) angeordnet sind, wobei die Feldspule und die Aufnahmespulen zu einer Bezugsachse synetrisch angeordnet sind, die in der gemeinsamen Ebene der Spulen liegt.7. Apparatus according to claim 5 or 6 ,. characterized in that within the field coil (13) and in besw. roughly in the same plane as this one a plurality of pick-up coils (16) are arranged, the field coil and the pick-up coils are arranged synetrically to a reference axis, which in the common Level of the coils. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, das zwei Aufnahmespulen (16) vorgesehen und dbrart siteinander in Reihe geschaltet sind, dass die darin induzierten Spannungen gegenphasig und von gleioher oder annähernd gleicher Grösse sind, wenn das Gerät nahe der Teilflä?he einer rissfreien Werkstückoberfläche angeordnet ist, 9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Feldspule (13) oder ein anderes Schaltelement einen Teil eines Resonanzkreises bildet, wobei die in dem Kreis oder einem Teil desselben entwickelte Spannung oder der Strom einer Verstärkungeregelung zugeführt wird, die in einem Verstärker (25) mit veränderlicher Verstärkung enthalten ist, welcher zür Verstärkung der Modulationskomponente des durch die Fühlervorrioh.tung gelieferten resultierenden Signales derart dient, dass jegliche Tendenz dieser Modulationskomponente, sich in der Amplitude infolge einer senkrecht zur Oberfläche stattfindenden Verschiebung der Fühler-Vorrichtung zu verändern, teilweise oder völlig durch eine Änderung des Verstärkungsgrades oder -faktors des Verstärkers (25) kompensiert wird.8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the two take-up bobbins (16) provided and dbrart are connected in series that the therein induced voltages in phase opposition and of the same or approximately the same size are when the device is located near the partial surface of a crack-free workpiece surface is, 9. Device according to claims 5 to 8, characterized in that that the field coil (13) or another switching element is part of a resonance circuit forms, the tension developed in the circle or part of it or the current is fed to a gain control, which in an amplifier (25) with variable gain is included, which is used to amplify the modulation component of the resulting signal supplied by the sensor device is used in such a way that that any tendency of this modulation component to change in amplitude as a result a displacement of the sensing device perpendicular to the surface to change, in part or entirely, by changing the degree of gain or factor of the amplifier (25) is compensated. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der Zuführungsvorrichtungen vorgesehen Bind, um eine Relativbewegung des Werkstückes und der Fühlervorrichtung zu bewirken, dadurch gekennzeichnet, dass die durch diese Zuführungsvorrichtungen erzeugte Bewegungsgeschwindigkeit derart ist, daes die Frequenz der dadurch erzeugten Modulationskomponente des von der Fühlervorrichtung abgeleisteten Signale im Vergleich zu der Frequenz derjenigen Modulation hoch ist, die in. der Feldspu'ls (13) oder dem Schaltelement durch Verschiebung der Fühlervorrichtung senkrecht zur Oberfläche des Werkstückes (ao) erzeugt wird.10. Apparatus according to claim 9, in which feed devices are provided Bind, in order to cause a relative movement of the workpiece and the feeler device, characterized in that the speed of movement generated by these feeding devices is such that it is the frequency of the modulation component of the from of the sensing device compared to the frequency of those Modulation is high in. The field coil (13) or the switching element by displacement the sensor device is generated perpendicular to the surface of the workpiece (ao).