DE19601707C2 - Verfahren und Vorrichtung zum zerstörungsfreien Prüfen eines Drahtseiles - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum zerstörungsfreien Prüfen eines DrahtseilesInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum zerstörungsfreien Prüfen eines Drahtsei
les.
Viele zerstörungsfreie Prüfgeräte für längliche bzw. langge
streckte Gegenstände, wie Drahtseile, sind heutzutage verfügbar.
Die meisten dieser Prüfgeräte umfassen Elektromagnete oder
Dauermagnete, die in den Gegenständen einen magnetischen Fluß
induzieren, und umfassen Einrichtungen zum Erfassen bzw. Ermit
teln einer Streuung des Flusses aus diesen
Gegenständen. Typischerweise sind Streuflüsse durch
zwei unterschiedliche Phänomene, nämlich (a) interne oder exter
ne Defekte, auch sogenannte "lokale Fehler", und (b) einen Ver
lust an Metallfläche infolge von Abnutzung bzw. Ver
schleiß, Rost und dergleichen, verursacht. Der erstere Grund
für Streuflüsse ist im allgemeinen lokalisiert,
während der letztere es nicht ist.
Herkömmliche Prüfgeräte wirken auf die folgende Weise: der läng
liche bzw. langgestreckte Gegenstand wird durch das Prüfgerät
hindurchgeführt, das mit Sensoren ausgestattet ist, welche zwi
schen den Polen des Magnetes angeordnet und geeignet sind, durch
interne und/oder externe Defekte und durch einen Verlust einer
Metallfläche verursachte Streuflüsse zu
erfassen. Zwei Signale, nämlich ein lokales Fehlersignal (LF)
und ein Metallflächenverlustsignal (LMA), werden daher
erzeugt. Ein Beispiel eines solchen Prüfgerätes ist in der GB 20 12 966 A beschrieben.
Ein weiteres Beispiel eines Prüfgeräts, das die Merkmale des Oberbegriffs des
Anspruchs 2 aufweist, ist in der
US 4,096,437 offenbart.
Probleme, die herkömmlichen Prüfgeräten zugrundeliegen, bestehen
darin, daß jedes Signal entsprechend der physikalischen Charak
teristiken des Prüfkopfes bzw. der Prüfspitze
interpretiert bzw. ausgewertet werden muß. Des weiteren
dient das LF-Signal lediglich qualitativen Zwecken, da es mit
der räumlichen Ableitung der Streuflüsse, wie durch die LF-Sen
soren gemessen, variiert.
Derartige Probleme sind durch Kuun et al. in "Condition assess
ment of Winding Ropes" auf den Sitzungen der 2. International
Mine Hoisting Conference, London, Großbritannien, 28. bis 30.
June 1993, Papier 6.2, insbesondere auf Seite 6.2.2, Spalte 2,
Absatz 5, zusammengefaßt. Dort ist festgehalten, daß "bestehende
EM-(elektromagnetische)-Instrumente keine richtige Anzeige der
Stahlfläche an einem vorgegebenen Querschnitt des Seil es bereit
stellen. Die ausgegebene Fläche stellt einen Mittelwert über
eine Seillänge dar, welche von 50 bis 360 mm variiert. (. . .)
Schließlich stellt der EM-Ausgabewert keinen Absolutwert dar,
sondern rein eine Veränderung relativ zu der Fläche des Seiles
an der Stelle, an welcher der Ausgang zuletzt auf null gesetzt
wurde dar."
Die GB 2 277 993 A beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur zerstörungsfreien Prüfung von länglichen, magnetisch durch
lässigen Gegenständen auf Strukturfehler. Diese magnetische
Prüfvorrichtung kann unter anderem einen Digitalprozessor und
einen Integrator umfassen.
Die Integration betrifft allerdings ausschließlich die Signale
der Metallflächenverlustsensoren, nicht aber diejenigen der
Streuflußsensoren.
Schließlich zeigt die US 4,659,991 noch ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur magnetischen Überprüfung eines länglichen, ma
gnetisch durchlässigen Gegenstandes. Diese magnetische Prüfvor
richtung umfaßt eine Spule zum Erfassen von Veränderungen der
Metallfläche des länglichen Gegenstandes C, deren Signale zu
nächst an einen Vorverstärker und dann an einen Integrator ange
legt werden.
Das Ausgangssignal des Integrators wird dann an ein Aufnahmege
rät 76 angelegt. Eine Datenverarbeitungsanlage zur digitalen
Verarbeitung der erhaltenen Signale ist jedoch nicht vorgesehen.
Ausgehend von dem genannten Stand der Technik liegt der Erfin
dung die Aufgabe zugrunde, eine magnetische Prüfvorrichtung zum
Erfassen eines Metallflächenverlustes und gleichzeitigen Ermit
teln interner sowie externer Fehler in einem länglichen, magne
tisch durchlässigen Gegenstand mit einer verbesserten linearen
Metallflächenmessung und ein entsprechendes Prüfverfahren be
reitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 bzw. eine
Vorrichtung nach Anspruch 2 gelöst.
Die Einrichtung zum Erreichen der obigen Verbesserung ist eine
Digital-Signalverarbeitungseinheit, die vorzugsweise ein Daten
erfassungssystem und einen Digital-Signalprozessor umfaßt, wobei
die Einheit geeignet ist, anhand des LF-Signals und des LMA-
Signals ein Signal höherer linearer Auflösung zu erzeugen, was
einem gestattet, den Defekt bzw. den Fehler bzw. die Fehlerstel
le des länglichen bzw. langgestreckten Gegenstandes und dessen
bzw. deren Ausmaß genau zu lokalisieren.
Vorzugsweise umfaßt die Digital-Signalverarbeitungseinheit
ein oder mehrere Filter, um die Langzeit- bzw. Langstreckendrift
des lokalen Fehlersignals und/oder das Rauschen des Metall
flächensignals zu reduzieren oder zu unterdrücken.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung erge
ben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausfüh
rungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnungen. Hierbei
zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Diagramm des Drahtseilprüfgerätes,
das in dem US 4,096,437 offenbart und beansprucht ist,
Fig. 2 ein schematisches Diagramm des vorliegenden verbes
serten elektromagnetischen Prüfinstrumentes,
Fig. 3 eine Darstellung von Signalen, die durch ein elektro
magnetisches Prüfinstrument in Übereinstimmung mit der
vorliegenden Erfindung gemessen sind,
Fig. 4 ein Vergleichsdiagramm zwischen den Signalen, die vor
und nach der Hinzufügung der Einrichtung, welche das
LF-Signal und das LMA-Signal kombiniert, erhalten
sind, und
Fig. 5 eine Darstellung des digitalen Signalverarbeitungs
algorithmus, der verwendet ist, um die lineare Auflö
sung des Metallflächensignals zu erhöhen.
Die in der vorliegenden Anmeldung offenbarte Verbesserung be
trifft eine Erhöhung der linearen Auflösung der Metall
flächenmessung eines Gegenstandes, vorzugsweise eines
Drahtseiles, wobei erhaltene Signale mit den Änderungen in der
Metallfläche des länglichen bzw. langgestreckten Objek
tes genauer übereinstimmen. Sie wurde durch die Ver
fügbarkeit von computerisierten bzw. auf Rechnerbetrieb umge
stellten Drahtseilprüfinstrumenten ermöglicht. Die Erfindung
kann durch Aufrüsten
eines Drahtseilprüfgerätes, wie in dem US 4,096,437
offenbart und beansprucht, ausgeführt werden. Das in dem letzteren
Patent offenbarte Prüfgerät, das unter dem Warenzeichen MAGNO-
GRAPHTM verfügbar ist, stellt wie die meisten der anderen her
kömmlich verwendeten Instrumente auf dem Gebiet einer zerstö
rungsfreien Prüfung (Non Destructive Testing bzw. NDT) von
Drahtseilen zwei bedeutsame Informationen bereit: ein Metall
flächenverlustsignal und ein lokales Fehlersignal. Die
einzigartigen Merkmale des MAGNOGRAPHTM resultieren aus dem
physikalischen Messungsprinzip, das in dem Sensorkopf bzw. der
Sensorspitze verwendet ist. Dieses Prinzip, der Hall-Effekt,
macht magnetische Flußdichtemessungen in einem Magnet
kreis für einen stationären bzw. statischen und einen dynami
schen Betrieb möglich.
Zur beispielhaften Erläuterung der vorteilhaften Wirkung der
vorliegenden Erfindung ist der MAGNOGRAPHTM als ein zerstörungs
freies Prüfinstrument in der Patentbeschreibung verwendet wor
den. Fachleute werden jedoch bemerken, daß die vorliegende Ver
besserung mit anderen Prüfgeräten verwendet werden kann, die
ähnliche Signale wie die oben erwähnten erzeugen, d. h. Signale,
die bei einer direkten Messung der magnetischen Flußdichte in
LMA- und LF-Messungsschaltkreisen erzeugt sind.
In der Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm des Prüfgerätes
MAGNOGRAPHTM 10 dargestellt, das U-förmige Magnete 12 umfaßt,
welche einen Nordpol 14 und einen Südpol 16 aufweisen. Metall
flächenverlustsensoren 18 sind an dem Ende der Pole 14
und 16 angeordnet. Lokale Fehlersensoren (oder Hall-Sensoren) 20
sind zwischen den Polen 14 und 16 jedes Magnetes 12 positio
niert. Im Betrieb wird ein Drahtseil 22, das einen oder mehrere
Fehler bzw. eine oder mehrere Fehlerstellen 24 umfaßt, durch das
Prüfgerät 10 in einer durch die Pfeile 26 angedeuteten Richtung
hindurch nach vorne bewegt. Das Prüfgerät 10 umfaßt weiterhin
Führungen 28, um die Durchführung des Drahtseiles 22 darin zu
erleichtern. Es sollte bemerkt werden, daß sich die Fehler bzw.
die Fehlerstellen 24 entweder auf der Oberfläche oder im Inneren
des Drahtseiles 22 befinden können.
Eine komplexe Signalverarbeitung wird am besten mit digitalen
Systemen ausgeführt. Aus diesem Grund ist die Bedienungskonsole
bzw. das Bedienungsfeld des Prüfgerätes 10, das die vorliegende
Verbesserung umfaßt, computergestützt. Bezugnehmend auf die Fig.
2 wird die Konsole, die ein Datenerfassungssystem und ein Digi
tal-Signalprozessormodul (DSP-Modul) umfaßt, für sämtliche Be
lange einer Datenspeicherung, -darstellung und -analyse verwen
det. Das System verwendet vorgeladene Kalibrierkurven bzw. Kalibrierkenn
linien, welche eine Ausgangsspannung aus den Hall-Sensoren 20
auf eine Gesamtmetallfläche für verschiedene Seilkon
struktionen beziehen. Es ist daher möglich, den Metall
flächenwert von einem sich im Test befindlichen Seil mit der Me
tallfläche eines neuen Seiles zu vergleichen.
Die computerisierte bzw. auf Rechnerbetrieb eingestellte Konsole
wird zur Automatisierung sämtlicher Einstellungs- und Kalibrierungs
schritte vor einer Seilprüfung verwendet und vermindert bedeut
sam das Risiko von Fehlern durch die Bedienungsperson. Es ver
bessert weiterhin die praktischen Aspekte einer Datenprüfung und
-analyse. Dies ist insbesondere der Fall für-eine Mikroprozes
sor-gestützte Digital-Signalverarbeitung (DSP), welche größere
Leistungsfähigkeiten als herkömmlich verwendete Analogverfahren
vorsieht.
Bei einer typischen Ausführungsform ist die in der verbesserten
Konsole verwendete Hardware um zwei Hauptfunktionsabschnitte
aufgebaut: erstens umfaßt ein Datenerfassungsabschnitt einen
A/D-Wandler von 12-Bit-Auflösung mit einer maximalen Abtastfre
quenz von 235.000 Abtastwerten/Sekunde, einen Intel-80C186-Pro
zessor und einen Motorola-DSP56001-Digital-Signalprozessor mit
einer Taktgeschwindigkeit von 20 MHz. Dieser Abschnitt ist für
eine vorbereitende Verarbeitung von Eingangssignalen, nämlich
eine Ausgangslinearisierung, eine Filterung und insbesondere die
Ausführung des unten beschriebenen und in der Fig. 5 dargestell
ten Algorithmus verantwortlich. Vier analoge Datenkanäle sind
verwendet: Gesamtmetallfläche (Total Metallic Area bzw.
TMA), lokaler Fehler, Temperatur und Seilrichtung. Ein optischer
Entcoder bzw. Codierer, der ursprünglich Teil des Instrumentes
war, wird verwendet, um einen Abtastwert für jede 4 mm Kabellän
ge zu triggern bzw. auszulösen. Der eingehende Datenfluß kann in
Echtzeit bearbeitet oder zur späteren Verarbeitung gespeichert
werden.
Ein zweiter Abschnitt, der um einen Intel-486DX2/66-Mikropro
zessor aufgebaut ist, ist mit der Datendarstellung bzw. Daten
erstellung und einer Offline-Verarbeitung, d. h. einer Skalierung
und einer Maßstabsänderung, betraut. Dieser Abschnitt umfaßt
auch Treiber für einen SVGA-Flachbildmonitor, eine Tastatur und
ein Diskettenlaufwerk. Die vollständige Einheit wird vorzugs
weise in einem stabilen Gehäuse untergebracht und kann entweder
mit einem Stromnetz, beispielsweise mit 110 oder auch 230 Volt
Wechselspannung, oder mit einem Satz wiederaufladbarer Batterien
durch Verwendung eines Strominverters betrieben werden. Es ver
steht sich, daß eine unterschiedliche Hardware verwendet werden
kann, um die gleichem Funktionen auszuführen, wenn leistungs
fähigere Komponenten verfügbar werden.
Ein Algorithmus ist entwickelt worden, um die Signale zu
verarbeiten, die von dem Metallflä
chensensor und dem lokalen Fehlersensor erzeugt werden. Die im fol
genden beschriebene Verarbeitung kann vorteil
hafterweise in Echtzeit durch die Digital-Signalverarbeitungs
einheit durchgeführt werden.
In der Literatur sind zwei wesentliche Detektierungsprinzipien
bzw. Ermittlungsprinzipien verwendet worden, um in Drahtseilen
einen Metallverlust zu messen bzw. zu erkennen und um lokale
Fehler zu ermitteln. Bei jedem von ihnen wird das sich im Test
befindliche Drahtseil in einem Magnetkreis angeordnet,
um auf das magnetische Sättigungsniveau gebracht zu werden.
Bei dem ersten System werden Induktionsspulen verwendet, um die
Änderungen des magnetischen Flusses in und um das Seil, d. h. den
Verlust an Metallfläche, zu detektieren. Diese Änderun
gen sind auf Änderungen in dem Metallquerschnitt des Seiles,
d. h. auf Defekte bzw. Fehler bzw. Fehlerstellen, zurückzuführen.
Infolge der geringen Länge der Spulen stellen die Sensoren ein
Signal zur Verfügung, das auf einen kurzen Abschnitt bzw. Be
reich des Seiles bezogen ist. Dieses Merkmal, das manchmal als
eine hohe quantitative oder lineare Auflösung bezeichnet ist,
wird durch Hersteller von auf Spulen basierenden Instrumenten
als besonders nützlich beansprucht.
Die Alternative zu Induktionsspulen sind direkte Magnetfeldsen
soren, wie Hall-Effekt-Einrichtungen, um den Absolutwert des
Flusses in dem Magnetkreis zu messen und den Streufluß
um das Seil, welche durch lokale Fehler verur
sacht ist, zu erfassen. Die Signale, die durch auf Hall-Sensoren
basierenden Instrumenten erzeugt sind, geben ein Mittel der
ferromagnetischen Masse zwischen den zwei Polen des Haupt
magnetkreises anstelle einer lokalen Änderung der Metallmasse
bei auf Spulen basierenden Instrumenten wieder. In dem MAGNOGRAPHTM
wurde der Abstand zwischen den Polen ungefähr einer
Schlaglänge eines herkömmlich verwendeten
Drahtseiles entsprechend gewählt, ein Abstand, welcher durch Fachleute
von auf Spulen basierenden Instrumenten als
"niedrig quantitative Auflösung" angesehen wird.
Die Verbesserung, die Gegenstand dieser Anmeldung ist, gestattet
die Verwendung des LF-Signals, das durch den lokalisierten Streuflußsensor
des MAGNOGRAPH™ erzeugt wird, um die
lineare (oder quantitative) Auflösung des Metallflächensignals
zu verbessern, welches dann durch die Bedienperson
einfach und schnell analysiert werden kann. Um diese Aufgabe zu
erreichen, müssen die kurzreichweitigen Änderungen
des lokalen Fehlersignals und die langreichweitigen
Änderungen des Metallflächensignals
ausgewertet werden. Um dies zu erreichen, ist der in der
Fig. 5 gezeigte Algorithmus entwickelt worden. Die Variablen in
diesem Algorithmus sind folgende:
- - xi ist die i-te lokale Fehlermessung,
- - yn ist die laufende Metallflächenmessung,
- - n ist die Anzahl von Abtastwerten entsprechend der gemesse nen Länge des Drahtseiles,
- - m ist die Anzahl von Abtastwerten entsprechend der Länge des Sensormagnetkreises,
- - hi ist der Finite-Impulse-Response-(FIR)-Filterkoeffizient, und
- - li ist die Länge zwischen Abtastwerten.
Folgende Operationen werden an den Signalen durchgeführt:
- 1) Das LF-Signal wird integriert, um es auf eine ähnliche Weise wie das LMA-Signalschwanken bzw. schwingen bzw. variieren zu lassen. Es ist wesentlich, jede Gleichstrom- Komponente aus dem LF-Signal vor einer Integration zu be seitigen.
- 2) Das modifizierte LF-Signal wird dann mit einem Hochpaßfilter gefiltert, das speziell so angelegt ist, daß die Ant wort bzw. das (Ansprech-)verhalten auf einen Schritt- bzw. Stufeneingang (step input) der natürlichen Antwort bzw. dem natürlichen (Ansprech-)verhalten des Sensorkopfes ent spricht (d. h., wenn ein Stufeneingang an dieses Filter angelegt wird, die Länge, über welche der Ausgang auf null zurückgestellt wird, der durchschnittlichen Länge des Sen sorkopfes gleichkommt).
- 3) Eine Verzögerung entsprechend dem Abstand zwischen dem LF- Sensor und dem Anfang der durchschnittlichen Länge des Sensorkopfes wird dann an das modifizierte LF-Signal ange legt, damit sich das letztere selbst mit dem LMA-Signal genau ausrichtet.
- 4) Das modifizierte LF-Signal wird schließlich skaliert und zu dem LMA-Signal addiert, derart, daß das resultierende Signal ein Metallflächensignal höherer linearer Auflösung darstellt.
Aufgrund seiner Geometrie erzeugt der lokale Fehlersensor ein
Signal, das zu dem Änderungswert des Streuflusses,
durch eine lokale bzw. örtliche Änderung des Metallabschnitts
erzeugt, proportional ist, und stellt so eine Information be
reit, welche ähnlich zu derjenigen der Instrumente mit indukti
ver Spule ist. Dies gestattet einem, das lokale Fehlersignal
zu verarbeiten und sie dem
Signal, das von dem LMA-Sensor stammt, zu überlagern. Es ist
somit möglich, Vorteil aus der hohen linearen Auflösung des LF-
Signals und der langreichweitigen Stabilität des LMA-Signals zu
ziehen, um die Auflösung des LMA-Signals zu verbessern.
Die Signale, die von den Sensoren nach jedem Schritt der Ver
arbeitung in der Digital-Signalverarbeitungs
einheit (in dem Fall einer Schrittänderung bzw. Stufenänderung
der Metallfläche) erzeugt sind, sind in der Fig. 3 dar
gestellt. Der erste Schritt besteht darin, ein Tiefpaßfilter an
das Metallflächensignal und ein Hochpaßfilter an das
lokale Fehlersignal anzulegen (a). Das LF-Signal wird dann inte
griert und nochmals mit einem geeigneten Hochpaßfilter gefiltert
(b). Diese Filter können Finite-Impulse-Response-(FIR)-Filter
oder alle anderen verfügbaren herkömmlichen Digitalfilter sein.
Die Verwendung von Digital filtern gegenüber Analogfiltern ist
bedeutsam, da eine Verzögerung an das modifizierte LF-Signal
anzulegen bzw. auf dieses aufzubringen ist (c). Das resultieren
de modifizierte LF-Signal wird schließlich dem LMA-Signal hin
zugefügt, um ein LMA-Signal verbesserter linearer Auflösung zu
erhalten (d).
FIR-Filter mit 137 Abgriffen, welche die Hamming-Fenstertechnik
verwenden, werden in der gegenwärtigen Verwirklichung der Erfin
dung verwendet. Das lokale Fehlersignal der Drahtseilprüfgeräte,
wie des MAGNOGRAPHTM, muß integriert werden, da sich dieses
Signal, wie in den auf Spulen basierenden Instrumenten, wie die
räumliche Ableitung der Metallfläche
des sich im Test befindlichen Seiles
verhält (Fig. 3).
Ein kritischer Aspekt dieser Verarbeitung be
steht darin, ein Hochpaßfilter für das integrierte lokale Feh
lersignal mit einer Antwort bzw. einem (Ansprech-)verhalten
entsprechend der natürlichen Antwort bzw. dem natürlichen (An
sprech-)verhalten des Sensorkopfes zu wählen. Wenn das Filter
geeignet ausgewählt ist, erstreckt sich die Wirkung einer
plötzlichen Änderung in der Metallfläche
in dem Metallflächensignal und dem integrierten lokalen
Fehlersignal über die gleiche Länge (Fig. 3). Das modifizierte lokale Fehlersignal
muß dann nur entsprechend verschoben und zu dem Metallflächensignal
addiert werden, um eine lokale Metallflächenanzeige
zu erhalten. Diese Verarbeitung
hat den Vorteil, gegen eine Messungsstörung bzw. ein
Messungsrauschen unempfindlich zu sein, da die Integration des
lokalen Fehlersignals als ein Tiefpaßfilter wirkt. Somit wird
ein Metallflächensignal hoher räumlicher Auflösung erzeugt.
Die Fig. 4 zeigt die Verbesserung des Ausgangssignals der Vorrichtung,
wenn der Algorithmus auf einen plötzlichen Metallverlust von
3,7% in einem Drahtseil angewendet wird. Dieser Test wurde im
Labor mit einem Litzenseil von 3/4'' durchgeführt.
Claims (7)
1. Magnetisches Prüfverfahren zum Erfassen eines Metall
flächenverlustes und interner sowie externer Fehler in
einem länglichen, magnetisch durchlässigen Gegenstand (22),
umfassend folgende Schritte:
- (a) Induzieren eines longitudinalen magnetischen Flusses in einem Abschnitt des Gegenstandes (22) zwischen in Längsrichtung des Gegenstandes (22) beabstandeten Polen (12, 14) einer Dauer magnetanordnung (10), wobei die Dauermagnetanordnung (19) stark genug ist, den Abschnitt des Gegenstandes (22) magnetisch zu sättigen,
- (b) radiales Ausrichten des magnetischen Flusses in den Gegen stand (22) an einem Pol (12, 14) und aus dem Gegenstand (22) an dem anderen Pol (14, 12),
- (c) Abtasten der Verminderung des durch den länglichen Gegen stand (22) hindurchgehenden Flusses infolge jeglicher Verminde rung der Querschnittsfläche des länglichen Gegenstandes (22) zwischen den Polschuhen, und Erzeugen eines entsprechenden Signals LMA,
- (d) Erfassen eines internen und externen Fehlern in dem Gegenstand (22) entspre chenden Streuflusses und Erzeugen eines entsprechenden Signals LF,
- (e) Integrieren des Signals LF,
- (f) Filtern des integrierten Signals LF in wenigstens einem Hochpaßfilter, welches auf die durchschnittliche Länge des ab tastenden Sensorkopfes angepaßt ist,
- (g) zeitliches Ausrichten des gefilterten Signals LF und des Signals LMA zueinander, und
- (h) Addieren der ausgerichteten Signale LF, LMA, um ein resul tierendes Signal zu erhalten, das einem Metallflächensignal des Gegenstandes (22) von erhöhter linearer Auflösung entspricht.
2. Magnetische Prüfvorrichtung zum Erfassen eines Metall
flächenverlustes und interner sowie externer Fehler in
einem länglichen, magnetisch durchlässigen Gegenstand (22),
insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
umfassend:
- (a) eine Dauermagnetanordnung (10) mit Polen (12, 14), die in Längsrichtung des Gegenstandes (22) beabstandet sind, zum Indu zieren eines longitudinalen magnetischen Flusses in einem Ab schnitt des Gegenstandes (22) zwischen den Polen (12, 14) der Dauermagnetanordnung (10), wobei die Dauermagnetanordnung (10) stark genug ist, den Abschnitt des Gegenstandes (22) magnetisch zu sättigen,
- (b) einen rohrförmigen Polschuh, der den Gegenstand (22) nahe jedem Pol (12, 14) der Dauermagnetanordnung (10) umgibt, zum radialen Ausrichten des magnetischen Flusses in den Gegenstand (22) an einem Pol (12, 14) und aus dem Gegenstand (22) an dem anderen Pol (14, 12),
- (c) Metallflächenverlustsensoren (18), die in dem Weg des durch den Gegenstand (22) hindurchgehenden magnetischen Flusses angeordnet sind, zum Erzeugen eines Signals LMA, das der Verminderung dieses Flusses infolge jeglicher Verminderung der Querschnittsfläche des Gegenstandes (22) zwischen den Polschuhen, welche durch einen Metallflächenverlust in dem Gegenstand (22) hervorgerufen ist, entspricht, und
- (d) einen Streuflußsensor (20), der zwischen den Polschuhen
installiert ist, zum Erzeugen eines Signals LF, das internen und externen Fehlern in
dem Gegenstand (22) entspricht,
gekennzeichnet durch eine Digital-Signalverarbeitungseinheit mit einem Integrator und wenigstens einem Hochpaßfilter, um das Signal LF des Streuflußsensors in ein Signal umzuformen, das, zu einem Metallflächenverlustsignal addiert, in einer Metallflächenmessung des Gegenstandes (22) mit erhöhter linearer Auflösung resultiert.
3. Magnetische Prüfvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Verarbeitungseinheit ein Datenerfassungs
system und einen Digital-Signalprozessor umfaßt.
4. Magnetische Prüfvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Hochpaßfilter
an den Abstand der Pole (12, 14)
angepaßt ist.
5. Magnetische Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter ein digitales Filter
ist.
6. Magnetische Prüfvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß das digitale Filter ein Finite-Impulse-Respon
se-Filter ist.
7. Magnetische Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand (22) ein Drahtseil
ist.
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