WO2020200555A1 - Method for testing components, in particular injector retaining bodies - Google Patents

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WO2020200555A1
WO2020200555A1 PCT/EP2020/053124 EP2020053124W WO2020200555A1 WO 2020200555 A1 WO2020200555 A1 WO 2020200555A1 EP 2020053124 W EP2020053124 W EP 2020053124W WO 2020200555 A1 WO2020200555 A1 WO 2020200555A1
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component
magnetic field
measurements
tested
barkhausen noise
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PCT/EP2020/053124
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German (de)
French (fr)
Inventor
Jonas Scherer
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G01N27/725—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables by using magneto-acoustical effects or the Barkhausen effect

Definitions

  • the invention relates to a method for testing components, in particular injector holding bodies, and also to a device which is used in particular to implement such a method.
  • Barkhausen noise is based on the fact that in a slowly changing magnetic field there is a change in the magnetization of a ferromagnetic material, this change occurring in Barkhausen jumps due to the shifts of so-called domains in the material's microstructure, which can be detected as electrical noise signals.
  • a method for testing a component based on Barkhausen noise in which a large number of Barkhausen noise signals are processed, which were or are detected at measurement positions along the surface of the component with a measuring device, with means of a Computer unit from the measurement positions and the associated Barkhausen noise signals, a measurement matrix is formed which contains the recorded Barkhausen noise signals as entries. Furthermore, a plurality of characteristics are specified, each of which represents at least one cause of manufacturing errors in the component, each characteristic being assigned a processing of the measurement matrix, the processing being specific for the respective characteristic, and finally the measurement matrix of the associated with each characteristic is subjected to orderly processing, whereby a severity of the respective characteristic is determined.
  • the The surface of the component to be tested can be scanned in a time-consuming manner at many measuring positions with a measuring device in a locally resolved manner in order to form a measuring matrix which enables a meaningful evaluation.
  • the method according to the invention comprises the method steps of a) performing measurements on the component to be tested, the individual measurements differing from one another by changing at least one input variable, with Barkhausen noise signals of the component to be tested depending on an external magnetic field than Response behavior are recorded, b) determining a respective course of the Barkhausen noise signals in the respective measurements, c) evaluating the respectively determined courses of the Barkhausen noise signals in the individual measurements of the measurement series using at least one predetermined evaluation criterion to determine characteristic values for the component to determine the d) comparing the characteristic values determined on the basis of the at least one pre-determined evaluation criterion for the component to be tested with reference values of reference components v corresponding thereto with regard to the at least one evaluation criterion on at least two different quality classes, with the reference values being or being determined in a learning phase analogous to steps a) to c), and
  • the basic idea of the invention is that the component is magnetized as a function of an external magnetic field and the Barkhausen noise is recorded in each individual measurement of a series of measurements, the successive Change of a magnetic input variable from measurement to measurement of a series of measurements leads to different output signals of the Barkhausen roughness in the respective measurements.
  • the measurements in a series of measurements therefore differ from one another in terms of the different output signals, which - based on empirical studies on components of different quality levels - represent a measure for assessing the material quality of a component.
  • the respective course of the Barkhausen noise signals is determined in each measurement, whereupon the courses are standardized by means of the at least serving to detect distinctive sections or features in the courses Evaluation criteria are analyzed in order to gain characteristic values of the component, which are then compared with characteristic reference values of reference components which belong to a previously known quality class. To obtain the reference values, the reference components were or will be subjected to the same process steps a) to c) as for the test item.
  • the classification is based on the level of the statistically determined degree of correspondence between the characteristic values of the component and the reference values of those reference components that belong to a certain quality class.
  • An advantageous embodiment of the invention can consist in that, as the at least one input variable, the maximum magnetic field strength of the external magnetic field is changed from measurement to measurement within the measurement series, with the respective maximum magnetic field strength causing a reversal point in a hysteresis loop for magnetizing the to test component is set.
  • the turning point in the hysteresis loop marks the so-called saturation and the input variable therefore represents the dynamic range of the magnetic field strength that extends from negative to positive saturation.
  • the maximum magnetic field strength is expediently increased in stages from measurement to measurement as the input variable, the incremental increase taking place evenly spaced apart.
  • An embodiment of the invention that is expedient from an evaluation point of view can consist in the fact that in the measurements the respective profile of the bar house noise signals is formed by an envelope which follows the signal peaks of the bar house noise signals.
  • a large number of evaluation criteria are used, since the reliability of a classification prognosis for a component to be tested increases with the number of evaluation criteria used.
  • Empirical studies show that a reliable classification of test objects is possible if the amplitude difference between a minimum and a maximum in the respective course of the envelope of a measurement is recorded with one of the evaluation criteria, if one with another evaluation criterion from the multitude of evaluation criteria magnetic field strength of the external magnetic field is detected, in which the envelope of a respective course of a measurement has a minimum, and if with yet another evaluation criterion from the multitude of evaluation criteria, an amplitude difference between respective envelopes of measurements within the measurement series with a magnetic field strength of the outer Magnetic field is detected where the envelope of one of the measurements has a minimum.
  • a further evaluation criterion can detect the steepness of edge sections of a maximum in the respective course.
  • a preferred embodiment of the invention is that rolled components are selected as reference components, which define a quality class of high-quality components, since such components have undergone significantly quality-increasing treatment during the manufacturing process due to the defined introduction of residual stresses.
  • the non-roller-burnished components are selected as reference components, which define a quality class of low-quality components, since such components do not undergo a quality-increasing roller burnishing treatment during the manufacturing process.
  • a device which is used in particular to carry out such a method comprises means for changing at least one input variable and means for carrying out measurements on a component to be tested in order to detect bar house noise signals as a function of an external magnetic field, and also means for determining of a respective course of the Barkhausen noise signals in the respective measurements, for evaluating the respectively determined courses of the Barkhausen noise signals of the individual measurements using at least one predetermined evaluation criterion in order to determine characteristic values for the component, for comparing the based on the at least one predetermined evaluation criterion for the component to be tested determined characteristic values with regard to the at least one evaluation criterion corresponding reference values of reference components of at least two different quality classes, and to classify the test component n component based on the comparison, with a data storage device being provided in order to provide the reference values for comparison and classification.
  • the device is suitable, for example, as a test stand for use in a production line.
  • 1A shows a measurement diagram in which a solid measurement curve reproduces Barkhausen noise signals of a component detected by means of a measurement coil as a function of time, the time t being plotted along the abscissa while the Barkhausen voltage U BH is shown along the ordinate, and a dashed measurement curve shows the current curve in an reproduces the coil of an electromagnet as a function of time t, with this current curve impressing the component with the magnetic field that generates the Barkhausen noise,
  • FIG. 1B shows a highly schematic block diagram of a measuring device which is used to record and evaluate measuring diagrams
  • FIG. 2 shows a diagram which has the measurement curve with the Barkhausen noise signals from FIG. 1 and also a curve which, as an envelope, hugs the positive signal peaks of the Barkhausen noise signals of the measurement curve, the time t being plotted along the abscissa, while along the Ordinate shows the Barkhausen noise voltage UBN,
  • FIG. 3 shows a diagram with the envelope of FIG. 2, the magnetic field strength H being plotted along the abs vitesa, while the Barkhausen noise voltage U BN is shown in arbitrary units along the ordina,
  • 4A is a measurement diagram with hysteresis curves which are used to magnetize a respective component and, according to the respective maximum magnetic field strength H max , have control ranges of different sizes, which extend between the reversal points of the respective hysteresis loop, with the ones used to control an electromagnet along the abscissa Current strength I (in ampere units) is plotted as a measure of the magnetic field strength H, while the magnetic flux density B is shown along the ordinate,
  • Fig. 4B is a diagram with the current control according to FIG BN is represented in arbitrary units
  • Fig. 4C is a diagram with the current control according to Fig. 4A korrespondie generating curves of the envelope at different maximum field strength ken for an injector holding body that is not rolled, the magnetic field strength H being plotted in arbitrary units along the abscissa, while the Barkhausen noise voltage U BN is shown in arbitrary units along the ordinate,
  • 5A is a diagram with two curves of an envelope with different maximum field strengths for a rolled injector holder body as a test object to illustrate a first evaluation criterion for detecting one of several characteristics, with the magnetic field strength H in arbitrary units along the abscissa is plotted while the Barkhausen noise voltage UBN is shown in arbitrary units along the ordinate,
  • Fig. 5B is a diagram similar to Fig. 5A, but for a non-rolled Injektorhal tek stresses as the test object to clarify the first evaluation criterion,
  • 6A is a diagram with two curves of an envelope with different maximum field strengths for a rolled injector holding body as a test object to illustrate a second evaluation criterion for detecting one of several characteristics, the magnetic field strength H in arbitrary units along the abscissa is plotted while the Barkhausen noise voltage UBN is shown in arbitrary units along the ordinate,
  • FIG. 6B shows a diagram analogous to FIG. 6A, but for a non-rolled injector holder as the test object, in order to illustrate the second evaluation criterion
  • FIG. 7 shows a flow chart with essential method steps of the method according to the invention.
  • FIG. 1A shows an example of a measurement diagram which uses a measurement curve 1 to reproduce the magnetic response behavior of an injector holding body as a typical component as a function of time t, with the time along the abscissa t is plotted, while the Barkhausen noise voltage UBH of the component is shown along the ordinate;
  • Fig. 1B shows a diagram of a measuring device 10, which is used to record a measurement diagram shown in FIG. 1A and essentially a magnet 11 with an excitation coil 11 ' serving for its current control, a Hall probe 12 arranged on an outer surface of the magnet 11 for Measuring the magnetic field strength H, a sensor coil 13 and an evaluation and control device 15, which is designed in the mecanicsbei game as a processor device or computer device.
  • an injector holding body 14 is received as a test object, which can be magnetized via its key surfaces, while inside the injector holding body 14 the sensor coil 13 is used to measure the Barkhausen noise voltage.
  • the evaluation and control device 15 controls the excitation coil 11 ' via an electrical connection line 15 ' and records measured values of the Hall probe 12 via an electrical connection line 15 " and of the sensor coil 13 via a further connection line 15 "'to output the recorded measured values to evaluate, reference data records stored in an internal reference database 15-1 being retrievable and processable.
  • FIG. 2 shows a diagram with the measurement curve 1 from FIG. 1 and a curve 3 which, as an envelope, follows the positive signal peaks of the Barkhausen noise signals of measurement curve 1 and thereby records the course of the positive signal maxima.
  • the envelope 3 is calculated on the basis of the intensity maxima of the noise signals and their smoothing by means of the evaluation and control device 15 and is used as the basis for the further evaluation, which will be explained below.
  • the envelope 3 has as characteristics successively a rising edge 20, a local maximum 21, a first minimum 22, a second maximum 23, a second local minimum 24, a third maximum 25, and a flank 26 falling from there.
  • FIG. 4B shows a diagram with curve progressions of the envelope 3 at different maximum field strengths H max (as the respective input variable) for a rolled injector holding body, which is classified as a qualitatively good reference component due to the rolling treatment and the internal stresses introduced in a defined manner
  • FIG. 4C shows a diagram with curves of the course of the envelope 3 at different maximum field strengths H max (as the respective input variable) for an injector holding body in which the manufacturing process took place without quality-increasing roller burnishing treatment.
  • the maximum 30 on the right-hand side of the individual curves remains at approximately the same intensity level, but the position of the maximum 30 shifts on the abscissa with a successively higher hysteresis reversal point of the maximum magnetic field strength H max - corresponding to the in 4A shows hysteresis loops - towards higher magnetic field strengths H; for injector holding bodies without rolling treatment, on the other hand, the intensity level of the right-hand maximum 30 'increases successively with increasing magnetic field strength, although its position on the abscissa remains approximately invariant and only the falling flank of the maximum 30 ' shifts towards higher magnetic field strengths H.
  • FIGS. 4B and 4C - as also in the diagrams according to FIGS. 5A and 5B as well as FIGS. 6A and 6B - are based on measurements which differ from one another from a technical measurement point of view, that the input variable, ie the maximum magnetic field strength H max , which defines the positive reversal point of the respective hysteresis loop, is changed in each case in accordance with the hysteresis loops shown in FIG. 4A, which differ by borrowed large modulation ranges differ from each other with regard to their reversal points.
  • H max maximum magnetic field strength
  • the first evaluation criterion one of several characteristics of a respective envelope is determined; This is exemplified by the curve 41 or 41 'of the Einhül ends in Fig. 5A and 5B, with the evaluation criterion denoted by the reference AK1 amplitude difference between a Mi minimum 41-1 or 41 ' -1 and one on the abscissa on the right side to the immediately adjacent peak is detected 41-2, 41 '-2 of the respective envelope.
  • 6A and 6B serve to illustrate two further Ausensekrite rien, which are manifested by the reference numerals AK2 and AK3, and each show a diagram with two curves 50, 51 and 50 ' , 51 ' of an envelope on the one hand for a rolled one Injector holding body (according to FIG. 6A) and on the other hand for a non-rolled injector holding body (according to FIG.
  • the two envelopes in the respective diagrams differing only in that in the respective curve profile 50 and 50 ' one
  • the second evaluation criterion is used to determine another of several characteristics of a respective envelope; by way of example, this is at hand of the curve 50 or 50 'of the envelope in FIGS.
  • the reference numeral AK2 the position of the minimum 50-1 and 50 -l of each envelope along the abscissa, that is, the is magnetic field strength detected or determined, at which the minimum 50-1 and 50 'occurs -l.
  • Such distinctive sections or features can include, for example, the steepness of flanks in the curves.
  • a flow diagram 100 with the essential method steps of the test method according to the invention shows a flow diagram 100 with the essential method steps of the test method according to the invention.
  • a first step 110 a plurality of Barkhausen measurements are carried out on the component to be tested, which differ from one another by changing the input variable;
  • the excitation current in the excitation coil 11 'of the electromagnet 11 and thus the magnetic field strength H is varied in a standardized, graduated manner with each measurement (FIG. 4A), so that in the embodiment - as shown in FIG. 4A It can be seen - six measurements result for each test object, the maximum magnetic field strength H max , ie the control range of the respective underlying hysteresis loop, being increased from 0.5 to 0.9 in 0.1 steps.
  • the signal maxima of the Barkhausen noise signals are recorded for each measurement.
  • the respective course of the signal maxima is calculated for each measurement by, according to a preferred exemplary embodiment, the envelope of the signal maxima of each measurement using measurement curve smoothing. direction is determined.
  • several evaluation criteria - which are manifested in the exemplary embodiment using the reference symbols AK1, AK2 and AK3 - are applied to the courses of the respective measurements in order to determine characteristic values from the courses of the respective measurements.
  • the characteristic values determined on the basis of the evaluation criteria for the courses of the measurements are stored as test data records for the component to be tested.
  • the values determined and stored for the component to be tested are compared with the corresponding reference values of reference components, of which the reference values are determined or have already been determined in accordance with the predetermined evaluation criteria in a training phase in an analogous application of method steps 110 to 140 and in the latter case are stored as reference data sets in the reference database 15-1 of the control and evaluation device 15.
  • the reference components are divided into two quality classes, namely, on the one hand, the quality class of the "good” components, into which those components are classified that have undergone a significantly higher quality burnishing treatment during the manufacturing process for the defined introduction of residual stresses, and on the other hand Quality class of the "bad” components, in which those components are classified that were not subjected to roller burnishing during production.
  • step 150 If the comparison in step 150 shows that the characteristic values determined for the component to be tested are in the range of the reference values of the rolled reference components, the component to be tested is classified as qualitatively “good” in a step 160 that follows immediately; However, if the characteristic values for the component to be tested are outside this classified range and in the range of the reference values for the non-roller-burnished reference components, the component to be tested is classified as qualitatively “poor” in a step 160 ' immediately following.
  • the device 10 shown in Fig. 1B is used to carry out the method 100 and comprises an evaluation and control device 15 interacting with the excitation coil 11 and the magnet 11 ' for changing at least one input variable and for performing measurements on a component 14 to be tested by means of the Hall probe 12 and the sensor coil 13, in order to to detect house noise signals as a function of an external magnetic field, as well as to determine a respective course 3 of signal maxima in the respective measurements, to evaluate the respectively determined courses 3 of the signal maxima of the individual measurements by means of predetermined evaluation criteria in order to determine characteristic values for the component 14 to compare the characteristic values determined on the basis of the predetermined evaluation criteria for the component to be tested 14 with reference values of reference components corresponding to the evaluation criteria, which belong to at least two different quality classes, and to classify the component to be tested 14 on the basis of the comparison, wherein a Database 15-1 in the
  • Evaluation and control device 15 of the device 10 is provided in order to provide the reference values for comparison and classification.

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Abstract

A method (100) for testing a component using Barkhausen noise comprises the following method steps: a) carrying out (110) measurements on the component (14) to be tested which differ from one another by changing at least one input variable, with Barkhausen noise signals of the component (14) to be tested being detected on the basis of an external magnetic field, b) determining (120) a profile for each of the signal maxima of the Barkhausen noise signals in the measurements, c) evaluating (130) the determined profiles of the signal maxima of the measurements by means of predetermined evaluation criteria, in order to determine characteristic values, d) comparing (150) the values determined for the component (14) on the basis of the predetermined evaluation criteria with corresponding reference values of reference components of different quality classes, the reference values having been or being determined in a learning phase analogously to steps a) to c), and e) classifying (160) the component (14) into one of the quality classes on the basis of the comparison.

Description

Verfahren zum Prüfen von Bauteilen, insbesondere von Injektorhaltekörpern Method for testing components, in particular injector holding bodies
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen von Bauteilen, insbesondere von Injektorhaltekörpern, und ferner eine Vorrichtung, die insbesondere zur Durchfüh rung eines derartigen Verfahrens dient. The invention relates to a method for testing components, in particular injector holding bodies, and also to a device which is used in particular to implement such a method.
Stand der Technik State of the art
Bei aus ferromagnetischem Material gebildeten Bauteilen werden häufig magne tische Prüfverfahren eingesetzt, die auf dem Barkhauseneffekt bzw. Barkhausen rauschen beruhen, um insbesondere während des Fertigungsprozesses qualita tiv gute Teile von qualitativ schlechten Teilen unterscheiden und die als schlecht klassifizierten Teile aus dem weiteren Verlauf des Fertigungsprozesses entfernen zu können. Das Barkhausenrauschen beruht darauf, dass in einem sich langsam ändernden Magnetfeld eine Änderung der Magnetisierung eines ferromagneti schen Werkstoffs erfolgt, wobei diese Änderung aufgrund der Verschiebungen von sog. Domänen in der Mikrostruktur des Werkstoffs in Barkhausensprüngen erfolgt, welche als elektrische Rauschsignale detektierbar sind. In the case of components made of ferromagnetic material, magnetic test methods based on the Barkhausen effect or Barkhausen noise are often used, in order to distinguish good quality parts from bad quality parts during the manufacturing process and to remove the parts classified as bad from the further course of the manufacturing process to be able to. The Barkhausen noise is based on the fact that in a slowly changing magnetic field there is a change in the magnetization of a ferromagnetic material, this change occurring in Barkhausen jumps due to the shifts of so-called domains in the material's microstructure, which can be detected as electrical noise signals.
Aus der EP 2 834 630 Bl ist ein Verfahren zur Prüfung eines Bauteils basierend auf Barkhausenrauschen bekannt, bei dem eine Vielzahl von Barkhausenrausch- Signalen verarbeitet werden, welche an Messpositionen entlang der Oberfläche des Bauteils mit einer Messvorrichtung erfasst wurden oder werden, wobei mit tels einer Rechnereinheit aus den Messpositionen und den zugehörigen Bark- hausenrausch-Signalen eine Messmatrix gebildet wird, welche die erfassten Bar- khausenrausch-Signale als Einträge enthält. Ferner wird eine Mehrzahl von Cha rakteristika vorgegeben, welche jeweils zumindest eine Ursache für Herstellungs fehler des Bauteils repräsentieren, wobei jeder Charakteristik eine Verarbeitung der Messmatrix zugeordnet ist, wobei die Verarbeitung spezifisch für die jeweilige Charakteristik ist, und schließlich für jede Charakteristik die Messmatrix der zu geordneten Verarbeitung unterzogen wird, wodurch eine Ausprägungsstärke der jeweiligen Charakteristik bestimmt wird. Bei diesem Stand der Technik muss die Oberfläche des jeweils zu prüfenden Bauteils zeitaufwendig an vielen Messposi tionen mit einer Messvorrichtung lokal aufgelöst abgetastet werden, um eine Messmatrix zu bilden, welche eine aussagekräftige Auswertung ermöglicht. From EP 2 834 630 B1 a method for testing a component based on Barkhausen noise is known in which a large number of Barkhausen noise signals are processed, which were or are detected at measurement positions along the surface of the component with a measuring device, with means of a Computer unit from the measurement positions and the associated Barkhausen noise signals, a measurement matrix is formed which contains the recorded Barkhausen noise signals as entries. Furthermore, a plurality of characteristics are specified, each of which represents at least one cause of manufacturing errors in the component, each characteristic being assigned a processing of the measurement matrix, the processing being specific for the respective characteristic, and finally the measurement matrix of the associated with each characteristic is subjected to orderly processing, whereby a severity of the respective characteristic is determined. With this state of the art, the The surface of the component to be tested can be scanned in a time-consuming manner at many measuring positions with a measuring device in a locally resolved manner in order to form a measuring matrix which enables a meaningful evaluation.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Vorteile der Erfindung Advantages of the invention
Das Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, dass es kostengünstig realisierbar ist und zudem eine schnelle und zuverlässige Beur teilung der Qualität von Bauteilen ermöglicht. Dazu umfasst das erfindungsge mäße Verfahren die Verfahrensschritte des a) Durchführens von Messungen an dem zu prüfenden Bauteil, wobei sich die einzelnen Messungen durch Verändern wenigstens einer Eingangsgröße voneinander unterscheiden, wobei Barkhausen- Rauschsignale des jeweils zu prüfenden Bauteils in Abhängigkeit von einem äu ßeren Magnetfeld als Antwortverhalten erfasst werden, des b) Ermittelns eines jeweiligen Verlaufs der Barkhausen- Rauschsignale in den jeweiligen Messungen, des c) Auswertens der jeweils ermittelten Verläufe der Barkhausen- Rauschsignale in den einzelnen Messungen der Messreihe mittels wenigstens eines vorbestimmten Auswertekriteriums, um charakteristische Werte für das Bauteil zu ermitteln, des d) Vergleichens der aufgrund des wenigstens einen vor bestimmten Auswertekriteriums für das zu prüfende Bauteil ermittelten charakte ristischen Werte mit bezüglich des wenigstens einen Auswertekriteriums dazu korrespondierenden Referenzwerten von Referenzbauteilen von wenigstens zwei unterschiedlichen Qualitätsklassen, wobei die Referenzwerte in einer Lernphase analog der Schritte a) bis c) ermittelt wurden oder werden, und des e) Klassifizie rens des zu prüfenden Bauteils anhand des gemäß Schritt d) erfolgten Ver gleichs, wobei das zu prüfende Bauteil in eine der Qualitätsklassen der Refe renzbauteile eingestuft wird, wenn die gemäß Schritt c) ermittelten charakteristi schen Werte des Bauteils im Bereich der Referenzwerte derjenigen Referenz bauteile liegen, welche dieser einen Qualitätsklasse zugehören. The method with the features of claim 1 has the advantage that it can be implemented cost-effectively and also enables the quality of components to be assessed quickly and reliably. For this purpose, the method according to the invention comprises the method steps of a) performing measurements on the component to be tested, the individual measurements differing from one another by changing at least one input variable, with Barkhausen noise signals of the component to be tested depending on an external magnetic field than Response behavior are recorded, b) determining a respective course of the Barkhausen noise signals in the respective measurements, c) evaluating the respectively determined courses of the Barkhausen noise signals in the individual measurements of the measurement series using at least one predetermined evaluation criterion to determine characteristic values for the component to determine the d) comparing the characteristic values determined on the basis of the at least one pre-determined evaluation criterion for the component to be tested with reference values of reference components v corresponding thereto with regard to the at least one evaluation criterion on at least two different quality classes, with the reference values being or being determined in a learning phase analogous to steps a) to c), and e) classifying the component to be tested based on the comparison made in accordance with step d), the component to be tested is classified in one of the quality classes of the reference components if the characteristic values of the component determined in accordance with step c) are in the range of the reference values of those reference components which belong to this one quality class.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, dass das Bauteil in Abhängigkeit von einem äußeren Magnetfeld magnetisiert und das Barkhausenrauschen in je der einzelnen Messung einer Messreihe erfasst wird, wobei die sukzessive Ver- änderung einer magnetischen Eingangsgröße von Messung zu Messung einer Messreihe zu jeweils unterschiedlichen Ausgangssignalen des Barkhausenrau schens in den jeweiligen Messungen führt. Mithin unterscheiden sich die Mes sungen einer Messreihe durch die unterschiedlichen Ausgangssignale voneinan der, die - aufgrund empirischer Untersuchungen an Bauteilen unterschiedlicher Qualitätsstufen - ein Maß zur Beurteilung der Materialqualität eines Bauteils dar stellen. Um diese unterschiedlichen Ausgangssignale bzw. Barkhausen- Rauschsignale einer jeweiligen Messung auswerten zu können, wird der jeweili ge Verlauf der Barkhausen- Rauschsignale in jeder Messung ermittelt, worauf dann die Verläufe standardisiert mittels des zum Erfassen von markanten Ab schnitten oder Merkmalen in den Verläufen dienenden wenigstens Auswertekrite riums analysiert werden, um damit charakteristische Werte des Bauteils zu ge winnen, die danach mit charakteristischen Referenzwerten von Referenzbautei len verglichen werden, welche einer vorbekannten Qualitätsklasse angehören. Zur Gewinnung der Referenzwerte, wurden oder werden die Referenzbauteile denselben Verfahrensschritten a) bis c) wie beim Prüfling unterworfen. Die Klas sifizierung erfolgt nach Maßgabe der Höhe des statistisch ermittelten Überein stimmungsgrads der charakteristischen Werte des Bauteils mit den Referenzwer ten von denjenigen Referenzbauteilen, die einer bestimmten Qualitätsklasse zu gehören. The basic idea of the invention is that the component is magnetized as a function of an external magnetic field and the Barkhausen noise is recorded in each individual measurement of a series of measurements, the successive Change of a magnetic input variable from measurement to measurement of a series of measurements leads to different output signals of the Barkhausen roughness in the respective measurements. The measurements in a series of measurements therefore differ from one another in terms of the different output signals, which - based on empirical studies on components of different quality levels - represent a measure for assessing the material quality of a component. In order to be able to evaluate these different output signals or Barkhausen noise signals of a respective measurement, the respective course of the Barkhausen noise signals is determined in each measurement, whereupon the courses are standardized by means of the at least serving to detect distinctive sections or features in the courses Evaluation criteria are analyzed in order to gain characteristic values of the component, which are then compared with characteristic reference values of reference components which belong to a previously known quality class. To obtain the reference values, the reference components were or will be subjected to the same process steps a) to c) as for the test item. The classification is based on the level of the statistically determined degree of correspondence between the characteristic values of the component and the reference values of those reference components that belong to a certain quality class.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen. Further advantageous developments and refinements of the invention result from the measures listed in the subclaims.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, dass als die wenigstens eine Eingangsgröße die maximale magnetische Feldstärke des äu ßeren Magnetfelds von Messung zu Messung innerhalb der Messreihe verändert wird, wobei durch die jeweilige maximale magnetische Feldstärke ein Umkehr punkt in einer Hystereschleife zur Magnetisierung des zu prüfenden Bauteils festgelegt wird. Der Umkehrpunkt in der Hystereseschleife markiert die sog. Sät tigung und die Eingangsgröße stellt mithin den sich von der negativen bis zur po sitiven Sättigung erstreckenden Aussteuerbereich der magnetischen Feldstärke dar. Zweckmäßigerweise wird als Eingangsgröße die maximale magnetische Feld stärke von Messung zu Messung stufenweise erhöht, wobei die stufenweise Er höhung gleichmäßig beabstandet erfolgt. An advantageous embodiment of the invention can consist in that, as the at least one input variable, the maximum magnetic field strength of the external magnetic field is changed from measurement to measurement within the measurement series, with the respective maximum magnetic field strength causing a reversal point in a hysteresis loop for magnetizing the to test component is set. The turning point in the hysteresis loop marks the so-called saturation and the input variable therefore represents the dynamic range of the magnetic field strength that extends from negative to positive saturation. The maximum magnetic field strength is expediently increased in stages from measurement to measurement as the input variable, the incremental increase taking place evenly spaced apart.
Eine in auswertungstechnischer Hinsicht zweckmäßige Ausgestaltung der Erfin dung kann darin bestehen, dass in den Messungen der jeweilige Verlauf der Bar khausenrauschsignale durch eine Einhüllende gebildet wird, welche den Signal spitzen der Barkhausenrauschsignale folgt. An embodiment of the invention that is expedient from an evaluation point of view can consist in the fact that in the measurements the respective profile of the bar house noise signals is formed by an envelope which follows the signal peaks of the bar house noise signals.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Vielzahl von Auswertekriterien verwendet, da die Zuverlässigkeit einer Klassifizierungsprog nose für ein zu prüfendes Bauteil mit der Anzahl der verwendeten Auswertekrite rien steigt. Empirische Untersuchungen zeigen, dass eine zuverlässige Klassifi zierung von Prüflingen möglich ist, wenn mit einem der Auswertekriterien die Amplitudendifferenz zwischen einem Minimum und einem Maximum im jeweili gen Verlauf der Einhüllenden einer Messung erfasst wird, wenn mit einem ande ren Auswertekriterium aus der Vielzahl der Auswertekriterien eine magnetische Feldstärke des äußeren Magnetfelds erfasst wird, bei der die Einhüllende eines jeweiligen Verlaufs einer Messung ein Minimum aufweist, und wenn mit einem nochmals anderen Auswertekriterium aus der Vielzahl der Auswertekriterien ein Amplitudenunterschied zwischen jeweiligen Einhüllenden von Messungen inner halb der Messreihe bei einer magnetischen Feldstärke des äußeren Magnetfelds erfasst wird, wo die Einhüllende von einer der Messungen ein Minimum aufweist. Bei Verwendung zusätzlicher Auswertekriterien, die sich auf markante Bereiche bzw. Merkmale der jeweiligen Verläufe der Messungen richten, lässt sich vorteil haft die statistische Zuverlässigkeit der Klassifizierungsprognose noch weiter steigern. So kann beispielsweise ein weiteres Auswertekriterium die Steilheit von Flankenabschnitten eines Maximums im jeweiligen Verlauf erfassen. According to a preferred embodiment of the invention, a large number of evaluation criteria are used, since the reliability of a classification prognosis for a component to be tested increases with the number of evaluation criteria used. Empirical studies show that a reliable classification of test objects is possible if the amplitude difference between a minimum and a maximum in the respective course of the envelope of a measurement is recorded with one of the evaluation criteria, if one with another evaluation criterion from the multitude of evaluation criteria magnetic field strength of the external magnetic field is detected, in which the envelope of a respective course of a measurement has a minimum, and if with yet another evaluation criterion from the multitude of evaluation criteria, an amplitude difference between respective envelopes of measurements within the measurement series with a magnetic field strength of the outer Magnetic field is detected where the envelope of one of the measurements has a minimum. With the use of additional evaluation criteria, which are based on distinctive areas or features of the respective courses of the measurements, the statistical reliability of the classification prognosis can advantageously be increased even further. For example, a further evaluation criterion can detect the steepness of edge sections of a maximum in the respective course.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass als Refe renzbauteile rolliert ausgebildete Bauteile ausgewählt werden, durch die eine Qualitätsklasse qualitativ guter Bauteile definiert wird, da solche Bauteile wäh rend des Fertigungsprozesses durch definiertes Einbringen von Eigenspannun gen eine signifikant qualitätssteigernde Behandlung erfahren haben. Alternativ oder zusätzlich dazu kann vorgesehen sein, dass das als Referenz bauteile nichtrolliert ausgebildete Bauteile ausgewählt werden, durch die eine Qualitätsklasse qualitativ schlechter Bauteile definiert wird, da bei solchen Bau teilen während des Fertigungsprozesses eine qualitätssteigernde Rollierungsbe- handlung unterblieben ist. A preferred embodiment of the invention is that rolled components are selected as reference components, which define a quality class of high-quality components, since such components have undergone significantly quality-increasing treatment during the manufacturing process due to the defined introduction of residual stresses. As an alternative or in addition to this, it can be provided that the non-roller-burnished components are selected as reference components, which define a quality class of low-quality components, since such components do not undergo a quality-increasing roller burnishing treatment during the manufacturing process.
Eine Vorrichtung, die insbesondere zur Durchführung eines derartigen Verfah rens dient, umfasst Mittel zum Verändern wenigstens einer Eingangsgröße und Mittel zum Durchführen von Messungen an einem zu prüfenden Bauteil, um Bar khausenrauschsignale in Abhängigkeit von einem äußeren Magnetfeld zu erfas sen, und ferner Mittel zum Ermitteln eines jeweiligen Verlaufs der Barkhausen rauschsignale in den jeweiligen Messungen, zum Auswerten der jeweils ermittel ten Verläufe der Barkhausenrauschsignale der einzelnen Messungen mittels we nigstens eines vorbestimmten Auswertekriteriums, um charakteristische Werte für das Bauteil zu ermitteln, zum Vergleichen der aufgrund des wenigstens einen vorbestimmten Auswertekriteriums für das zu prüfende Bauteil ermittelten cha rakteristischen Werte mit bezüglich des wenigstens einen Auswertekriteriums dazu korrespondierenden Referenzwerten von Referenzbauteilen von wenigs tens zwei unterschiedlichen Qualitätsklassen, und zum Klassifizieren des zu prü fenden Bauteils anhand des Vergleichs, wobei eine Datenspeichereinrichtung vorgesehen ist, um die Referenzwerte zum Vergleichen und Klassifizieren bereit zustellen. Die Vorrichtung eignet sich beispielsweise als Prüfstand zum Einsatz in einer Fertigungslinie. A device which is used in particular to carry out such a method comprises means for changing at least one input variable and means for carrying out measurements on a component to be tested in order to detect bar house noise signals as a function of an external magnetic field, and also means for determining of a respective course of the Barkhausen noise signals in the respective measurements, for evaluating the respectively determined courses of the Barkhausen noise signals of the individual measurements using at least one predetermined evaluation criterion in order to determine characteristic values for the component, for comparing the based on the at least one predetermined evaluation criterion for the component to be tested determined characteristic values with regard to the at least one evaluation criterion corresponding reference values of reference components of at least two different quality classes, and to classify the test component n component based on the comparison, with a data storage device being provided in order to provide the reference values for comparison and classification. The device is suitable, for example, as a test stand for use in a production line.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung und in den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Letztere zeigen in schematisch gehaltenen Ansichten: Embodiments of the invention are explained in more detail in the following description and in the accompanying drawings. The latter show in schematic views:
Fig. 1A ein Messdiagramm, in welchem eine durchgezogene Messkurve mittels einer Messspule erfasste Barkhausen- Rauschsignale eines Bauteils in Abhän gigkeit von der Zeit wiedergibt, wobei entlang der Abszisse die Zeit t aufgetragen ist, während entlang der Ordinate die Barkhausenspannung U BH dargestellt ist, und eine gestrichelt eingezeichnete Messkurve den Stromverlauf in einer Erre- gerspule eines Elektromagneten in Abhängigkeit von der Zeit t wiedergibt, wobei dieser Stromverlauf dem Bauteil das das Barkhausenrauschen erzeugende Magnetfeld aufprägt, 1A shows a measurement diagram in which a solid measurement curve reproduces Barkhausen noise signals of a component detected by means of a measurement coil as a function of time, the time t being plotted along the abscissa while the Barkhausen voltage U BH is shown along the ordinate, and a dashed measurement curve shows the current curve in an reproduces the coil of an electromagnet as a function of time t, with this current curve impressing the component with the magnetic field that generates the Barkhausen noise,
Fig. 1B ein stark schematisch gehaltenes Blockschaltbild einer Messvorrichtung, die zum Aufzeichnen von Messdiagrammen und deren Auswertung dient, 1B shows a highly schematic block diagram of a measuring device which is used to record and evaluate measuring diagrams,
Fig. 2 ein Diagramm, das die Messkurve mit den Barkhausenrauschsignalen von Fig. 1 und zusätzlich eine Kurve aufweist, welche sich als Einhüllende an die positiven Signalspitzen der Barkhausenrauschsignale der Messkurve an schmiegt, wobei entlang der Abszisse die Zeit t aufgetragen ist, während entlang der Ordinate die Barkhausenrauschspannung UBN dargestellt ist, 2 shows a diagram which has the measurement curve with the Barkhausen noise signals from FIG. 1 and also a curve which, as an envelope, hugs the positive signal peaks of the Barkhausen noise signals of the measurement curve, the time t being plotted along the abscissa, while along the Ordinate shows the Barkhausen noise voltage UBN,
Fig. 3 ein Diagramm mit der Einhüllenden von Fig. 2, wobei entlang der Abs zisse die magnetische Feldstärke H aufgetragen ist, während entlang der Ordina te die Barkhausenrauschspannung U BN in willkürlichen Einheiten dargestellt ist, 3 shows a diagram with the envelope of FIG. 2, the magnetic field strength H being plotted along the abs zissa, while the Barkhausen noise voltage U BN is shown in arbitrary units along the ordina,
Fig. 4A ein Messdiagramm mit Hysteresekurven, die zur Magnetisierung eines jeweiligen Bauteils dienen und gemäß der jeweiligen maximalen magnetischen Feldstärke Hmax unterschiedlich große Aussteuerungsbereiche aufweisen, welche sich zwischen den Umkehrpunkten der jeweiligen Hystereseschleife erstrecken, wobei entlang der Abszisse die zur Ansteuerung eines Elektromagneten dienen de Stromstärke I (in Ampere- Einheiten) als Maß für die magnetische Feldstärke H aufgetragen ist, während entlang der Ordinate die magnetische Flussdichte B dargestellt ist, 4A is a measurement diagram with hysteresis curves which are used to magnetize a respective component and, according to the respective maximum magnetic field strength H max , have control ranges of different sizes, which extend between the reversal points of the respective hysteresis loop, with the ones used to control an electromagnet along the abscissa Current strength I (in ampere units) is plotted as a measure of the magnetic field strength H, while the magnetic flux density B is shown along the ordinate,
Fig. 4B ein Diagramm mit zur Stromansteuerung gemäß Fig. 4A korrespondie renden Kurvenverläufen der Einhüllenden bei unterschiedlichen Maximalfeldstär ken für einen rolliert ausgebildeten Injektorhaltekörper, wobei entlang der Abszis se die magnetische Feldstärke H in willkürlichen Einheiten aufgetragen ist, wäh rend entlang der Ordinate die Barkhausenrauschspannung U BN in willkürlichen Einheiten dargestellt ist, Fig. 4B is a diagram with the current control according to FIG BN is represented in arbitrary units,
Fig. 4C ein Diagramm mit zur Stromansteuerung gemäß Fig. 4A korrespondie renden Kurvenverläufen der Einhüllenden bei unterschiedlichen Maximalfeldstär- ken für einen Injektorhaltekörper, der nicht rolliert ist, wobei entlang der Abszisse die magnetische Feldstärke H in willkürlichen Einheiten aufgetragen ist, während entlang der Ordinate die Barkhausenrauschspannung U BN in willkürlichen Einhei ten dargestellt ist, Fig. 4C is a diagram with the current control according to Fig. 4A korrespondie generating curves of the envelope at different maximum field strength ken for an injector holding body that is not rolled, the magnetic field strength H being plotted in arbitrary units along the abscissa, while the Barkhausen noise voltage U BN is shown in arbitrary units along the ordinate,
Fig. 5A ein Diagramm mit zwei Kurven Verläufen einer Einhüllenden bei unter schiedlichen Maximalfeldstärken für einen rolliert ausgebildeten Injektorhaltekör per als Prüfling, um ein erstes Auswertekriterium zum Erfassen eines von mehre ren Charakteristika zu verdeutlichen, wobei entlang der Abszisse die magneti sche Feldstärke H in willkürlichen Einheiten aufgetragen ist, während entlang der Ordinate die Barkhausenrauschspannung UBN in willkürlichen Einheiten darge stellt ist, 5A is a diagram with two curves of an envelope with different maximum field strengths for a rolled injector holder body as a test object to illustrate a first evaluation criterion for detecting one of several characteristics, with the magnetic field strength H in arbitrary units along the abscissa is plotted while the Barkhausen noise voltage UBN is shown in arbitrary units along the ordinate,
Fig. 5B ein Diagramm analog Fig. 5A, jedoch für einen nichtrollierten Injektorhal tekörper als Prüfling, um das erste Auswertekriterium zu verdeutlichen, Fig. 5B is a diagram similar to Fig. 5A, but for a non-rolled Injektorhal tekkörpers as the test object to clarify the first evaluation criterion,
Fig. 6A ein Diagramm mit zwei Kurven Verläufen einer Einhüllenden bei unter schiedlichen Maximalfeldstärken für einen rolliert ausgebildeten Injektorhaltekör per als Prüfling, um ein zweites Auswertekriterium zum Erfassen eines von meh reren Charakteristika zu verdeutlichen, wobei entlang der Abszisse die magneti sche Feldstärke H in willkürlichen Einheiten aufgetragen ist, während entlang der Ordinate die Barkhausenrauschspannung UBN in willkürlichen Einheiten darge stellt ist, 6A is a diagram with two curves of an envelope with different maximum field strengths for a rolled injector holding body as a test object to illustrate a second evaluation criterion for detecting one of several characteristics, the magnetic field strength H in arbitrary units along the abscissa is plotted while the Barkhausen noise voltage UBN is shown in arbitrary units along the ordinate,
Fig. 6B ein Diagramm analog Fig. 6A, jedoch für einen nichtrollierten Injektorhal tekörper als Prüfling, um das zweite Auswertekriterium zu verdeutlichen, und 6B shows a diagram analogous to FIG. 6A, but for a non-rolled injector holder as the test object, in order to illustrate the second evaluation criterion, and
Fig. 7 ein Flussdiagramm mit wesentlichen Verfahrensschritten des erfin dungsgemäßen Verfahrens. 7 shows a flow chart with essential method steps of the method according to the invention.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
Fig. 1A zeigt beispielhaft ein Messdiagramm, welches anhand einer Messkurve 1 das magnetische Antwortverhalten eines Injektorhaltekörpers als typisches Bau teil in Abhängigkeit von der Zeit t wiedergibt, wobei entlang der Abszisse die Zeit t aufgetragen ist, während entlang der Ordinate die Barkhausenrauschspannung UBH des Bauteils dargestellt ist; anhand einer zweiten Messkurve 2, die in dem Messdiagramm dargestellt ist, ist ein periodischer und dreieckförmiger Stromver lauf in einer Erregerspule dargestellt, wodurch dem Bauteil ein sich änderndes Magnetfeld aufgeprägt wird, wobei Magnetisierungsänderungen in dem Bauteil als Barkhausenrauschen in Abhängigkeit von der Zeit t detektierbar sind. 1A shows an example of a measurement diagram which uses a measurement curve 1 to reproduce the magnetic response behavior of an injector holding body as a typical component as a function of time t, with the time along the abscissa t is plotted, while the Barkhausen noise voltage UBH of the component is shown along the ordinate; A second measurement curve 2, which is shown in the measurement diagram, shows a periodic and triangular current course in an excitation coil, whereby a changing magnetic field is impressed on the component, with changes in magnetization in the component being detectable as Barkhausen noise as a function of time t .
Fig. 1B zeigt ein Schema einer Messvorrichtung 10, welche zum Aufzeichnen ei nes gemäß Fig. 1A dargestellten Messdiagramms dient und im Wesentlichen ei nen Magneten 11 mit einer zu seiner Stromansteuerung dienenden Erregerspule 11', eine an einer Außenfläche des Magneten 11 angeordneten Hallsonde 12 zum Messen der magnetischen Feldstärke H, eine Sensorspule 13 und eine Auswerte- und Steuerungseinrichtung 15 aufweist, welche im Ausführungsbei spiel als Prozessoreinrichtung bzw. Rechnereinrichtung ausgebildet ist. Im Luft spalt des Magneten 11 ist ein Injektorhaltekörper 14 als Prüfling aufgenommen, der über seine Schlüsselflächen magnetisierbar ist, während im Innern des Injek- torhaltekörpers 14 die Sensorspule 13 zum Messen der Barkhausenrauschspan nung dient. Die Auswerte- und Steuerungseinrichtung 15 steuert die Erregerspu le 11' über eine elektrische Verbindungsleitung 15' an und erfasst Messwerte der Hallsonde 12 über eine elektrische Verbindungsleitung 15'' und der Sensorspule 13 über eine weitere Verbindungsleitung 15''', um die erfassten Messwerte aus zuwerten, wobei in einer internen Referenzdatenbank 15-1 abgespeicherte Refe renzdatensätze abrufbar und verarbeitbar sind. Fig. 1B shows a diagram of a measuring device 10, which is used to record a measurement diagram shown in FIG. 1A and essentially a magnet 11 with an excitation coil 11 ' serving for its current control, a Hall probe 12 arranged on an outer surface of the magnet 11 for Measuring the magnetic field strength H, a sensor coil 13 and an evaluation and control device 15, which is designed in the Ausführungsbei game as a processor device or computer device. In the air gap of the magnet 11, an injector holding body 14 is received as a test object, which can be magnetized via its key surfaces, while inside the injector holding body 14 the sensor coil 13 is used to measure the Barkhausen noise voltage. The evaluation and control device 15 controls the excitation coil 11 ' via an electrical connection line 15 ' and records measured values of the Hall probe 12 via an electrical connection line 15 " and of the sensor coil 13 via a further connection line 15 "'to output the recorded measured values to evaluate, reference data records stored in an internal reference database 15-1 being retrievable and processable.
Fig. 2 zeigt ein Diagramm mit der Messkurve 1 von Fig. 1 und einer Kurve 3, welche als Einhüllende den positiven Signalspitzen der Barkhausenrauschsigna le der Messkurve 1 folgt und dadurch den Verlauf der positiven Signalmaxima er fasst. Die Einhüllende 3 wird anhand der Intensitätsmaxima der Rauschsignale und deren Glättung mittels der Auswerte- und Steuerungseinrichtung 15 berech net und wird der weiteren Auswertung zugrundegelegt, welche nachstehend noch erläutert wird. FIG. 2 shows a diagram with the measurement curve 1 from FIG. 1 and a curve 3 which, as an envelope, follows the positive signal peaks of the Barkhausen noise signals of measurement curve 1 and thereby records the course of the positive signal maxima. The envelope 3 is calculated on the basis of the intensity maxima of the noise signals and their smoothing by means of the evaluation and control device 15 and is used as the basis for the further evaluation, which will be explained below.
Fig. 3 zeigt ein Diagramm mit dem Kurvenlauf der Einhüllenden 3, die - im Unter schied zur Darstellung in Fig. 2 - in Abhängigkeit von der magnetischen Feldstär ke H aufgetragen ist, die mittels der Hallsonde 12 messbar ist, wobei die magne- tische Feldstärke H eine Funktion der von der Hallsonde 12 gemessenen Hallspannung UHaii ist, d.h. H = f (UHaii); im vorliegenden Fall eines gemessenen Prüflings gemäß dem Diagramm von Fig. 3 weist die Einhüllende 3 als Charakte ristika nacheinander eine ansteigende Flanke 20, ein lokales Maximum 21, ein erstes Minimum 22, ein zweites Maximum 23, ein zweites lokales Minimum 24, ein drittes Maximum 25, und eine von dort abfallende Flanke 26 auf. Fig. 3 shows a diagram with the curve of the envelope 3, which - in contrast to the representation in Fig. 2 - is plotted as a function of the magnetic field strength H, which can be measured by means of the Hall probe 12, the magnetic table field strength H is a function of the Hall voltage UHaii measured by the Hall probe 12, ie H = f (UHaii); In the present case of a measured test object according to the diagram of FIG. 3, the envelope 3 has as characteristics successively a rising edge 20, a local maximum 21, a first minimum 22, a second maximum 23, a second local minimum 24, a third maximum 25, and a flank 26 falling from there.
Gemäß experimentellen Untersuchungen an einer Vielzahl von unterschiedlichen Injektorhaltekörpern als Prüflinge sind der Verlauf der Einhüllenden und deren Charakteristika von Eigenspannungen in den Prüflingen bzw. Bauteilen abhän gig. So zeigt Fig. 4B ein Diagramm mit Kurvenverläufen der Einhüllenden 3 bei unterschiedlichen Maximalfeldstärken Hmax (als jeweilige Eingangsgröße) für ei nen rolliert ausgebildeten Injektorhaltekörper, der aufgrund der Rollierbehandlung und der dadurch definiert eingebrachten Eigenspannungen als qualitativ gutes Referenzbauteil klassifiziert ist, während demgegenüber Fig. 4C ein Diagramm mit Kurven Verläufen der Einhüllenden 3 bei unterschiedlichen Maximalfeldstär ken Hmax (als jeweilige Eingangsgröße) für einen Injektorhaltekörper zeigt, bei dem der Fertigungsprozess ohne qualitätssteigernde Rollierbehandlung erfolgt ist. Für rolliert ausgebildete Injektorhaltekörper gemäß Fig. 4B bleibt das rechts seitige Maximum 30 der einzelnen Kurvenverläufe auf etwa gleichem Intensitäts niveau, jedoch verschiebt sich die Lage des Maximums 30 auf der Abszisse mit sukzessive höherem Hysterese-Umkehrpunkt der maximalen magnetischen Feldstärke Hmax - entsprechend den in Fig. 4A dargestellten Hystereseschleifen - zu höheren magnetischen Feldstärken H hin; für Injektorhaltekörper ohne Rollie- rungsbehandlung erhöht sich demgegenüber mit zunehmender magnetischer Feldstärke das Intensitätsniveau des rechtsseitigen Maximums 30' sukzessive, wobei jedoch dessen Lage auf der Abszisse ungefähr invariant bleibt und sich lediglich die abfallende Flanke des Maximums 30' zu höheren magnetischen Feldstärken H hin verschiebt. Die Kurvenverläufe im jeweiligen Diagramm gemäß Fig. 4B und Fig. 4C - wie im übrigen auch in den Diagrammen gemäß Fig. 5A und Fig. 5B sowie Fig. 6A und 6B - beruhen auf Messungen, die sich in mess technischer Hinsicht darin voneinander unterscheiden, dass die Eingangsgröße, d.h. die maximale magnetische Feldstärke Hmax, die den positiven Umkehrpunkt der jeweiligen Hystereseschleife definiert, jeweils nach Maßgabe der in Fig. 4A dargestellten Hystereseschleifen verändert wird, welche sich durch unterschied- lieh große Aussteuerungsbereiche hinsichtlich ihrer Umkehrpunkte voneinander unterscheiden. According to experimental studies on a large number of different injector holding bodies as test objects, the course of the envelopes and their characteristics are dependent on residual stresses in the test objects or components. 4B shows a diagram with curve progressions of the envelope 3 at different maximum field strengths H max (as the respective input variable) for a rolled injector holding body, which is classified as a qualitatively good reference component due to the rolling treatment and the internal stresses introduced in a defined manner, whereas FIG. 4C shows a diagram with curves of the course of the envelope 3 at different maximum field strengths H max (as the respective input variable) for an injector holding body in which the manufacturing process took place without quality-increasing roller burnishing treatment. 4B, the maximum 30 on the right-hand side of the individual curves remains at approximately the same intensity level, but the position of the maximum 30 shifts on the abscissa with a successively higher hysteresis reversal point of the maximum magnetic field strength H max - corresponding to the in 4A shows hysteresis loops - towards higher magnetic field strengths H; for injector holding bodies without rolling treatment, on the other hand, the intensity level of the right-hand maximum 30 'increases successively with increasing magnetic field strength, although its position on the abscissa remains approximately invariant and only the falling flank of the maximum 30 ' shifts towards higher magnetic field strengths H. The curves in the respective diagram according to FIGS. 4B and 4C - as also in the diagrams according to FIGS. 5A and 5B as well as FIGS. 6A and 6B - are based on measurements which differ from one another from a technical measurement point of view, that the input variable, ie the maximum magnetic field strength H max , which defines the positive reversal point of the respective hysteresis loop, is changed in each case in accordance with the hysteresis loops shown in FIG. 4A, which differ by borrowed large modulation ranges differ from each other with regard to their reversal points.
Um Charakteristika der Kurvenverläufe systematisch erfassen zu können, sind erfindungsgemäß mehrere Auswertekriterien vorgesehen, die nachstehend erläu tert und verdeutlicht werden. In order to be able to systematically record the characteristics of the curve courses, several evaluation criteria are provided according to the invention, which are explained and clarified below.
Fig. 5A und 5B dienen zur Veranschaulichung eines ersten Auswertekriteriums und zeigen jeweils ein Diagramm mit jeweils zwei Kurvenverläufen 40, 41 bzw. 40', 41' einer Einhüllenden einerseits für einen rolliert ausgebildeten Injektorhal- tekörper (gemäß Fig. 5A) und andererseits für einen nichtrollierten Injektorhalte- körper (gemäß Fig. 5B), wobei die zwei Einhüllenden in jedem der zwei Dia gramme sich lediglich darin voneinander unterscheiden, dass bei der Kurve 40 bzw. 40' eine Maximalfeldstärke der Hysterese von Hmax = 0.6 (als Eingangsgrö ße; in virtuellen, willkürlichen Einheiten) zugrundeliegt, während bei der Kurve 41 bzw. 41' eine Maximalfeldstärke der Hysterese von Hmax = 0.9 (als Eingangsgrö ße; in virtuellen, willkürlichen Einheiten) zugrundeliegt. Mit dem ersten Auswerte kriterium wird eines von mehreren Charakteristika einer jeweiligen Einhüllenden ermittelt; beispielhaft ist dies anhand des Kurvenverlaufs 41 bzw. 41' der Einhül lenden in Fig. 5A und 5B dargestellt, wobei mit dem Auswertekriterium die mit dem Bezugszeichen AK1 bezeichnete Amplitudendifferenz zwischen einem Mi nimum 41-1 bzw. 41'-1 und einem auf der Abszisse rechtsseitig dazu unmittelbar benachbarten Maximum 41-2 bzw. 41'-2 der jeweiligen Einhüllenden erfasst wird. 5A and 5B serve to illustrate a first evaluation criterion and each show a diagram with two curves 40, 41 and 40 ' , 41 ' of an envelope on the one hand for a rolled injector holder (according to FIG. 5A) and on the other hand for one non-rolled injector holding body (according to FIG. 5B), the two envelopes in each of the two diagrams only differing from one another in that in curve 40 and 40 ', a maximum field strength of the hysteresis of H max = 0.6 (as an input variable; in virtual, arbitrary units), while curve 41 or 41 'is based on a maximum field strength of the hysteresis of H max = 0.9 (as input variable; in virtual, arbitrary units). With the first evaluation criterion one of several characteristics of a respective envelope is determined; This is exemplified by the curve 41 or 41 'of the Einhül ends in Fig. 5A and 5B, with the evaluation criterion denoted by the reference AK1 amplitude difference between a Mi minimum 41-1 or 41 ' -1 and one on the abscissa on the right side to the immediately adjacent peak is detected 41-2, 41 '-2 of the respective envelope.
Fig. 6A und 6B dienen zur Veranschaulichung von zwei weiteren Auswertekrite rien, die sich anhand der Bezugszeichen AK2 und AK3 manifestieren, und zei gen jeweils ein Diagramm mit zwei Kurven Verläufen 50, 51 und 50', 51' einer Einhüllenden einerseits für einen rolliert ausgebildeten Injektorhaltekörper (ge mäß Fig. 6A) und andererseits für einen nicht rolliert ausgebildeten Injektorhalte körper (gemäß Fig. 6B), wobei die zwei Einhüllenden in den jeweiligen Diagram men sich lediglich darin voneinander unterscheiden, dass bei dem jeweiligen Kurvenverlauf 50 bzw. 50' eine Maximalfeldstärke der Hysterese von Hmax = 0.6 (als Eingangsgröße) zugrundeliegt, während bei dem Kurvenverlauf 51 bzw. 51' eine Maximalfeldstärke der Hysterese von Hmax = 0.9 (als Eingangsgröße) zu- grundeliegt. Mit dem zweiten Auswertekriterium wird ein weiteres von mehreren Charakteristika einer jeweiligen Einhüllenden ermittelt; beispielhaft ist dies an hand des Kurvenverlaufs 50 bzw. 50' der Einhüllenden in Fig. 6A und 6B darge stellt, wo mit dem Bezugszeichen AK2 die Lage des Minimums 50-1 bzw. 50'-l der jeweiligen Einhüllenden auf der Abszisse, d.h. die magnetische Feldstärke, erfasst bzw. ermittelt wird, bei der das Minimum 50-1 bzw. 50'-l auftritt. Mit dem dritten Auswertekriterium wird - an der Stelle des Minimums 50-1 auf der Abszis se für den bei Hmax = 0.6 aufgenommenen Kurvenverlauf 50 - die mit dem Be zugszeichen AK3 bezeichnete Amplitudendifferenz zwischen dem Minimum 50-1 bzw. 50'-l und dem bezüglich der Lage auf der Abszisse dazu korrespondieren den Wert 51-1 bzw. 51'-1 in den zwei Kurvenverläufen 50, 51 (in Fig. 6A) bzw. 50', 51' (in Fig. 6B) ermittelt, die sich bezüglich ihres FLax-Verlaufs bei 0.6 und 0.9 (als jeweilige Eingangsgröße) voneinander unterscheiden. 6A and 6B serve to illustrate two further Auswertekrite rien, which are manifested by the reference numerals AK2 and AK3, and each show a diagram with two curves 50, 51 and 50 ' , 51 ' of an envelope on the one hand for a rolled one Injector holding body (according to FIG. 6A) and on the other hand for a non-rolled injector holding body (according to FIG. 6B), the two envelopes in the respective diagrams differing only in that in the respective curve profile 50 and 50 ' one The maximum field strength of the hysteresis of H max = 0.6 (as input variable) is based, while the curve 51 or 51 'has a maximum field strength of the hysteresis of H max = 0.9 (as input variable). basic. The second evaluation criterion is used to determine another of several characteristics of a respective envelope; by way of example, this is at hand of the curve 50 or 50 'of the envelope in FIGS. 6A and 6B Darge up where by the reference numeral AK2 the position of the minimum 50-1 and 50 -l of each envelope along the abscissa, that is, the is magnetic field strength detected or determined, at which the minimum 50-1 and 50 'occurs -l. The minimum 50-1 at the point on the Radofs se for the taken at H max = 0.6 curve 50 - - the third evaluation criterion is the reference numbers with the Be AK3 designated amplitude difference between the minimum 50-1 and 50 'and -L the value 51-1 and 51 ' -1 in the two curves 50, 51 (in FIG. 6A) and 50 ' , 51 ' (in FIG. 6B), which are determined with respect to the position on the abscissa, correspond to this differ from one another with regard to their FL ax course at 0.6 and 0.9 (as the respective input variable).
Weitere Auswertekriterien können alternativ oder zusätzlich verwendet werden, um markante Merkmale bzw. Abschnitte in den jeweiligen Kurvenverläufen auf zufinden und/oder zu analysieren; zu solchen markanten Abschnitten oder Merkmalen kann beispielsweise die Steilheit von Flanken in den Kurvenverläufen zählen. Further evaluation criteria can alternatively or additionally be used in order to find and / or analyze distinctive features or sections in the respective curve courses; Such distinctive sections or features can include, for example, the steepness of flanks in the curves.
Fig. 7 zeigt ein Flussdiagramm 100 mit den wesentlichen Verfahrensschritten des erfindungsgemäßen Prüfverfahrens. In einem ersten Schritt 110 werden eine Vielzahl von Barkhausen-Messungen an dem zu prüfenden Bauteil durchgeführt, die sich durch Verändern der Eingangsgröße voneinander unterscheiden; im be vorzugten Ausführungsbeispiel wird dazu als Eingangsgröße der Erregerstrom in der Erregerspule 11' des Elektromagneten 11 und somit die magnetische Feld stärke H mit jeder Messung in standardisiert abgestufter Weise variiert (Fig. 4A), so dass sich im Ausführungsbeispiel - wie aus Fig. 4A ersichtlich ist - sechs Mes sungen für jeden Prüfling ergeben, wobei die maximale magnetische Feldstärke Hmax, d.h. der Aussteuerbereich der jeweils zugrundeliegenden Hystereseschlei fe, von 0.5 bis 0.9 in 0.1-Schritten jeweils erhöht wird. Dabei werden für jede Messung die Signalmaxima der Barkhausenrauschsignale erfasst. In einem da ran anschließenden Schritt 120 wird für jede Messung der jeweilige Verlauf der Signalmaxima errechnet, indem gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Einhüllende der Signalmaxima einer jeden Messung mittels Messkurvenglät- tung ermittelt wird. Gemäß einem Schritt 130 werden zur Auswertung mehrere Auswertekriterien - die sich im Ausführungsbeispiel anhand der Bezugszeichen AK1, AK2 und AK3 manifestieren - auf die Verläufe der jeweiligen Messungen angewandt, um charakteristische Werte aus den Verläufen der jeweiligen Mes sungen zu ermitteln. In einem daran anschließenden Schritt 140 werden die auf grund der Auswertekriterien ermittelten charakteristischen Werte für die Verläufe der Messungen als Prüfdatensätze für das zu prüfende Bauteil abgespeichert. In einem weiteren Schritt 150 werden die für das zu prüfende Bauteil ermittelten und abgespeicherten Werte mit dazu korrespondierenden Referenzwerten von Referenzbauteilen verglichen, von denen die Referenzwerte entsprechend der vorbestimmten Auswertekriterien in einer Trainingsphase in analoger Anwendung der Verfahrensschritte 110 bis 140 ermittelt werden oder bereits ermittelt wurden und im letzteren Fall als Referenzdatensätze in der Referenzdatenbank 15-1 der Steuer- und Auswerteeinrichtung 15 abgespeichert vorliegen. Die Referenzbau teile werden im Ausführungsbeispiel in zwei Qualitätsklassen unterteilt, nämlich einerseits in die Qualitätsklasse der„guten“ Bauteile, in die diejenigen Bauteile eingeordnet werden, welche während des Fertigungsprozesses eine signifikant qualitätssteigende Rollierungsbehandlung zum definierten Einbringen von Eigen spannungen erfahren haben, und andererseits in die Qualitätsklasse der „schlechten“ Bauteile, in die solche Bauteile eingeordnet werden, bei denen wäh rend der Fertigung eine Rollierungsbehandlung unterblieben ist. Ergibt der Ver gleich gemäß Schritt 150, dass die für das zu prüfende Bauteil ermittelten cha rakteristischen Werte im Bereich der Referenzwerte der rolliert ausgebildeten Re ferenzbauteile liegen, so wird gemäß einem unmittelbar darauf folgenden Schritt 160 das zu prüfende Bauteil als qualitativ„gut“ klassifiziert; liegen jedoch die cha rakteristischen Werte für das zu prüfende Bauteil außerhalb dieses klassifizierten Bereichs und im Bereich der Referenzwerte für die nichtrollierten Referenzbautei le, so wird das zu prüfende Bauteil in einem unmittelbar darauf folgenden Schritt 160' als qualitativ„schlecht“ klassifiziert. 7 shows a flow diagram 100 with the essential method steps of the test method according to the invention. In a first step 110, a plurality of Barkhausen measurements are carried out on the component to be tested, which differ from one another by changing the input variable; In the preferred embodiment, the excitation current in the excitation coil 11 'of the electromagnet 11 and thus the magnetic field strength H is varied in a standardized, graduated manner with each measurement (FIG. 4A), so that in the embodiment - as shown in FIG. 4A It can be seen - six measurements result for each test object, the maximum magnetic field strength H max , ie the control range of the respective underlying hysteresis loop, being increased from 0.5 to 0.9 in 0.1 steps. The signal maxima of the Barkhausen noise signals are recorded for each measurement. In a subsequent step 120, the respective course of the signal maxima is calculated for each measurement by, according to a preferred exemplary embodiment, the envelope of the signal maxima of each measurement using measurement curve smoothing. direction is determined. According to a step 130, several evaluation criteria - which are manifested in the exemplary embodiment using the reference symbols AK1, AK2 and AK3 - are applied to the courses of the respective measurements in order to determine characteristic values from the courses of the respective measurements. In a subsequent step 140, the characteristic values determined on the basis of the evaluation criteria for the courses of the measurements are stored as test data records for the component to be tested. In a further step 150, the values determined and stored for the component to be tested are compared with the corresponding reference values of reference components, of which the reference values are determined or have already been determined in accordance with the predetermined evaluation criteria in a training phase in an analogous application of method steps 110 to 140 and in the latter case are stored as reference data sets in the reference database 15-1 of the control and evaluation device 15. In the exemplary embodiment, the reference components are divided into two quality classes, namely, on the one hand, the quality class of the "good" components, into which those components are classified that have undergone a significantly higher quality burnishing treatment during the manufacturing process for the defined introduction of residual stresses, and on the other hand Quality class of the "bad" components, in which those components are classified that were not subjected to roller burnishing during production. If the comparison in step 150 shows that the characteristic values determined for the component to be tested are in the range of the reference values of the rolled reference components, the component to be tested is classified as qualitatively “good” in a step 160 that follows immediately; However, if the characteristic values for the component to be tested are outside this classified range and in the range of the reference values for the non-roller-burnished reference components, the component to be tested is classified as qualitatively “poor” in a step 160 ' immediately following.
Die in Fig. 1B dargestellte Vorrichtung 10 dient zur Durchführung des Verfahrens 100 und umfasst eine mit der Erregerspule 11 und dem Magneten 11' zusam menwirkende Auswerte- und Steuereinrichtung 15 zum Verändern wenigstens einer Eingangsgröße und zum Durchführen von Messungen an einem zu prüfen den Bauteil 14 mittels der Hallsonde 12 und der Sensorspule 13, um Bark- hausenrauschsignale in Abhängigkeit von einem äußeren Magnetfeld zu erfas sen, sowie zum Ermitteln eines jeweiligen Verlaufs 3 von Signalmaxima in den jeweiligen Messungen, zum Auswerten der jeweils ermittelten Verläufe 3 der Signalmaxima der einzelnen Messungen mittels vorbestimmter Auswertekrite- rien, um charakteristische Werte für das Bauteil 14 zu ermitteln, zum Vergleichen der aufgrund der vorbestimmten Auswertekriterien für das zu prüfende Bauteil 14 ermittelten charakteristischen Werte mit bezüglich der Auswertekriterien dazu korrespondierenden Referenzwerten von Referenzbauteilen, die wenigstens zwei unterschiedlichen Qualitätsklassen zugehören, und zum Klassifizieren des zu prüfenden Bauteils 14 anhand des Vergleichs, wobei eine Datenbank 15-1 in derThe device 10 shown in Fig. 1B is used to carry out the method 100 and comprises an evaluation and control device 15 interacting with the excitation coil 11 and the magnet 11 ' for changing at least one input variable and for performing measurements on a component 14 to be tested by means of the Hall probe 12 and the sensor coil 13, in order to to detect house noise signals as a function of an external magnetic field, as well as to determine a respective course 3 of signal maxima in the respective measurements, to evaluate the respectively determined courses 3 of the signal maxima of the individual measurements by means of predetermined evaluation criteria in order to determine characteristic values for the component 14 to compare the characteristic values determined on the basis of the predetermined evaluation criteria for the component to be tested 14 with reference values of reference components corresponding to the evaluation criteria, which belong to at least two different quality classes, and to classify the component to be tested 14 on the basis of the comparison, wherein a Database 15-1 in the
Auswerte- und Steuereinrichtung 15 der Vorrichtung 10 vorgesehen ist, um die Referenzwerte zum Vergleichen und Klassifizieren bereitzustellen. Evaluation and control device 15 of the device 10 is provided in order to provide the reference values for comparison and classification.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zum Prüfen eines Bauteils, insbesondere eines Injektorhaltekör- pers, mittels Barkhausenrauschen, mit folgenden Verfahrensschritten: 1. Method for testing a component, in particular an injector holding body, using Barkhausen noise, with the following method steps:
a) Durchführen (110) von Messungen an dem zu prüfenden Bauteil, deren ein zelne Messungen sich durch Verändern wenigstens einer Eingangsgröße vonei nander unterscheiden, wobei Barkhausen- Rauschsignale des jeweils zu prüfen den Bauteils (14) in Abhängigkeit von einem äußeren Magnetfeld erfasst werden, b) Ermitteln (120) eines jeweiligen Verlaufs (3) der Barkhausenrauschsignale in den jeweiligen Messungen, a) performing (110) measurements on the component to be tested, the individual measurements of which differ from one another by changing at least one input variable, with Barkhausen noise signals of the component to be tested (14) being recorded as a function of an external magnetic field, b) determining (120) a respective course (3) of the Barkhausen noise signals in the respective measurements,
c) Auswerten (130) der jeweils ermittelten Verläufe (3) der Barkhausenrausch signale der einzelnen Messungen mittels wenigstens eines vorbestimmten Aus wertekriteriums, um charakteristische Werte für das Bauteil (14) zu ermitteln, d) Vergleichen (150) der aufgrund des wenigstens einen vorbestimmten Auswer tekriteriums für das zu prüfende Bauteil (14) ermittelten charakteristischen Werte mit bezüglich des wenigstens einen Auswertekriteriums dazu korrespondieren den Referenzwerten von Referenzbauteilen von wenigstens zwei unterschiedli chen Qualitätsklassen, wobei die Referenzwerte in einer Lernphase analog der Schritte a) bis c) ermittelt wurden oder werden, und c) evaluating (130) the respectively determined courses (3) of the Barkhausen noise signals of the individual measurements by means of at least one predetermined evaluation criterion in order to determine characteristic values for the component (14), d) comparing (150) the based on the at least one predetermined Evaluation criterion for the component to be tested (14) determined characteristic values with respect to the at least one evaluation criterion for this correspond to the reference values of reference components from at least two different quality classes, the reference values were or are determined in a learning phase analogous to steps a) to c) , and
e) Klassifizieren (160) des zu prüfenden Bauteils (14) anhand des gemäß Schritt d) erfolgten Vergleichs, wobei das zu prüfende Bauteil in eine der Qualitätsklas sen der Referenzbauteile eingestuft wird, wenn die gemäß Schritt c) ermittelten charakteristischen Werte des Bauteils im Bereich der Referenzwerte derjenigen Referenzbauteile liegen, welche dieser einen Qualitätsklasse zugehören. e) Classifying (160) the component to be tested (14) based on the comparison made in accordance with step d), the component to be tested being classified in one of the quality classes of the reference components if the characteristic values of the component determined in accordance with step c) are in the range the reference values of those reference components that belong to this one quality class.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als die wenigs tens Eingangsgröße die maximale magnetische Feldstärke des äußeren Magnet felds von Messung zu Messung verändert wird, wobei durch die jeweilige maxi male magnetische Feldstärke ein Umkehrpunkt in einer Hystereschleife zur Mag netisierung des zu prüfenden Bauteils (14) festgelegt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that as the least input variable, the maximum magnetic field strength of the external magnetic field is changed from measurement to measurement, with a reversal point in a hysteresis loop for the magnetization to be tested by the respective maximum magnetic field strength Component (14) is set.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Eingangsgrö ße die maximale magnetische Feldstärke von Messung zu Messung stufenweise erhöht wird. 3. The method according to claim 2, characterized in that the input variable, the maximum magnetic field strength is gradually increased from measurement to measurement.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die stufenweise Erhöhung gleichmäßig beabstandet erfolgt. 4. The method according to claim 3, characterized in that the gradual increase takes place evenly spaced.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den Messungen der jeweilige Verlauf der Barkhausenrauschsignale durch eine Einhüllende (3) gebildet wird, die den Signalspitzen der Barkhausensignale folgt. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the respective course of the Barkhausen noise signals is formed in the measurements by an envelope (3) which follows the signal peaks of the Barkhausen signals.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Auswertekriterien verwendet wird. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that a plurality of evaluation criteria is used.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem der Auswertekriterien die Amplitudendifferenz (AK1) zwischen einem Minimum (41-1, 41'-1) und einem Maximum (41-2, 41'-2) im jeweiligen Verlauf der Einhüllenden (40, 40', 41, 41') einer Messung erfasst wird. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that with one of the evaluation criteria, the amplitude difference (AK1) between a minimum (41-1, 41 ' -1) and a maximum (41-2, 41 ' -2) is recorded in the respective course of the envelope (40, 40 ' , 41, 41 ' ) of a measurement.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem der Auswertekriterien eine magnetische Feldstärke (AK2) des äußeren Magnetfelds erfasst wird, bei der die Einhüllende (50, 50', 51, 51') eines jeweili gen Verlaufs einer Messung ein Minimum (50-1) aufweist. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that a magnetic field strength (AK2) of the external magnetic field is detected with one of the evaluation criteria, in which the envelope (50, 50 ' , 51, 51 ' ) of a respective course a measurement has a minimum (50-1).
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem der Auswertekriterien ein Amplitudenunterschied (AK3) zwischen je weiligen Einhüllenden von Messungen bei einer magnetischen Feldstärke des äußeren Magnetfelds erfasst wird, wo die Einhüllende von einer der Messungen ein Minimum (50-1) aufweist. 9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that one of the evaluation criteria is used to detect an amplitude difference (AK3) between respective envelopes of measurements at a magnetic field strength of the external magnetic field where the envelope of one of the measurements has a minimum ( 50-1).
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Referenzbauteile rolliert ausgebildete Bauteile ausgewählt werden, durch die eine Qualitätsklasse qualitativ guter Bauteile definiert wird. 10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that rolled components are selected as reference components, by which a quality class of good quality components is defined.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das als Referenzbauteile nichtrolliert ausgebildete Bauteile ausgewählt werden, durch die eine Qualitätsklasse qualitativ schlechter Bauteile definiert wird. 11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the non-rolled components formed as reference components are selected by which a quality class of poor quality components is defined.
12. Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, mit Mitteln (11, 11', 15, 15') zum Verändern wenigstens ei ner Eingangsgröße und Mitteln (12, 13, 15) zum Durchführen von Messungen an einem zu prüfenden Bauteil (14), um Barkhausenrauschsignale in Abhängigkeit von einem äußeren Magnetfeld zu erfassen, ferner mit Mitteln (15) zum Ermitteln eines jeweiligen Verlaufs (3) der Barkhausenrauschsignale in den jeweiligen Messungen, zum Auswerten der jeweils ermittelten Verläufe (3) der Barkhausen rauschsignale der einzelnen Messungen mittels wenigstens eines vorbestimmten Auswertekriteriums, um charakteristische Werte für das Bauteil (14) zu ermitteln, zum Vergleichen der aufgrund des wenigstens einen vorbestimmten Auswertekri teriums für das zu prüfende Bauteil (14) ermittelten charakteristischen Werte mit bezüglich des wenigstens einen Auswertekriteriums dazu korrespondierenden Referenzwerten von Referenzbauteilen von wenigstens zwei unterschiedlichen Qualitätsklassen, und zum Klassifizieren des zu prüfenden Bauteils (14) anhand des Vergleichs, wobei eine Datenspeichereinrichtung (15-1) vorgesehen ist, um die Referenzwerte zum Vergleichen und Klassifizieren bereitzustellen. 12. Device, in particular for carrying out the method according to one of claims 1 to 11, with means (11, 11 ' , 15, 15 ' ) for changing at least one input variable and means (12, 13, 15) for carrying out measurements a component to be tested (14) in order to detect Barkhausen noise signals as a function of an external magnetic field, further with means (15) for determining a respective course (3) of the Barkhausen noise signals in the respective measurements, for evaluating the respectively determined courses (3) of the Barkhausen noise signals of the individual measurements by means of at least one predetermined evaluation criterion in order to determine characteristic values for the component (14), for comparing the characteristic values determined on the basis of the at least one predetermined evaluation criterion for the component to be tested (14) with the at least one evaluation criterion corresponding reference values of reference components of at least two different c different quality classes, and for classifying the component to be tested (14) on the basis of the comparison, a data storage device (15-1) being provided in order to provide the reference values for comparison and classification.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115524391A (en) * 2022-09-01 2022-12-27 北京工业大学 Ferromagnetic material plastic deformation characterization method based on magnetoacoustic emission butterfly curve

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2495292A (en) * 2011-10-04 2013-04-10 Maxim Morozov Calibrating barkhausen noise signals for evaluation of thickness of surface hardened layers of steels
EP2834630B1 (en) 2012-04-05 2016-01-06 ZF Friedrichshafen AG Method for inspecting a component on the basis of barkhausen noises

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106018541A (en) * 2016-05-15 2016-10-12 北京工业大学 Lead screw thread bottom hardness micro-magnetic nondestructive detection method
CN106248781A (en) * 2016-07-27 2016-12-21 南京航空航天大学 A kind of material magnetic characteristic based on Barkhausen's principle and stress mornitoring method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2495292A (en) * 2011-10-04 2013-04-10 Maxim Morozov Calibrating barkhausen noise signals for evaluation of thickness of surface hardened layers of steels
EP2834630B1 (en) 2012-04-05 2016-01-06 ZF Friedrichshafen AG Method for inspecting a component on the basis of barkhausen noises

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MOORTHY V ET AL: "Magnetic Barkhausen emission technique for evaluation of residual stress alteration by grinding in case-carburised En36 steel", ACTA MATERIALIA, ELSEVIER, OXFORD, GB, vol. 53, no. 19, 1 November 2005 (2005-11-01), pages 4997 - 5006, XP025398168, ISSN: 1359-6454, [retrieved on 20051101], DOI: 10.1016/J.ACTAMAT.2005.06.029 *
MOORTHY V: "Important Factors Influencing the Magnetic Barkhausen Noise Profile", IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, IEEE SERVICE CENTER, NEW YORK, NY, US, vol. 52, no. 4, 1 April 2016 (2016-04-01), pages 1 - 13, XP011603062, ISSN: 0018-9464, [retrieved on 20160316], DOI: 10.1109/TMAG.2015.2502222 *
V. MOORTHY ET AL: "Magnetic Barkhausen emission measurements for evaluation of material properties in gears", NONDESTRUCTIVE TESTING AND EVALUATION, vol. 23, no. 4, 1 December 2008 (2008-12-01), US, pages 317 - 348, XP055699902, ISSN: 1058-9759, DOI: 10.1080/10589750802275980 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115524391A (en) * 2022-09-01 2022-12-27 北京工业大学 Ferromagnetic material plastic deformation characterization method based on magnetoacoustic emission butterfly curve

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