NL1027373C2 - Method and device for non-destructive examination of an object. - Google Patents

Method and device for non-destructive examination of an object. Download PDF

Info

Publication number
NL1027373C2
NL1027373C2 NL1027373A NL1027373A NL1027373C2 NL 1027373 C2 NL1027373 C2 NL 1027373C2 NL 1027373 A NL1027373 A NL 1027373A NL 1027373 A NL1027373 A NL 1027373A NL 1027373 C2 NL1027373 C2 NL 1027373C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
magnet
sensor
magnetic field
signal
digital
Prior art date
Application number
NL1027373A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Pieter Bestebreurtje
Original Assignee
Sonimex B V
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sonimex B V filed Critical Sonimex B V
Priority to NL1027373A priority Critical patent/NL1027373C2/en
Priority to EP05797956A priority patent/EP1943477A1/en
Priority to PCT/NL2005/000760 priority patent/WO2006046859A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1027373C2 publication Critical patent/NL1027373C2/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/02Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B7/023Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring distance between sensor and object
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/02Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B7/06Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness
    • G01B7/10Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness using magnetic means, e.g. by measuring change of reluctance
    • G01B7/105Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness using magnetic means, e.g. by measuring change of reluctance for measuring thickness of coating
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G01N27/82Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
    • G01N27/90Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
    • G01N27/9046Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents by analysing electrical signals

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Description

» ,»,

Titel: Werkwijze en inrichting voor het niet-destructief onderzoeken van een voorwerpTitle: Method and device for non-destructive testing of an object

De onderhavige uitvinding heeft in zijn algemeenheid betrekking op het meten van laagdikten, hoewel de onderhavige uitvinding ook op andere gebieden bruikbaar is, bijvoorbeeld bij het onderzoeken of een materiaal scheurtjes bevat.The present invention generally relates to the measurement of layer thicknesses, although the present invention is also useful in other fields, for example, in investigating whether a material contains cracks.

5 In het bijzonder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op het niet-destructief meten van de dikte van een niet-ferromagnetische laag op een ferro-magnetisch materiaal, bijvoorbeeld ijzer, staal, etc. De laag kan bijvoorbeeld een oxydehuid zijn, een verflaag, een metaallaag zoals chroom, 10 goud, etc. De uitvinding zal in het hiernavolgende specifiek voor dit toepassingsvoorbeeld worden uitgelegd, maar met nadruk wordt gesteld dat dit niet mag worden uitgelegd als een beperking van de omvang van de uitvinding.In particular, the present invention relates to the non-destructive measurement of the thickness of a non-ferromagnetic layer on a ferromagnetic material, for example iron, steel, etc. The layer can be, for example, an oxide skin, a paint layer, a metal layer such as chromium, gold, etc. The invention will be explained hereinafter specifically for this application example, but it is emphatically stated that this should not be interpreted as a limitation of the scope of the invention.

Het is bekend om voor dergelijke laagdiktemeting gebruik 15 te maken van een electro-magnetische inductiespoel waarmee in het te onderzoeken voorwerp een magneetveld wordt geïnduceerd. jIt is known to use an electromagnetic induction coil for such a layer thickness measurement with which a magnetic field is induced in the object to be examined. j

Met een magneetveldsensor wordt de sterkte van het magnetische | reactieveld gemeten, dat afhangt van de magnetische permeabiliteit van het onderzochte materiaal en van de 20 eventueel veroorzaakte wervelstromen. Een voorbeeld van het basis-principe van deze meetmethode is beschreven in US patent 3.359.495, zodat een diepgaande uitleg van deze meetmethode hier kan worden weggelaten. Voor zover nodig, wordt de inhoud j van genoemd US patent door verwijzing geacht hier te zijn 25 opgenomen.With a magnetic field sensor, the strength of the magnetic | reaction field, which depends on the magnetic permeability of the material under investigation and on any eddy currents caused. An example of the basic principle of this measurement method is described in US patent 3,359,495, so that an in-depth explanation of this measurement method can be omitted here. To the extent necessary, the contents of said US patent are hereby incorporated by reference.

Het meetprincipe is gebaseerd op het feit dat het reactieveld afhangt van de materiaal-eigenschappen van het te onderzoeken voorwerp, en van de afstand van de spoel/sensor-combinatie tot het te onderzoeken voorwerp. Wanneer de 30 materiaal-eigenschappen van het te onderzoeken voorwerp constant verondersteld worden, komt een verandering van een meetsignaal overeen met een verandering in afstand, hetgeen, 1027373-The measuring principle is based on the fact that the reaction field depends on the material properties of the object to be examined, and on the distance of the coil / sensor combination from the object to be examined. If the material properties of the object to be examined are assumed to be constant, a change in a measurement signal corresponds to a change in distance, which is 1027373-

» I"I

2 j i ! wanneer de spoel/sensor-combinatie tegen het oppervlak van het te onderzoeken voorwerp wordt gedrukt, overeenkomt met een j verandering in de dikte van de laag. j2 years! when the coil / sensor combination is pressed against the surface of the object to be examined, corresponds to a change in the thickness of the layer. j

Wanneer het gewenst is om de dikte van de laag te meten 5 bij verschillende posities op het te onderzoeken voorwerp, doet zich het probleem voor dat de materiaal-eigenschappen van het te onderzoeken voorwerp niet overal gelijk zijn: dit veroorzaakt meetfouten, omdat variaties van die eigenschappen i variaties van het meetsignaal veroorzaken die niet 10 corresponderen met variaties van de laagdikte. Verder kan de gevoeligheid van de gebruikte sensor driften als functie van de tijd en als functie van de temperatuur. Voorts is de meting gevoelig voor externe magneetvelden, en variaties daarin (als functie van plaats, tijd, temperatuur, etc.) veroorzaken weer 15 meetfouten.When it is desired to measure the thickness of the layer at different positions on the object to be examined, the problem arises that the material properties of the object to be examined are not the same everywhere: this causes measurement errors because variations of those properties i cause variations of the measurement signal that do not correspond with variations of the layer thickness. Furthermore, the sensitivity of the sensor used may drift as a function of time and as a function of temperature. Furthermore, the measurement is sensitive to external magnetic fields, and variations in it (as a function of location, time, temperature, etc.) again cause measurement errors.

Het Duitse patent 101.45.657 beschrijft een methode om dergelijke meetfouten te verminderen. Daartoe worden twee metingen verricht, bij twee verschillende stroomsterkten van de spoelstroom, en de daarbij verkregen twee meetresultaten 20 worden met elkaar vergeleken. Temperatuur-invloeden worden gecompenseerd door de elektrische weerstand van de sensor te meten, als maat voor de temperatuur.The German patent 101.45.657 describes a method for reducing such measurement errors. To that end, two measurements are taken at two different current intensities of the coil current, and the two measurement results thereby obtained are compared with each other. Temperature influences are compensated by measuring the electrical resistance of the sensor, as a measure of the temperature.

Een belangrijk nadeel van deze meetmethode, waarbij de spoelstroom wordt geschakeld om twee meetresultaten te 25 verkrijgen die met elkaar vergeleken moeten worden, is dat het niet mogelijk is om een continue meting te doen. Het verrichten van een continue meting is in het bijzonder gewenst als men snel een groot deel van het oppervlak van het te onderzoeken voorwerp wil onderzoeken, bijvoorbeeld als men een 30 spoorrail wil onderzoeken op de aanwezigheid van scheurtjes.A major drawback of this measurement method, in which the coil current is switched to obtain two measurement results that must be compared with each other, is that it is not possible to make a continuous measurement. Continuous measurement is particularly desirable if one wants to quickly examine a large part of the surface of the object to be examined, for example if one wants to examine a rail for the presence of cracks.

Het is een doel van de onderhavige uitvinding om de genoemde nadelen te overwinnen of ten minste te reduceren.It is an object of the present invention to overcome or at least reduce said disadvantages.

In het bijzonder beoogt de onderhavige uitvinding een meetinrichting de verschaffen die compact gebouwd kan worden, 35 continu kan meten, en nauwkeurige en reproduceerbare meetresultaten levert.In particular, the present invention contemplates providing a measuring device that can be built compactly, can measure continuously, and provides accurate and reproducible measurement results.

Volgens een belangrijk aspect van de onderhavige uitvinding omvat een meetinrichting een constant magneetveld en twee magneetveld-sensoren, opgesteld bij verschillende -1027373- 3 posities, waarbij de van beide sensoren verkregen meetsignalen worden vergeleken om variaties in omgevingsfactoren te elimineren.According to an important aspect of the present invention, a measuring device comprises a constant magnetic field and two magnetic field sensors arranged at different positions, wherein the measuring signals obtained from both sensors are compared to eliminate variations in environmental factors.

5 Deze en andere aspecten, kenmerken en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen nader worden verduidelijkt door de hiernavolgende beschrijving onder verwijzing naar de tekeningen, waarin gelijke verwijzingscijfers gelijke of vergelijkbare onderdelen aanduiden, en waarin: 10 figuur 1 schematisch een meetinrichting volgens de onderhavige uitvinding toont; figuur 2 een blokschema is dat schematisch een voorkeursuitvoeringsvorm illustreert van een besturingsorgaan; figuur 3 enkele constructie-details van een probe illustreert; 15 figuur 4 schematisch een probe met poolschoenen illustreert; figuur 5 een grafiek is die een verkregen meetsignaal als functie van de tijd illustreert.These and other aspects, features and advantages of the present invention will be further elucidated by the following description with reference to the drawings, in which like reference numerals indicate like or similar parts, and in which: figure 1 schematically shows a measuring device according to the present invention ; Figure 2 is a block diagram schematically illustrating a preferred embodiment of a controller; Figure 3 illustrates some construction details of a probe; Figure 4 schematically illustrates a probe with pole shoes; Figure 5 is a graph illustrating a measurement signal obtained as a function of time.

In het hiernavolgende zullen termen als "links", 20 "rechts", "onder", "boven" worden gebruikt rekening houdend met de in de figuren gegeven oriëntatie, zonder dat dit beperkend voor de uitvinding moet worden uitgelegd.In the following, terms such as "left", "right", "below", "above" will be used taking into account the orientation given in the figures, without this being construed as limiting the invention.

Figuur 1 toont schematisch een meetinrichting 100 volgens de onderhavige uitvinding voor het niet-destructief 25 onderzoeken van een voorwerp 3. Het voorwerp 3 omvat een ferromagnetisch lichaam 1 met daarop een laag 2 van een niet-ferromagnetisch materiaal. Bij wijze van voorbeeld is het lichaam een stalen balk, is de laag 2 een oxydelaag met een dikte D in de orde van 0-10 μτη, en wordt de meetinrichting 30 100 gebruikt om de dikte D van de laag 2 te meten.Figure 1 shows schematically a measuring device 100 according to the present invention for the non-destructive examination of an object 3. The object 3 comprises a ferromagnetic body 1 with a layer 2 of a non-ferromagnetic material thereon. For example, the body is a steel beam, the layer 2 is an oxide layer with a thickness D in the order of 0-10 μτη, and the measuring device 100 is used to measure the thickness D of the layer 2.

De meetinrichting 100 omvat een magneet 20, met een as 21 die in hoofdzaak loodrecht op het te onderzoeken oppervlak is gericht. De magneet 20 kan zijn uitgevoerd als een permanente magneet, of, zoals geïllustreerd, als een met gelijkstroom 35 bedreven magneetspoel; een combinatie is ook mogelijk. De axiale lengte van de magneet 20 kan in de orde van enkele millimeters zijn. De magneet 20 wekt een primair magneetveld op, dat binnen de magneet in hoofdzaak gericht is volgens de as 21. Buiten de magneet wordt de exacte vorm van de 1027373- 4 magnetische veldlijnen beïnvloed door het ferromagnetisch lichaam 1, in het bijzonder door de permeabiliteit daarvan. De beïnvloeding is het sterkst in een ruimte nabij de magneetas 21 en nabij het oppervlak van de laag 2; door de aanwezigheid 5 van het ferromagnetisch lichaam 1 worden de veldlijnen in die ruimte meer geconcentreerd. De mate van beïnvloeding is afhankelijk van onder andere de afstand tussen de magneet 20 en het ferromagnetisch lichaam 1: naarmate die afstand groter wordt, neemt de mate van beïnvloeding af.The measuring device 100 comprises a magnet 20 with a shaft 21 which is directed substantially perpendicular to the surface to be examined. The magnet 20 can be in the form of a permanent magnet, or, as illustrated, as a direct-current magnet coil; a combination is also possible. The axial length of the magnet 20 can be in the order of a few millimeters. The magnet 20 generates a primary magnetic field which, within the magnet, is substantially directed along the axis 21. Outside the magnet, the exact shape of the 1027373-4 magnetic field lines is influenced by the ferromagnetic body 1, in particular by its permeability . The influence is strongest in a space near the magnet axis 21 and near the surface of the layer 2; due to the presence of the ferromagnetic body 1, the field lines in that space become more concentrated. The degree of influence is dependent on, among other things, the distance between the magnet 20 and the ferromagnetic body 1: as that distance becomes larger, the degree of influence decreases.

10 De meetinrichting 100 omvat voorts een eerste magneet- veldsensor 30 en een tweede magneetveldsensor 40. Elke magneetveldsensor 30, 40 kan zijn uitgevoerd als een Hall-sensor, maar andere uitvoeringsvormen van de magneetveldsensor zijn ook mogelijk. In het onderhavige voorkeurs-voorbeeld zijn 15 de twee magneetveldsensoren 30, 40 onderling identieke Hall-sensoren, maar het is niet essentieel dat de sensoren onderling identiek zijn. In het hiernavolgende zullen de magneetveldsensoren gemakshalve worden aangeduid als Hall-sensoren.The measuring device 100 further comprises a first magnetic field sensor 30 and a second magnetic field sensor 40. Each magnetic field sensor 30, 40 can be designed as a Hall sensor, but other embodiments of the magnetic field sensor are also possible. In the present preferred example, the two magnetic field sensors 30, 40 are mutually identical Hall sensors, but it is not essential that the sensors be mutually identical. The magnetic field sensors will hereinafter be referred to as Hall sensors for the sake of convenience.

20 De positie van elke Hall-sensor 30, 40 ten opzichte van de magneet 20 is gefixeerd. Bij voorkeur is elke Hall-sensor 30, 40 vastgemaakt aan de magneet 20, bijvoorbeeld door lijmen, klemmen, of dergelijke, of bijvoorbeeld doordat deze onderdelen gezamenlijk zijn ingegoten in een kunststof, een 25 hars of dergelijke (zie ook figuur 3). De combinatie van magneet 20 en de beide sensoren 30, 40 zal worden aangeduid als probe 50.The position of each Hall sensor 30, 40 relative to the magnet 20 is fixed. Preferably, each Hall sensor 30, 40 is attached to the magnet 20, for example by gluing, clamping, or the like, or for example because these parts are jointly cast in a plastic, a resin or the like (see also figure 3). The combination of magnet 20 and both sensors 30, 40 will be referred to as probe 50.

Bij voorkeur is de eerste Hallsensor 30 opgesteld op een positie waar de invloed van het ferromagnetisch lichaam 1 zo 30 groot mogelijk is. Bij voorkeur is de eerste Hallsensor 30 derhalve opgesteld nabij de magneetas 21, aan de naar het ferromagnetisch lichaam 1 toe gerichte kant van de magneet 20. Afhankelijk van het specifieke ontwerp kan de eerste Hallsensor 30 zich bevinden op een axiale afstand onder de magneet 35 20, dichter bij het voorwerp 3, zoals getoond in figuur 1. Ook is het mogelijk dat de magneet 20 aan zijn naar het voorwerp 3 gerichte onderuiteinde is voorzien van een opneemruimte voor de eerste Hall-sensor 30. In het geval van een permanente magneet 20 heeft het echter de voorkeur dat de eerste Hall- 1027373- 5 sensor 30 is aangebracht tegen het kopse uiteinde van de magneet 20. In het geval van een magneetspoel 20 kan de eerste Hall-sensor 30 zijn opgesteld binnen de door de spoelwikkelingen 22 omsloten binnenruimte 23, maar liever 5 juist buiten het onderuiteinde van de spoel. In het geval van een magneetspoel 20 heeft het echter de voorkeur dat de spoel is voorzien van een spoelkern, zoals op zich bekend en ter wille van de eenvoud niet weergegeven; in dat geval heeft het de voorkeur dat de eerste Hall-sensor 30 is aangebracht tegen 10 het kopse uiteinde van de spoelkern.The first Hall sensor 30 is preferably arranged at a position where the influence of the ferromagnetic body 1 is as great as possible. Preferably, the first Hall sensor 30 is therefore arranged near the magnet axis 21, on the side of the magnet 20 facing the ferromagnetic body 1. Depending on the specific design, the first Hall sensor 30 can be located at an axial distance below the magnet 35. closer to the object 3, as shown in Figure 1. It is also possible that the magnet 20 is provided at its lower end facing the object 3 with a receiving space for the first Hall sensor 30. In the case of a permanent magnet 20 however, it is preferred that the first Hall sensor 30 is disposed against the head end of the magnet 20. In the case of a magnet coil 20, the first Hall sensor 30 may be disposed within the interior space enclosed by the coil windings 22 23, but more preferably 5 just outside the bottom end of the coil. In the case of a magnetic coil 20, however, it is preferred that the coil be provided with a coil core, as known per se and not shown for the sake of simplicity; in that case it is preferred that the first Hall sensor 30 is arranged against the head end of the coil core.

In principe is het mogelijk dat het onderuiteinde van de magneet 20 of de sensor 30 het bovenoppervlak van de laag 2 raakt. Het heeft echter de voorkeur dat tussen de laag 2 enerzijds en de magneet 20 (en de eerste sensor 30) anderzijds 15 een slijtplaat of glijpaat is opgesteld, die ook weer is vastgemaakt aan de magneet 20. Aangezien dergelijke slijt-platen op zich bekend zijn, is deze ter wille van de eenvoud niet weergegeven.In principle, it is possible that the lower end of the magnet 20 or the sensor 30 touches the upper surface of the layer 2. However, it is preferable that between the layer 2 on the one hand and the magnet 20 (and the first sensor 30) on the other hand, a wear plate or sliding plate is arranged, which in turn is also attached to the magnet 20. Since such wear plates are known per se , it is not shown for the sake of simplicity.

De tweede Hallsensor 40 is bij voorkeur opgesteld aan de 20 tegenoverliggende kant van de magneet 20, nabij de magneetas 21. Afhankelijk van het specifieke ontwerp kan de tweede Hall-sensor 40 zich bevinden op een axiale afstand boven de magneet 20, verder van het voorwerp 3 af, zoals getoond in figuur 1.The second Hall sensor 40 is preferably arranged on the opposite side of the magnet 20, near the magnet axis 21. Depending on the specific design, the second Hall sensor 40 may be located at an axial distance above the magnet 20, further from the object 3, as shown in Figure 1.

Op vergelijkbare wijze als vermeld met betrekking tot de 25 eerste sensor 30 kan de tweede sensor zijn opgesteld binnen de magneet 20, in een speciale opneemruimte of binnen de door de spoelwikkelingen 22 omsloten binnenruimte 23, nabij het bovenuiteinde van de spoel, bij voorkeur uitgelijnd met de eerste Hall-sensor 30. In het geval van een permanente magneet 30 20 heeft het de voorkeur dat de tweede Hall-sensor 40 is aangebracht tegen het bovenste kopse uiteinde van de magneet 20. In het geval van een magneetspoel 20 heeft het de voorkeur dat de spoel is voorzien van een spoelkern, en dat de eerste Hall-sensor 30 is aangebracht tegen het kopse uiteinde van de 35 spoelkern.In a similar manner as mentioned with regard to the first sensor 30, the second sensor can be arranged inside the magnet 20, in a special receiving space or within the inner space 23 enclosed by the coil windings 22, near the upper end of the coil, preferably aligned with the first Hall sensor 30. In the case of a permanent magnet 30, it is preferred that the second Hall sensor 40 is arranged against the upper end of the magnet 20. In the case of a magnet coil 20, it is preferred that the coil is provided with a coil core, and that the first Hall sensor 30 is arranged against the head end of the coil core.

De inrichting 100 omvat voorts een besturingsorgaan 10, dat bijvoorbeeld kan zijn uitgevoerd als een geschikt geprogrammeerde microprocessor. Het besturingsorgaan 10 heeft ingangen en uitgangen gekoppeld met de probe 50. Meer in het 1027373- 6 bijzonder heeft het besturingsorgaan 10 een eerste stuur-uitgang 11 voor het leveren van een eerste werkstroom Cl aan de eerste Hall-sensor 30, en een eerste meetingang 12 voor het ontvangen van een eerste meetspanning SI van de eerste Hall-5 sensor 30. Voorts heeft het besturingsorgaan 10 een tweede stuuruitgang 13 voor het leveren van een tweede werkstroom C2 aan de tweede Hall-sensor 40, en een tweede meetingang 14 voor j het ontvangen van een tweede meetspanning SI van de tweede Hall-sensor 40. In het geval van een magneetspoel 20 kan het 10 besturingsorgaan 10 een derde stuuruitgang 15 hebben voor het leveren van een derde werkstroom C3 voor de spoel 20.The device 100 further comprises a control member 10, which may, for example, be designed as a suitably programmed microprocessor. The controller 10 has inputs and outputs coupled to the probe 50. More specifically, the controller 10 has a first control output 11 for supplying a first operating current C1 to the first Hall sensor 30, and a first meter input 12 for receiving a first measuring voltage S1 from the first Hall-5 sensor 30. Furthermore, the controller 10 has a second control output 13 for supplying a second operating current C2 to the second Hall sensor 40, and a second measuring input 14 for j receiving a second measuring voltage S1 from the second Hall sensor 40. In the case of a magnetic coil 20, the control member 10 may have a third control output 15 for supplying a third operating current C3 for the coil 20.

Het besturingsorgaan 10 heeft voorts een meetuitgang 19, en is ingericht om, op basis van de twee ontvangen sensor- j signalen SI en S2, bij die meetuitgang 19 een meetsignaal M te | 15 genereren dat op een betrouwbare wijze representatief is voor de dikte D van de laag 2.The control member 10 furthermore has a measuring output 19, and is arranged, on the basis of the two received sensor signals S1 and S2, to provide a measuring signal M at that measuring output 19. 15 which is reliably representative of the thickness D of the layer 2.

De werking is als volgt.The operation is as follows.

In een stationaire situatie levert elke sensor 30 en 40 een sensorsignaal, waarvan de precieze grootte afhangt van de 20 omstandigheden. Als de permeabiliteit van het ferromagnetisch lichaam 1 verandert, heeft dat op beide sensoren een vrijwel j even grote invloed. Door een geschikte bewerking van de beide sensorsignalen is het mogelijk om twee bewerkte signalen te verkrijgen die in hoofdzaak in gelijke mate gevoelig zijn voor 25 variaties in permeabiliteit; het verschil tussen beide bewerkte signalen is dan in hoofdzaak ongevoelig voor variaties in permeabiliteit. Als de afstand tussen de probe 50 en het voorwerp 3 verandert, heeft dat een vrij grote invloed op de vorm van de magnetische veldlijnen ter plaatse van de 30 eerste sensor 30 maar een aanzienlijk minder grote invloed op de vorm van de magnetische veldlijnen ter plaatse van de tweede sensor 40; het verschil tussen beide bewerkte signalen is dus gevoelig voor dergelijke afstandsvariaties, die bijvoorbeeld kunnen ontstaat als gevolg van variaties in de 35 dikte van de laag 2 wanneer de probe 50 in contact is met (of op constante afstand wordt gehouden van) de laag 2. De relatie tussen dit verschilsignaal en de afstandsvariaties kan worden onderzocht en opgeslagen in een ijktabel of gerepresenteerd door een ijklijn.In a stationary situation, each sensor 30 and 40 supplies a sensor signal, the precise size of which depends on the circumstances. If the permeability of the ferromagnetic body 1 changes, it has an almost equal influence on both sensors. By suitable processing of the two sensor signals, it is possible to obtain two processed signals which are substantially equally sensitive to variations in permeability; the difference between the two processed signals is then essentially insensitive to variations in permeability. If the distance between the probe 50 and the object 3 changes, this has a fairly large influence on the shape of the magnetic field lines at the location of the first sensor 30, but a considerably less significant influence on the shape of the magnetic field lines at the location of the second sensor 40; the difference between the two processed signals is thus sensitive to such distance variations, which may arise, for example, as a result of variations in the thickness of the layer 2 when the probe 50 is in contact with (or is kept at a constant distance from) the layer 2. The relationship between this difference signal and the distance variations can be investigated and stored in a calibration table or represented by a calibration line.

1027373" 71027373 "7

Bij voorkeur is de probe 50 zodanig uitgevoerd, dat de twee sensoren 30 en 40 thermisch goed met elkaar gekoppeld zijn. Eventuele temperatuur-veranderingen zullen dan in beide sensoren op vergelijkbare wijze een verandering veroorzaken in 5 de gevoeligheid. Dat betekent dat de gevoeligheid voor fluctuaties in permeabiliteit onderling gelijk blijft.The probe 50 is preferably embodied such that the two sensors 30 and 40 are thermally coupled to each other. Any temperature changes will then cause similar changes in sensitivity in both sensors. This means that the sensitivity to fluctuations in permeability remains the same.

Figuur 2 is een blokschema dat schematisch een voorkeurs-uitvoeringsvorm illustreert van het besturingsorgaan 10. In 10 deze voorkeursuitvoeringsvorm omvat het besturingsorgaan 10 een eerste analoge versterker 61 en een tweede analoge versterker 62. Het eerste sensorsignaal SI wordt toegevoerd aan een ingang van de eerste versterker 61, en het tweede sensorsignaal S2 wordt toegevoerd aan een ingang van de tweede 15 versterker 62. Beide versterkers 61 en 62 zijn onderling in hoofdzaak identiek (in het bijzonder hebben zij onderling in hoofdzaak gelijke versterkingsfactoren a), en zijn thermisch goed met elkaar gekoppeld. Bij voorkeur zijn beide versterkers onderdeel van eenzelfde halfgeleider-lichaam.Figure 2 is a block diagram schematically illustrating a preferred embodiment of the controller 10. In this preferred embodiment, the controller 10 comprises a first analog amplifier 61 and a second analog amplifier 62. The first sensor signal S1 is applied to an input of the first amplifier 61, and the second sensor signal S2 is applied to an input of the second amplifier 62. Both amplifiers 61 and 62 are substantially identical to each other (in particular, they have mutually substantially equal amplification factors a), and are thermally well coupled to each other . Both amplifiers are preferably part of the same semiconductor body.

20 Het analoge uitgangssignaal van de eerste versterker 61 wordt door een eerste analoog/digitaal-omzetter 71 omgezet in een digitaal signaal SI'. Evenzo wordt het analoge uitgangssignaal van de tweede versterker 62 door een tweede analoog/digitaal-omzetter 72 omgezet in een digitaal signaal, 25 dat vervolgens door een digitale vermenigvuldiger 73 wordt vermenigvuldigd met een factor β. Het resulterende digitale signaal S2'=ajSS2 wordt in een digitale aftrekker 74 afgetrokken van het eerste digitale signaal Sl'=ofSl (of omgekeerd), om het uitgangssignaal M te leveren.The analog output signal of the first amplifier 61 is converted by a first analog-to-digital converter 71 into a digital signal S1 '. The analogue output signal of the second amplifier 62 is likewise converted by a second analogue / digital converter 72 into a digital signal, which is subsequently multiplied by a digital multiplier 73 by a factor β. The resulting digital signal S2 '= ajSS2 is subtracted in a digital subtractor 74 from the first digital signal S1' = or S1 (or vice versa), to provide the output signal M.

30 Indien gewenst, kan het besturingsorgaan 10 zijn voorzien van een digitaal/analoog-omzetter (niet weergegeven) om het uitgangssignaal M om te zetten naar een analoog signaal, maar dit is ter wille van de eenvoud niet weergegeven.If desired, the controller 10 may be provided with a digital-to-analog converter (not shown) for converting the output signal M to an analog signal, but this is not shown for the sake of simplicity.

De waarde van de vermenigvuldigfactor β wordt zodanig 35 gekozen, dat de reacties van de twee digitale signalen SI' en S2' bij veranderingen in de permeabiliteit van het materiaal 1 onderling gelijk zijn; in formuleform: ÖS1'/ÖP - ÖS2,/ÖP, waarin P de permeabiliteit voorstelt. Het uitgangssignaal M is 1027373- 8 dan in goede mate onafhankelijk van de permeabiliteit P, van temperatuur-variaties, etc.The value of the multiplication factor β is chosen such that the reactions of the two digital signals S1 'and S2' are mutually equal with changes in the permeability of the material 1; in formula form: ÖS1 '/ ÖP - ÖS2, / ÖP, where P represents the permeability. The output signal M is 1027373-8 then to a good extent independent of the permeability P, of temperature variations, etc.

Figuur 3 is een schematische dwarsdoorsnede van de probe 5 50 die een constructie-detail illustreert. De sensoren 30 en 40 zijn aan weerszijden tegen de magneet 20 gedrukt en/of gelijmd. De combinatie van magneet 20 met de sensoren 30 en 40 is, ten minste gedeeltelijk, ingebed in een gietmassa 80, bijvoorbeeld een epoxy of een pasta, welke massa electrisch 10 isolerend en thermisch geleidend is. Aangezien dergelijke massa op zich bekend is, is een nadere uitleg daarvan niet nodig. De gietmassa heeft als gevolg dat de onderdelen van de probe 50 bij elkaar gehouden worden, beschermd worden, en dat er een goede thermische koppeling is tussen de twee sensoren 15 30 en 40.Figure 3 is a schematic cross-section of the probe 50 illustrating a constructional detail. The sensors 30 and 40 are pressed on both sides against the magnet 20 and / or glued. The combination of magnet 20 with sensors 30 and 40 is, at least partially, embedded in a casting mass 80, for example an epoxy or a paste, which mass is electrically insulating and thermally conductive. Since such mass is known per se, a further explanation thereof is not necessary. The casting mass has the consequence that the parts of the probe 50 are held together, protected, and that there is a good thermal coupling between the two sensors 30 and 40.

Figuur 4 is een schematische dwarsdoorsnede van een andere uitvoeringsvorm van de probe 50. Een eventuele gietmassa is in figuur 4 niet weergegeven.Figure 4 is a schematic cross-section of another embodiment of the probe 50. A possible casting mass is not shown in Figure 4.

20 In deze uitvoeringsvorm is tussen de magneet 20 en de eerste sensor 30 een eerste poolschoen 91 opgesteld, en is tussen de magneet 20 en de tweede sensor 40 een tweede poolschoen 92 opgesteld. De poolschoenen 91 en 92 zijn gemaakt van een goed magnetiseerbaar materiaal, bijvoorbeeld weekijzer, 25 zoals op zich bekend. De poolschoenen 91 en 92 hebben een contour die is aangepast aan de contour van de magneet 20. In een geschikte uitvoeringsvorm heeft de magneet 20 een cylinder-vorm met een cirkelvormige dwarscontour, en hebben de poolschoenen 91 en 92 de vorm van cirkel-ronde schijven met 30 bij voorkeur onderling gelijke diameters. De poolschoenen kunnen een axiale afmeting van enkele millimeters hebben. Dank zij dergelijke poolschoenen is er een betere koppeling tussen het magneetveld van de magneet 20 en het ferro-magnetische materiaal 1.In this embodiment, a first pole shoe 91 is arranged between the magnet 20 and the first sensor 30, and a second pole shoe 92 is arranged between the magnet 20 and the second sensor 40. The pole shoes 91 and 92 are made of a good magnetizable material, for example soft iron, as is known per se. The pole shoes 91 and 92 have a contour adapted to the contour of the magnet 20. In a suitable embodiment, the magnet 20 has a cylindrical shape with a circular cross contour, and the pole shoes 91 and 92 have the shape of circular-round discs with preferably mutually equal diameters. The pole shoes can have an axial dimension of a few millimeters. Thanks to such pole shoes, there is a better coupling between the magnetic field of the magnet 20 and the ferro-magnetic material 1.

35 Verder verdient het de voorkeur dat de tweede sensor 40 aan zijn van de magneet 20 af gerichte bovenoppervlak is voorzien van een sluitplaat 94, zoals eveneens géïllustreerd in figuur 4. De sluitplaat 94 is eveneens gemaakt van een goed magnetiseerbaar materiaal, bijvoorbeeld weekijzer, en kan 1027373- 9 identiek zijn aan de poolschoenen 91 en 92. Door de combinatie van de tweede poolschoen 92 en de sluitplaat 94 wordt bereikt, dat de veldlijnen van het magneetveld van de magneet 20 zich meer concentreren in de tweede sensor 40, waardoor de tweede 5 sensor 40 in nog mindere mate gevoelig is voor variaties in de dikte D van de laag 2 en in hogere mate gevoelig is voor factoren die het magneetveld beïnvloeden. Voorts is de tweede sensor 40 hierdoor minder gevoelig voor strooivelden. Al met verbetert hierdoor de waarde van de tweede sensor 40 als 10 referentie.It is further preferred that the second sensor 40 is provided on its upper surface facing away from the magnet 20 with a closing plate 94, as also illustrated in Figure 4. The closing plate 94 is also made of a good magnetizable material, for example soft iron, and 1027373-9 may be identical to the pole shoes 91 and 92. The combination of the second pole shoe 92 and the closing plate 94 ensures that the field lines of the magnetic field of the magnet 20 concentrate more in the second sensor 40, so that the second Sensor 40 is even less sensitive to variations in the thickness D of the layer 2 and is more sensitive to factors that influence the magnetic field. Furthermore, the second sensor 40 is therefore less sensitive to stray fields. All in all, this improves the value of the second sensor 40 as a reference.

Het apparaat 100 kan gecalibreerd worden door de probe 50 te plaatsen op een voorwerp dat identiek is aan de sluitplaat 94, zodat de hele opstelling symmetrisch is. Het dan 15 resulterende meetsignaal M wordt aangeduid als nul-signaal.The device 100 can be calibrated by placing the probe 50 on an object identical to the closure plate 94 so that the entire arrangement is symmetrical. The resulting measurement signal M is referred to as a zero signal.

De onderhavige uitvinding verschaft ook een methode voor het detecteren van scheuren in het materiaal 1. Zoals uitgelegd in het genoemde US patent 3.359.495 kan door een 20 magneetspoel een wisselstroom worden geleid, die een wisselend magneetveld opwekt, waardoor in het materiaal 1 een wervel-stroom wordt opgewekt. Die wervelstroom op zijn beurt wekt een secundair magneetveld op. De sterkte van de wervelstroom, en dus de sterkte van het secundaire magneetveld, en dus de 25 grootte van het meetsignaal, is afhankelijk van de electrische geleidings-eigenschappen van het materiaal 1. Indien zich in het materiaal een scheur bevindt, loodrecht op het materiaaloppervlak, wordt de wervelstroom opgebroken in twee (of meer) afzonderlijke wervelstromen, met als gevolg een veel lager 30 meetsignaal.The present invention also provides a method for detecting cracks in the material 1. As explained in the said US patent 3,359,495, an alternating current can be passed through a magnetic coil, which generates an alternating magnetic field, whereby a swirl in the material 1 power is generated. This eddy current in turn generates a secondary magnetic field. The strength of the eddy current, and thus the strength of the secondary magnetic field, and therefore the magnitude of the measurement signal, depends on the electrical conductivity properties of the material 1. If there is a crack in the material perpendicular to the material surface , the eddy current is broken into two (or more) separate eddy currents, resulting in a much lower measurement signal.

Voor het opwekken van dergelijke wervelstromen is echter een wisselend magneetveld met een vrij hoge frequentie nodig, typisch in de orde van 0,5 MHz. De wervelstromen ("eddy currents") spelen zich typisch af vlak bij het materiaal-35 oppervlak, zodat een meetsignaal weinig informatie bevat over de uitgestrektheid (diepte) van de scheur. Voorts is de bekende methode gevoelig voor oppervlakte-defecten zoals lokale verbrandingen, fluctuaties in permeabiliteit, etc.However, the generation of such eddy currents requires an alternating magnetic field with a fairly high frequency, typically in the order of 0.5 MHz. The eddy currents typically take place close to the material surface, so that a measurement signal contains little information about the extent (depth) of the crack. Furthermore, the known method is sensitive to surface defects such as local burns, fluctuations in permeability, etc.

“1027373- 10"1027373-10

De onderhavige uitvinding verschaft een scheurdetectie-methode die gebaseerd is op een ander meetprincipe. Daarbij wordt gebruik gemaakt van een probe 50 zoals in het voorgaande besproken, die over het oppervlak van het voorwerp 3 wordt 5 verplaatst, waarbij de afstand tot het voorwerp 3 constant gehouden wordt. De probe 50 kan daartoe glijdend over het oppervlak van het voorwerp 3 worden verplaatst, of rollend. In een de voorkeur genietende uitvoeringsvorm is de probe 50 gemonteerd aan een meettrein, op geringe afstand boven een 10 spoorrail, om scheurtjes in die spoorrail op te sporen.The present invention provides a crack detection method based on a different measuring principle. Use is herein made of a probe 50 as discussed above, which is displaced over the surface of the object 3, the distance to the object 3 being kept constant. To this end, the probe 50 can be moved slidingly over the surface of the object 3, or rolling. In a preferred embodiment, the probe 50 is mounted on a measurement train, a small distance above a rail, to detect cracks in that rail.

Figuur 5 is een grafiek die het verkregen meetsignaal M (verticale as) als functie van de tijd (horizontale as) illustreert. Wanneer er geen scheurtjes zijn, is het meetsignaal M vrijwel constant in de tijd, zoals het lijngedeelte 15 5.1 illustreert. Wanneer de probe 50 een scheur nadert, treedt er een rand-effect op: de magnetische veldlijnen blijven preferent in het ferromagnetisch lichaam 1, en kunnen dus moeilijk of niet de scheur oversteken. Hierdoor wordt de symmetrie van de magnetische veldlijnen verstoord, en zal het 20 aantal magnetische veldlijnen dat de onderste sensor 30 "voelt", verminderen. Dit effect treedt niet, of hooguit in verminderde mate, op bij de bovenste sensor 40. Bijgevolg neemt het meetsignaal M af, zoals het lijngedeelte 5.2 illustreert. Wanneer de probe 50 precies is uitgelijnd met de 25 scheur, kunnen de magnetische veldlijnen zich aan beide zijden van de scheur "verspreiden", zodat de verstoring ter plaatse van de onderste sensor 30 minder is en het meetsignaal M weer wat groter is, zoals het lijngedeelte 5.6 illustreert. Wanneer de probe 50 zich verwijdert van de scheur, neemt de verstoring 30 af en neemt het meetsignaal weer toe, zoals het lijngedeelte 5.3 illustreert. Wanneer de probe 50 zich buiten de invloedsfeer van de scheur bevindt, blijft het meetsignaal M weer vrijwel constant in de tijd, zoals het lijngedeelte 5.5 illustreert. Het meetsignaal M vertoont aldus een minimum 5.7, 35 waarbij de afstand X van dit minimum tot het normale niveau 5.1, 5.5 afhangt van de diepte van de betreffende scheur en de onderlinge snelheid tussen probe en scheur: bij een kleine en/of ondiepe scheur kan het magneetveld als het ware om de 10273Z35 11 scheur heen buigen, en is de verstoring minder dan in het geval van een grote en diepe scheur.Figure 5 is a graph illustrating the obtained measurement signal M (vertical axis) as a function of time (horizontal axis). When there are no cracks, the measurement signal M is almost constant in time, as the line section 5.1 illustrates. When the probe 50 approaches a crack, an edge effect occurs: the magnetic field lines preferentially remain in the ferromagnetic body 1, and can therefore hardly or not cross the crack. As a result, the symmetry of the magnetic field lines is disturbed, and the number of magnetic field lines that the lower sensor 30 "feels" will decrease. This effect does not occur, or at most to a lesser extent, at the upper sensor 40. Consequently, the measurement signal M decreases, as the line section 5.2 illustrates. When the probe 50 is precisely aligned with the crack, the magnetic field lines can "spread" on both sides of the crack, so that the disturbance at the lower sensor 30 is less and the measurement signal M is again somewhat larger, such as the line section 5.6. As the probe 50 moves away from the crack, the disturbance 30 decreases and the measurement signal increases again, as the line portion 5.3 illustrates. When the probe 50 is outside the sphere of influence of the crack, the measurement signal M again remains virtually constant over time, as the line portion 5.5 illustrates. The measuring signal M thus has a minimum 5.7, 35, wherein the distance X from this minimum to the normal level 5.1, 5.5 depends on the depth of the relevant crack and the mutual speed between probe and crack: in the case of a small and / or shallow crack the magnetic field, as it were, bend around the crack, and the disturbance is less than in the case of a large and deep crack.

5 Het zal voor een deskundige duidelijk zijn dat de uitvinding niet is beperkt tot de in het voorgaande besproken uitvoeringsvoorbeelden, maar dat diverse varianten en modificaties mogelijk zijn binnen de beschermingsomvang van de uitvinding zoals gedefinieerd in de aangehechte conclusies.It will be clear to a person skilled in the art that the invention is not limited to the exemplary embodiments discussed above, but that various variants and modifications are possible within the scope of the invention as defined in the appended claims.

10 Zo is het bijvoorbeeld mogelijk dat de magneet 20 twee of meer magneetsegmenten omvat, axiaal in eikaars verlengde opgesteld. Voorts is het mogelijk dat de sluitplaat 94 een magneet is.For example, it is possible that the magnet 20 comprises two or more magnet segments, arranged axially in line with each other. Furthermore, it is possible that the closing plate 94 is a magnet.

In het voorgaande is onder verwijzing naar figuur 5 de 15 reactie van het meetsignaal M op de aanwezigheid van een scheur uitgelegd. Daarbij is er van uitgegaan, dat het meetsignaal M wordt verkregen door het tweede sensor-signaal af te trekken van het eerste sensor-signaal. Omgekeerd is het ook mogelijk dat het eerste sensor-signaal wordt afgetrokken 20 van het tweede sensor-signaal, in welk geval het gedrag van het meetsignaal M bij nadering van een scheur gespiegeld is ten opzichte van het in figuur 5 geïllustreerde gedrag, zoals voor een deskundige duidelijk zal zijn.In the foregoing, with reference to Fig. 5, the response of the measurement signal M to the presence of a crack has been explained. It is assumed that the measurement signal M is obtained by subtracting the second sensor signal from the first sensor signal. Conversely, it is also possible that the first sensor signal is subtracted from the second sensor signal, in which case the behavior of the measurement signal M upon approaching a crack is mirrored with respect to the behavior illustrated in Figure 5, such as for a expert will be clear.

In het voorgaande is de onderhavige uitvinding uitgelegd 25 onder verwijzing naar blokdiagrammen, die functionele blokken van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding illustreren. Het moge duidelijk zijn dat één of meer van deze functionele blokken geïmplementeerd kunnen worden in hardware, waarbij de functie van dergelijke functionele blokken wordt 30 uitgevoerd door individuele hardware componenten, maar het is ook mogelijk één of meer van deze functionele blokken geïmplementeerd worden in software, zo dat de functie van een dergelijk functioneel blok wordt uitgevoerd door één of meerdere programmaregels van een computerprogramma of door een 35 programmeerbare inrichting zoals een microprocessor, microcontroller, digitaal-signaalprocessor, etc.In the foregoing, the present invention has been explained with reference to block diagrams illustrating functional blocks of the device according to the present invention. It will be clear that one or more of these functional blocks can be implemented in hardware, the function of such functional blocks being performed by individual hardware components, but it is also possible to implement one or more of these functional blocks in software, such that the function of such a functional block is performed by one or more program lines of a computer program or by a programmable device such as a microprocessor, microcontroller, digital signal processor, etc.

*027373-* 027373-

Claims (20)

1. Inrichting (100) voor het genereren van een meetsignaal (M) dat indicatief is voor oppervlakte-eigenschappen van een voorwerp (3) dat in hoofdzaak is vervaardigd van een ferro-magnetisch materiaal (1), welke inrichting omvat: 5 ten minste één constante magneet (20) met een magneetas (21); twee magneetveld-sensoren (30; 40), opgesteld bij onderling verschillende axiale posities met betrekking tot de genoemde magneetas (21) ; een besturingsorgaan (10), voorzien van ingangen (12; 14) 10 gekoppeld met de magneetveld-sensoren (30; 40) voor het ontvangen van de door deze magneetveld-sensoren (30; 40) gegenereerde sensorsignalen (SI; S2), en voorzien van een uitgang (19) voor het leveren van het meetsignaal (M); en waarbij het besturingsorgaan (10) is ingericht voor het 15 genereren van het meetsignaal (M) op basis van de van beide magneetveld-sensoren (30; 40) ontvangen sensorsignalen (SI; S2) .Device (100) for generating a measurement signal (M) indicative of surface properties of an object (3) which is substantially made of a ferromagnetic material (1), which device comprises: at least one constant magnet (20) with a magnet axis (21); two magnetic field sensors (30; 40) arranged at mutually different axial positions with respect to said magnetic axis (21); a controller (10) provided with inputs (12; 14) 10 coupled to the magnetic field sensors (30; 40) for receiving the sensor signals (S1; S2) generated by these magnetic field sensors (30; 40), and provided with an output (19) for supplying the measurement signal (M); and wherein the control member (10) is adapted to generate the measurement signal (M) on the basis of the sensor signals (S1; S2) received from both magnetic field sensors (30; 40). 2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij het besturings-20 orgaan (10) is ingericht om het meetsignaal (M) uit te rekenen volgens de formule M = aSl - a|0S2 waarbij SI en S2 de sensorsignalen van beide magneetveld-sensoren (30; 40) zijn, 25 en waarbij a en β vermenigvuldigfactoren zijn.2. Device as claimed in claim 1, wherein the control member (10) is adapted to calculate the measuring signal (M) according to the formula M = aS1 - a | 0S2, wherein S1 and S2 are the sensor signals of both magnetic field sensors (30). 40), 25 and where a and β are multiplication factors. 3. Inrichting volgens conclusie 2, waarbij het besturingsorgaan (10) omvat: een eerste analoge versterker (61) met een versterkingsfactor 30 (of) die gekoppeld is voor het ontvangen van het eerste sensorsignaal (SI) van de eerste magneetveld-sensor (30); een tweede analoge versterker (62) met een versterkingsfactor (or) die gekoppeld is voor het ontvangen van het tweede sensorsignaal (S2) van de tweede magneetveld-sensor (40); 35 een eerste analoog/digitaal-omzetter (71) die is ingericht om het analoge uitgangssignaal van de eerste versterker (61) om 1027373- te zetten in een eerste digitaal signaal (SI'); een tweede analoog/digitaal-omzetter (72) die is ingericht om het analoge uitgangssignaal van de tweede versterker (62) om te zetten in een tweede digitaal signaal; 5 een digitale vermenigvuldiger (73) die is ingericht om het digitale uitgangssignaal van de tweede analoog/digitaal-omzetter (72) digitaal te vermenigvuldigen met een factor (jS) ; een digitale aftrekker (74) die is ingericht om het digitale uitgangssignaal (S2') van de tweede analoog/digitaal-omzetter 10 (72) en het digitale uitgangssignaal (SI') van de eerste analoog/digitaal-omzetter (71) digitaal van elkaar af te trekken om het uitgangssignaal (M) te leveren.The device of claim 2, wherein the controller (10) comprises: a first analog amplifier (61) with a gain factor 30 (or) coupled to receive the first sensor signal (S1) from the first magnetic field sensor (30) ); a second analog amplifier (62) with a gain factor (or) coupled to receive the second sensor signal (S2) from the second magnetic field sensor (40); A first analog to digital converter (71) adapted to convert the analog output signal from the first amplifier (61) into a first digital signal (S1 '); a second analog to digital converter (72) adapted to convert the analog output signal from the second amplifier (62) into a second digital signal; 5 a digital multiplier (73) adapted to digitally multiply the digital output signal of the second analog-to-digital converter (72) by a factor (jS); a digital subtractor (74) adapted to digitally output the digital output signal (S2 ') from the second analog-to-digital converter 10 (72) and the digital output signal (S1') from the first analog-to-digital converter (71) subtract each other to provide the output signal (M). 4. Inrichting volgens conclusie 3, waarbij de waarde van de 15 vermenigvuldigfactor (jS) zodanig is gekozen, dat de reacties van de twee digitale signalen (SI') en (S2') bij veranderingen in de permeabiliteit van het materiaal (1) onderling in hoofdzaak gelijk zijn.4. Device as claimed in claim 3, wherein the value of the multiplication factor (jS) is chosen such that the reactions of the two digital signals (S1 ') and (S2') with changes in the permeability of the material (1) to each other are essentially the same. 5. Inrichting volgens conclusie 3 of 4, waarbij beide analoge versterkers (61 en 62) onderling in hoofdzaak identiek zijn.Device according to claim 3 or 4, wherein both analogue amplifiers (61 and 62) are substantially identical to each other. 6. Inrichting volgens een willekeurige der conclusies 3-5, waarbij beide analoge versterkers (61 en 62) thermisch goed 25 met elkaar gekoppeld zijn.6. Device as claimed in any of the claims 3-5, wherein both analogue amplifiers (61 and 62) are thermally well coupled to each other. 7. Inrichting volgens een willekeurige der conclusies 3-6, waarbij beide analoge versterkers (61 en 62) onderdeel van eenzelfde halfgeleider-lichaam zijn. 30Device according to any of claims 3-6, wherein both analogue amplifiers (61 and 62) are part of the same semiconductor body. 30 8. Inrichting volgens een willekeurige der voorgaande conclusies, waarbij de twee magneetveld-sensoren (30; 40) thermisch goed met elkaar gekoppeld zijn.Device according to any of the preceding claims, wherein the two magnetic field sensors (30; 40) are thermally coupled to each other. 9. Inrichting volgens conclusie 8, waarbij de combinatie van magneet (20) met de sensoren (30 en 40), ten minste gedeeltelijk, is ingebed in een gietmassa (80), bijvoorbeeld een epoxy of een pasta, welke massa electrisch isolerend en thermisch geleidend is. 1027373-Device according to claim 8, wherein the combination of magnet (20) with the sensors (30 and 40) is, at least partially, embedded in a casting compound (80), for example an epoxy or a paste, which mass is electrically insulating and thermally conductive. 1027373- 10. Inrichting volgens een willekeurige der voorgaande conclusies, voorts omvattende: een tussen de magneet (20) en de eerste sensor (30) opgestelde 5 eerste poolschoen (91) , en een tussen de magneet (20) en de I tweede sensor (40) opgestelde tweede poolschoen (92); i waarbij de twee poolschoenen (91 en 92) zijn gemaakt van een goed magnetiseerbaar materiaal.10. Device as claimed in any of the foregoing claims, further comprising: a first pole shoe (91) arranged between the magnet (20) and the first sensor (30), and a second sensor (40) between the magnet (20) and the second sensor (40) ) arranged second pole shoe (92); i wherein the two pole shoes (91 and 92) are made of a good magnetizable material. 11. Inrichting volgens een willekeurige der voorgaande conclusies, waarbij de tweede sensor (40) aan zijn van de magneet (20) af gerichte oppervlak is voorzien van een sluitplaat (94), gemaakt van een goed magnetiseerbaar materiaal.Device according to any of the preceding claims, wherein the second sensor (40) is provided on its surface facing away from the magnet (20) with a closing plate (94) made of a good magnetizable material. 12. Inrichting volgens een willekeurige der voorgaande conclusies, waarbij het meetsignaal (M) indicatief is voor de dikte (D) van een niet-ferromagnetische laag (2) op het ferro-magnetische materiaal (1).Device according to any of the preceding claims, wherein the measurement signal (M) is indicative of the thickness (D) of a non-ferromagnetic layer (2) on the ferromagnetic material (1). 13. Inrichting volgens een willekeurige der voorgaande conclusies, waarbij het meetsignaal (M) indicatief is voor de aanwezigheid van een scheur in het ferro-magnetische materiaal (1) .Device according to any of the preceding claims, wherein the measurement signal (M) is indicative of the presence of a crack in the ferromagnetic material (1). 14. Inrichting volgens een willekeurige der voorgaande conclusies, waarbij de magneet (20) een permanente magneet i omvat.Device according to any of the preceding claims, wherein the magnet (20) comprises a permanent magnet. 15. Inrichting volgens een willekeurige der voorgaande 30 conclusies, waarbij de magneet (20) een magneetspoel omvat, met spoelwikkelingen (22), en waarbij het besturingsorgaan (10) een stuuruitgang (15) heeft voor het leveren van een gelijkstroom-stuursignaal (C3) voor de spoel (20).15. Device as claimed in any of the foregoing claims, wherein the magnet (20) comprises a magnetic coil, with coil windings (22), and wherein the control member (10) has a control output (15) for supplying a direct current control signal (C3) ) for the coil (20). 16. Inrichting volgens een willekeurige der voorgaande conclusies, waarbij een magneetveld-sensor (30; 40) een Hall-sensor omvat. 1027373-Device according to any of the preceding claims, wherein a magnetic field sensor (30; 40) comprises a Hall sensor. 1027373- 17. Inrichting volgens een willekeurige der voorgaande conclusies, waarbij de twee magneetveld-sensoren (30; 40) onderling identiek zijn.Device according to any of the preceding claims, wherein the two magnetic field sensors (30; 40) are mutually identical. 18. Inrichting volgens een willekeurige der voorgaande conclusies, waarbij de twee magneetveld-sensoren (30; 40) zijn ! opgesteld bij de axiale uiteinden van de magneet (20). i iDevice according to any of the preceding claims, wherein the two magnetic field sensors (30; 40) are! arranged at the axial ends of the magnet (20). i i 19. Inrichting volgens een willekeurige der voorgaande I 10 conclusies, waarbij de magneet (20) een permanente magneet is, | en waarbij de twee magneetveld-sensoren (30; 40) zijn aangebracht tegen de axiale uiteinden van de magneet (20).Device according to any of the preceding claims, wherein the magnet (20) is a permanent magnet and wherein the two magnetic field sensors (30; 40) are arranged against the axial ends of the magnet (20). 20. Inrichting volgens een willekeurige der voorgaande 15 conclusies, waarbij de magneet (20) een magneetspoel is met een kernlichaam, en waarbij de twee magneetveld-sensoren (30; 40) zijn aangebracht tegen de axiale uiteinden van het kernlichaam. j 102737,3-20. Device as claimed in any of the foregoing claims, wherein the magnet (20) is a magnetic coil with a core body, and wherein the two magnetic field sensors (30; 40) are arranged against the axial ends of the core body. j 102737.3-
NL1027373A 2004-10-29 2004-10-29 Method and device for non-destructive examination of an object. NL1027373C2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1027373A NL1027373C2 (en) 2004-10-29 2004-10-29 Method and device for non-destructive examination of an object.
EP05797956A EP1943477A1 (en) 2004-10-29 2005-10-24 Device for non-destructively examining an object
PCT/NL2005/000760 WO2006046859A1 (en) 2004-10-29 2005-10-24 Device for non-destructively examining an object

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1027373 2004-10-29
NL1027373A NL1027373C2 (en) 2004-10-29 2004-10-29 Method and device for non-destructive examination of an object.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1027373C2 true NL1027373C2 (en) 2006-05-03

Family

ID=34974304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1027373A NL1027373C2 (en) 2004-10-29 2004-10-29 Method and device for non-destructive examination of an object.

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1943477A1 (en)
NL (1) NL1027373C2 (en)
WO (1) WO2006046859A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2601158A (en) * 2020-11-20 2022-05-25 Elcometer Ltd Coating thickness measurement instrument
CN115372458A (en) * 2022-09-01 2022-11-22 国家石油天然气管网集团有限公司 Device and method for dynamically detecting cracks

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3496458A (en) * 1966-10-20 1970-02-17 Donald Edgar Bromley Method and apparatus for detecting and measuring cracks in metal structures
US3922599A (en) * 1973-09-12 1975-11-25 Nix Steingroeve Elektro Physik A.C. electromagnetic thickness gauge utilizing premagnetization of the gauge core to render sensitivity independent of thickness
US4716366A (en) * 1984-06-30 1987-12-29 Nippon Kokan K.K. Eddy current distance signal apparatus with temperature change compensation means
EP0305591A2 (en) * 1982-05-13 1989-03-08 C.A. Weidmüller GmbH & Co. Inductive sensor arrangement and measuring arrangement for its use
GB2306009A (en) * 1995-10-05 1997-04-23 Elcometer Instr Ltd Coating thickness gauge
US20020008511A1 (en) * 2000-07-06 2002-01-24 Colin Davies Dual mode coating thickness measuring instrument

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3496458A (en) * 1966-10-20 1970-02-17 Donald Edgar Bromley Method and apparatus for detecting and measuring cracks in metal structures
US3922599A (en) * 1973-09-12 1975-11-25 Nix Steingroeve Elektro Physik A.C. electromagnetic thickness gauge utilizing premagnetization of the gauge core to render sensitivity independent of thickness
EP0305591A2 (en) * 1982-05-13 1989-03-08 C.A. Weidmüller GmbH & Co. Inductive sensor arrangement and measuring arrangement for its use
US4716366A (en) * 1984-06-30 1987-12-29 Nippon Kokan K.K. Eddy current distance signal apparatus with temperature change compensation means
GB2306009A (en) * 1995-10-05 1997-04-23 Elcometer Instr Ltd Coating thickness gauge
US20020008511A1 (en) * 2000-07-06 2002-01-24 Colin Davies Dual mode coating thickness measuring instrument

Also Published As

Publication number Publication date
EP1943477A1 (en) 2008-07-16
WO2006046859A1 (en) 2006-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tsukada et al. Detection of inner corrosion of steel construction using magnetic resistance sensor and magnetic spectroscopy analysis
Tsukada et al. Detection of back-side pit on a ferrous plate by magnetic flux leakage method with analyzing magnetic field vector
US20120253696A1 (en) Methods and apparatus for the inspection of plates and pipe walls
Aguila-Muñoz et al. A magnetic perturbation GMR-based probe for the nondestructive evaluation of surface cracks in ferromagnetic steels
Cheng Magnetic flux leakage testing of reverse side wall-thinning by using very low strength magnetization
Gasparics et al. Improvement of ECT probes based on Fluxset-type magnetic field sensor
NL1027373C2 (en) Method and device for non-destructive examination of an object.
US20150276675A1 (en) Alternating Current Field Measurement System
Tumanski A multi-coil sensor for tangential magnetic field investigations
JP2009103534A (en) Magnetic measurement apparatus
CN112444219A (en) Non-contact ultrasonic electromagnetic coating thickness measuring method and detection device thereof
EP3159854B1 (en) Coin detection system
JP4192708B2 (en) Magnetic sensor
Ripka et al. AMR proximity sensor with inherent demodulation
JP3743191B2 (en) Eddy current testing
JP5013363B2 (en) Nondestructive inspection equipment
KR102116120B1 (en) Appratus for identifying metallic foreign components
Deyneka et al. Non-destructive testing of ferromagnetic materials using hand inductive sensor
JP3019714B2 (en) Measuring device for incremental permeability of magnetic steel sheet
JP2005315732A (en) Instrument for measuring displacement of ferromagnetic body
JPS6398501A (en) Method for forming part to be detected in linear position detector
RU2577083C1 (en) Electromagnetic transducer
RU103926U1 (en) ELECTROMAGNETIC CONVERTER TO DEFECTOSCOPE
KR100267612B1 (en) Apparatus for measuring the thickness of non magnetic coating
Gorkunov et al. Study of arrangement efficiency of hall sensors of an attachable magnetic instrument used for recording the coercive force of a local area of an article

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20120501