DE19753881C1 - Magnetfehlersuchgerät sowie Verfahren zum Kalibrieren eines Magnetfehlersuchgerätes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von Magnetfehlersuchgeräten sowie auf ein Verfahren zum Kalibrieren eines Magnetfehlersuchgerätes für eine zerstörungsfreie magnetische Werkstückprüfung. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Magnetfehlersuchgerät mit einer Aufnahmeein­ heit enthaltend einen ein Wechselstromsignal erzeugenden Wandler, des­ sen Amplitude dem Absolutbetrag einer erfaßten Größe proportional ist, mit einem Signalverstärker, mit einem Frequenzbandfilter, mit einem Amplitudendetektor und mit einem Komparator erzeugend ein binäres Ausgangssignal, in welchem Komparator ein Vergleich des erfaßten und verarbeiteten Signales mit einem vorbestimmten Schwellenwert erfolgt, und mit einer Fehleranzeigeeinheit zum Anzeigen der Detektion eines Fehlers.

Aus der JP 8 021 821 A1 ist ein gattungsgemäßes Magnetfehlersuchgerät bekannt. Diese bekannte Vorrichtung dient zur Qualitätskontrolle von Rohrwänden, die einem Dehn- oder Aufweitverfahren unterworfen worden sind. Diese Vorrichtung weist die üblichen, für eine Meßeinrichtung vorge­ sehenen und in Reihe geschaltete Module - Aufnahmeeinheit, Verstärker, Frequenzbandfilter, Amplitudendetektor und Komparator - auf. Bei der Benutzung einer solchen Vorrichtung wird das Wandlerausgangssignal in den genannten Modulen entsprechend verarbeitet und letztlich dem Komparator zugeführt. In dem Komparator erfolgt dann ein Vergleich der erfaßten Signalamplitude mit einem vorgegebenen Schwellenwert. Bei Überschreiten des Schwellenwertes wird sodann auf das Vorhandensein eines Fehlers geschlossen. Die Kalibrierung eines solches Magnetfehler­ suchgerätes erfolgt durch Verändern des Schwellenwertes.

Ist der Schwellenwert zu gering gewählt, besteht die Gefahr, daß das er­ faßte Signal zu häufig den Schwellenwert überschreitet, was in einer Fehlermeldung resultiert, ohne daß tatsächlich ein Fehler vorliegt. Dies führt in Abhängigkeit von dem jeweiligen Einsatz des Magnetfehlersuch­ gerätes zu einem häufigen Maschinenstillstand oder für den Fall, daß das Magnetfehlersuchgerät etwa zur Überprüfung von Schweißnähten an Rohrstößen eingesetzt wird, zu einer zu häufigen Nachbearbeitung des Prüflings an denjenigen Stellen, an denen Fehler bzw. vermeindliche Fehler detektiert worden sind.

Ist der Schwellenwert sehr hoch eingestellt, lassen sich nur solche Fehler detektieren, die ein entsprechend großes Fehlersignal zur Folge haben. Bei einer solchen Einstellung besteht die Gefahr, daß kleinere, im Prüfling enthaltene Fehler nicht erkannt werden.

Folglich ist die Einstellung des Schwellenwertes ganz wesentlich für die Zuverlässigkeit einer Überprüfung und dient zur Bestimmung von zwei Wahrscheinlichkeiten, nämlich der Wahrscheinlichkeit der Fehlerversäu­ mung (bei hohem Schwellenwert) und die Wahrscheinlichkeit einer (zu häufigen) Fehlermeldung (bei niedrigem Schwellenwert). Die Kalibrierung derartiger Magnetfehlersuchgeräte erfolgt über statistische Versuche, wo­ bei der Wandler entsprechend häufig über ein einen minimalen zu detek­ tierenden Fehler beinhaltendes Referenzmuster und ebenso häufig über ein fehlerfreies Referenzmuster geführt wird. Nur aus einer großen Viel­ zahl von durchzuführenden Versuchen ergibt sich dann ein Schwellen­ wert, der gewährleistet, daß keine der beiden Wahrscheinlichkeiten vor­ gegebene (zuverlässige) Werte überschreiten.

Eine solche Kalibrierung, die 30 bis 60 Minuten in Anspruch nehmen kann, ist der Hauptnachteil der bekannten Magnetfehlersuchgeräte. Ins­ besondere tritt dieser Nachteil bei der Überprüfung einer Vielzahl unter­ schiedlicher Prüflinge mit unterschiedlich großen zu detektierenden Feh­ lern auf. Bei den bekannten Magnetfehlersuchgeräten ist auch von Nach­ teil, daß deren Kalibrierung nur unter Zuhilfenahme von Oszilloskopen oder Multimetern möglich ist.

Aus der US-PS 5 671 155 ist ein weiteres Magnetfehlersuchgerät zur Qualitätskontrolle von Rohrwänden bekannt geworden. Dieses Magnet­ fehlersuchgerät verwendet eine Vielzahl von Hall-Wandler, die in einer Aufnahmeeinheit angeordnet sind. Die Aufnahmeeinheit mit den einzelnen Hall-Wandlern ist umfänglich um ein zu kontrollierendes Rohr angeordnet, wobei die Hall-Wandler mehr als 100% der umfänglichen Rohroberfläche bedecken. In der Aufnahmeeinheit sind ebenfalls Hall-Wandler in Längs­ erstreckung des zu kontrollierenden Rohres angeordnet. Da jeder einzel­ ne Hall-Wandler aufgrund von Herstellungstoleranzen bei einem Erfassen gleicher Fehlersignale unterschiedliche Ausgangssignale produzierten, müssen die einzelnen Hall-Wandler gegeneinander abgeglichen werden. Dabei wird in einem ersten Schritt zunächst das Ausgangssignal jedes Hall-Wandlers bei einem gleichen Fehlersignal erfaßt, wobei das Aus­ gangssignal jedes Hall-Wandlers anschließend in ein Verhältnis mit dem gewünschten Ausgangssignal gesetzt wird. Das Ausgangssignal eines Hall-Wandlers läßt sich dann mit diesem Verhältnis gegenüber den Aus­ gangssignalen der übrigen Hall-Wandler abgleichen.

Im Gegensatz zu dem aus der JP 8 021 821 A1 bekannten Magnetfehler­ suchgerät erfolgt eine Fehlererkennung gemäß dem aus der US-PS 5 671 155 bekannten Magnetfehlersuchgerät durch eine Auswertung der Si­ gnalfrequenzen, die mit vorbekannten Signalfrequenzen verglichen wer­ den.

Aus der DE 196 38 776 A1 ist ein weiteres Magnetfehlersuchgerät be­ kannt, welches als mobiles Gerät ausgelegt ist. Dieses Magnetfehlersuch­ gerät arbeitet nach Art einer Gradientensonde mit zwei Spulenanordnun­ gen, deren Spulenkerne eine hohe magnetische anfängliche Suszeptibili­ tät aufweisen. Die von diesem Magnetfehlersuchgerät erfaßten Meßwerte werden in einer Auswerteeinheit mit einem zuvor kalibrierten Schwellwert verglichen, so daß je nach Ausgestaltung ein den Schwellenwert über­ schreitendes Meßsignal auf einen Fehler in dem zu untersuchenden Ge­ genstand hinweisen soll. Bezüglich der sich aus der Kalibrierung des Schwellwertes dieses Magnetfehlersuchgerätes ergebenden Problematik sei auf die Ausführungen bezüglich der JP 8 021 821 A1 verwiesen.

Ausgehend von dem zuerst diskutierten Stand der Technik liegt der Erfin­ dung daher zum einen die Aufgabe zugrunde, ein Magnetfehlersuchgerät vorzuschlagen, mit dem eine Anpassung an die unterschiedlichen Prü­ fungskriterien unterschiedlicher Prüflinge unter Vermeidung der beim Stand der Technik aufgezeigten Nachteile rasch adaptierbar ist.

Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzu­ schlagen, mit dem eine rasche Kalibrierung eines Magnetfehlersuchgerä­ tes möglich ist.

Die vorrichtungsbezogene Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Signalverstärker Einstellorgane für die Einstellung seines Verstär­ kungskoeffizienten aufweist und daß an den Ausgang des Amplitudende­ tektors ein Kalibriermodul angeschlossen ist, welches eine Signalbe­ grenzereinheit zum unteren Begrenzen des Signales sowie ein daran in Reihe geschaltetes Anzeigemodul umfaßt, welchem Anzeigemodul eine Fehlermarkierung zum Einstellen des Verstärkungskoeffizienten des Si­ gnalverstärkers zugeordnet ist.

Die verfahrensbezogene Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Kalibrie­ ren eines Magnetfehlersuchgerätes mit folgenden Schritten gelöst:

• - Bewegen eines Wandlers über die Oberfläche eines Referenzstückes, in dem ein bekannter Fehler, der dem minimal zulässigen Fehler in ei­ nem zu untersuchenden Objekt (Prüfling) entspricht, enthalten ist,
• - Erfassen der maximalen, von diesem Fehler erzeugten Signalampli­ tude,
• - Belassen des Wandlers an derjenigen Position, an der die größte Feh­ lersignalamplitude gemessen wird,
• - Einstellen des Verstärkungskoeffizienten eines das Wandlersignal ver­ stärkenden Signalverstärkers auf einen Wert, so daß die Amplitude des Fehlersignals auf einem nachgeschalteten Anzeigemodul an einer vor­ bestimmten Markierung erkennbar ist,
• - Bewegen des Wandlers über die Oberfläche eines fehlerfreien Refe­ renzstückes und
• - Kontrollieren, daß auf dem Anzeigemodul keine Anzeige erfolgt.

Das erfindungsgemäße Magnetfehlersuchgerät ermöglicht deswegen eine rasche Kalibrierung bei unterschiedlichen Prüflingen, ohne dabei weder die Wahrscheinlichkeit einer Fehlerversäumung zu verringern, noch die Wahrscheinlichkeit einer Fehlermeldung zu erhöhen, da zur Durchführung der Kalibrierung der Signalverstärker des Magnetfehlersuchgerätes Ein­ stellorgane für die Einstellung seines Verstärkungskoeffizienten aufweist. Durch Verändern des Verstärkungskoeffizienten in Abhängigkeit von den jeweiligen Prüfkriterien erfolgt zwar eine Änderung der Empfindlichkeit des Magnetfehlersuchgerätes, jedoch erfolgt keine Veränderung hinsichtlich des Nutzsignal/Störsignal-Abstandes bzw. dieses Verhältnisses. Dadurch läßt sich das Magnetfehlersuchgerät unter Beibehaltung des einmal ein­ gestellten Nutzsignal/Störsignal-Abstandes zu Prüfzwecken verschieden­ ster Prüflinge mit unterschiedlichen zu tolerierenden Fehlern verwenden.

Das Nutzsignal stellt den maximalen, durch einen Fehler in einem Prüfling verursachten Wert der Spannungsamplitude am Ausgang des Wandlers dar. Als Störsignale werden diejenigen Signale bzw. Signalanteile angesehen, die den maximalen Wert der o.g. Amplitude bei Überprüfung eines fehlerfreien Prüflings darstellen.

Zur Durchführung der raschen Kalibrierung ist an den Ausgang des Amplitudendetektors ein Kalibriermodul mit einer Signalbegrenzereinheit zum unterseitigen Begrenzen des erfaßten Signales und ein daran ange­ schlossenes Anzeigemodul angeschlossen. Das Anzeigemodul enthält eine Fehlermarkierung entsprechend dem minimal zulässigen Fehler. Je nachdem welcher Art das Anzeigemodul ausgebildet ist - z. B. Zeigergerät oder Lichtanzeige - kann diese Markierung unterschiedlich ausgebildet sein. Bei Verwendung eines Zeigergerätes ist die Markierung erkennbar auf der Skala des Zeigergerätes angeordnet. Die Signalbegrenzereinheit, in der die Signale unterseitig begrenzt werden, ist zur Vorbeugung von Störanzeigen (den von Störsignalen verursachten Ausschlägen des Zei­ gers des Zeigerinstrumentes) auf dem Anzeigemodul während der Kali­ brierung vorgesehen.

Die Kalibrierung eines solchen Magnetfehlersuchgerätes wird folgender­ maßen durchgeführt: In einem ersten Schritt wird der Wandler des Mag­ netfehlersuchgerätes über ein Referenzstück gefahren, in dem ein Fehler minimal zulässiger Größe entsprechend dem zu überprüfenden Prüfling enthalten ist, und so auf dem Referenzstück positioniert, daß das erfaßte Fehlersignal die größte Amplitude einnimmt. Ist die maximale Amplitude des minimal zu detektierenden Fehlers in dem Referenzstück gefunden, wird der Wandler in dieser Position gehalten. Daraufhin wird der Verstär­ kungskoeffizient des Signalverstärkers so eingestellt, daß die Anzeige (z. B.: Zeiger) auf dem Anzeigemodul der Fehlermarkierung des minimalen zu tolerierenden Fehlers entspricht. Der Zeiger des Zeigerinstrumentes zeigt dann auf die Fehlermarkierung des minimalen zu tolerierenden Fehlers. Anschließend wird der Wandler des Magnetfehlersuchgerätes über ein fehlerfreies Referenzstück gefahren, dabei soll auf dem Anzeigemodul keine Anzeige erfolgen. Der Zeiger eines Zeigerinstrumentes schlägt also nicht oder so gut wie nicht aus. Erfolgen beim Bewegen des Wandlers über die Oberfläche des feh­ lerfreien Referenzstückes jedoch darüber hinaus reichende Anzeigen auf dem Anzeigemodul, ist das Nutzsignal/Störsignal-Verhältnis zu gering, um mit der vorgegebenen Zuverlässigkeit einen Prüfling untersuchen zu können.

Eine solche Einstellung kann in kurzer Zeit (etwa 1 min dauernd) durchgeführt werden. Deswegen eignet sich ein solches Magnetfehler­ suchgerät sowie ein solches Kalibrierverfahren insbesondere dazu, verschiedenste Prüflinge in rascher Folge zu untersuchen.

Zur Erhöhung der Genauigkeit der Kalibrierung und Erweiterung der Grenzen der Einstellung der Empfindlichkeit werden Mittel ausgenutzt, die eine Grob- und eine Feineinstellung des Verstärkungskoeffizienten des Signalverstärkers ermöglichen.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß die Kali­ briereinheit einen Kalibrierverstärker mit einem konstanten Verstärkungs­ koeffizienten umfaßt. Der Kalibrierverstärker ist der Signalbegrenzerein­ heit vorgeschaltet. Dies erhöht ebenfalls die Genauigkeit der Kalibrierung.

Ist als Anzeigemodul ein Zeigerinstrument vorgesehen, ist es zweckmä­ ßig, als Signalbegrenzereinheit eine solche vorzusehen, die nicht nur eine unterseitige Signalbegrenzung durchführt, sondern auch eine oberseitige. Dabei dient die oberseitige Signalbegrenzung lediglich zum Schutze des Zeigerinstrumentes.

Als Fehleranzeigeeinheit sind einem solchen Fehlersuchgerät zweckmä­ ßigerweise ein oder mehrere, einzeln oder gemeinsam arbeitende Binär­ anzeigen zugeordnet. Eine solche Fehleranzeigeeinheit gibt dann ein Signal aus, wenn beim Prüfen eines Prüflings ein Fehler detektiert wird. Eine solche Fehleranzeigeeinheit kann beispielsweise ein akustisches oder ein optisches Signal sein.

Als Fehleranzeigeeinheit kann auch die Kalibriereinheit dienen, wenn die Kalibriereinheit nicht nur eine Fehlermarkierung des minimalen zulässigen Fehlers, sondern auch eine dem durch das Ansprechen der Fehleranzeigeeinheit hervorrufenden Eingangssignal des Komparators entsprechende Markierung des Schwellenwertes enthält.

Weitere Vorteile der Erfindung sowie Weiterbildungen sind Bestandteil der übrigen Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles. Es zeigen:

Fig. 1 Ein schematisches Blockschaltbild eines Magnetfehlersuch­ gerätes und

Fig. 2 Abhängigkeiten der Spannung am Ausgang des Amplitu­ dendetektors von der Signalamplitude und Gesetzmäßig­ keiten der Amplitudenänderungen von Nutz- uns Störsigna­ len beim Bewegen des Wandlers über bestimmte Referenzstücke.

Ein Magnetfehlersuchgerät 1 umfaßt zur Umwandlung eines gemessenen Wertes in ein elektrisches Signal einen Wandler 2. Bei einem solchen Wandler 2 kann es sich beispielsweise um eine Gradientensonde han­ deln, mit der die Umwandlung eines Magnetfeldgradienten in ein elek­ trischen Signal erfaßbar ist. Am Ausgang des Wandlers 2 ist ein Wechsel­ stromsignal abgreifbar, welches proportional der erfaßten Größe ist. Der Ausgang des Wandlers 2 ist dem Signalverstärker 3 nachgeschaltet, dessen Verstärkungskoeffizient K₁ zwischen einem minimalen Verstär­ kungskoeffizienten K_1min und einem maximalen Verstärkungskoeffizienten K_1max manuell einstellbar ist. Zu diesem Zweck weist der Signalverstärker 3 nicht näher dargestellte Einstellorgane auf, wobei als Einstellorgan ein solches für eine Grobeinstellung und ein weiteres für eine Feineinstellung des Verstärkungskoeffizienten K₁ vorgesehen sind. In Reihe dem Signal­ verstärker 3 nachgeschaltet ist ein Frequenzbandfilter 4 zum Unterdrüc­ ken derjenigen Signalfrequenzen, die außerhalb der Betriebsfrequenz des Magnetfehlersuchgerätes 1 liegen. Durchgelassen werden bei dem Fre­ quenzbandfilter 4 daher nur diejenigen Signalfrequenzen, in denen die Fehlersignale liegen. Am Ausgang des Frequenzbandfilters 4 ist der Ein­ gang eines Amplitudendetektors 5 angeschlossen. Der Amplitudendetek­ tor 5 detektiert das Wechselspannungssignal. Am Ausgang des Amplitu­ dendetektors 5 ist das Signal E abgreifbar. Dieses wird gleichzeitig einem Kalibriermodul 6 und einem Komparator 7 zugeführt. Der Komparator 7 vergleicht die Amplitude des Signales E mit einer Referenzspannung S₁. Ausgangsseitig ist an den Komparator 7 eine Binäranzeige 8, etwa eine akustische Anzeige angeschlossen. Der Komparator 7 ist so aufgebaut, daß am Ausgang desselben dann ein Signal anliegt, wenn die Amplitude des Signales E größer ist als die Referenzspannung S₁.

Das am Ausgang des Amplitudendetektors 5 angeschlossene Kalibrier­ modul 6 besteht bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem Kalibrierverstärker 9 mit einem konstanten Verstärkungskoeffizien­ ten K₂, einer diesem nachgeschalteten Signalbegrenzereinheit 10 und ei­ nem der Signalbegrenzereinheit 10 nachgeschalteten Anzeigemodul, wel­ ches in der Darstellung der Fig. 1 als Zeigerinstrument 11 ausgebildet ist. Die Signalbegrenzereinheit 10 begrenzt das vom Kalibrierverstärker 9 mit dem Verstärkungskoeffizienten K₂ verstärkte Signal E unterseitig und oberseitig mit den Schwellenwerten S₂ und S₃. Dabei stellt der Schwel­ lenwert S₂ die untere und der Schwellenwert S₃die obere Begrenzung dar. Die obere Begrenzung S₃ der Signalbegrenzereinheit 10 ist zum Schutz des nachgeschalteten Zeigerinstrumentes 11 vorgesehen, damit das Zei­ gerinstrument 11 von großen Signalamplituden E.K₂ nicht beschädigt wird. Bei Verwendung anderer Anzeigemodule, etwa LED-Leuchtanzei­ gen, ist eine obere Signalbegrenzung nicht erforderlich. Der untere Schwellenwert S₂ ist zweckmäßigerweise werkseitig so gewählt, daß, wenn der Wandler 2 über die Oberfläche eines fehlerfreien Referenzstüc­ kes gefahren wird, ein Ausschlag des Zeigers 12 des Zeigerinstrumentes 11 nicht oder so gut wie nicht erkennbar ist.

Dem Zeigerinstrument 11 sind auf seiner Skala 13 zwei Markierungen FM, SM zugeordnet, wobei die eine Markierung eine Fehlermarkierung FM des minimalen zulässigen Fehlers und die andere Markierung eine Schwellenwertmarkierung SM ist.

Die Kalibrierung des Magnetfehlersuchgerätes 1 wird mit folgenden Schritten vollzogen: Zunächst wird der Wandler 2 über die Oberfläche ei­ nes einen Fehler enthaltenden Referenzstückes bewegt. Der in dem Refe­ renzstück enthaltene Fehler entspricht dem minimalen, in einem Prüfling zu detektierenden Fehler. Die Bewegung des Wandlers 2 erfolgt solange, bis sich die maximale von dem Fehler verursachte Signalamplitude durch einen maximalen Ausschlag des Zeigers 12 auf der Skala 13 des Zeiger­ instrumentes 11 bemerkbar macht. In derjenigen Stellung, in der der Zei­ gerausschlag maximal ist, wird der Verstärkungskoeffizient K₁ des Signal­ verstärkers 3 mittels der Einstellorgane so eingerichtet, daß der Ausschlag des Zeigers 12 an der Fehlermarkierung FM anliegt. In Fig. 2 ist eine solche Gesetzmäßigkeit der Änderungen der Signalamplitude von diesem Fehler mit dem Buchstaben A, und der eingerichtete Verstärkungskoeffi­ zient mit dem Buchstaben K_1x gekennzeichnet.

In einem weiteren Schritt wird nunmehr der Wandler 2 über ein fehler­ freies Referenzstück bewegt, wobei der Wandler 2 ein Störsignal anzeigt. Die Gesetzmäßigkeit der Änderungen der Störsignalamplitude ist in Fig. 2 mit dem Buchstaben B gekennzeichnet. Wenn beim Bewegen des Wandlers 2 über dieses Referenzstück kein Ausschlag des Zeigers 12 stattfindet, läßt dies darauf schließen, daß die Zuverlässigkeit des Mag­ netfehlersuchgerätes 1 hoch ist und die Wahrscheinlichkeit einer Fehler­ meldung einen bestimmten Wert nicht überschreitet. Für den Fall, daß beim Bewegen des Wandlers 2 über die Oberfläche eines Prüflings den­ noch Zeigerausschläge stattfinden, läßt dies darauf schließen, daß das Nutzsignal/Störsignal-Verhältnis auf dem zu kontrollierenden Prüfling zu gering ist, so daß mit dem Magnetfehlersuchgerät 1 nicht in hinreichend hoher Zuverlässigkeit ein Prüfling untersucht werden kann.

Mit dem nunmehr kalibrierten Magnetfehlersuchgerät 1 können sodann Prüflinge hinsichtlich der eingestellten Fehlerkalibrierung untersucht wer­ den. Zu diesem Zweck ist der Komparator 7 und die Binäranzeige 8 vor­ gesehen. Der Schwellenwert des S₁ des Komparators 7 ist gleich oder liegt oberhalb des Schwellenwertes S₂ der Signalbegrenzereinheit 10. Ist die Amplitude des Signals E größer als der Schwellenwert S₁, generiert die Binäranzeige 8 ein Signal. Die ermittelte Fehlerposition kann auf dem Prüfling markiert werden. Ebenfalls ist es möglich, das Zeigerinstrument 11 beim Verfahren des Wandlers 2 über die Oberfläche eines Prüflings zu verfolgen. Dabei sind Zeigerausschläge, die die Markierung SM über­ schreiten, als Fehler zu erkennen. Ferner kann mit dem Zeigerinstrument 11 durch Bewegen des Wandlers 2 im Bereich eines detektierten Fehlers der Ort der größten Signalamplitude ermittelt werden.

Man kann das Kalibrieren des Magnetfehlersuchgerätes 1 unmittelbar am Prüfling durchführen, wenn bekannt ist, an welcher Stelle sich der mini­ male zu detektierende Fehler befindet. Mit dem Magnetfehlersuchgerät 1 ist auch eine relative Kalibrierung durchführbar, indem das Magnetfehlersuchgerät 1 unmittelbar an einem Prüfling hinsichtlich dessen Signalamplituden den erfaßten Schwankungen entsprechend eingestellt wird.

In Fig. 2 ist die Kalibrierung des Magnetfehlersuchgerätes auf einem Prüfling mit großem zu tolerierenden Fehler (eine Gesetzmäßigkeit der Änderungen der Signalamplitude von diesem Fehler ist mit dem Buchsta­ ben C gekennzeichnet) und mit großem Störsignal (eine Gesetzmäßigkeit der Änderungen der Störsignalamplitude ist mit dem Buchstaben D ge­ kennzeichnet) dargestellt. Als Ergebnis einer solcher Kalibrierung ist der Verstärkungskoeffizient K_1y festgestellt.

Bezugszeichenliste

1

Magnetfehlersuchgerät

2

Wandler

3

Signalverstärker

4

Frequenzbandfilter

5

Amplitudendetektor

6

Kalibriermodul

7

Komparator

8

Binäranzeige

9

Kalibrierverstärker

10

Signalbegrenzereinheit

11

Zeigerinstrument

12

Zeiger

13

Skala
A Meßprofil
B Meßprofil
C Meßprofil
D Meßprofil
FM Fehlermarkierung
SM Schwellenwertmarkierung
K₁

Verstärkungskoeffizient des Signalverstärkers
K_1min

Minimaler Verstärkungskoeffizient
K_1max

Maximaler Verstärkungskoeffizient
K_1x

bestimmter Verstärkungskoeffizient des Signalverstärkers
K_1y

bestimmter Verstärkungskoeffizient des Signalverstärkers
K₂

Verstärkungskoeffizient des Kalibrierverstärkers
S₁

Schwellenwert des Komparators
S₂

Unterer Schwellenwert der Signalbegrenzereinheit
S₃

Oberer Schwellenwert der Signalbegrenzereinheit

Claims (9)

1. Magnetfehlersuchgerät mit einer Aufnahmeeinheit enthaltend einen ein Wechselstromfeld erzeugenden Wandler (2) mit einem Signal­ verstärker (3), mit einem Frequenzbandfilter (4), mit einem Amplitu­ dendetektor (5) und mit einem Komparator (7, 10) erzeugend ein binäres Ausgangssignal, in welchem Komparator (7, 10) ein Ver­ gleich des erfaßten und verarbeiteten Signales (E) mit einem vor­ bestimmten Schwellenwert (S₁) erfolgt, und mit einer Fehleranzei­ geeinheit (8, 11) zum Anzeigen der Detektion eines Fehlers, da­ durch gekennzeichnet, daß der Signalverstärker (3) Einstellorga­ ne für die Einstellung seines Verstärkungskoeffizienten (K₁) auf­ weist und daß an den Ausgang des Amplitudendetektors (5) ein Kalibriermodul (6) angeschlossen ist, welches eine Signalbe­ grenzereinheit (10) zum unteren Begrenzen des Signales sowie ein daran in Reihe geschaltetes Anzeigemodul (11) umfaßt, welchem Anzeigemodul (11) eine Fehlermarkierung (FM) zum Einstellen des Verstärkungskoeffizienten des Signalverstärkers (3) zugeordnet ist.

2. Magnetfehlersuchgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Komparator (7) parallel zum Anzeigemodul (11) an den Ausgang der Signalbegrenzereinheit (10) angeschlossen ist.

3. Magnetfehlersuchgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Kalibriermodul (6) parallel zum Komparator (7) an den Ausgang des Amplitudenverstärkers (5) angeschlossen ist.

4. Magnetfehlersuchgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Einstellorgane des Signalverstär­ kers (3) Mittel umfassen, die eine Grobeinstellung und einen Fein­ einstellung seines Verstärkungskoeffizienten (K₁) ermöglichen.

5. Magnetfehlersuchgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß der Signalbegrenzereinheit (10) des Kalibriermoduls (6) ein Kalibrierverstärker (9) mit konstantem Ver­ stärkungskoeffizienten (K₂) vorgeschaltet ist.

6. Magnetfehlersuchgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß als Anzeigemodul eine Leuchtdi­ odenanzeige vorgesehen ist.

7. Magnetfehlersuchgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß als Anzeigemodul ein Zeigerinstru­ ment (11) mit einer Skala (13) vorgesehen ist und daß die Signal­ begrenzereinheit (10) auch zum oberseitigen Begrenzen der Si­ gnale ausgebildet ist.

8. Magnetfehlersuchgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß dem Anzeigemodul (11) eine zweite Markierung (SM) entsprechend dem ggf. um den Verstärkungs­ koeffizienten (K₂) des Kalibrierverstärkers (9) verstärkten Amplitu­ denwert des Schwellenwertes (S₁) des Komparators zugeordnet ist.

9. Verfahren zum Kalibrieren eines Magnetfehlersuchgerätes umfas­ send die folgenden Schritte:

• - Bewegen eines Wandlers (2) über die Oberfläche eines Refe­ renzstückes, in dem ein bekannter Fehler, der dem minimal zu­ lässigen Fehler in einem zu untersuchenden Objekt (Prüfling) entspricht, enthalten ist,
• - Erfassen der maximalen, von diesem Fehler erzeugten Signalamplitude,
• - Belassen des Wandlers (2) an derjenigen Position, an der die größte Fehlersignalamplitude gemessen wird,
• - Einstellen des Verstärkungskoeffizienten (K₁) eines das Wand­ lersignal verstärkenden Signalverstärkers (3) auf einen Wert, so daß die Amplitude des Fehlersignals auf einem nachgeschalte­ ten Anzeigemodul (11) an einer vorbestimmten Markierung (FM) erkennbar ist,
• - Bewegen des Wandlers (2) über die Oberfläche eines fehler­ freien Referenzstückes und
• - Kontrollieren, daß auf dem Anzeigemodul (11) keine Anzeige erfolgt.