DE3446867C2 - Vorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung längsverschiebbarer ferromagnetischer Körper und Verfahren zur Einstellung der Vorrichtung in einen auf die jeweiligen Prüflinge abgestimmten Ausgangszustand für die Prüfung - Google Patents

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung längsverschiebbarer ferromagnetischer Körper auf Gefügestörungen mittels Magnetisierung des jeweiligen Körpers, auf die mindestens ein stationäres Magnetfeld ausgerichtet ist. Gefügestörungen in den Körpern rufen Veränderungen des Magnetfeldverlaufs hervor, die von an oder nahe an der Körperoberfläche angeordneten ruhenden Magnetfelddetektoren (22, 23) erfaßt werden. Die Magnetfelddetektoren (22, 23) sind im Raum zwischen den Polen des jeweiligen Magnetfelderzeugers in mindestens einer Reihe längs des Umfangs des Körpers senkrecht zu dessen Verschieberichtung angeordnet und je mit zwei Elektroden in Differenzschaltung an Eingänge eines Multiplexers (27) angeschlossen. An den Ausgang des Multiplexers (27) ist ein Kompensationsverstärker (28) angeschlossen, der einen mit einem Digital-Analog-Wandler (29) verbundenen Eingang aufweist, dessen Digitaleingang über ein Register (30) mit Kompensationswerten beaufschlagt wird, die den einzelnen Magnetfelddetektoren (22, 23) zugeordnet sind. Mit dem Kompensationsverstärker (28) ist ein Eingang eines multiplizierenden Ausgleichsgliedes (31) verbunden. Dieses wird an einem weiteren Eingang mit Multiplikationskoeffizienten beaufschlagt, die den einzelnen Magnetfelddetektoren (22, 23) zugeordnet sind. Dem Ausgleichsglied (31) ist ein A-D-Wandler (34) nachgeschaltet, an den ein Addierwerk (35) angeschlossen ist, dem über ein Register (36) ...

Description

Die Erfinaung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung ferromagnetischer Körper und auf ein Verfahren zur Gewinnung von Werten für die Einstellung der Vorrichtung in einen auf die jeweiligen Prüflinge abgestimmten Ausgangszustand für die Prüfung.

Bekannt ist eine Vorrichtung zu zerstörungsfreien Prüfung längsverschiebbarer ferromagnetischer Körper auf Gefügestörungen mittels Magnetisierung der jeweiligen Körper, auf die mindestens ein stationäres Magnetfeld ausgerichtet ist. Gefügestörungen in den Körpern rufen Veränderungen des Magnetfeldverlaufs hervor, die von an oder nahe an der Körperoberfläche angeordneten ruhenden Magnetfelddetektoren erfaßt werden. Die Magnetfelddetektoren sind im Raum zwischen den Polen des jeweiligen Magnetfelderzeugers in mindestens einer Reihe längs des Umfangs des Körpers senkrecht zu dessen Verschieberichtung angeordnet und je mit zwei Elektroden in Differenzschaltung an Eingänge eines Multiplexers angeschlossen. An den Ausgang des Multiplexers ist ein Korr.pensationsverstärker angeschlossen, der in Abhängigkeit von der Auswahl der Magnetfelddetektoren durch den Multiplexer mit Kompensationswerten beaufschlagbar ist, mit denen die auf der ungleichmäßigen Größe des Magnetfeldes an den verschiedenen Magnetfelddetektoren beruhenden Einflüsse kompensiert werden (DE-PS 31 32 808).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Gattung dahingehend weiterzuentwickeln, daß trotz hoher Dynamik der Ausgangssignale der Magnetfelddetektoren eine von der Lage des jeweiligen Magnetfelddetektors und den Streuungen der Parameter d?r Magnetfelddetektoren weitgehend unabhängige Erfassung der Meßwerte möglich ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 beschriebenen Maßnahmen gelöst. Mit der im Anspruch 1 angegebenen Anordnung lassen sich unerwünschte Einflüsse auf die Meßgenauigkeit weitgehend

beseitigen. Die Einflüsse ergeben sich sowohl aus der unterschiedlichen Stärke des Magnetfelds längs der Reihe der Magnetfelddetektoren als auch aus der Streuung der Parameter der Magnetfelddetektoren. Hinzu kommen noch die von den hintereinander geschalteten Meßwertverarbeitungsgliedern hervorgerufenen Einflüsse auf die Meßgenauigkeit, die sich mit der im Anspruch 1 erläuterten Anordnung ebenfalls weitgehend kompensieren lassen.

Vorzugsweise ist das multiplizierende Ausgleichsglied ein EKiltiplizierender Digital-Analog-Wandler, der mit einem Register verbunden ist, in dem Multiplikationskoeffizienten speicherbar sind. Mittels des Multiplizierers läßt sich weiterhin eine Verstärkung der vom Kompensationsverstärker ausgegebenen Signale erreichen. Derartige Multiplizierer sind kommerziell kostengünstig verfügbar, so daß sich die Schaltungsanordnung wirtschaftlicher herstellen läßt Die Verstärkung des Multiplizierers ist im übrigen so hoch, daß in den meisten Fällen auf einen weiteren, dem Multiplizierer nachgeschalteten Verstärker verzichtet werden kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Kompensationsverstärker über einen Digital-Analog-Wandler und ein erstes Register mit einem Prozessor verbunden bzw. in den Prozessor integriert, an den auch die weiteren Register angeschlossen sind und mit dem die Einstellung des Multiplexers und die Ausgabe von Kompensationswerten und Multiplikationskoeffizienten an die Register steuerbar ist. Der Prozessor kann die Umschaltung des Multiplexers steuern. Die Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung des Multiplexers werden die Kompensationswerte in die Register eingeschrieben.

Ein Verfahren zur Einstellung der Vorrichtungen nach Anspruch 1 in einen auf die jeweiligen Prüflinge abgestimmten Ausgangszustand für die Prüfung besteht darin, daß mit einem keine Gefügestörungen aufweisenden Prüfling die Ausgangsgrößen des Kompensationsverstärkers für die verschiedenen Magnetfelddetektoren festgestellt und als dem Kompensationsverstärker vorgebbare Kompensationsgrößen unter Zuordnung zu den Magnetfelddetektoren abgespeichert werden, daß danach mit einem Prüfling, der Testfehler vorgegebener Form und Größe enthält, unter Vorgabe der im vorhergehenden Schritt festgestellten Kompensationsgrößen die Ausgangsgrößen des multiplizierenden Ausgleichsglieds festgestellt und als über das dem Ausgleichsglied vorgeschaltete Register vorgebbare Kompensationsgrößen unter Zuordnung zu den Magnetfelddetektoren abgespeichert werden und daß anschließend mit dem keine Gefügestörungen aufweisenden Prüfling die Ausgangsgrößen des Addierwerks festgestellt und als die dem Addierwerk vorgebbaren Kompensationsgrößen unter Zuordnung zu den Magnetfelddetektoren abgespeichert werden. Für die verschiedenen Arten und Formen der Prüflinge sind also jeweils ein fehlerireier und ein mit vorgegebenen Fehlern versehener Prüfling notwendig, um die Prüfvorrichtung für die Prüfung einzustellen. Nachdem die einem Prüfling bestimmter Form und Art zugeordneten Kompensationsgrößen einmal ermittelt und gespeichert worden sind, können sie bei einer späteren Prüfung wieder verwendet werden, ohne daß die Prüfvorrichtung mittels eines fehlerfreien und eines fehlerbehafteten Prüflings neu eingestellt werden muß.

Es ist bereits bekannt, Testkörper zur Bestimmung der Fehlererkennbarkeit zu verwenden. Beispielsweise werden fehlerhafte Werkstücke mit natürlichen Werkstofftrennungen als Standardproben eingesetzt. Die Form und Lage der Fehlstellen werden dabei festgestellt (H. Heptner, H. Stroppe »Magnetische und magnetinduktive Werkstoffprüfung«. 3. Auflage, VEB Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1973, Seiten 103.-107).

Weitere Einzelheiten. Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung ferromagnetischer Körper,

F i g. 2 die in F i g. 1 dargestellte Anordnung in einer Ansicht von vorne.

F i g. 3 Einzelheiten der in F i g. 1 dargestellten Reihen aus Magnetfelddetektoren in einer Ansicht von vorne,

F i g. 4 eine Ausführungsform einer Reihe mit anderer Anordnung der Magnetfelddetektoren in einer Ansicht von vorne,

F i g. 5 die in F i g. 2 dargestellte Reihe im Querschnitt, F i g. 6 die in F i g. 3 dargestellte Reihe im Querschnitt, F i g. 7 Diagramme der von den Hallgeneratoren in

einer Reihe in Abhängigkeit von der Lage in der Reihe erzeugten Hallspannungen.

Fig.8 ein Blockschaltbild einer mit Magnetfelddetektoren verbundenen Vorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung ferromagnetischer Körper.

Eine Vorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung ferromagnetischer Rohre 1, von denen in Fig. 1 und 2 eines dargestellt ist, enthält ein Magnetisierungssystem aus zwei Magnetpaaren 2, 3 die in Längsrichtung des Rohres 1 hintereinander angeordnet sind. Das Magnetpaar 2 enthält einen ersten Magnetpolschuh 4, dessen dem Rohr zugewandtes Ende beispielsweise ein magnetischer Nordpol ist, und einen zweiten Magnetpolschuh 5, der an seinem dem Rohr 1 zugewandten Ende einen Magnetpol hat, der demjenigen des ersten Polschuhs 4 entgegengesetzt ist. Die Magnetpolschuhe 4, 5 sind längs der gleichen Mittelachse 6 angeordnet. Das Magnetpaar 3 besteht aus ebenfalls zwei Magnetpolschuhen 7, 8, wobei der Polschuh 7 an seiner dem Rohr 1 zugewandten Stirnfläche einen magnetischen Nordpol und der Polschuh 8 an seiner dem Rohr 1 benachbarten Stirnseite einen magnetischen Südpol hat. Auch die Magnetpolschuhe 7, 8 sind längs einer gemeinsamen Mittelachse 9 angeordnet. Während die Magnetpaare 2 und 3 stationär befestigt sind, wird das Rohr 1 während der Prüfung in Richtung seiner Längsachse 10 zwischen den Magnetpolschuhen 4,5,7 und 8 hindurchbewegt. Durch die Magnetpolschuhe 4,5,7 und 8 werden zwei Magnetfelder auf das Rohr 1 gerichtet. Die Mittelachsen dieser Magnetfelder stimmen jeweils mit den Mittelachsen 6 und 9 der Magnetpolschuhe 4, 5 bzw. 7, 8 überein. Die Mittelachsen 6 und 9 sind unter einem Winkel gegeneinander geneigt, der dem Quotienten aus einhundertundachtzig Grad und der Zahl der auf das Rohr 1 gerichteten Magnetfelder entspricht. Da auf das Rohr 1 zwei Magnetfelder gerichtet sind, ist der Winkel neunzig Grad. Die Feldlinien der Magnetfelder verlaufen im Innern des Rohres überwiegend in den Rohrwänden. Die Magnetfelder sind so stark bemessen, daß die Rohrwände magnetisch gesättigt sind.

Durch Risse, Lunker oder Löcher in den Rohrwänden wird der magnetische Widerstand stark erhöht. Ein Teil des Magnetfeldes schließt sich nicht über die Risse, Lunker oder Löcher, sondern über die Luftstrecke außerhalb der äußeren bzw. inneren Rohroberfläche. Dieser Teil des Magnetfelds wird von Magnetfelddetektoren

erfaßt. Die Messung eines derartigen außerhalb der Rohroberfläche verlaufenden Feldes zeigt somit einen Materialfehler bzw. eine Gefügestörung in den Wänden des Rohres 1 an.

Zwischen den die Magnetfelder auf das Rohr 1 riehtenden Polschuhen 4,5 bzw. 7,8 sind Reihen 12 bzw. 13 von Magnetfelddetektoren entlang der Oberfläche des Rohres 1 angeordnet. Die Reihen 12,13 befinden sich in geringem Abstand von der Oberfläche des Rohres 1. In Fig. 1 und 2 sind die Reihen 12 und 13 nahe an den Außenwänden des Rohres 1 angeordnet. Es können auch Reihen von Magnetfelddetektoren im Inneren des Rohres 1 angeordnet sein, die sich entlang der inneren Oberfläche erstrecken.

Die Reihen 12,13 erfassen in dem Rohr 1 eine Prüfzone, die sich in Achsrichtung 10 erstreckt und eine Breite hat, die der Länge der jeweiligen Reihe 12 bzw. 13 entspricht. Die Reihen 12,13 sind ebenso wie die Magnetpaare 2, 3 stationär angeordnet. Die beiden Reihen 12 und die beiden Reihen 13 erfassen auf der Oberfläche des Rohres 1 jeweils zwei Zonen, die je einen Winkel β einschließen, der sich aus einhundertachtzig Grad dividiert durch die Anzahl der Magnetpole ergibt. Jede einzelne Reihe 12,13 schließt mindestens einen Winkel von 45° ein. Die Reihen 12,13 können auch länger ausgebildet sein, so daß sich ein Winkel β ergibt, der größer als 45° ist Mit der in F i g. 1 und 2 gezeigten Größe der Reihen 12 und 13 läßt sich das Rohr 1 über den gesamten Umfang prüfen.

Falls eine Prüfvorrichtung benötigt wird, mit der Rohr 1 nicht über den gesamten Umfang, sondern nur über einen Teil des Umfangs. der zum Beispiel der Breite einer Schweißnaht entspricht, geprüft werden soll, kann eine Reihe von Magnetfelddetektoren vorgesehen werden, die nur die Breite des gewünschten Umfangsteils hat. Hierbei kann die Verwendung nur eines Magnetpaares ausreichen. Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Prüfvorrichtung läßt sich schaltungsmäßig so betreiben, daß nicht nur der gesamte Umfang, sondern auch nur ein Umfangsteil geprüft werden kann. Dies wird im folgenden noch näher erläutert.

Als Magnetfelddetektoren sind in den Reihen 12, 13 Hallgeneratoren vorgesehen, denen als Steuerströme Impulsfolgen zugeführt werden. Die Ausgänge der Hallgeneratoren werden im Zeitmultiplex an eine nächstehend noch beschriebene Auswerteschaltung gelegt. Die zeitmultiplexe Abfrage der Halägeneratoren ist mit den Impulsfolgen der Steuerströme synchronisiert.

In den Reihen 12,13 können Hallgeneratoren 14,15 in unterschiedlicher Ausrichtung zur Oberfläche des Rohres 1 angeordnet sein. In F i g. 4 und F i g. 6 sind Hallgeneratoren 14 dargestellt, die mit ihren Breitseiten 16 auf die Oberfläche des Rohres 1 ausgerichtet sind. Es befinden sich zwei Lagen 17, 18 von Hallgeneratoren übereinander. Welche Lage 17, 18 von Hallgeneratoren 14 für die Fehlerprüfung verwendet wird, hängt von der Art der Prüfung ab. Die höchste Empfindlichkeit für die Fehlerfeststellung ergibt sich bei der Differenzschaltung von in den Lagen 17 und 18 benachbarter Hallgeneratoren.

Die Hallgeneratoren 15 sind bei der in Fig.3 und 5 gezeigten Ausführungsform mit ihren Breitseiten 19 senkrecht zum gegenüberliegenden Oberflächenelement des Rohres 1 angeordnet. Die Hallgeneratoren 15 sind in zwei Lagen 20,21 übereinander angebracht Die Verwendung der jeweiligen Lage 20,21 für die Fehlerprüfung hängt ebenso wie bei der in F i g. 4 dargestellten Anordnung von Auswahlkriterien der Fehler ab. Die Ausbildung gemäß F i g. 3 läßt eine dichte Packung von Hallgeneratoren 15 nebeneinander zu. Damit können Fehler in Gefüge des Rohres 1 besser lokalisiert werden. Infolge unterschiedlicher Abstände der in den Reihen 12,13 angeordneten Hallgeneratoren 14 bzw. 15 zu den Magnetpolschuhen 4, 5 bzw. 7, 8 sind die erzeugten Hallspannungen verschieden. In Fig.7 ist der Verlauf der Hallspannungen Uh von in einer Reihe angeordneten Hallgeneratoren in Abhängigkeit von der Winkellage α dargestellt. Der Mitte zwischen zwei Magnetpolen 4,5 bzw. 7,8 wurde dabei der Winkel 0° zugeordnet. An den mit 45° bezeichneten Stellen befinden sich die oberen Ränder der Magnetpolschuhe 4, 5 bzw. 7, 8. In der Nähe dieser Magnetpolschuhe treten größere Hallspannungen Uh auf als an der 0° -Stelle. Die Hallspannungen Uh zeigen einen parabelförmigen Verlauf. Die mit I bezeichnete Kurve ist vorhanden, wenn die Längsachse 10 der Röhre 1 zentrisch zu den Längsachsen der Magnetpaare 4,5; 7,8 verläuft. Für außermittig verschobene Rohre hat die Hallspannung Uh einen anderen Verlauf, Die Kurve II ergibt sich in einer Stellung, in der das Rohr 1 mit seiner Längsachse 10 aus der in F i g. 1 und 2 gezeigten Lage nach rechts verschoben ist. Die Kurve III der Hallspannung Uh tritt bei einer Verschiebung des Rohres 1 in eine links von der gezeigten Position liegenden Stellung auf.

In F i g. 8 sind zwei Hallgeneratoren 22, 23 mit ihren Anschlußelektroden dargestellt. Die Reihen 12,13 werden aus Hallgeneratoren der Anordnungsart 14,15 gebildet. Die Art der Schaltung aller benachbarte Paare bildenden Hallgeneratoren 14,15 in einer der Lagen 17, 18 oder 20, 21 entspricht derjenigen der beiden Hallgeneratoren 22,23.

Die Zuführelektroden für den Steuerstrom sind bei den Hallgeneratoren 22, 23 in Reihe geschaltet. Ein Konstantstromgenerator 24 speist die Zuführelektroden für den Steuerstrom. Die Elektroden zur Abnahme der Hallspannung sind bei den Hallgeneratoren 22, 23 jeweils an einen Eingang eines Verstärkers 25,26 gelegt.

Der Konstantstromgenerator 24 erzeugt eine Impulsfolge mit einem Impulspausen-zu-lmpulsdauerverhältnisvon 1 :10.

Die Ausgänge der Verstärker 25, 26 sind mit den Eingängen eines Multiplexers 27 verbunden, an den auch die von den anderen Hallgeneratoren 14 bzw. 15 gespeisten Verstärker angeschlossen sind, die nicht näher dargestellt sind. Der Multiplexer 27 steht mit seinen Ausgängen, auf denen die von den Verstärkern 25, 26 oder den anderen nicht dargestellten Verstärkern abgegebenen analogen Signale übertragen werden, mit einem Eingang eines Kompensationsverstärkers 28 in Verbindung.

Der Kompensationsverstärker 28 ist als Differenzverstärker ausgebildet Der zweite Eingang des Differenzverstärkers 28 wird von einem Digital-Analog-Wandler 29 gespeist dessen digitale Eingänge mit einem ersten Register 30 verbunden sind. Der Ausgang des Kompensationsverstärkers 28 ist mit einem multiplizierenden Ausgleichsglied 31 verbunden, das über ein weiteres Register 32 mit dem jeweiligen Multiplikationskoeffizient versorgt wird. An den Ausgang des Ausgleichsgliedes 31 ist ein Verstärker 33 angeschlossen, dem ein Analog-Digital-Wandler 34 nachgeschaltet ist Mit dem Ausgang des Analog-Digital-Wandlers 34 sind erste Eingänge eines Addierwerks 35 verbunden, dessen zweite Eingänge an ein zusätzliches Register 36 angeschlossen sind. Die Ausgänge des Addierwerks 35 sind an Eingänge eines Prozessors 37 gelegt, der über Aus-

gänge mit den Eingängen der Register 30, 32 und 36 verbunden ist. Der Prozessor 37 ist auch mit den Steuereingängen des Multiplexers 27 verbunden.

Der in F i g. 7 gezeigte Lageeinfluß auf die Hallspannungen Uh der Hallgeneratoren muß zur Erzielung einer hohen Meßgenauigkeit beseitigt werden. Der Prozessor 33 enthält einen nicht dargestellten Speicher, in dem Korrekturwerte für die verschiedenen Position der Hallgeneratoren 14 bzw. 15 enthalten sind. Die Korrekturwerte beziehen sich sowohl auf die zentrische An-Ordnung des Rohres 1 als auch auf außermittige Positionen. Die Stellung der Rohre 1 wird zum Beispiel vor Beginn der Messung auf Gefügefehler durch die Aufnahme einer Hallspannungskurve festgestellt, wie sie in Fig. 7 dargestellt ist. Diese Hallspannungskurve liefert für die Position des jeweiligen Hallgenerators 14 bzw. 15 einen Kompensationswert, der abgespeichert wird. Vor Abtastung des entsprechenden Hallgenerators wird der zugehörige Kompensationswert in das Register 30 eingegeben. Die dem Kompensationsverstärker 28 zugeführten Hallspannungen werden dann mit den Kompensationswerten aus dem Register 30 korrigiert.

Mit der Umschaltung des Ausgangs des Multiplexers 27 auf jeweils einen anderen Eingang wird derjenige Kompensationswert, der dem an diesen Eingang angeschlossenen Hallgenerator zugeordnet ist, in das Register 30 eingegeben.

Da der Multiplexer 27 bereits eine gewisse Verstärkung aufweist, die z. B. zwischen 100 und 1000 liegt, treten am Ausgang des Multiplexers bei den verschiedenen Hallgeneratoren erhebliche Pegelunterschiede auf, die zur Reduzierung von Meßfehlern vermindert werden müssen. Über den Digital-Analog-Wandler 29 werden dem Kompensationsverstärker 28 die von der Lage der Magnetfeldsonden abhängigen Kompensationswerte zugeführt. Damit lassen sich alle groben Fehlanzeigen und die Restpegel aus der Magnetfeldverteilung ausgleichen.

Über die Querschnitte der Hallgeneratoren treten aber neben den rein additiven auch multiplikative AbIagewerte auf. Diese rühren daher, daß die Empfindlichkeitskennlinien der Hallgeneratoren streuen und daß durch die unterschiedliche Feldstärkeverteilung auch die Fehleranzeigen unterschiedlich hoch sein werden. Die Fehleranzeigen steigen zum Rand hin parabelförmig an. Der Ausgleich dieser Fehler erfolgt über das multiplizierende Ausgleichsglied 31. Die Multiplikationskoeffizienten stehen im Register 32 sondenabhängig bereit. Erst nach diesem Ausgleich werden die Signale durch den Verstärker 33 auf den endgültigen Pegel verstärkt, ehe sie von einem A-D Wandler 34 digitalisiert werden. Da sich durch die Verarbeitungsstufen 28, 31, 33, 34 weitere Toleranzen ergeben und Resttoleranzen weiter verstärkt sind, findet im Addierwerk 35 die endgültige Kompensation statt. Die Kompensationswerte sind im Register 36 sondenabhängig abgelegt

Diese Kompensation in drei Schritten aus Dynamikgründen statt. Da eine AD-Wandlung in der benötigten Zeit nicht die erforderliche hohe Auflösung erbringt, sind Störpegel vor der eigentlichen Verstärkung zu unterdrücken.

Bei dem multiplizierenden Ausgleichsglied 31 kann es sich um einen Analogmultiplizierer handeln. In diesem Fall ist dem Register 32 ein Digital-Analog-Wandler nachzuschalten. Da derartige Analogmultiplizierer auch eine Verstärkungsfunktion ausüben, kann vielfach auf den Verstärker 33 verzichtet werden. Es ist auch möglich, als Ausgleichsglied 31 einen multiplizierenden Digital-Analog-Wandler zu verwenden, dessen Digitaleingänge mit dem Register 32 verbunden sind.

Um die in den F i g. 1 —6 und 8 dargestellte Vorrichtung in einen auf die jeweiligen Prüflinge abgestimmten Ausgangszustand für die Prüfung bringen zu können, werden die Kompensationswerte zuerst gemessen.

Mit einem Prüfling, der keine Gefügestörung hat, also fehlerfrei ist, werden zunächst die über den D-A Wandler 29 vorzugebenden, analogen Kompensationswerte gemessen und unter Zuordnung zu dem jeweiligen Hallgenerator abgespeichert. Es folgt ein zweiter Prüflingsdurchlauf durch die oben erläuterte Vorrichtung mit einem Prüfling, der Gefügestörungen hat, also fehlerbehaftet ist. Die Fehler haben eine vorab bekannte Form, Größe und Lage im Prüfkörper. Während bereits die analogen Kompensationswerte in Abhängigkeit vom jeweils mit dem Multiplexer 27 ausgewählten Hallgenerator dem Kompensationsverstärker 28 zugeführt werden, ergeben sich in Abhängigkeit von der ausgewählten Sonde die Multiplikationskoeffizienten, die über das Register vorgegeben werden müssen, um unterschiedliche Fehleranzeigen bei gleicher Form, Größe und Lage der Fehler zu vermeiden. Diese Multiplikationskoeffizienten werden ebenfalls unter Zuordnung zu der jeweiligen Sonde abgespeichert. Es schließt sich ein dritter Prüflingsdurchlauf mit einem fehlerfreien Prüfling, z. B. dem im ersten Durchlauf verwendeten Prüfling, an. In diesem Durchlauf werden die analogen Kompensationswerte und die Multiplikationskoeffizienten unter Zuordnung zu der jeweils ausgewählten Sonde bereits aufgerufen und an den Kompensationsverstärker 28 bzw. die Ausgleichsvorrichtung 31 angelegt. Die im dritten Durchlauf am Ausgang des A-D Wandlers 34 anstehenden Meßgrößen werden unter Zuordnung zu dem jeweils ausgewählten Hallgenerator abgespeichert. Diese Meßgrößen werden bei der Prüfung in Abhängigkeit von der Lage des ausgewählten Hallgenerators über das Register 36 dem Addierwerk 35 zugeführt.

Bei der Prüfung steuert der Prozessor 37 die Vorgabe der Kompensationswerte und Multiplikationskoeffizienten entsprechend den über den Multiplexer 27 an den Kompensationsverstärker 28 angelegten Hallgeneratoren.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung längsverschiebbarer ferromagnetischer Körper auf Gefügestörungen mittels Magnetisierung der jeweiligen Körper, auf die mindestens ein stationäres Magnetfeld ausgerichtet ist und in denen Gefügestörungen Veränderungen des Magnetfeldverlaufs hervorrufen, die von an oder nahe an der Körperoberfläche angeordneten ruhenden Magnetfelddetektoren erfaßt werden, die im Raum zwischen den Polen des Magnetfelderzeugers in mindestens einer Reihe längs des Umfangs des Körpers senkrecht zu dessen Verschieberichtung angeordnet sind und die je mit zwei Elektroden in Differenzschaltung an Eingänge eines Multiplexers angeschlossen sind, mit dessen Ausgang ein Kompensationsverstärker verbunden ist, der in Abhängigkeit von der Auswahl der Magnetfelddetektoren durch den Multiplexer mit Kompensationswerten beaufschlagbar ist, mit denen die auf der ungleichmäßigen Größe des Magnetfelds an den verschiedenen Magnetfelddetektoren beruhenden Einflüsse kompensiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Kompensationsverstärker (28) ein Eingang eines multiplizierenden Ausgleichsglieds (31) verbunden ist, dessen weitere Eingang bzw. weitere Eingänge mit den einzelnen Magnetfelddetektoren (22, 23) zugeordneten Multiplikationskoeffizienten beaufschlagbar sind, mit denen die auf den Streuungen der Empfindlichkeitskennlinien der Magnetfelddetektoren und den unterschiedlichen Stärken des Magnetfeldes beruhenden Einflüsse auf die Fehleranzeige kompensiert werden, daß das vom Ausgleichsglied (31) erzeugte Produkt nach Verstärkung einem Analog-Digital-Wandler (34) zuführbar ist, dem erste Eingänge eines Addierwerks (35) nachgeschaltet sind, dessen zweite Eingänge den einzelnen Magnptfelddetektoren zugeordnete Kompensationswerte zuführbar sind, mit denen die Toleranzen der dem Addierwerk (35) vorgeschalteten Schaltungsteile kompensierbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das multiplizierende Ausgleichsglied (31) ein Analogmultiplizierer ist, der über einen Digital-Analog-Wandler mit einem Register (32) verbunden ist, in dem Multiplikationskoeffizienten speicherbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das multiplizierende Ausgleichsglied (31) ein multiplizierender Digital-Analog-Wandler ist, dessen Digitaleingänge an ein Register (32) angeschlossen sind, in dem die Multiplikationskoeffizienten speicherbar sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Eingänge des Addierwerks (35) mit einem Register (36) verbunden sind, in dem Kompensationswerte speicherbar sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensationsverstarker über einen Digiiai-Analog-Wandler und ein erstes Register (30) mit einem Prozessor (37) verbunden ist. an den auch die weiteren Register (32,36) angeschlossen sind und mit dem die Einstellung des Multiplexers (27) und die Ausgabe von Kompensationswerten und Multiplikationskoeffizienten an die Register (30,36,32) steuerbar ist.

6. Verfahren zur Einstellung der Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche in einen auf die jeweiligen Prüflinge abgestimmten Ausgangszustand für die Prüfung, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem keine Gefügestörungen aufweisenden Prüflung die Ausgangsgrößen des Kompensationsverstärkers für die verschiedenen Ma gnetfelddetektoren festgestellt und als dem Kompensationsverstärker vorgebbare Kompensationsgrößen unter Zuordnung zu den Magnetfelddetektoren abgespeichert werden, daß danach mit einem Prüflung, der Testfehler vorgegebener Form und Größe enthält, unter Vorgabe der im vorhergehenden Schritt festgestellten Kompensationsgrößen die Ausgangsgrößen des multiplizierenden Ausgleichsglieds festgestellt und als über das dem Ausgleichsglied vorgeschaltete Register vorgebbare Kompensationsgrößen unter Zuordnung zu den Magnetfelddetektoren abgespeichert werden und daß anschließend mit dem keine Gefügestörungen aufweisenden Prüfling die Ausgangsgrößen des Addierwerks festgestellt und als die dem Addierwerk vorgebbare Kompensationsgröße unter Zuordnung zu den Magnetfelddetektoren abgespeichert werden.