DE1917855A1 - Verfahren und Vorrichtung zur zerstoerungsfreien Beschaffenheitspruefung von elektrisch leitenden Gegenstaenden mittels Foucaultscher Stroeme - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur zerstoerungsfreien Beschaffenheitspruefung von elektrisch leitenden Gegenstaenden mittels Foucaultscher Stroeme

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DE1917855A1 DE19691917855 DE1917855A DE1917855A1 DE 1917855 A1 DE1917855 A1 DE 1917855A1 DE 19691917855 DE19691917855 DE 19691917855 DE 1917855 A DE1917855 A DE 1917855A DE 1917855 A1 DE1917855 A1 DE 1917855A1
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Description

Patentanwalt·
Dipl.-!ng. tünprc-
München 22, Stelnsdorfetr. 10 410-14.46^P 8.4.1969
Commissariat a l'&iergie Atomique, Paris (Frankreich)
Verfahren und Vorrichtung zur zerstörungsfreien Beschaffenheitsprtifung von elektrisch, leitenden Gegenständen mittels Foucaultscher Ströme
Die Erfindung bezieht sioh auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur zerstörungsfreien Beschaffenheitsprüfung von elektrisch leitenden Gegenständen mittels Foucaultscher Ströme, bei dem der zu prüfende Gegenstand, der dem veränderlichen Magnetfeld einer in ihm Foucaultsche Ströme hervorrufenden Spule ausgesetzt wird, innerhalb einer anderen Spule angeordnet ist, welohe gleichzeitig die Induktivität des Schwingkreises einer eine gittergesteuerte Elektronenröhre oder Triode enthaltenden Hartley-Anordnung und eine Detektorspule für das "Erfassen" der Fouoaultsehen Ströme bildet.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besondere gut zur Beschaffenheit»prüfung von nicht ferromagnetischen Rohren und "Nadeln11 für Kernbrennstoff geeignet. Die Erfindung bezieht sioh außerdem auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,
4io-(b 2941 )L-r (7) 050820/1260
Bei dem oben kurz geschilderten bekannten Verfahren bzwo der Vorrichtung zur zerstörungsfreien Beschaffenheitsprüfung von elektrisch leitenden Gegenständen mißt man das Potential zwischen dem Gitter der Elektronenröhre der Hartley-Anordnung und der Masse; dieses Potential ist eine Funktion des induktiven Widerstandes der erwähnten zweiten Spule und ihres Ohm1sehen Widerstandes. Dieser induktive Widerstand und dieser Ohm'sche Widerstand sind abhängig von der effektiven Permeabilität des zu prüfenden Rohres, die ihrerseits für jeden gegebenen Wert der Schwingungsfrequenz in der primären oder ersten Spule, von den charakteristischen physikalischen Eigenschaften dieses Rohres über die relative oder dem Rohr zugeordnete Grenzfrequenz derart abhängig ist, daß die Änderungen, die in den physikalischen Konstanten dieses Rohres vorhanden sind (und insbesondere durch Fehler bedingt sind) durch die Änderungen des Potentials zwischen dem Gitter der Röhre oder Triode und der Masse entdeckt oder erfaßt werden.
Das neue Verfahren und die zu seiner Durchführung dienende Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung haben gegenüber dem oben beschriebenen bekannten Verfahren und der dazu notwendigen Vorrichtung ganz wesentliche technische Vorteile und Verbesserungen, insbesondere in bezug auf die Identifizierung der Art der Fehler des Prüflings«
Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur zerstörungsfreien Beschaffenheitsprüfung von elektrisch leitenden Gegenständen durch oder mittels Fou- caultscher Ströme, bei dem der zu prüfende Gegenstand dem veränderlichen Feld einer Spule ausgesetzt wird, die in ihm Foucaultsehe Ströme erzeugt, und in eine andere Spule ein gebracht wird, die gleichzeitig die Induktivität des Schwing- kreises einer Hartley-Anordnung und eine Detektorspule für das "Erfassen" der Foucaultsohen Ströme bildet} das erfin- dungsgemäße Verfahren ist nun dadurch gekennzeichnet, daß
020/usa
man die Hartle3r-Anordnung mit einem Wechselspannungsgenerator für veränderliche Frequenz elektrisch koppelt und einen Fehler gegebener Art durch die resultierenden Änderungen der Gitterspannung ν der Triode des Schwingkrei-
ses und/oder der von dem Generator dem Schwingkreis zugeführten Spannung V in Abhängigkeit von der Frequenz der Generatorspannung ermittelte
Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmte Vorrichtung enthält eine elektronische Anordnung, als Hartley-Anordnung bekannt, die eine Induktionsspule aufweist, in die der zu prüfende Gegenstand eingeführt wird und die mit einer Abgreifklemme versehen ist, ferner einer Elektronenröhre oder Triode, deren Gitter und Kathode einerseits an eines der Enden und andererseits an den Abgriff der Spule angeschlossen sind, wobei diese Spule gleichzeitig als Spule für die Erzeugung eines Wechsel-Magnetfeldes und als Spule für das Entdecken oder Erfassen des in den Prüfgegenstand induzierten Feldes dient; die erfindungsgemäße Vorrichtung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem einen Wechselspannungsgenerator umfaßt, der an die Induktionsspule angekoppelt ist, ferner ein Steuerorgan für die zyklische Änderung der Frequenz der von dem Wechselspannungsgenerator gelieferten Spannung und Mittel, um die Änderungen der Gitterspannung ν und/oder der von dem Generator gelieferten Spannung V über der Frequenz oder in Abhängigkeit von der Frequenz anzuzeigen oder zu registrieren»
Weitere Kennzeichen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden sich aus der folgenden Beschreibung einiger Ausführungsformen der Vorrichtung ergeben, die in der Zeichnung veranschaulicht sind., In der Zeichnung zeigen:
Figo 1 eine Schaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die mit einem System zur optischen Dar-
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stellung der Veränderungen bei einem Fehler in dem zu prüfenden Rohr versehen ist}
Fig. 2 eine Darstellung des Einflusses einer Änderung des scheinbaren Widerstandes der Induktionsspule der Hartley-Anordnung auf die Gitterspannung}
Fig. 3 eine Darstellung des Einflusses einer Änderung der scheinbaren Induktivität der Spule auf die Gitterspannung in der Hartley-Anordnung}
Fig. 4 dem Einfluß eines Risses und einer Maßabweichung des zu prüfenden Rohres auf die Gitterspannung der Hartley-Anordnung}
Fig. 5 eine schematische Anordnungsskizze einer Schaltung zum Klassifizieren der von der Vorrichtung gelieferten Spannungen}
Fig. 6 eine Schaltung, die das Registrieren der von der Vorrichtung gelieferten Spannungsänderungen bei einer gegebenen Frequenz gestattet}
Figo 7 Meßergebnisse, die mit der Schaltung nach Fig· erhalten wurden«
Wie man aus Fig. 1 erkennt, weicht die erfindungsgemäße Vorrichtung ganz wesentlich von der bekannten Vorrichtung dadurch ab, daß an den Hartley-Oszillator 1 ein Generätor 2 für eine sinusförmige Wechselspannung mit veränderbarer bzw. durchsteuerbarer Frequenz angekoppelt ist.
Der Hartley-Oazillator 1 besteht aus einer Induktionsspule 3, von deren Enden A und B das eine unmittelbar an
00«; 2
0/1250
die Masse und das andere an das Gitter G einer Elektronenröhre 4 über eine Koppelkapazität 5 angeschlossen ist. Die Spule ist mit einem Zwischenabgriff M versehen, der unmittelbar an die Kathode K der Röhre 4 angeschlossen ist.
Das Gitter ist außerdem über einen Widerstand 6 an Masse angeschlossen, der den selbsttätigen Polarisierungswiderstand der Anordnung bildet. Das zu prüfende Rohr 7 wird in die Spule 3 eingeführte Unter diesen Bedingungen wirkt die Induktionsspule 3 gleichzeitig durch ihren zwischen die Triode und die Masse geschalteten Teil MA als Spule zur Erzeugung eines magnetischen Wechselfeldes, und durch ihren zwischen das Gitter und die Kathode geschalteten Teil MB als Spule zum Entdecken oder Erfassen des durch Foucaultsche Ströme" in dem Rohr 7 induzierten Feldes0
Der Sinusspannungsgenerator oder Wobbelgenerator 2, der einen Frequenzbereich von 1 kHz bis 1 MHz hat, ist an das Ende B der Induktionsspule 3 über einen Widerstand 8 und eine Kapazität 9 angekoppelte Das zyklische Durchsteuern eines Frequenzbandes, dessen Grenzen zwischen einigen 10 und einigen 100 kHz liegen, geschieht durch einen Signal- oder Steuergenerator TO mit Sägezahncharakterletik,
Mit Hilfe eines Doppeltetrahloszilloskops 12 wird in Abhängigkeit von der Frequenz f der Spannung V dee Weohselspannungsgenerators 2 der Verlauf einerseits der Spannung V selbst, welche am Ende B der Spule 3 abgenommen wird, und andererseits der Gitterspannung ν des Hartley-Oszilla-
tors 1, die an den Klemmen des automatischen Polarisationswider stände a 6 über einen Isolationswiderstand Ί1 für hohe Frequenz abgenommen wird, automatisch sichtbar gemacht.
Die Wechselspannung Y wird zunächst einem Detektor-
Demodulators?·®tem -13 rait großer Eingangsiiap^daiss zugeführt» Dieses SyistesB -bestellt im wesentliches* aus einer Elektron·»-
B.
ORIGlWAtTlSfSPECTED
röhre Τ4, an deren Gitter G die Spannung V gelangt, und deren Kathode K an einen Filterkreis angeschlossen ist, der aus einem Widerstand 15 und einer parallel dazu liegenden Kapazität 16 besteht«, An den Klemmen dieser Schaltung wird eine Gleichspannung abgenommen·
Diese Gleichspannung wird zwischen die für die vertikale Ablenkung eines der Strahlen des Oszilloskops 12 dienenden Ablenkplatten gelegt, während die Spannung ν an die entsprechenden Platten des anderen Strahles gelegt wird« Die Ablenkplatten für die horizontale Ablenkung erhalten die Signale aus dem Signalgenerator 10 mit Sägezahncharakteristik.
In der Fig. 2 a ist der Verlauf der Spannung ν dargestellt, wie er sich auf dem Schirm des Oszilloskops 12 ergibt:
- mit vollen Linien für einen Wert R des scheinbaren Wideretandes (Widerstandsfaktor) der Induktionsspule 3»
- in gestrichelten Linien für einen Wert R + ΔR des betreffenden Widerstandes, wobei der Wert L der scheinbaren Selbstinduktivität konstant bleibte Man stellt fest, daß die beiden Kurven für ν unterschiedliche
■ "■'■■■"■-." s ..-■■-.■■
Amplituden haben, daß sie aber ein Maximum bei der gleichen Frequenz f aufweisen, welche die Eigenschwingungsfrequenz des Hartley-Oszillators 1 dar- ;■ stellt und durch die folgende Beziehung gegebenis^r
■In dieser Bezielitmg"-bedeuten t>- und 0: die, Werte: der In·=
dufciivit&t der Spul© 3 und-d©r ^©saaitea Kapazität9 die aa dies© Spule angeschlossen is't0 - " '■--■..
Iitsteyim© ■-.'■". - -
* ORIGIWALINSPECTEO
Wenn man nun - wie dies in Fig. 2 b geschehen ist die entsprechende Kurve der Spannungsdifferenzen Δ ν zeichnet, die sich aufgrund einer änderung von /iR ergeben, erkennt man deutlich Frequenzen, bei denen die Empfindlichkeit gegenüber einer Änderung des Widerstandsfaktors maximal ist, sowie Frequenzen, bei denen eine Unempfindlichkeit vorliegt} eines der Maxima liegt genau bei der Frequenz f .
In der F±g. 3 & ist der Verlauf einer ähnlichen Kurve ir,
zeigt:
ν dargestellt, wie sie sich auf dem Schirm des Oszilloskops
- mit vollen Linien für einen Wert L der scheinbaren Selbstinduktivität der Spule 3»
- mit gestrichelten Linien für einen Wert L + Δ L dieser Selbstinduktivität, während der Wert R des scheinbaren Ohmschen Widerstandes konstant bleibt«,
In diesem Fall führt die Änderung um den Betrag Al zu einer Verschiebung des Maximums der Kurve um einen Frequenzbetrag ^f, der sich mit großer Annäherung ergibt aus
Af β ■ 1/2 f
PL·
Es ergibt*sich also eine Verschiebung nach links, während die Amplitude der Auslenkung sich aufgrund der Verbesserung des "Gütefaktors" der Spule ganz wesentlich vergrößert«
Die entsprechende in Fig· 3 b dargestellte Kurve der Differenzen der Spannung Δv » die sich aus einer Änderung von L ergeben, zeigt ein Maximum der Empfindlichkeit de· reaktiven Faktors für eine Frequenz f_, die ganz wesentlich kleiner ist als die Eigenschwingungsfrequenz f des Kreise··
00 9820/ 1 2SO
Es erscheint außerdem oberhalb des Wertes f eine Frequenz foL* bei der die EmPfindlicnkeit zu Null wird; von hier ab kehrt sich das Vorzeichen Δ ν um·
Man sieht, daß die Kurven der Empfindlichkeit bei einer Änderung allein des.Ohmschen Widerstandes (Fig. 2 b) und einer alleinigen Änderung der Selbstinduktivität (Figo 3 b) sich voneinander sehr eindeutig unterscheiden durch:
- die Frequenz des Maximums der Empfindlichkeit (f im
. P
ersteren Falle, fT im zweiten Falle),
- das Vorhandensein einer Frequenz f ., bei der sich infolge einer Änderung der Selbstinduktion die Empfindlichkeit auf den Wert Null verringert.
Man weiß nun aber, daß ein Fehler in dem zu prüfenden Rohr 7 gleichzeitig eine Änderung Δ R des scheinbaren Widerstandes R und eine Änderung j\ L der scheinbaren Induktivität L mit sich bringt. Wenn man also einen Verlauf der Spannung ν in Abhängigkeit von der Frequenz überprüft, wenn ein fehlerhaftes Rohr in der Vorrichtung geprüft wird, hat die entsprechende Kurve einen Verlauf, der gleichzeitig der Komponente R und der Komponente L Rechnung trägto Je nach der Art des Fehlers kann sich die Kurve A ν in Ab-
e -
hängigkeit von der Frequenz definieren lassen durch:
- die Frequenz des Maximums der Empfindlichkeit,
- die Frequenz für die Unempfindlichkeit.
Die Fig. h zeigt beispielsweise Kurven Δ ν , die im Fall eines Abmessungsfehlers des Rohres ermittelt wurden (voll ausgezogene Kurve), wie sie sich beispielsweise bei einer örtlichen Durchmesseränderung ergibt, und eine andere für den Fall eines Risses (Kurve gestrichelt dargestellt).
60 9820/1260
Wenn man diese Kurven mit den Kurven nach, den Figo 2 b und 3 b vergleicht (die in die Fig. k mit strichpunktierten Linien eingetragen sind), erkennt man, daß der Abmessungsfehler mehr einer Änderung von Δ R angenäherte Änderung hervorruft, während der Riß Änderungen ergibt, die mehr einer Änderung von Δ L entsprechen.
Außerdem stellt man fest, daß der Abmessungsfehler zu einer Kurve Δ ν führt, die gekennzeichnet ist durch:
- eine Frequenz f_. des Maximums der Empfindlichkeit, die unterhalb der Frequenz f liegt,
- eine hohe Frequenz f , bei der die Empfindlichkeit zu Null wird.
Die gestrichelt gezeichnete Kurve, die sich bei einem Riß in dem zu prüfenden Rohr ergibt, ist von der soeben behandelten Kurve stark unterschieden und gekennzeichnet durchι
- eine Frequenz f„ des Maximums der Empfindlichkeit, die tiefer liegt als f_,
- eine Frequenz f _ der Unempfindlichkeit, die zwisohen fp und foD lieet·
Eine entsprechende Untersuchung des Verlaufs der Kurve V, die sich auf dem anderen Schirm des Oszilloskope ergibt, gestattet auch für jede Art eines Fehlere ©ine Fre·» qnenz für das Maximum der Empfindlichkeit und eine Frequenz für ά±@~ Usiempfinäliölikeit zu
©si©©© Wöäse 3„ie:?Q2?t eM,e &^g§j®AMhgßgemäße ITorricii« <äes> ύαο none G^ggnumtgegemUBo fo&tvM&om S5 äai?o3,so öoo o2ld!2iHr?iLl /rf
ORfGiNAL INSPECTED
- TO -
sätzlichen, in seiner Frequenz durchstimmbaren Wechselspannungsgenerators an den Hartley-Oszillator, der Foucaultsche . Ströme in einem metallischen Rohr hervorruft, eine genau zu unterscheidende bestimmte Aussage für jede Fehlerart.
In der Praxis kann man die unmittelbare Feststellung und Identifizierung eines Fehlers mit Hilfe eines Gerätes durchführen, das in der Fig. 1 dargestellt ist, indem man den zusätzlichen Wechselspannungsgenerator wiederholt über ein Frequenzband durchsteuert, das um die Eigenschwingungsfrequenz f des Hartley-Oszillators herum liegt, und auf dem Schirm des Oszilloskops 12 die Verschiebungen und Verformungen der Kurve ν und/oder der Kurve V verfolgt, die beim Durchgehen oder Auftreten bzw. Vorhandensein eines Fehlers des Prüflings in der Spule 3 bei der entsprechenden Frequenzänderung auftreten. Unter Berücksichtigung der "Remanenz" des Oszilloskopschirmes und der Wahl einer genügend kurzen Wobbel- oder Durchstimmperiode, die klein sein muß gegenüber der Dauer des Hindurchführens des Fehlers in dem Detektorbereich der Induktionsspule 3» kann man diejenigen Teile der Kurven erfassen, die. sich verschieben und diejenigen, die urigeändert bleiben, so daß auf diese Weise sofort die Art des Fehlers bestimmbar ist.
Es dürfte klar sein, daß ©Ine solche Feststellung des Fehlers durch Vergleich einer Kurve,-" bei der kein Fehler vorlag, mit der entsprechenden. KuW® beim Yorli'egen eines Fehlers, wie er hier rein visuell -ctarc«· άψη Operateur" durch= . geführt wirdj .natürlich auch/viel gonataei? suit Hilfe, ©iner elektronischen "Cö'mputer-Sinriebtsan® auruhgötP-lact werden' kann, die Iseieplelsw&is© h®±- Jedoa Bsrekgaag ©tos" die--Starve ν ünd/eder- dio EqS1^g ..okst? -©s?fai3-ö
αϊ.σ ©iäss'aEstes'istisoliL sagGOEilt !
ORIGINAL INSPECTED
Ein derartiger Vergleich kann auch mit Hilfe einer recht einfachen Vorrichtung vorgenommen werden, die in Fig«, 5 dargestellt isto Diese Vorrichtung führt ein "Sortieren" der von dem Gerät gelieferten Spannung (v oder V) durcho Diese Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Reihe von Toren P , P2 β c <. P mit einstellbarer Schwelle (in der Figur sind nur drei solche Tore gezeichnet), deren Eingang jeweils die zu "sortierenden" Spannungen empfängt und von denen jeder Ausgang die Platten für die Vertikalauslenkung des Oszilloskopstrahles des Oszilloskops 12 speist.
Das Öffnen dieser Tore wird von dem Sägezahnimpuls-Generator 10 gesteuert, der auch die Dauer des Durchstimmens durch das Frequenzband bestimmt. Die Tore P1, P„ <,«· P lassen die zu "sortierende" Spannung während einiger Mikrosekunden zum Oszilloskop hindurch, und zwar jeweils für die Spannungsniveauwerte u , u o·· u des von dem Generator 18 gelieferten Signals, so daß bei jedem Durchstimmspiel auf dem Oszilloskopsc&irm ein Punkt erscheint oder erzeugt wird, der den Wert der betreffenden Spannung bei den Frequenzen f1, f2 ... f darstellt.
Da jede Art eines Fehlers zumindest eine charakteristische Frequenz als Zuordnung«frequenz hat, können die Potentialschwellen u , U2 ο«ο bis u derart gewählt werden, daß die entsprechenden Frequenzen f , f_ .·0 f die charakteristischen Frequenzen der festzustellenden Fehler bilden. So wird ein Fehler bei der Abszisse eines solchen Punktes auf dem Oszillatorschirm erfaßt, der eine maximale Ordinatenänderung anzeigt und durch die Abszisse eines Punktes des Schirmes identifiziert, bei der keine Veränderung in der . Ordinatenrichtung angezeigt wird, und zwar jeweils bei der Abszisse, die einer bestimmten Frequenz entspricht.
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Eine solche Vorrichtung kann noch dadurch verbessert werden, daß man am Ausgang jedes, der Tore eine Gegenspannung einfügt, welche diejenige Spannung aufhebt, die beim Nichtvorhandensein eines Fehlers anliegt, so daß allein die Fehler eine sichtbare Erscheinung auf dem Oszilloskopschirm ergeben.
In der vorangegangenen Beschreibung wurden Fehler festgestellt und identifiziert, indem man den Wechselspannungsgenerator wiederholt über ein Frequenzband durchstimmte, das sich nach beiden Seiten der Eigenschwingungsfrequenz f des Oszillators erstreckt; man kann aber auch, insbesondere wenn es sich um das Erfassen einer bestimmten Art von Fehlern handelt, bei einer bestimmten Frequenz arbeiten, die in einem Frequenzbereich ausgewählt wird, in dem die Empfindlichkeit für die Anzeige dieser Fehlerart möglichst groß ist und die Empfindlichkeit für andere Fehlerarten möglichst klein bleibt, wobei man dann nur bei dieser Frequenz die Veränderungen von ν und/oder V verfolgt·
In diesem Fall kann der Sägezahn-Spannungsgenerator 10 außer Betrieb genommen und das Oszilloskop 12 durch ein Registriergerät ersetzt werden. Die Spannung ν und V
können nicht immer unmittelbar diesem Registriergerät zugeführt werden; man führt sie vorher über eine elektronische Waage, deren Schaltung in Fig. 6 dargestellt ist·
Die zu registrierende Spannung wird zunächst einer Gegenspannung 17 unterworfen und kommt dann zu dem Gitter einer ersten Triode 18, Diese ist über ihre,Anode mit der Anode einer zweiten Triode 19 verbunden, deren Gitter Über eine Ausgleichspannung 20 an Masse gelegt isto Die Kathoden der Trioden 18 und 19 sind einerseits miteinander über ein Potentiometer 21 verbunden und andererseits über Widerstände 22 bzw«, 23 sowie über einen Teil des gemeinsamen
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Ausgleichswiderstandes 24 an Masse gelegte Die zu registrierende Spannung wird von dem Mittenkontakt und einem Ende des Potentiometers 21 abgenommen und der Registriervorrichtung 25 zugeführtο
Die Figo 7 zeigt beispielsweise aufgezeichnete oder registrierte Kurven der Spannung, die man bei zwei unterschiedlichen Frequenzen f und f„, einmal im Fall eines Abmessungsfehlers (Spitze D) und das andere Mal im Falle eines äußeren Risses (Spitze F) eines zu prüfenden Rohres erhielt« Man sieht, daß bei der Frequenz f.. die Spitze D viel stärker ist als die Spitze F, während bei der Frequenz f„ das Umgekehrte der Fall ist.
Es dürfte klar sein, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele begrenzt ist, die In der Zeichnung veranschaulicht und als Beispiele beschrieben wurden, und daß der Umfang der vorliegenden Erfindung sich auch auf Varianten an Einzelheiten der beschriebenen Ausführungen erstreckt, die im Rahmen von Äquivalenten bleiben, und daß schließlich auch sämtliche Anwendungsweisen dieser Anordnung in den Rahmen der Erfindung fallen·
Λ9820/1250

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    (_ 1 ./Verfahren zur zerstörungsfreien Beschaffenheitsprüfung von elektrisch leitenden Gegenständen mittels Foucaultscher Ströme, bei dem der zu prüfende Gegenstand, der dem veränderlichen Magnetfeld einer in ihm FoucauXtsche Ströme hervorrufenden Spule ausgesetzt ist, innerhalb einer anderen Spule angeordnet wird, welche gleichzeitig die Induktivität des Schwingkreises einer Hartley-Anordnung und eine Detektorspule für das Erfassen der Foucaultschen Ströme bildet, dadurch g e k e η ή ζ e i c h ii e t , daß man an die Hartley-Anordnung einen Wechselspannungsgenerator elektrisch ankuppelt und einen Fehler gegebener Art durch die resultierenden Änderungen der Git-.terspannung ν der Röhre oder Triode des Schwingkreises und/oder der von dem Generator dem Schwingkreis zugeführten Spannung V in Abhängigkeit von der Frequenz der Generatorspannung ermittelt.
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet.ft daß man zyklisch die Frequenz der von dem Generator gelieferten Wechselspannung innerhalb eines Frequenzbandes ändert, das sich beiderseits der Eigenschwingungsfrequenz des Oszillators erstreckt und die Verschiebungen sowie die Verformungen der Kurve analysiert, welche die Änderung der Gitterspannung ν in Abhängigkeit von der Frequenz wiedergibt und/oder der Kurve, welche die Änderung der Spannung V in Abhängigkeit von der Frequenz wiedergibt.
    3. Verfahren nach Anspruch Ty dadurch gekennzeichnet, daß man den Generator auf eine bestimmte Frequenz einstellt, dl· innerhalb einer Frequenzzone ausgewählt wird, in der dl· Empfindlichkeit in bezug auf einen festzustellenden Fehler möglichst groß und die Erapfindliohkeit in bezug auf t andere Arten von Fehlern möglichst klein IBt61 und. daß. man
    tO082-O/1
    bei dieser Frequenz die Änderungen der Gritterspannung ν und/oder der Spannung V verfolgt.
    hο Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, bestehend aus einer elektronischen Anordnung nach Hartley, mit einer Induktionsspule, in die der zu prüfende Gegenstand eingeführt wird, und die mit einem Zwischenabgriff versehen ist, ferner eine Elektronenröhre, von deren Gitter und Kathode das eine dieser Elemente mit dem einen der Enden und das andere mit dem Zwischenabgriff der betreffenden Induktionsspule verbunden ist, wobei diese Spule gleichzeitig als Spule zum Erzeugen eines ■Wechselmagnetfeldes und als Spule zum Entdecken oder Erfassen des Feldes in diesem Element wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem ein Wechselspannungsgenerator (2) mit der Induktionsspule (3) gekoppelt ist, und daß ein Steuerorgan (10) für die zyklische Änderung der Frequenz der von dem Generator gelieferten Wechselspannung sowie Einrichtungen zum Anzeigen oder Registrieren der Änderungen der Gitterspannung ν und/oder der von dem Generator geliefer-
    ten Spannung V in Abhängigkeit von der Frequenz der Generatorspannung Vorgesehen sind·
    5· Vorrichtung nach Anspruch kt dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan (1O) ein elektrischer Impulsgenerator für die Erzeugung von Sägezahnimpulsen ist·
    6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Anzeige oder Registrierung aus einem Oszilloskop (12) bestehen, auf dessen Schirm bei jedem Zyklus die Änderung der Gitterspannung ν und/oder die Anderung der von dem Generator (2) der Spule (3) zugeführten Spannung V in Abhängigkeit von der Frequenz dargestellt ist.
    7c Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Darstellen oder Registrieren aus
    00 9 820/1250
    einer elektronischen Computer-Einrichtung bestehen, welche bei jedem Zyklus der Kurve der Änderung der Gitterspannung ν und/oder der Änderung der von dem Generator (2) gelieferten Spannung in Abhängigkeit von der Frequenz diese Kurve mit einer Kurve vergleicht, die als ein Muster für die Abwesenheit jedes Fehlers dient.
    8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Registrieren eine Registriervorrichtung umfaßt, die zumindest eine bestimmte, in geeigneter Weise ausgewählte Frequenz und die Gitterspannung ν und/oder die von dem Generator (2) gelieferte Spannung V empfängt.
    9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie zumindest ein elektronisches Tor (P1) enthält, dessen Öffnen durch den Generator (io) für Sägezahnimpulse gesteuert wird und für zumindest eine gegebene Frequenz das Auswählen und Anzeigen der Gitterspannung ν und/oder
    der Spannung V bewirkte
    009 82 07 1 250
    Leerseite
DE1917855A 1966-01-11 1969-04-08 Vorrichtung zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung nach der Wirbelstrommethode Expired DE1917855C3 (de)

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