CH716055B1 - Device for detecting errors. - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betriff ein Gerät zur Erkennung von Fehlern und/oder Parametern mittels zerstörungsfreier Materialprüfung, namentlich mittels Ultraschall. Das Gerät soll jüngst ermittelte Messwerte wiederholt und aufwandsarm anzeigen. Hierzu umfasst das Gerät ein Gehäuse (2), Bedienelemente (4) und eine Mess- und Auswerteelektronik (6) und die ermittelten Messwerte können auf einem Display betrachtet werden. Die Mess- und Auswerteelektronik (6) ist dazu eingerichtet, ein Cache-Array zu erzeugen, um gewonnene volle Spitzen von Werten, die einen Signal Plot, wie einen A-scan bilden, anzuzeigen, ermittelte Messwerte und/oder einen Messwertverlauf (Messwertprofil) zu speichern und zu bearbeiten, so dass gespeicherte Messwerte und/oder Messwertverläufe wiederholbar auf dem Display (3) ansehbar sind.The invention relates to a device for detecting defects and/or parameters using non-destructive material testing, specifically using ultrasound. The device should display recently determined measured values repeatedly and with little effort. For this purpose, the device comprises a housing (2), operating elements (4) and measurement and evaluation electronics (6) and the measured values determined can be viewed on a display. The measuring and evaluation electronics (6) are set up to generate a cache array in order to display the full peaks of values obtained, which form a signal plot, such as an A-scan, determined measured values and/or a measured value profile (measured value profile) to save and edit, so that saved measured values and / or measured value curves can be viewed repeatedly on the display (3).
Description
[0001] Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Erkennung von Fehlern und/oder Parametern mittels zerstörungsfreier Materialprüfung, mittels Ultraschall. The invention relates to a device for detecting errors and / or parameters using non-destructive material testing, using ultrasound.
[0002] Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von Materialien und Konstruktionskomponenten unter industriellen Bedingungen sind bekannt. Zum Beispiel mittels Wirbelstrommessungen in elektrisch leitenden bzw. metallischen Werkstoffen oder mittels Röntgenstrahlen und Ultraschall in metallischen und nichtmetallischen Werkstoffen. Ermittelbar sind innere Fehler wie zum Beispiel Spalten, Risse oder Hohlstellen. Methods for non-destructive testing of materials and structural components under industrial conditions are known. For example, using eddy current measurements in electrically conductive or metallic materials or using X-rays and ultrasound in metallic and non-metallic materials. Internal defects such as gaps, cracks or cavities can be identified.
[0003] Bei einem sehr bekannten Verfahren zur zerstörungsfreien Ultraschallprüfung von zum Beispiel Rohrschweissungen durchdringt ein Ultraschallwellenstrahl ein zu prüfendes Objekt mittels eines Wandlers, so dass Echoreflexionen einer internen Struktur des Objekts festgestellt und die Eigenschaften der inneren Struktur ermittelt werden können. In a well-known method for ultrasonic non-destructive testing of pipe welds, for example, an ultrasonic wave beam penetrates an object to be tested by means of a transducer so that echo reflections of an internal structure of the object can be detected and the properties of the internal structure can be determined.
[0004] Ein piezoelektrischer Kristall wird zu einem Impuls infolge elektrischer Energie angeregt, was die Emittierung eines Ultraschallwellenstrahls verursacht. Es ist ebenfalls bekannt, dass ein Ultraschallwellenstrahl, der das Objekt durchdringt, an einer Fehlstelle reflektiert wird und zum piezoelektrischen Kristall entlang des Sendeweges zurückgeworfen wird und der piezoelektrische Kristall dadurch ein elektrisches Signal erzeugt. Somit ist es möglich, Fehlstellen in der internen Struktur des Objekts durch Feststellung der vom Kristall erzeugten elektrischen Signale zu ermitteln. A piezoelectric crystal is excited into a pulse by electrical energy, causing a beam of ultrasonic waves to be emitted. It is also known that an ultrasonic wave beam penetrating the object is reflected at a flaw and returned to the piezoelectric crystal along the transmission path, and the piezoelectric crystal thereby generates an electric signal. Thus, it is possible to detect flaws in the internal structure of the object by detecting the electrical signals generated by the crystal.
[0005] Entsprechende Geräte sind zum Beispiel in der EP 0420639 B1 oder der DE 19642072 C2 offenbart. Corresponding devices are disclosed, for example, in EP 0420639 B1 or DE 19642072 C2.
[0006] Derartige Prüfgeräte, auch als Flaw Detector bezeichnet, können stationär oder mobil und auch tragbar sein. [0006] Test devices of this type, also known as flaw detectors, can be stationary or mobile and also portable.
[0007] Tragbare Ultraschallprüfgeräte können zum Teil alle herkömmlichen Messprinzipien zur Fehlergrössenbestimmung wie DGS/AVG, DAC, TCG oder AWS abbilden: DGS/AVG - Distance Gain Sizing (Abstand Verstärkung Grösse) ist ein Verfahren zur Beurteilung der Sensitivität oder der Beurteilung des Signals eines unbekannten Reflektors, basierend auf dem theoretischen Echo eines flachbodigen Lochreflektors senkrecht zur Strahlachse; DAC - Distance Amplitude Curve ist ein Verfahren zur Kompensation der Tatsache, dass die Impuls-Echo-Response eines Reflektors abnehmen wird, wenn der Abstand des Reflektors vom Ultraschallprüfkopfes zunimmt; TCG - Time-Corrected Gain ist ein Verfahren zur Kompensation einer Verringerung der Amplitude eines Signals mit zunehmender Auswahl an flächengleichen Reflektoren. Dies wird erreicht durch Zunahme der Systemverstärkung über die Zeit, so dass die Signale mit gleicher Amplitude erscheinen (TCG löst die gleichen Aufgaben wie DAC); AWS - American Welding Society, deren Structural Welding Code section D1.1 etablierte Verfahrensweisen zur Klassifizierung von Unterbrechungen in Schweissungen definiert entsprechend „D rating“, verglichen mit einer Annahme-/Zurückweisungstabelle, wie sie von AWS bereitgestellt wird, um die Gewichtung einer Unterbrechung zu klassifizieren.[0007] Portable ultrasonic testing devices can partially map all conventional measuring principles for determining the size of defects such as DGS/AVG, DAC, TCG or AWS: DGS/AVG - Distance Gain Sizing (distance gain size) is a method for assessing the sensitivity or the assessment of the signal of a unknown reflector, based on the theoretical echo of a flat-bottomed pinhole reflector perpendicular to the beam axis; DAC - Distance Amplitude Curve is a method of compensating for the fact that a reflector's impulse-echo response will decrease as the distance of the reflector from the ultrasonic probe increases; TCG - Time-Corrected Gain is a method of compensating for a reduction in the amplitude of a signal as the choice of equal-area reflectors increases. This is achieved by increasing the system gain over time so that the signals appear with the same amplitude (TCG performs the same tasks as DAC); AWS - American Welding Society, whose Structural Welding Code section D1.1 defines established procedures for classifying discontinuities in welds according to "D rating", compared to an accept/reject table as provided by AWS for assigning a discontinuity's weight classify.
[0008] Es können verschiedene Ansichten, zum Beispiel A-, B- oder C-Scan Ansichten dargestellt werden, so dass derartige Geräte vielfältig anwendbar sind. Ein A-Scan zeigt die Summe der empfangenen Ultraschallenergie (Signalstärke) in Abhängigkeit von der Zeit. [0008] Various views, for example A, B or C scan views, can be displayed, so that devices of this type can be used in a variety of ways. An A-scan shows the sum of received ultrasound energy (signal strength) versus time.
[0009] Diese Scans sind speicherbar zwecks weiterer Überprüfung und Rückverfolgbarkeit. Der Speicherbedarf ist jedoch hoch und das Auffinden einzelner Scans ist zeitintensiv. These scans can be saved for further verification and traceability. However, the memory requirement is high and finding individual scans is time-consuming.
[0010] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und ein Gerät zur Betrachtung von A-Scans zu entwickeln, das es ermöglicht, Sequenzen von Messwerten wiederholt und aufwandsarm darzustellen. The invention is therefore based on the object of avoiding the disadvantages of the prior art and of developing a device for viewing A-scans that makes it possible to display sequences of measured values repeatedly and with little effort.
[0011] Die Aufgabe ist mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. The object is achieved with the characterizing features of patent claim 1.
[0012] Hierbei wird ein Cache Array mittels einer Software erstellt, um Erhebungen der vollen Punkte, die A-Scan Daten ausmachen dazustellen. Wenn die Angabe wiederholt wird, kann ein Nutzer Bild für Bild durch die Historie der erhobenen Angabe gehen. Ein vollständiges Datenset bzw. eine vollständige Menge an digitalisierten Messsignalen, nicht nur erhobene Bilder oder Bildaufzeichnungen wie beim Stand der Technik, ist erhältlich zur Nachbereitung und Analyse. Somit können gemessene Werte und/oder gemessene Werteprofile wiederholt an einem Bildschirm betrachtet werden. Here, a cache array is created using software to provide surveys of the full points that make up A-scan data. If the information is repeated, a user can go through the history of the collected information frame by frame. A complete data set or a complete set of digitized measurement signals, not just collected images or image recordings as in the prior art, is available for post-processing and analysis. Measured values and/or measured value profiles can thus be viewed repeatedly on a screen.
[0013] Erfindungsgemäss umfasst ein Gerät zur Erkennung von Fehlern und/oder Parametern mittels zerstörungsfreier Materialprüfung ein Gehäuse, Bedienelemente und eine Mess- und Auswerteelektronik sowie ein zugeordnetes Display. Messwerte werden auf dem Display dargestellt. According to the invention, a device for detecting errors and/or parameters by means of non-destructive material testing comprises a housing, operating elements and measurement and evaluation electronics as well as an associated display. Measured values are shown on the display.
[0014] In einer Ausführungsform der ist die Mess- und Auswerteelektronik dazu eingerichtet oder geeignet, einen auf dem Display dargestellten Messwert und/oder einen Messwertverlauf zwecks einer zeitlich nachgelagerten Ansicht/Bearbeitung zu puffern oder zu speichern, wobei ein Zeitraum des zu speichernden Messwertes und/oder eines Messwertverlaufs (Messwertprofils) festlegbar ist. In one embodiment, the measuring and evaluation electronics are set up or suitable for buffering or storing a measured value shown on the display and/or a measured value curve for the purpose of subsequent viewing/processing, with a period of time for the measured value to be stored and /or a course of measured values (measured value profile) can be defined.
[0015] Das Gerät zur Erkennung von Fehlern kann in einer Ausführungsform so gestaltet sein, dass eine Rückspulfunktion in seinem Aufbau integriert ist. Eine Suche nach einst ermittelten Höchstwerten ist nicht mehr erforderlich und der Nutzer kann Daten zurückspulen und einen A-Scan auswählen, über den der Nutzer ohne Aufwand berichten möchte. The device for detecting errors can be designed in an embodiment such that a rewind function is integrated in its construction. Searching for peaks once found is no longer necessary and the user can rewind data and select an A-scan that the user would like to report on without hassle.
[0016] Vorteilhafte Ausgestaltungen des Geräts sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart. Advantageous configurations of the device are disclosed in the dependent claims.
[0017] Mittels des Gerätes in einer Ausführungsform sind einzelne, bevorzugt kurze, zum Beispiel bis zu 10 Sekunden lange Sequenzen von unlängst gemessenen Werten speicherbar und können so oft wie gewünscht wiederholt angeschaut werden. Im Vergleich zur Wiedergabe eines vollständigen Videos eines Scans, wie gemäss des Standes der Technik, wird, zum Beispiel, nicht nur in erheblichem Mass Speicherplatz eingespart, sondern solche kurzen Sequenzen sind als Rohdaten schneller verfügbar und sie können separat gespeichert werden. [0017] Using the device in one embodiment, individual, preferably short, for example up to 10 seconds long, sequences of recently measured values can be stored and viewed repeatedly as often as desired. In comparison to the playback of a complete video of a scan, as according to the prior art, not only is a considerable amount of storage space saved, but such short sequences are available more quickly as raw data and they can be stored separately.
[0018] Das Gerät kann in einer Ausführungsform tragbar und mit einem Adapter koppelbar sein, der die Energieversorgung des Geräts sichert, zum Beispiel durch einen im Adapter befindlichen Batterypack oder einen Akku. In one embodiment, the device can be portable and can be coupled to an adapter that secures the energy supply to the device, for example by means of a battery pack located in the adapter or a rechargeable battery.
[0019] Für eine bedienfreundliche und ergonomische Handhabung ist das Gerät zum Beispiel im Querschnitt bohnenartig geformt. For user-friendly and ergonomic handling, the device is shaped like a bean in cross-section, for example.
[0020] Das Gerät kann in einer Ausführungsform für andere Verfahrensweisen, zum Beispiel Wirbelstrom oder Halbzellenkorrosion oder andere elektromagnetische oder Schallwellensignale anwendbar, wobei deren Signalkurven nicht als A-Scan bezeichnet sind. The device can be used in one embodiment for other procedures, for example eddy current or half-cell corrosion or other electromagnetic or acoustic wave signals, the signal curves of which are not referred to as A-scan.
[0021] Nachfolgend wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen die Fig. 1: ein Gerät zur Erkennung von Fehlern, Fig. 2: das Gerät nach Fig. 1 im Querschnitt, Fig. 3: das Gerät in einer anderen Ausführungsform und Fig. 4: eine symbolische Darstellung eines A-Scans.The invention is described in more detail in one embodiment with reference to a drawing. In the drawing, Fig. 1 shows a device for detecting errors, Fig. 2 shows the device according to Fig. 1 in cross section, Fig. 3 shows the device in another embodiment, and Fig. 4 shows a symbolic representation of an A scans
[0022] Ein Gerät 1 zur Erkennung von Fehlern und/oder Parametern mittels zerstörungsfreier Materialprüfung, zum Beispiel von internen Strukturen eines Objekts, umfasst ein Gehäuse 2, welches im Querschnitt bohnenförmig geformt ist (Fig. 2) und an den gerundeten Schmalseiten mit Griffflächen 10 versehen ist. Die Griffflächen 10 sind im Beispiel geriffelt, können aber auch einen Polymerüberzug o. a. aufweisen. Dies ermöglicht eine ergonomische Bedienung des Geräts 1, ggf. mit nur einer Hand. A device 1 for detecting defects and/or parameters by means of non-destructive material testing, for example of internal structures of an object, comprises a housing 2, which is bean-shaped in cross section (Fig. 2) and has gripping surfaces 10 on the rounded narrow sides is provided. The gripping surfaces 10 are corrugated in the example, but they can also have a polymer coating or the like. exhibit. This enables the device 1 to be operated ergonomically, possibly with just one hand.
[0023] Das Gehäuse 2 ist zumindest mit einem externen Display 3 zur Darstellung von Messwerten verbunden, sowie mit nicht explizit dargestellten Bedienelementen 4, die dem Display 3 zugeordnet sind, Schienen 8 für Zusatzgeräte, einer Abdeckung 9 für den Anschluss eines Ultraschallsensors und mechanischen Kopplungselementen 11 versehen (Fig. 1). The housing 2 is connected to at least one external display 3 for displaying measured values, as well as to operating elements 4 (not explicitly shown) that are assigned to the display 3, rails 8 for additional devices, a cover 9 for connecting an ultrasonic sensor, and mechanical coupling elements 11 (Fig. 1).
[0024] Das Gerät 1 enthält weiterhin eine Mess- und Auswerteelektronik 6 für Ultraschallsignale, mindestens einen Speicher für zu speichernde Messwerte sowie weitere, übliche elektrische und elektronische Bauelemente. The device 1 also contains measurement and evaluation electronics 6 for ultrasonic signals, at least one memory for measured values to be stored, and other conventional electrical and electronic components.
[0025] Die Mess- und Auswerteelektronik 6 ist dazu eingerichtet, einen auf dem Display 3 dargestellten Messwert und/oder einen Messwertverlauf (Fig. 4) in Form von Rohdaten zu puffern/zu speichern, was durch Betätigung eines nicht explizit dargestellten Bedienelementes 4 erfolgt. Die Ausführung des ausgelösten Speicherbefehls wird durch die, in der Mess- und Auswerteelektronik 6 implementierte, Software vorgenommen, ebenso die erneute Wiedergabe dieser Messwerte oder Messwertverläufe (Messwertprofile) infolge Betätigung eines anderen Bedienelements 4. The measurement and evaluation electronics 6 are set up to buffer/store a measured value shown on the display 3 and/or a measured value curve (FIG. 4) in the form of raw data, which is done by actuating a control element 4 that is not explicitly shown . The execution of the triggered storage command is carried out by the software implemented in the measuring and evaluation electronics 6, as is the repeated reproduction of these measured values or measured value profiles (measured value profiles) as a result of actuating another operating element 4.
[0026] Ein Messwertverlauf ist im Beispiel als ein A-Scan 5 (Fig. 4) dargestellt. In the example, a course of measured values is shown as an A-scan 5 (FIG. 4).
[0027] Diese Speicherung dient einer nachgelagerten Ansicht und/oder Bearbeitung, wobei ein Zeitraum (Sequenz) des zu speichernden Messwertes und/oder Messwertverlaufs individuell vom Benutzer des Geräts festlegbar ist (nutzerdefiniert). Ein gespeicherter Messwert und/oder Messwertverlauf (Messwertprofil) ist wiederholt resp. beliebig oft auf dem Display 3 darstellbar. [0027] This storage is used for subsequent viewing and/or processing, with a period (sequence) of the measured value to be stored and/or the course of measured values being individually definable by the user of the device (user-defined). A saved measured value and/or measured value history (measured value profile) is repeated or can be shown on the display 3 as often as you like.
[0028] In einem Adapter 7, dessen Querschnitt dem Gerät 1 entspricht, ist ein Batterypack angeordnet, der der Energieversorgung des Geräts 1 dient. Hierzu ist das Gerät 1 mit dem Adapter 7 mechanisch und elektrisch koppelbar. Kopplungselemente 11 ermöglichen die mechanische Kopplung, zum Beispiel durch Rast- oder Steckelemente und im Zuge dieser mechanischen Kopplung wird auch eine elektrische Verbindung hergestellt. Anstelle des Adapters 7 kann die Energieversorgung des Geräts auch drahtgebunden mittels Ladegerät erfolgen. In an adapter 7, whose cross section corresponds to the device 1, a battery pack is arranged, which is used to supply power to the device 1. For this purpose, the device 1 can be mechanically and electrically coupled to the adapter 7 . Coupling elements 11 enable mechanical coupling, for example by latching or plug-in elements, and an electrical connection is also established in the course of this mechanical coupling. Instead of the adapter 7, the power supply to the device can also be wired using a charger.
[0029] Wenn Daten wiederholt angeschaut werden, kann ein Nutzer Bild für Bild durch die Historie der erhobenen Angabe gehen. Ein vollständiges Datenset bzw. eine vollständige Menge an digitalisierten Messsignalen, nicht nur erhobene Bilder oder Bildaufzeichnungen wie beim Stand der Technik, ist erhältlich zur Nachbereitung und Analyse. Somit können gemessene Werte und/oder gemessene Werteprofile wiederholt am Display 3 betrachtet werden. [0029] When viewing data repeatedly, a user can step through the history of the collected information frame by frame. A complete data set or a complete set of digitized measurement signals, not just collected images or image recordings as in the prior art, is available for post-processing and analysis. Measured values and/or measured value profiles can thus be viewed repeatedly on the display 3 .
[0030] Das Gerät ist Bluetooth- und WiFi-fähig und kann mit einem mobilen Telefon gekoppelt werden. Es kann das externe Display 3 des Mobilgeräts verwendet werden. Optional oder zusätzlich kann aber in anderer Ausführungsform auch das Gerät 1 mit einem internen Display versehen sein. The device is Bluetooth and WiFi capable and can be paired with a mobile phone. The external display 3 of the mobile device can be used. Optionally or additionally, however, the device 1 can also be provided with an internal display in another embodiment.
[0031] Das Gerät 1 ist leicht und einfach tragbar. Es kann dabei in der Hand gehalten, am Arm oder Bein befestigt werden und ist handlingsicher. The device 1 is light and easy to carry. It can be held in the hand, attached to the arm or leg and is safe to use.
Zusammenstellung der BezugszeichenCompilation of the reference numbers
[0032] 1 Gerät 2 Gehäuse 3 Display 4 Bedienelement 5 A-Scan 6 Mess- und Auswerteelektronik 7 Adapter 8 Schiene 9 Abdeckung 10 Grifffläche 11 Kopplungselement 1 device 2 housing 3 display 4 control element 5 A-Scan 6 measurement and evaluation electronics 7 adapter 8 rail 9 cover 10 grip surface 11 coupling element
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH00492/19A CH716055B1 (en) | 2019-04-11 | 2019-04-11 | Device for detecting errors. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CH00492/19A CH716055B1 (en) | 2019-04-11 | 2019-04-11 | Device for detecting errors. |
Publications (2)
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---|---|
CH716055A2 CH716055A2 (en) | 2020-10-15 |
CH716055B1 true CH716055B1 (en) | 2022-09-30 |
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ID=72752567
Family Applications (1)
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CH00492/19A CH716055B1 (en) | 2019-04-11 | 2019-04-11 | Device for detecting errors. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH716055B1 (en) |
-
2019
- 2019-04-11 CH CH00492/19A patent/CH716055B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH716055A2 (en) | 2020-10-15 |
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