DE19904448A1

DE19904448A1 - Non-destructive determination of local mechanical properties employs inductive determination of indenter velocity before and after impact, determining e.g. stiffness and damping characteristics.

Info

Publication number: DE19904448A1
Application number: DE1999104448
Authority: DE
Inventors: Murat Bajozitovic Bakirov
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-02-04
Filing date: 1999-02-04
Publication date: 2000-08-24

Abstract

The surface is indented, during which a magnetic field is applied to the indenter. A magnitude of the magnetic field characterizing motion of the indenter is determined directly or indirectly. From measured magnitudes characterizing this motion, local mechanical properties of the component are determined. An Independent claim is included for corresponding apparatus. Preferred features: The surface is indented. The pulse resulting, and indenter motion to and from the surface, describe the indentation process. Indentation takes place repeatedly. Apparatus influences magnetic field characteristics; the indenter falls vertically under gravity. Induced voltage alters magnetic field characteristics, and is measured during indentation. A number characteristic of object (i.e. of the test area) stiffness is determined from the indenter mass and damping behavior of the material. Damping is deduced from accelerations and speeds measured during indentation. Comparative on-line testing of samples against reference data, is described. Values determined include impact speed, maximum impact force, rebound (restitution) velocity. An equation is specified to calculate hardness. The testing process is carried out essentially as described, and the mechanical values are determined. The following magnitudes related to electrical potential are determined. Uo proportional to impact velocity Vo, Umax proportional to the maximum rebound velocity Vmax and dU/dtmax proportional to indenter speed. Features of the apparatus noted, include the body holding the indenter, the assembly being accelerated magnetically.

Description

Die Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren zur zerstörungsfreien Ermittlung von mechanischen Werkstoffeigenschaften an Objektbereichen von Bauelementen, im einzelnen mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur zerstörungsfreien Ermittlung von mechanischen Werkstoffeigenschaften an Bauelementen aus Polymerstoffen, insbesondere der Feststellung einer die dynamische Festigkeit wenigstens mittelbar charakterisierenden Größe zur Abschätzung des technischen Zustandes von Polymerstoffen, insbesondere von polymerumhüllten Kontrollkabeln oder ein Härtefeststellungsverfahren für Artikel aus viskoseelastischen Stoffen; des weiteren eine Vorrichtung zur Durchführung der Verfahren.The invention relates generally to a method for non-destructive detection of mechanical material properties on object areas of Components, in particular with the features from the preamble of Claim 1. The invention further relates to a method for non-destructive Determination of mechanical material properties on components Polymeric materials, especially finding a dynamic Strength at least indirectly characterizing size for estimation the technical condition of polymer materials, in particular polymer-coated control cables or a hardness determination procedure for Articles made of viscose-elastic fabrics; furthermore a device for Execution of the procedures.

Es sind eine Vielzahl von Anwendungen von Polymerstoffen bekannt, welche sich über alle Industriezweige erstrecken. Dies ist in erster Linie durch die Vielseitigkeit der mechanischen Eigenschaften dieser Stoffe bedingt. Aufgrund des molekularen Aufbaus weisen diese gegenüber Stoffen mit atomaren Aufbau, wie Metallen, eine relativ niedrige Festigkeit, einen niedrigen Elastizitätsmodul bzw. geringe Steifigkeit sowie Zeitabhängigkeit der mechanischen Eigenschaften, insbesondere wird diesbezüglich auf die Vorgänge Entspannen und Kriechen verwiesen, eine starke Temperaturabhängigkeit dieser Eigenschaften, eine hohe Wärmeausdehnung und geringe Wärmeleitfähigkeit auf. Da Polymerstoffe relativ hohe Fließgrenzen und einen niedrigen Elastizitätsmodul aufweisen, gewährleisten sie einen zuverlässigen Einsatz der aus diesen Materialien hergestellten Erzeugnisse in Anwendungsgebieten mit ziemlich großen Deformationen. Da die mechanischen Eigenschaften der Polymerstoffe erheblich von Außenfaktoren beeinflußbar sind, kann die Benutzung über eine längere Zeitdauer oder deren Aufbewahrung zu Problemen führen, insbesondere wenn diese Außenfaktoren bzw. Randbedingungen die mechanischen Eigenschaften ungünstig beeinflußen. Daraus resultiert die Notwendigkeit der Durchführung von Stoffkontrollen. Zu den im wesentlichen zu berücksichtigenden Außenfaktoren zählen die Temperatur, die Feuchtigkeit, die auftretenden Belastungen, auftretende Strahlungen, Alterung oder Weichmacherwanderung etc. Die mechanischen Werkstoffkennwerte, die durch die Grenzspannungen oder Grenzverformungen gekennzeichnet sind, werden im wesentlichen durch die Größen Festigkeit bzw. Härte und Elastizität charakterisiert.A large number of applications of polymer materials are known, which extend across all branches of industry. This is primarily through the The versatility of the mechanical properties of these materials. Because of of the molecular structure, they show compared to substances with atomic Construction, like metals, a relatively low strength, a low Modulus of elasticity or low stiffness and time dependence of the mechanical properties, in particular in this regard to the Relaxing and crawling processes referenced, a strong one Temperature dependency of these properties, high thermal expansion and low thermal conductivity. Because polymer materials are relatively high Flow limits and a low modulus of elasticity ensure they make reliable use of those made from these materials Products in application areas with rather large deformations. There the mechanical properties of the polymer materials differ considerably External factors can be influenced, use over a longer period Duration or their retention lead to problems, in particular if these external factors or boundary conditions are mechanical Adversely affect properties. Hence the need for Carrying out substance controls. To the essentially too taking external factors into account include temperature, humidity, the loads, radiation, aging or Plasticizer migration etc. The mechanical material parameters that characterized by the limit stresses or limit deformations, are essentially determined by the sizes strength or hardness and Characterized elasticity.

Da die Eigenschaften von Werkstücken aus Polymerstoffen des weiteren sehr stark abhängig von den Herstellungsbedingungen sind, sind beispielsweise die an getrennt hergestellten Probekörpern im Sinne von Herstellung bei unterschiedlichen Herstellungsbedingungen ermittelten Kennwerte nicht ohne weiteres auf das Verhalten von Ganzformteilen aus Polymeren zu übertragen. Es wird daher zwischen der Prüfung von getrennt hergestellten Probekörpern, der Prüfung von Probekörpern, die aus Formteilen entnommen werden, und der Prüfung der gesamten Formteile unterschieden.Since the properties of workpieces made of polymer materials are also very good are strongly dependent on the manufacturing conditions, for example the on separately produced test specimens in the sense of production characteristic values not determined without different further transfer to the behavior of molded parts made of polymers. A distinction is therefore made between the testing of test specimens produced separately, the testing of test specimens taken from molded parts, and the testing of the entire molded parts.

Verfahren zur Kennwertermittlung an Probekörpern sind beispielsweise in Dubbel: Taschenbuch für den Maschinenbau; Springer-Verlag; Berlin, Heidelberg, New York, London, Paris, Tokio, Hong Kong, Barcelona, Budapest, 18. Auflage, Seiten E 64 bis E 66, beschrieben. Bei diesen Verfahren handelt es sich überwiegend um statische Kurz- oder Langzeitversuche oder um dynamische Schlag- oder Dauerversuche, welche mit der Zerstörung des Probekörpers einhergehen.Methods for determining characteristic values on test specimens are, for example, in Dubbel: paperback for mechanical engineering; Springer publishing house; Berlin, Heidelberg, New York, London, Paris, Tokyo, Hong Kong, Barcelona, Budapest, 18th edition, pages E 64 to E 66. With these The procedure is mostly static short or Long-term tests or dynamic impact or endurance tests, which associated with the destruction of the test specimen.

Bei der Prüfung von Fertigteilen wird zwischen den zerstörungsfreien Prüfverfahren und den zerstörenden Prüfverfahren unterschieden. When testing finished parts, a distinction is made between the non-destructive Test procedures and the destructive test procedures differentiated.

Zu den Prüfverfahren mit Zerstörung des Probekörpers können die nachfolgend genannten Prüfverfahren gezählt werden:
The following test methods can be counted among the test methods with destruction of the test specimen:

- Warm storage test
- Assessment of stress crack behavior
- Light microscopic structural studies
- Determination of filler orientations by viewing reflected light from Grinding
- resistance tests
- Impact and drop tests.

Bei dieser Art der Werkstoffprüfung sind an Fertigteilen höchstens Stichprobenprüfungen möglich, die dann nach den Regeln der Statistik ausgewertet werden. Durch Gebrauchsprüfungen der gesamten Formteile kann das Verhalten unter Betriebsbedingungen ermittelt werden. Zur Zeitraffung werden dabei einzelne Prüfparameter gezielt erhöht, wobei allerdings beachtet werden muß, daß die Belastungsart bei der beschleunigten Prüfung der dem praktischen Einsatzfall entsprechen muß. Als Prüfverfahren ohne Zerstörung des Prüfkörpers sind nachfolgend genannte Verfahren bekannt:
With this type of material testing, at most random tests on finished parts are possible, which are then evaluated according to the rules of statistics. The behavior under operating conditions can be determined by using the entire molded parts. To speed up the time, individual test parameters are increased in a targeted manner, although it must be noted that the type of load during the accelerated test must correspond to the practical application. The following methods are known as test methods without destroying the test specimen:

- visual inspection
- Checking the weight of the molded part
- dimensional tests
- Stress optical investigations on transparent molded parts

Die bekannten zerstörungsfreien Prüfverfahren ermöglichen lediglich eine sehr beschränkte Beurteilung des Zustandes des zu prüfenden Bauteiles, insbesondere können keine detaillierten und korrekten Aussagen über die Größe der einzelnen, die mechanischen Eigenschaften beschreibenden Kennwerte gegeben werden.The known non-destructive test methods only allow a very limited assessment of the condition of the component to be tested, in particular, no detailed and correct statements about the Size of the individual, describing the mechanical properties Characteristic values are given.

Eines der zur Zeit häufig verwendeten Bewertungsverfahren der mechanischen Eigenschaften von Polymerstoffen ist das sogenannte Indentierverfahren. Bei diesem Verfahren wird in das zu untersuchende Probestück ein Indentor mit einer sphärischen oder anderen Form entsprechend einem im voraus festgelegten Programm eingeführt. In letzter Zeit wurden dazu auch eine Reihe von Bewertungsverfahren der mechanischen Eigenschaften von Polymerstoffen unter Schlagversuchsverhältnissen vorgeschlagen. Solche Versuche werden an speziell dafür vorgesehenen Probestücken durchgeführt. Die mechanischen Charakteristiken, die entsprechend der verschiedenen Methoden erhalten werden, unterscheiden sich in der Regel immer durch einen absoluten Wert voneinander. Ein wesentliches Problem stellt dabei auch die Durchführung der mechanischen Prüfung von Polymerstoffen bzw. Bauteilen aus Polymerstoffen nach den unterschiedlichen Standards dar, die zu unterschiedlichen Ergebnissen führen. Insbesondere weichen die Standards für die Festlegung und Definition der Versuchsrandbedingungen in den einzelnen Ländern stark voneinander ab, was den Vergleich der ermittelten Festigkeitswerte verkompliziert und Prognosen über die zu erwartende Lebensdauer bzw. Nutzdauer stark erschwert und manchmal sogar unmöglich erscheinen läßt.One of the most frequently used evaluation methods of the mechanical properties of polymer materials is the so-called Identification procedure. In this procedure, the subject to be examined Sample an indentor with a spherical or other shape introduced according to a predetermined program. In the last A series of assessment procedures by the mechanical properties of polymer materials under Impact test relationships proposed. Such attempts are on Specially designed specimens performed. The mechanical Characteristics obtained according to the different methods are usually always distinguished by an absolute value from each other. Execution also poses a major problem mechanical testing of polymer materials or components Polymeric fabrics according to the different standards that apply to lead to different results. In particular, the standards are giving way for the definition and definition of the experimental boundary conditions in the individual countries strongly differ from each other, which is the comparison of the determined Strength values complicated and forecasts about the expected Lifetime or useful life very difficult and sometimes even impossible lets appear.

Ein spezielles Verfahren zur Feststellung der Härte viskoseelastischer Stoffe ist beispielsweise aus der Druckschrift A. Malkin, A. Askadski, V. Korwiga: "Messungsmethoden für mechanische Eigenschaften von Polymeren" bekannt.A special method for determining the hardness of viscose-elastic substances is for example from A. Malkin, A. Askadski, V. Korwiga: "Measurement methods for mechanical properties of polymers" known.

Das in dieser Druckschrift beschriebene Härtefeststellungsverfahren für viskoseelastische Stoffe basiert auf der Einführung einer starren Federspitze in den zu prüfenden Stoff. Der Stoffhärtegrad wird dann nach der Eindringtiefe bewertet. Diese Methode, die nach dem Prinzip und mit den Geräten nach Shor realisiert wird, weist jedoch einen begrenzten Anwendungsbereich auf, welcher auf sehr dicke und flache Artikel beschränkt ist. Diese Methode ist jedoch in keiner Weise zur Kontrolle von sehr dünnen Hüllen mit einem Durchmesser bis beispielsweise 1 mm geeignet. Des weiteren ist es aufgrund der Ungenauigkeit der Stützflächenbereitstellung ziemlich kompliziert und zum Teil unmöglich, mittels dieser Methode Artikel zu prüfen, die eine komplizierte Konfiguration aufweisen. Diese Artikel könnten sich beispielsweise durchbiegen. Die Problematik besteht dann darin, den Bezugspunkt in Relation zur Eindrücktiefe zu bestimmen.The hardness determination procedure described in this publication for viscose elastic fabrics is based on the introduction of a rigid spring nib the substance to be tested. The degree of material hardness is then based on the penetration depth rated. This method based on the principle and with the devices Shor is realized, but has a limited scope, which is limited to very thick and flat articles. This method is however in no way to control very thin shells with one Diameters up to 1 mm, for example. Furthermore, it is due the inaccuracy of the support surface provision rather complicated and Part impossible to use this method to examine articles that are complicated Have configuration. These articles could be, for example bend. The problem then is in the reference point in Relation to the indentation to be determined.

Eine andere Lösung zur Feststellung der Härte, allerdings nur für Artikel aus metallischen Werkstoffen, ist aus der GB 1485218 bekannt. Diese Druckschrift offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Härtefeststellung von Metallartikeln, welches auf den nachfolgend genannten Verfahrensschritten basiert:
Another solution for determining hardness, but only for articles made of metallic materials, is known from GB 1485218. This publication discloses a method and a device for determining the hardness of metal articles, which is based on the following method steps:

- Impact penetration of a firing pin indenter into the one to be tested Material;
- measurement of the suggested speed of the indentor;
- measurement of the maximum return speed;
- Determination of the relationships from the determined quantities, according to which the hardness of the fabric is assessed.

Das Prinzip dieses Verfahrens ist jedoch zur Härtemessung von viskoseelastischen Stoffen nicht geeignet, da es die Einflüsse der viskosen Stoffeigenschaften nicht berücksichtigt. Aufgrund des molekularen Aufbaus weisen diese gegenüber Stoffen mit atomaren Aufbau, wie Metallen, eine relativ niedrige Festigkeit, einen niedrigen Elastizitätsmodul bzw. geringe Steifigkeit sowie Zeitabhängigkeit der mechanischen Eigenschaften; insbesondere wird diesbezüglich auf die Vorgänge Entspannen und Kriechen verwiesen, eine starke Temperaturabhängigkeit dieser Eigenschaften, eine hohe Wärmeausdehnung und eine geringe Wärmeleitfähigkeit, auf.However, the principle of this method is for hardness measurement of viscose-elastic fabrics not suitable as it influences the viscous Material properties not taken into account. Because of the molecular structure they have a difference to substances with an atomic structure, such as metals relatively low strength, a low modulus of elasticity or low Rigidity and time dependence of the mechanical properties; in particular, the processes of relaxation and crawling in this regard referred, a strong temperature dependence of these properties, a high thermal expansion and low thermal conductivity.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, allgemein ein Verfahren zur zerstörungsfreien Ermittlung mechanischer Eigenschaften von Objektbereichen, insbesondere an Bauelementen, unabhängig vom verwendeten Material zu entwickeln, welches es erlaubt, anhand der ermittelten Größen auf die Verfügbarkeit und Lebensdauer der Bauelemente zu schließen. Das erfindungsgemäße Verfahren soll dabei jederzeit während eines beabsichtigten Betriebszykluses eingesetzt werden können, um unabhängig vom gewählten Prüfzeitpunkt detaillierte Aussagen insbesondere über die verbleibende Restlebensdauer und die ertragbaren Belastungen zu treffen.The invention is therefore based on the object of generally a method for non - destructive determination of mechanical properties of Object areas, especially on components, regardless of to develop the material used, which makes it possible to use the determined sizes on the availability and lifespan of the components close. The method according to the invention should at any time during of an intended operating cycle can be used to irrespective of the selected test time, detailed statements in particular over the remaining life and the tolerable burdens to meet.

Der Erfindung liegt im besonderen die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ermittlung der mechanischen Eigenschaften, insbesondere der dynamischen Festigkeit für die Abschätzung des technischen Zustandes an einem Objekt bzw. zu prüfenden Bauelement aus viskoseelastischem Werkstoff bzw. Polymerstoffen, derart weiterzuentwickeln, daß die Nachteile der für diese genannten Prüfverfahren vermieden werden. Als wesentliche Anforderung an das Verfahren steht dabei die Möglichkeit der Prüfung sowohl an Probekörpern als auch an fertiggestellten und eingebauten, in Einsatz befindlichen Bauelementen, weshalb es sich bei dem Verfahren um ein Verfahren zur zerstörungsfreien Ermittlung bzw. Feststellung der dynamischen Festigkeit oder Härte handeln soll. Des weiteren sollte das Verfahren eine möglichst zuverlässige Ermittlung von Festigkeitswerten bei unterschiedlichsten Einsatzbedingungen mit hoher Genauigkeit ermöglichen, die miteinander vergleichbar sind und eine zuverlässige Prognose über die zu erwartende Lebensdauer erlauben. Die Prüfmethode soll unabhängig von der Dauer des Einsatzes des Werkstoffes des zu prüfenden Bauteiles anwendbar sein und aussagekräftige Ergebnisse liefern. The invention is particularly based on the object of a method for Determination of the mechanical properties, especially the dynamic ones Strength for the assessment of the technical condition of an object or component to be tested made of viscose-elastic material or Polymer materials to develop such that the disadvantages of these mentioned test methods can be avoided. As an essential requirement The procedure is subject to both the possibility of testing Test specimens as well as on finished and installed, in use located components, which is why the method is a Procedure for the non-destructive determination or determination of the dynamic Strength or hardness should act. Furthermore, the procedure should be one determination of strength values as reliably as possible enable a wide range of operating conditions with high accuracy, which are comparable with each other and a reliable prognosis about the Allow expected life. The test method should be independent of the Duration of use of the material of the component to be tested applicable be and deliver meaningful results.

Die erfindungsgemäße Lösung wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.The solution according to the invention is characterized by the features of claim 1 characterized. Advantageous embodiments are in the subclaims described.

Erfindungsgemäß wird beim Verfahren zur zerstörungsfreien Ermittlung der mechanischen Eigenschaften von Objektbereichen an Bauteilen oder zu prüfenden Bauelementen mit wenigstens einer Indentoreinrichtung auf die Oberfläche des zu prüfenden Objektbereiches dynamisch während eines Indentiervorganges eingewirkt. An die Bewegungsstrecke des Indentors während des Indentiervorganges wird ein magnetisches Feld angelegt, welches der Indentor während des Indentiervorganges passiert bzw. durchläuft. Wenigstens eine, die Bewegung des Indentors wenigstens mittelbar charakterisierende Größe wird aus der Änderung des an die Bewegungsstrecke des Indentors angelegten magnetischen Feldes während des Indentiervorganges ermittelt. Die mechanischen Eigenschaften werden dann aus der, die Bewegung des Indentors während des Indentiervorganges wenigstens mittelbar beschreibenden Größe bzw. den die Bewegung des Indentors während des Indentienrorganges wenigstens mittelbar beschreibenden Größen und/oder den Eigenschaftskennwerten des Indentors ermittelt. Zu diesen Größe zählen die Geschwindigkeit, die Beschleunigung und der zurückgelegte Weg. Die dynamische Einwirkung des Indentors erfolgt in der Regel über einen Schlagwechselprozeß, d. h. der Indentor übt einen sogenannten Einwirkpuls auf die Oberfläche des zu prüfenden Objektbereiches auf. Unter Einwirkpuls wird dabei der Vorgang verstanden, welcher die Wechselwirkung des Indentors mit der Oberfläche des zu prüfenden Objektbereiches bzw. zu prüfenden Bauelementes umfaßt. Der Indentiervorgang umfaßt neben dem eigentlichen Einwirkpuls eine Bewegung des Indentors auf die Oberfläche des zu prüfenden Objektbereiches zu und im Anschluß an den Einwirkpuls eine Bewegung des Indentors von der Oberfläche des zu prüfenden Objektbereiches weg. According to the invention, the method for the non-destructive determination of the mechanical properties of object areas on components or to testing components with at least one indentor device on the Surface of the object area to be checked dynamically during a Indenting acted. The path of movement of the indentor a magnetic field is applied during the indenting process, which the indentor passes during the indenting process or goes through. At least one, at least the movement of the indentor Indirectly characterizing size is derived from the change in the Movement distance of the indentor applied magnetic field during of the indentation process. The mechanical properties are then the movement of the indentor during the indenting process at least indirectly describing size or the movement of the Indentors at least indirectly during the course of the identification Descriptive quantities and / or the characteristic values of the indentor determined. These variables include speed, acceleration and the path covered. The dynamic action of the indentor takes place usually via a field change process, d. H. the indentor practices you so-called impact pulse on the surface of the test object Object area. The action pulse is understood to mean the process which the interaction of the indentor with the surface of the includes the object area to be checked or the component to be checked. The In addition to the actual action pulse, the indenting process comprises a movement of the indentor to the surface of the object area to be checked and following the action pulse, a movement of the indentor from the Surface of the object area to be checked away.

Vorzugsweise erfolgt der Indentiervorgang mittels eines Schlagwechselprozesses, d. h. die Oberfläche des zu prüfenden Objektbereiches wird einem in Schwerkraftrichtung wenigstens unter dem Einfluß der Gewichtskraft auf die Oberfläche des zu prüfenden Objektbereiches auftreffenden Indentors ausgesetzt. Der Indentiervorgang umfaßt dabei die Zeitspanne vom Loslassen des Indentors in Schwerkraftrichtung und der Erfassung des Umkehrpunktes nach erfolgter Rücksprungbewegung des Indentors im Anschluß an den Einwirkpuls. Bei der Ermittlung der mechanischen Eigenschaften ist dabei die Zeitdauer des Indentiervorganges mit zu berücksichtigen, insbesondere wenigstens die Bedingung für den als Ausgangszeitpunkt festgelegten Zeitpunkt der Bewegung des Indentors in Richtung der zu prüfenden Oberfläche. Als Ausgangspunkt kann dabei der Ruhezeitpunkt des Indentors gewählt werden oder aber ein beliebiger Zeitpunkt, bei welchem der Indentor während seiner Bewegung in Richtung auf die Oberfläche des zu prüfenden Objektbereiches bereits eine bestimmte Geschwindigkeit und eventuell eine bestimmte Beschleunigung aufweist.The identification process is preferably carried out by means of a Field change process, d. H. the surface of the test item Object area is at least one in the direction of gravity Influence of the weight on the surface of the test object Object area impacting indentors exposed. The indenting process includes the time period from releasing the indentor in Direction of gravity and detection of the reversal point after Return movement of the indentor following the impact pulse. In the Determination of the mechanical properties is the duration of the Identification process to be taken into account, especially at least Condition for the point in time specified as the starting point Movement of the indentor in the direction of the surface to be tested. As The starting point can be the time of rest of the indentor or any time at which the indentor during its Movement towards the surface of the object area to be checked already a certain speed and possibly a certain one Acceleration.

Die Erzeugung einer Änderung des an die Bewegungsstrecke des Indentors gelegten magnetischen Feldes kann allein durch die wenigstens teilweise Ausführung des Indentors aus magnetischem Material oder eine Zuordnung magnetfeldbeeinflussender Mittel zum Indentor erfolgen. Im einfachsten Fall ist am Indentor wenigstens ein Dauermagnet angeordnet, welcher mit diesem eine bauliche Einheit bildet.The creation of a change in the moving distance of the indentor placed magnetic field can be at least partially by the Execution of the indentor from magnetic material or an assignment means influencing the magnetic field to the indentor. In the simplest case at least one permanent magnet is arranged on the indentor, which is connected to this forms a structural unit.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht es, durch einmalige kurzzeitliche Beanspruchung des zu prüfenden Objektbereiches, welche so bemessen ist, daß diese nicht zur Zerstörung des Objektbereiches führt, zu einem beliebig gewähltem Zeitpunkt während der Betriebsdauer des Bauelementes zu prüfen, um Aussagen über die zu diesem Zeitpunkt konkret vorliegenden mechanischen Eigenschaften des Materials des zu prüfenden Objektbereiches zu treffen und anhand von diesen eine Aussage über die Verfügbarkeit bzw. die noch verbleibende Lebensdauer unter bestimmten Betriebseinflüssen treffen zu können. Dies ist insbesondere für Anlagen, welche hohen Sicherheitsanforderungen genügen müssen, beispielsweise in Kernkraftwerken oder ähnlichen, von besonderem Vorteil, da hier in bestimmten Betriebsabständen eine derartig zerstörungsfreie Prüfung vorgenommen werden kann, ohne daß der Betrieb der Anlage wesentlich für Ausbauarbeiten unterbrochen werden muß. Die Prüfung selbst kann direkt im eingebauten Zustand des Bauelementes erfolgen, welches den zu prüfenden Objektbereich trägt. Die Prüfmethode erlaubt es des weiteren, eine gezielte Überwachung besonders hochbeanspruchter Bereiche durchzuführen und Aussagen über das Verhalten des Materials in diesen Bereichen zu treffen. Da die Prüfung im eingebauten Zustand erfolgen kann, stellt diese Prüfmethode eine besonders kostengünstige und zuverlässige Prüfmethode dar.The solution according to the invention makes it possible by a one-time short-term Stress on the object area to be checked, which is dimensioned in such a way that this does not lead to the destruction of the object area, to any one selected time during the operating time of the component check to make statements about what is currently available mechanical properties of the material of the object area to be tested to make a statement about the availability or the remaining life under certain operating influences to be able to meet. This is especially true for systems that are high Security requirements must meet, for example in Nuclear power plants or the like, of particular advantage, since here in such non-destructive testing at certain operating intervals can be made without the operation of the system essential for Finishing work must be interrupted. The test itself can be done directly in the installed state of the component, which is the one to be tested Contract area carries. The test method also allows a targeted To carry out surveillance of particularly highly stressed areas and To make statements about the behavior of the material in these areas. There the test can be carried out when installed, this test method a particularly inexpensive and reliable test method.

Die erfindungsgemäße Prüfmethode ist für Bauelemente bzw. Objektbereiche unterschiedlichster Werkstoffe geeignet. Die einzelnen Verfahren unterscheiden sich lediglich in der Auswertung der die Bewegung des Indentors charakterisierenden Größen während des Indentiervorganges und die daraus erfolgende Ableitung der mechanischen Eigenschaften. Bei der Ableitung der mechanischen Eigenschaften aus den die Bewegung des Indentors charakterisierenden Größen während des Indentiervorganges und/oder den Eigenschaftskennwerten des Indentors sind zusätzlich die strukturellen Gegebenheiten der zu prüfenden Materialien zu berücksichtigen. Die mechanischen Eigenschaften selbst werden in der Regel durch Deformationen ermittelt, die unter dem Einfluß der äußeren Kräfte am zu prüfenden Objektbereich entstehen. Dabei ist es von besonderer Bedeutung, die entsprechenden bestimmenden Gleichungen zu finden, die die Belastung und die Deformation für einen konkreten Werkstofftyp, unabhängig von der Form eines Probestückes, miteinander in Zusammenhang bringen. Als allgemeine Gleichung, die die im Probestück entstehende Spannung und die Deformation in ihrer Beziehung zueinander beschreibt, wird dabei die nachfolgend genannte Gleichung (1) angesehen:
The test method according to the invention is suitable for components or object areas of different materials. The individual methods differ only in the evaluation of the quantities characterizing the movement of the indentor during the indenting process and the derivation of the mechanical properties which result therefrom. When deriving the mechanical properties from the quantities characterizing the movement of the indentor during the indenting process and / or the characteristic properties of the indentor, the structural conditions of the materials to be tested must also be taken into account. The mechanical properties themselves are usually determined by deformations that arise under the influence of the external forces on the object area to be tested. It is particularly important to find the corresponding determining equations that relate the load and the deformation for a specific material type, regardless of the shape of a test piece. The following equation (1) is regarded as a general equation that describes the stress arising in the test piece and the deformation in their relationship to one another:

P.σ = Q.∈ (1).P.σ = Q.∈ (1).

Die Variablen P und Q stellen dabei die linearen Differentialzeitoperatoren dar. Diese können wie folgt beschrieben werden:
The variables P and Q represent the linear differential time operators. These can be described as follows:

P = a₀ + a₁ d/dt + a₂d²/dt² + a³d³/dt³ + . . .
P = a ₀ + a ₁ d / dt + a ₂ d ² / dt ² + a ³ d ³ / dt ³ +. . .

Q = b₀ + b₁ d/dt + b₂d²/dt² + b³d³/dt³ +. . .Q = b ₀ + b ₁ d / dt + b ₂ d ² / dt ² + b ³ d ³ / dt ³ +. . .

Auf der Grundlage dieser Darstellung der Differentialoperatoren, kann für die Differentialgleichung (1) folgende Schreibweise entwickelt werden:
Based on this representation of the differential operators, the following notation can be developed for the differential equation (1):

a₀σ + a₁ dσ/dt + a₂d²σ/dt² + . . . = b₀σ + b₁ dσ/dt + b₂d²a/dt² + . . . (2)a ₀ σ + a ₁ dσ / dt + a ₂ d ² σ / dt ² +. . . = b ₀ σ + b ₁ dσ / dt + b ₂ d ² a / dt ² +. . . (2)

Zur Beschreibung der Versuchsangaben, die in ziemlich engem Zeitumfang erhalten werden, wird eine Begrenzung auf ein Glied im rechten Teil der Gleichung (2) vorgenommen. Daraus ergibt sich die bestimmende Gleichung:
In order to describe the experimental data, which are obtained in a fairly short amount of time, a limitation to one link is made in the right part of equation (2). This gives the determining equation:

σ = E.∈ + η.d∈/dt (3)σ = E.∈ + η.d∈ / dt (3)

In Gleichung (3) beschreiben die einzelnen nachfolgend genannten Variablen die folgenden Größen:
In equation (3) the individual variables mentioned below describe the following quantities:

E = Elastizitäts- oder Joungscher Modul, welcher die Elastizitätseigenschaften des Stoffes charakterisiert,
∈ = Streckung, Stauchung
η = Viskositätskoeffizient, welcher die Viskositätseigenschaften des Stoffes charakterisiert. E = elastic or Young's modulus, which characterizes the elastic properties of the fabric,
∈ = stretching, compression
η = viscosity coefficient, which characterizes the viscosity properties of the substance.

Im einzelnen sind jedoch für jeden verwendeten Werkstofftyp, d. h. Metall oder aber Polymerwerkstoffe, entsprechende Modellbetrachtungen erforderlich um eine im Verhältnis zur Bruchdehnung des Werkstoffes stehende Steifigkeitszahl zu ermitteln, welche in direkter Beziehung bzw. Analogie zur Bruchdehnung bei einem zerstörenden Prüfverfahren steht. Die Steifigkeitszahl gilt somit als eine neu eingeführte und abgeleitete Größe, welche eine Beurteilung der Werkstoffeigenschaften erlaubt, und die in bestimmter Beziehung zu den bei dem bekannten zerstörenden Verfahren ermittelten Größen, insbesondere der Bruchdehnung, steht. Nachfolgend wird für die Verwendung viskoseelastischer Stoffe und von Polymerstoffen als Materialien für die zu prüfenden Objektbereiche an Bauelementen eine derartige Ableitung erläutert. Die Ermittlung und Beschreibung der Steifigkeitszahl, insbesondere die Ableitung des Zusammenhanges bezüglich der einzelnen, die Indentorbewegung beschreibenden Größen und der Steifigkeitszahl erfolgt dabei mittels einer Modellbetrachtung anhand des Foigtschen Modells. Andere Modellbetrachtungen sind ebenfalls denkbar.In detail, however, for each type of material used, i. H. Metal or but polymer materials, corresponding model considerations are required one in relation to the elongation at break of the material To determine the stiffness number, which is in a direct relationship or analogy to Elongation at break in a destructive test. The stiffness number is therefore considered a newly introduced and derived variable, which is a Assessment of material properties allowed, and that in certain Relationship to those determined in the known destructive method Sizes, especially the elongation at break. Below is for the Use of viscose-elastic materials and polymer materials as materials one for the object areas to be tested on components Derivation explained. The determination and description of the stiffness number, in particular the derivation of the relationship with regard to the individual, the quantities describing the indenter movement and the stiffness number are carried out using a model based on the Foigts model. Other model considerations are also conceivable.

Es wird eine dynamische Indentierung des zu prüfenden Werkstoffes bzw. des zu prüfenden Bauteiles aus dem Polymerwerkstoff oder viskoselastischem Stoff vorgenommen und durch die Analyse der Eindringkurve des Indentors im zu prüfenden Bauteil bzw. zu prüfenden Werkstoffes der laufende Zustand dieses kontrolliert, ohne die Ganzheit des Bauteiles bzw. des Werkstoffes zu den unterschiedlichsten Prüfzeitpunkten, welche verschiedenen Betriebszeitpunkten entsprechen, zu stören. Als wesentliches Kriterium zur Beurteilung fungiert dabei eine aus den Bewegungsparametern des Indentors während des Schlagwechselwirkungsprozesses ermittelte Steifigkeitszahl, die in einem bestimmten Verhältnis zur Bruchdehnung eines Polymerwerkstoffes bzw. eines Werkstückes aus Polymerwerkstoffen steht. Die Steifigkeitszahl k, welche die Festigkeit des Polymerwerkstoffes charakterisiert, wird dabei für diese Werkstoffe nach folgender Gleichung ermittelt:

k = mω² (1 + Λ²/4π²) (6)The material to be tested or the component to be tested is dynamically identified from the polymer material or visco-elastic material and the current state is checked by analyzing the indentor's penetration curve in the component or material to be tested, without the entirety of the component or the material at the most varied test times, which correspond to different operating times. A key criterion for the evaluation is a stiffness number determined from the movement parameters of the indentor during the impact interaction process, which has a specific relationship to the elongation at break of a polymer material or a workpiece made of polymer materials. The stiffness number k, which characterizes the strength of the polymer material, is determined for these materials using the following equation:

k = mω ² (1 + Λ ² / 4π ² ) (6)

Die einzelnen Parameter charakterisieren die folgenden Größen:
The individual parameters characterize the following quantities:

m = Schlagbolzenmasse bzw. Indentormasse
A = logarithmisches Degret der Dämpfungm = firing pin mass or indenter mass
A = logarithmic degret of damping

Die Bestimmung der Steifigkeitszahl, welche die Festigkeit bzw. Härte des Polymerwerktstoffes charakterisiert, beruht auf den folgenden theoretischen Überlegungen:The determination of the stiffness number, which the strength or hardness of the Characterized polymer material is based on the following theoretical Considerations:

Die mechanischen Eigenschaften werden, wie bereits erwähnt, in der Regel durch Deformationen ermittelt, die unter dem Einfluß der äußeren Kräfte entstehen. Bei der Untersuchung dieser mechanischen Eigenschaften von Polymerstoffen ist es dabei erforderlich, in erster Linie die bestimmenden Gleichungen zu finden, die die Belastung und die Deformation für einen konkreten Stofftyp, unabhängig von der Form eines Probestückes, insbesondere Musters, miteinander in Zusammenhang bringen. Eine . allgemeine Gleichung, die die im Probestück entstehende Spannung und die Deformation in ihrer Beziehung zueinander beschreibt, ist die nachfolgend genannte Gleichung (1):
As already mentioned, the mechanical properties are generally determined by deformations which arise under the influence of external forces. When examining these mechanical properties of polymer materials, it is first of all necessary to find the determining equations that relate the load and the deformation for a specific type of material, regardless of the shape of a specimen, in particular a pattern. One. General equation that describes the stress arising in the test piece and the deformation in their relationship to one another is the following equation (1):

P.σ = Q.∈ (1).P.σ = Q.∈ (1).

Q = b₀ + b₁ d/dt + b₂d²/dt² + b³d³/dt³ +. . . Q = b ₀ + b ₁ d / dt + b ₂ d ² / dt ² + b ³ d ³ / dt ³ +. . .

σ = E.∈ + η.d∈/dt (3)σ = E.∈ + η.d∈ / dt (3)

E = Elastizitäts- oder Joungscher Modul, welcher die Elastizitätseigenschaften des Stoffes charakterisiert,
∈ = Streckung, Stauchung
η = Viskositätskoeffizient, welcher die Viskositätseigenschaften des Stoffes charakterisiert.E = elastic or Young's modulus, which characterizes the elastic properties of the fabric,
∈ = stretching, compression
η = viscosity coefficient, which characterizes the viscosity properties of the substance.

Diese Gleichung dient der Beschreibung des Viskositäts-/Elastizitätsverhaltens mittels des weitestgehenst benutzten mechanischen Foigtschen Modells, das aus einer parallel verbundenen elastischen Feder, deren Eigenschaften dem Hookschen Gesetz unterstellt sind, und einem Viskosendämpfer, der sich entsprechend im Newtonschen Gesetz deformiert, besteht. Bei einer Wechselwirkung eines Schlagbolzens bzw. Indentors mit einem Probestück transformiert sich die kinetische Energie des Schlagbolzens bzw. Indentors allmählich in die, im Probestück akkumulierte elastische Energie bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Schlag- bzw. Einwirkgeschwindigkeit gleich Null wird. Dann findet der Rückprozeß der Umwandlung der elastischen Energie des Probestückes bzw. des zu prüfenden Werkstoffes oder Bauteiles in die kinetische Energie des Schlagbolzens bzw. Indentors statt. Der Wert der Rücksprunggeschwindigkeit des Schlagbolzens bzw. Indentors ist nicht gleich der Vorschlaggeschwindigkeit aufgrund der Energiedissipation, welche durch die innere Reibung bei der Verformung des Probestückes bzw. zu prüfenden Werkstückes hervorgerufen ist. Durch die Benutzung des Foigtschen Modells wird die Differentialgleichung der Indentorbewegung im Deformationsprozeß des Polymerwerkstoffes bzw. des Bauteiles aus Polymerwerkstoff in folgender Weise entwickelt:
This equation serves to describe the viscosity / elasticity behavior using the most widely used mechanical Foigts model, which consists of an elastic spring connected in parallel, the properties of which are subject to Hook's law, and a viscous damper, which deforms accordingly in Newton's law. When a firing pin or indentor interacts with a test piece, the kinetic energy of the firing pin or indentor gradually transforms into the elastic energy accumulated in the test piece until the moment when the impact or action speed becomes zero. Then the reverse process of converting the elastic energy of the test piece or the material or component to be tested into the kinetic energy of the firing pin or indentor takes place. The value of the return speed of the firing pin or indentor is not the same as the suggested speed due to the energy dissipation caused by the internal friction during the deformation of the test piece or the workpiece to be tested. Using the Foigts model, the differential equation of the indenter motion in the deformation process of the polymer material or the component made of polymer material is developed in the following way:

m.d²α/dt + η.dα/dt + kα = 0 (4)
md ² α / dt + η.dα / dt + kα = 0 (4)

mit
α = Eindringtiefe des Indentors in den Stoff
m = Schlagbolzenmasse bzw. Indentormasse
η = Viskositätskoeffizient
k = SteifigkeitszahlWith
α = depth of penetration of the indentor into the fabric
m = firing pin mass or indenter mass
η = viscosity coefficient
k = stiffness number

Da die Bewegung jedoch im großen und ganzen den Charakter eine Schwingung aufweist, wird zur Beschreibung der Intensität der Dämpfung der Begriff des logarithmischen Dekrement der Dämpfung mit berücksichtigt
However, since the movement as a whole has the character of an oscillation, the term logarithmic decrement of the damping is also taken into account to describe the intensity of the damping

A = In (α_iα_i + 1)
A = In (α _i α _i + 1)

wobei α_i und α_i + 1 aufeinanderfolgende Schwingungsamplituden beschreibt. Unter Berücksichtigung der Intensität der Dämpfung ergibt sich für die Gleichung (4) folgende neue Schreibweise:
where α _i and α _i + 1 describe successive vibration amplitudes. Taking into account the intensity of the damping, the following new notation results for equation (4):

α(t) = v₀/ω exp(-ωΛt/2π)sin(ωt) (5)α (t) = v ₀ / ω exp (-ωΛt / 2π) sin (ωt) (5)

In dieser Gleichung werden folgenden Größen durch die einzelnen Variablen beschrieben:

v₀ = Vorschlaggeschwindigkeit
Λ = logarithmisches Dekrement der Dämpfung
ω = √4mk-π²/2m.The following variables are described in this equation by the individual variables:

v ₀ = suggested speed
Λ = logarithmic decrement of the damping
ω = √4mk-π ² / 2m.

Unter Berücksichtigung der Ausgangsvoraussetzungen (t = 0, a(0) d α/dt = v₀) und bei Substitutierung der Lösung von Gleichung 5 in Gleichung 4, erhält man die Formel für die Steifigkeitszahl k:
Taking into account the initial requirements (t = 0, a (0) d α / dt = v ₀ ) and substituting the solution of equation 5 in equation 4, the formula for the stiffness number k is obtained:

k = mω² (1 + Λ²/4π²) (6)k = mω ² (1 + Λ ² / 4π ² ) (6)

Die so ermittelte Steifigkeitszahl k ist einer der informativsten Parameter, welcher den Werkstoffzustand charakterisiert, da dieser es ermöglicht, den Zustand des viskoseelastischen Stoffes oder Polymers vom Standpunkt seiner mechanischen Festigkeit physikalisch argumentiv quantitativ zu beschreiben. Über diese Steifigkeitszahl kann beispielsweise durch Ableitung aus dem Härte-Bruchdehnungsdiagramm auf die Lebensdauer geschlossen werden.The stiffness number k determined in this way is one of the most informative parameters which characterizes the state of the material, since this enables the State of the viscose-elastic material or polymer from the point of view of it mechanical strength to be described quantitatively and physically. This stiffness number can be derived, for example, from the Hardness-elongation at break diagram can be concluded on the service life.

Zur Ermittlung dieser einzelnen Größen ist vorrichtungsmäßig eine entsprechende Indentorbaueinheit vorgesehen. Zur Erfassung der Bewegungsparameter des Indentors, welcher auf die Oberfläche eines Polymerwerkstoffes oder eines Bauteiles aus Polymerwerkstoff bzw. viskoseelastischem Material während des Indentiervorganges bzw. Schlagwirkungsprozesses einwirkt, wurde eine entsprechende Vorrichtung in Form einer Magnetinduktionsanlage entwickelt, welche es ermöglicht, die Bewegungsgeschwindigkeit und die Beschleunigung des Indentors zum Einwirkprozeß im Nichtkontaktverfahren zu bestimmen. Die Grundbestandteile dieser Baueinheit sind dabei ein Indentor, mit einem, an ihm befestigten Dauermagnet, eine Induktionsspule sowie eine entsprechende elektrische Schaltungsanordnung, welche beispielsweise eine Verstärkereinheit, einen Differentiator, Synchronisierblöcke, Analog-Digital-Umsetzer sowie eine CPU aufweist und somit eine Umsetzung des anliegenden Analogsignales ins erforderliche Computer-Datenformat erlaubt. Bezüglich des Aufbaus der elektrischen Schaltungsanordnung wird lediglich gefordert, daß diese Umsetzung ins entsprechende Format erfolgt. Eine bestimmte Schaltungsanordnung ist dazu nicht erforderlich. Diese kann entsprechend den zur Verfügung stehenden Bauelementen aufgebaut werden.In terms of the device, one is used to determine these individual variables corresponding indentor unit is provided. To capture the Movement parameters of the indenter, which is on the surface of a Polymer material or a component made of polymer material or viscose-elastic material during the identification process or Impacting process, a corresponding device was in Formed a magnetic induction system, which enables the Movement speed and the acceleration of the indent to To determine the action process in the non-contact process. The basic ingredients this unit is an indentor with one attached to it Permanent magnet, an induction coil and a corresponding electrical Circuit arrangement which, for example, an amplifier unit, a Differentiator, synchronization blocks, analog-digital converter and a CPU has and thus a conversion of the analog signal present in required computer data format allowed. Regarding the construction of the electrical circuit arrangement is only required that this Implemented in the appropriate format. A particular Circuitry is not required. This can be done accordingly the available components.

Bei der Bewegung des Indentors mit dem Dauermagneten in Schwerkraftrichtung auf den zu prüfenden Werkstoff wird in der Induktionsspule elektromotorische Kraft EMK erzeugt und eine Spannung U(t) induziert, die der Bewegungsgeschwindigkeit des Indentors proportional und dem Abstand zwischen dem Indentor und der Spule umgekehrt proportional ist. Wenn es zum Zusammenstoß zwischen dem Indentor und dem geprüften Stoff kommt, wird im Synchronisierblock ein Signal U₁ (t) gebildet, das zum Synchronisiereingang des Analog-Digital-Umsetzers einläuft. Durch die Vorderfront des selben Signales wird auch der Anlauf der Signale U₂ (t) und U₃ (t) zu den Eingängen des Analog-Digital-Umsetzers durchgeführt. Das Signal U₂ (t) ist ein Signal von der Induktionsspule, das durch den Verstärker durchgegangen ist, der den koordinierenden Spannungsübertrag enthält. Das Signal U₃ (t) ist ein Signal von der Induktionsspule, das nach dem Verstärker durch den Differentiator durchgegangen ist.When the indentor moves with the permanent magnet in the direction of gravity on the material to be tested, electromotive force EMF is generated in the induction coil and a voltage U (t) is induced, which is proportional to the speed of movement of the indentor and inversely proportional to the distance between the indentor and the coil . If there is a collision between the indentor and the tested substance, a signal U ₁ (t) is formed in the synchronizing block, which runs into the synchronizing input of the analog-digital converter. The front of the same signal also starts up the signals U ₂ (t) and U ₃ (t) to the inputs of the analog-to-digital converter. The signal U ₂ (t) is a signal from the induction coil that has passed through the amplifier that contains the coordinating voltage transfer. The signal U ₃ (t) is a signal from the induction coil that has passed through the differentiator after the amplifier.

Das erfindungsgemäße Grundverfahren kann des weiteren zur Ermittlung der Härte von wenigstens einem Teilbereich eines Bauteiles aus viskoseelastischem Werkstoff oder Polymerwerkstoff eingesetzt werden. Dazu wird ebenfalls ein Indentor verwendet, welcher mechanisch auf die Oberfläche des zu prüfenden Objekt- bzw. Bauteilbereiches einwirkt. Die mechanischen Werkstoffeigenschaften werden aus den nachfolgend genannten Größen:
The basic method according to the invention can furthermore be used to determine the hardness of at least a partial area of a component made of viscose-elastic material or polymer material. An indentor is also used for this purpose, which acts mechanically on the surface of the object or component area to be tested. The mechanical material properties are derived from the following sizes:

- proposal speed,
- maximum return speed and
- maximum contact force

berechnet, welche über eine Meßeinrichtung auf der Grundlage einer die Veränderung der magnetischen Flußdichte und/oder eine andere Kenngröße zur Beschreibung magnetischer Felder wenigstens mittelbar charakterisierende Größe ermittelt werden.calculated, which via a measuring device on the basis of a Change in magnetic flux density and / or another parameter to describe magnetic fields at least indirectly characterizing size can be determined.

Vorzugsweise wird dabei die Änderung der magnetischen Flußdichte und/oder einer anderen Kenngröße zur Beschreibung magnetischer Felder in Abhängigkeit von der Zeit als Beurteilungskriterium herangezogen.The change in magnetic flux density is preferred and / or another parameter for describing magnetic fields in Depending on the time used as an assessment criterion.

Im einzelnen wird auch hier entweder im Bereich der Einwirkzone des Einwirkkörpers auf die Oberfläche des zu prüfenden Objektbereiches zumindest jedoch innerhalb der Bewegungsstrecke des Indentors während des Indentiervorganges ein magnetischen Feld erzeugt. Der Indentor selbst wird mit einer Einrichtung zur Beeinflussung der Eigenschaften magnetischer Felder ausgerüstet und in Schwerkraftrichtung wenigstens unter Einfluß der Schwerkraft auf die Oberfläche des zu prüfenden Objektbereiches einwirken gelassen. Die die Indentorbewegung charakterisierenden Größen
In detail, a magnetic field is also generated here either in the area of the action zone of the action body on the surface of the object area to be tested, but at least within the movement path of the indentor during the indenting process. The indentor itself is equipped with a device for influencing the properties of magnetic fields and is allowed to act in the direction of gravity at least under the influence of gravity on the surface of the object area to be tested. The quantities that characterize the movement of the indenter

- the proposal speed V 0 ;
- The maximum contact force F between the indentor and the surface of the object area to be checked;
- the maximum return speed V max; ;

werden indirekt über wenigstens eine, die Änderungen des im Bereich der Einwirkzone des Einwirkkörpers auf die Oberfläche des zu prüfenden Objektbereiches oder des die Bewegungsstrecke des Indentors wenigstens teilweise durchsetzenden erzeugten magnetischen Feldes wenigstens mittelbar charakterisierenden Größe ermittelt. Vorzugsweise handelt es sich bei dieser Größe um die erfaßbare induzierte Spannung, welche während des Prüfvorganges ermittelt wird.will be indirectly via at least one that changes the in the area of Action zone of the action body on the surface of the test object Object area or the movement distance of the indentor at least partially penetrating generated magnetic field at least indirectly characterizing size determined. It is preferably at this size by the detectable induced voltage, which during the Test process is determined.

Dieses Verfahren gehört zur Prüftechnik und kann für Härtebestimmung von Gummis, Kunststoffen, Polymerstoffen, sowie auch für Qualitätskontrolle der Artikel bei der Herstellung oder im Verlauf der Betriebsdauer verwendet werden. Die Erfindung zielt auf Genauigkeitserhöhung der Messung der maximalen Kontaktkraft, der Vorschlag- und der maximalen Rücksprungsgeschwindigkeit, wobei der Einfluß von Vorschlagsgeschwindigkeitsvariationen unterbunden wird.This method is part of the test technology and can be used for hardness determination of Rubbers, plastics, polymer materials, as well as for quality control of the Item used in the manufacture or during the course of its operation become. The invention aims to increase the accuracy of the measurement of maximum contact force, the suggested and the maximum Return speed, the influence of Proposal speed variations is prevented.

Das zu prüfende Objekt wird vom Indentor geschlagen. Die Vorschlagsgeschwindigkeit und die maximale Kontaktkraft werden mittels der Anlagemeßschaltung, die die Abhängigkeit der Indentorgeschwindigkeit von der Zeit im Laufe des Eindringens registriert, festgestellt bzw. ermittelt und die Härte wird nach der Formel:
The object to be checked is hit by the indentor. The proposed speed and the maximum contact force are determined or ascertained by means of the system measuring circuit, which registers the dependence of the indentor speed on the time during the penetration, and the hardness is determined according to the formula:

berechnet, wobei die Variablen folgende Bedeutung aufweisen:
calculated, where the variables have the following meaning:

v₀- Vorschlagsgeschwindigkeit des Indentors
F - maximale Kontaktkraft
v_max - maximale Rücksprungsgeschwindigkeit
m - Indentormasse.
v ₀ - default speed of the indentor
F - maximum contact force
v _max - maximum return speed
m - Indenter mass.

Allgemein können beim erfindungsgemäßen Vefahren die Änderung des die Bewegungsstrecke des Indentors durchsetzenden Magnetfeldes durch Veränderungen einer die Kenngrößen zur Beschreibung magnetischer Felder wenigstens mittelbar charakterisierenden Größen ermittelt werden. In der Regel erfolgt dies durch Erfassung der Änderung der magnetischen Flußdichte und/oder einer anderen Kenngröße zur Beschreibung magnetischer Felder in Abhängigkeit von der Zeit als Beurteilungskriterium. Andere Möglichkeiten sind denkbar.In general, the change in the method according to the invention Movement distance of the magnetic field passing through the indentor Changes in the parameters for the description of magnetic fields at least indirectly characterizing variables are determined. In the This is usually done by detecting the change in magnetic Flux density and / or another parameter for description magnetic fields as a function of time as an evaluation criterion. Other options are possible.

Eine Änderung des die Bewegungsstrecke des Indentors durchsetzenden Magnetfeldes wird durch Überlagerung mit anderen Magnetfeldern hervorgerufen. Dabei kann der Indentor selbst als magnetfeldtragendes Element ausgeführt sein. Dieser kann beispielsweise entweder teilweise aus magnetischem Material bestehen oder aber mit einem Magneten gekoppelt sein bzw. selbst einen Magneten tragen. Vorzugsweise handelt es sich bei den Magneten, welche dem Indentor zugeordnet sind, um Permanentmagnete. Das die Bewegungsstrecke des Indentors durchsetzende Magnetfeld kann beispielsweise mittels eines stromdurchflossenen Leiters aufgebaut werden.A change in the path through which the indentor moves Magnetic field is created by superposition with other magnetic fields evoked. The indentor itself can be used as a magnetic field Element. This can, for example, either partially magnetic material or coupled with a magnet be or wear a magnet yourself. It is preferably the magnets associated with the indentor Permanent magnets. The one that penetrates the movement path of the indentor Magnetic field can, for example, by means of a current-carrying conductor being constructed.

Andere Möglichkeiten sind ebenfalls denkbar. Wesentlich ist lediglich, daß die Einrichtung die Änderung des die Bewegungsstrecke des Indentors wenigstens teilweise durchsetzenden Magnetfeldes in irgendeiner Weise erfaßt.Other options are also conceivable. It is only essential that the Set up the change of the moving distance of the indentor at least partially penetrating magnetic field in any way detected.

Es ist ausreichend, wenigstens einen Teil der Bewegungsstrecke vom Magnetfeld durchsetzen zu lassen. Dabei kann der Ort sich im Bereich der Einwirkzone oder aber in einem Abstand zu dieser befinden. Bei der Bestimmung der die Bewegung des Indentors charakterisierenden Größen aus der Änderung des die Bewegungsstrecke des Indentors wenigstens zum Teil durchsetzenden Magnetfeldes ist der Anlageort des Magnetfeldes immer mit zu berücksichtigen. Die Aufstellung der dazu erforderlichen Gleichungen liegt dabei im Tätigkeitsbereich des zuständigen Fachmannes und bedarf keiner weiteren Erläuterung.It is sufficient to cover at least part of the movement distance from Let the magnetic field prevail. The location can be in the range of Impact zone or at a distance from it. In the Determination of the quantities characterizing the movement of the indentor from the change in the movement distance of the indentor at least to Part of the penetrating magnetic field is always the location of the magnetic field to take into account. The establishment of the equations required for this lies in the area of activity of the responsible specialist and needs no further explanation.

Als Indentor im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dabei eine Einrichtung verstanden, welche auf die Oberfläche des zu prüfenden Objektes einwirkt. Der Indentor kann dabei als Gesamtbaueinheit betrachtet werden, umfaßt jedoch wenigstens einen Einwirkkörper. Die Bewegungsstrecke des Indentors kann ebenfalls verschiedenartig festgelegt werden. Vorzugsweise ist die Bewegungsrichtung auf die zu prüfende Objektfläche senkrecht d. h. in Richtung der Schwerkraft ausgerichtet. Eine schräge Führung des Indentors auf die zu prüfende Objektfläche ist ebenfalls denkbar, muß jedoch ebenfalls bei der Beurteilung der ermittelten Größen mit berücksichtigt werden, weshalb einer Bewegung in Schwerkraftrichtung der Vorzug zu geben ist. In diesem Fall kann die Beschleunigung des Indentors entweder allein durch die Erdbeschleunigung g oder aber eine zusätzliche Beschleunigung, welche durch Vorspannung erzeugt werden kann, beschrieben werden.As an indentor in the sense of the method according to the invention, Device understood, which on the surface of the object to be tested acts. The indentor can be viewed as an overall unit, however comprises at least one action body. The movement distance of the Indentors can also be defined in various ways. Preferably the direction of movement perpendicular to the object surface to be checked d. H. in Direction of gravity. A sloping guide of the indentor on the object surface to be checked is also conceivable, but must also when assessing the determined quantities, take into account why preference is given to movement in the direction of gravity. In this The acceleration of the indentor can either be done solely by the case Gravitational acceleration g or an additional acceleration, which can be generated by bias.

Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:The solution according to the invention is described below with reference to figures explained. The following is shown in detail:

Fig. 1a verdeutlicht eine Ausführung zur Ermittlung der Bewegungsparameter eines Indentors während des Schlagwechselwirkungsprozesses; FIG. 1a illustrates an embodiment for determining the movement parameters of an indenter during impact interaction process;

Fig. 1b zeigt eine weitere Ausführung einer Vorrichtung zur Ermittlung der Bewegungsparameter des Indentors während des Indentierverfahrens auf der Grundlage der in Fig. 1a beschriebenen Vorrichtung speziell geeignet zur Härtebestimmung; FIG. 1b shows a further embodiment of an apparatus for determining the movement parameters of the indenter during indene animal procedure on the basis of the device described in Figure 1a especially suitable for hardness determination.

Fig. 2a bis 2e verdeutlichen beispielhaft Diagramme für die Abhängigkeiten der einzelner erfaßter Größen während des Indentiervorganges bzw. Schlagwechselwirkungsprozesses untereinander zur Beurteilung der Lebensdauer des Materials des zu prüfenden Objektbereiches für Polymere. Fig. 2a to 2e illustrate exemplary diagrams for the dependencies of the individual sizes of detected during the operation indene animal or impact interaction process with each other to evaluate the life of the material of the object to be inspected area for polymers.

Die Fig. 1a verdeutlicht in schematisch vereinfachter Darstellung ein Schaltbild für eine Ausführung einer Vorrichtung zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Vorrichtung ist mit 10 bezeichnet. Diese umfaßt einen Indentor 1, welcher eine sphärische oder anders gestaltete Wirkfläche 11 aufweist, die mit dem zu prüfenden Werkstoff bzw. dem zu prüfenden Bauteil 9, insbesondere der Oberfläche 12 des Bauteiles 9 während des Einwirkprozesses in Wirkverbindung tritt. Dem Indentor 1 ist eine Magnetanordnung, vorzugsweise in Form eines permanent erregten Dauermagneten 2, zugeordnet. Der Dauermagnet 2 ist vorzugsweise am Indentor befestigt bzw. bildet mit diesem eine bauliche Einheit. Denkbar ist auch die Ausführung des Indentors 1 in einem Teilbereich aus magnetischem Material. Des weiteren ist eine Induktionsspule 3 vorgesehen, welche in einem definierten Abstand zur Oberfläche des zu prüfenden Werkstoffes 12 angeordnet ist. Die Induktionsspule ist mit einer Schaltungsanordnung 13 gekoppelt, welche unterschiedlich aufgebaut sein kann. Vorzugsweise umfaßt die Schaltungsanordnung 13 eine Verstärkereinrichtung 4, welche über einen Differentiator 5 und einen Synchronisierblock 6 mit einem Analog-Digital- Umsetzer 7 gekoppelt ist, wobei der Analog-Digital-Umsetzer 7 mit einer Computereinheit 8 gekoppelt ist. Der Analog-Digital-Umsetzer 7 kann als mehrfunktionale Anlage ausgeführt sein, welche als Bestandteil eines Computersystems zum Einsatz gelangen kann. Dieser gewährleistet die Umsetzung der anliegenden Analogsignale in das für den Computer erforderliche Datenformat. FIG. 1 a illustrates a circuit diagram for a device for implementing the method according to the invention in a schematically simplified representation. The device is designated 10 . This comprises an indentor 1 , which has a spherical or differently shaped active surface 11 , which comes into active connection with the material to be tested or the component 9 to be tested, in particular the surface 12 of the component 9, during the interaction process. A magnet arrangement, preferably in the form of a permanently excited permanent magnet 2 , is assigned to the indentor 1 . The permanent magnet 2 is preferably attached to the indentor or forms a structural unit with it. It is also conceivable to design the indentor 1 in a partial area made of magnetic material. Furthermore, an induction coil 3 is provided, which is arranged at a defined distance from the surface of the material 12 to be tested. The induction coil is coupled to a circuit arrangement 13 , which can be constructed differently. Preferably, the circuitry 13 includes an amplifier device 4, which is coupled via a differentiator 5 and a synchronization block 6 with an analog-digital converter 7, wherein the analog-to-digital converter 7 is coupled to a computer unit. 8 The analog-digital converter 7 can be designed as a multifunctional system, which can be used as part of a computer system. This ensures the conversion of the applied analog signals into the data format required for the computer.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren genutzte erfindungsgemäß gestaltete Vorrichtung funktioniert wie folgt:The designed according to the invention used for the method according to the invention Device works as follows:

Bei Bewegung des Indentors 1 mit dem Dauermagneten 2 in Schwerkraftwirkungsrichtung, hier mit a bezeichnet, wird in der Spule 3 eine elektromotorische Kraft erzeugt und eine Spannung U(t) induziert, welche der Bewegungsgeschwindigkeit des Indentors proportional und dem Abstand zwischen dem Indentor und der Spule umgekehrt proportional ist. Kommt es zum Zusammenstoß zwischen dem Indentor 1 und dem zu prüfenden Werkstoff 9, d. h. zur Einwirkung des Indentors 1 auf die zu prüfende Oberfläche des Objektbereiches, insbesondere der Oberfläche 12, wird im Synchronisierblock 6 das Signal U₁(t) gebildet, das zum Synchronisiereingang 7.1 des Analog-Digital-Umsetzers 7 einläuft. Durch die Vorderfront desselben Signales wird auch der Anlauf der Signale U₂(t) und U₃(t) zu den Eingängen des Analog-Digital-Umsetzers 7 geführt. Dabei geht das Signal U₂(t) von der Induktionsspule 3 durch den Verstärker 4, welcher den koordinierenden Spannungsübertrag enthält. Das Signal U₃(t) ist des weiteren ein Signal von der Induktionsspule 3, welches nach dem Verstärker 4 durch den Differentiator 5 hindurch gegangen ist und über die Kopplung 7.3 zwischen dem Verstärker 4 und dem Analog-Digital-Umsetzer 7 letzterem zugeführt wird.When the indentor 1 is moved with the permanent magnet 2 in the direction of gravity, here denoted by a, an electromotive force is generated in the coil 3 and a voltage U (t) is induced which is proportional to the speed of movement of the indentor and the distance between the indentor and the coil is inversely proportional. If there is a collision between the indentor 1 and the material 9 to be tested, that is to say the action of the indentor 1 on the surface of the object area to be tested, in particular the surface 12 , the signal U ₁ (t) is formed in the synchronization block 6 , which leads to the synchronization input 7.1 of the analog-digital converter 7 arrives. The start of the signals U ₂ (t) and U ₃ (t) is also led to the inputs of the analog-digital converter 7 through the front of the same signal. The signal U ₂ (t) passes from the induction coil 3 through the amplifier 4 , which contains the coordinating voltage transfer. The signal U ₃ (t) is also a signal from the induction coil 3 , which has passed through the differentiator 5 after the amplifier 4 and is fed via the coupling 7.3 between the amplifier 4 and the analog-digital converter 7 to the latter.

Wesentlich für die Realisierung eines standardisierten Verfahrens zur Ermittlung der mechanischen Eigenschaften, insbesondere einer die dynamische Festigkeit eines Polymerwerkstoffes wenigstens mittelbar charakterisierenden Größe, ist es, daß die Versuchsanordnung immer die gleichen Bedingungen enthält, im einzelnen wäre dazu auf den Abstand zwischen der Induktionsspule 3 und die Oberfläche des Werkstoffes 12 in horizontaler und vertikaler Richtung zu verweisen sowie der Abstand in horizontaler Richtung bei Versuchsdurchführung betrachtet zwischen der Induktionsspule 3 und dem Indentor 1 bzw. dem Dauermagneten 2.It is essential for the implementation of a standardized method for determining the mechanical properties, in particular a variable that at least indirectly characterizes the dynamic strength of a polymer material, that the test arrangement always contains the same conditions, in particular this would depend on the distance between the induction coil 3 and the To refer to the surface of the material 12 in the horizontal and vertical directions and the distance in the horizontal direction when carrying out the test viewed between the induction coil 3 and the indentor 1 or the permanent magnet 2 .

Die Fig. 2a bis 2e verdeutlichen anhand von Diagrammen den Zusammenhang zwischen den einzelnen ermittelten Größen bei der Versuchsdurchführung mit der in Fig. 1a dargestellten Vorrichtung bei Polymerwerkstoffen, welche unterschiedlichen Randbedingungen ausgesetzt wurden. Die darin dargestellten Kennlinien verdeutlichen ein Beispiel für einen bestimmten Polymerwerkstoff, insbesondere eine PVC-Kabelhülle. Die Zahlenwerte sind daher nicht verbindlich, sondern dienen lediglich der Veranschaulichung. FIGS. 2a to 2e illustrate by means of diagrams the correlation between the individual parameters determined in the experiments were conducted with that in Fig. 1a apparatus shown in polymeric materials were exposed to different conditions. The characteristic curves shown therein illustrate an example of a specific polymer material, in particular a PVC cable sheath. The numerical values are therefore not binding, but are only for illustration.

Zur Feststellung der Steifigkeitszahlen für einen Polymerwerkstoff, welcher unterschiedlichen Bedingungen ausgesetzt wurde, werden nachfolgend die folgenden Kürzel verwendet.
The following abbreviations are used below to determine the stiffness numbers for a polymer material that has been exposed to different conditions.

N1 - Ausgangsprobestück;
N2 - Probestück bei Raumtemperatur T = RT und einer bestimmten Dosis der Strahlungsleistung P1 (rad/sek, wobei die Gesamtstrahlungsdosis D eine bestimmte Größe D1 aufweist);
N3 - T = RT, P1 (rad/sek), D2, D2 < D1;
N4 - T = RT, P1 (rad/sek), D3, D3 < D2;
N5 - T = RT, P1 (rad/sek), D4, D4 < D3;
N6 - T = 75°C, P1 (rad/sek), D5, D5 = D2;
N7 - T = RT, P2 (rad/sek), P2 < P1 (rad/sek), D6, D6 = D1;
N8 - T = 90°C, t = 83 Tage;
N9 - T = 90°C, t = 179 Tage;
N10 - T = 90°C, t = 293 Tage;
N11 - T = 90°C, t = 321 Tage.
N1 - initial sample;
N2 - test piece at room temperature T = RT and a certain dose of radiation power P1 (rad / sec, the total radiation dose D having a certain size D1);
N3 - T = RT, P1 (rad / sec), D2, D2 <D1;
N4 - T = RT, P1 (rad / sec), D3, D3 <D2;
N5 - T = RT, P1 (rad / sec), D4, D4 <D3;
N6 - T = 75 ° C, P1 (rad / sec), D5, D5 = D2;
N7 - T = RT, P2 (rad / sec), P2 <P1 (rad / sec), D6, D6 = D1;
N8 - T = 90 ° C, t = 83 days;
N9 - T = 90 ° C, t = 179 days;
N10 - T = 90 ° C, t = 293 days;
N11 - T = 90 ° C, t = 321 days.

Dabei sind:
T = Temperatur
D = Strahlungsdosis
P = Strahlungsleistung
t = ZeitdauerHere are:
T = temperature
D = radiation dose
P = radiant power
t = time period

Mit der in der Fig. 1a beschriebenen Vorrichtung werden zur Ermittlung der einzelnen mechanischen Eigenschaften die Abhängigkeiten der Indentorgeschwindigkeiten während des Indentiervorganges wenigstens jedoch beim Zusammenstoß des Indentors 1 mit den zu prüfenden PVC- Kabelhüllen ermittelt. Die dabei erhaltenen Daten werden entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren der Integration unterzogen, woraus die Abhängigkeiten der Eindringtiefe α des Indentors 1 in die zu prüfenden Werkstoffe beim Zusammenstoß erhalten und der Differentitation für die Feststellung der Abhängigkeit der Kontaktkräfte beim Zusammenstoß unterzogen werden.With the device described in FIG. 1a, the dependencies of the indentor speeds during the indenting process are determined at least when the indentor 1 collides with the PVC cable sheaths to be tested in order to determine the individual mechanical properties. The data obtained in this way are subjected to integration in accordance with the method according to the invention, from which the dependencies of the penetration depth α of the indentor 1 in the materials to be tested are obtained during the collision and are subjected to differentiation for determining the dependence of the contact forces during the collision.

Die vorhandenen Probestücke bzw. zu prüfenden PVC-Kabelhüllen, welche unterschiedlichen Randbedingungen ausgesetzt waren, können dann in folgenden Gruppen eingeteilt werden: N1, N2, N3 und N4.The existing test pieces or PVC cable sleeves to be tested, which ones were exposed to different boundary conditions, then The following groups can be divided: N1, N2, N3 and N4.

In der Gruppe N1 werden dabei die Probestücke zusammengefaßt, die einer Bestrahlung bei einer Temperatur in Höhe der Raumtemperatur und einer Dosis der Strahlungsleistung P1 (rad/sek), jedoch bei verschiedenen Gesamtstrahlungsdosen D unterzogen wurden. In die Gruppe N1 gehören demnach die Probestücke N1, N2, N3, N4 und N5.In group N1 the test pieces are summarized, one Irradiation at a temperature equal to room temperature and one Dose of radiation power P1 (rad / sec), but at different Total radiation doses D were subjected. Belong to group N1 therefore the test pieces N1, N2, N3, N4 and N5.

Die Probestücke N1, N3 und N7, welche in der Gruppe N2 zusammengefaßt werden, entsprechen den Probestücken, die der Bestrahlung bei Raumtemperatur und verschiedener Dosis der Strahlungsbelastung P, aber der gleichen Gesamtstrahlungsdosis D, unterzogen wurden.The test pieces N1, N3 and N7, which are combined in the group N2 will correspond to the specimens that the radiation Room temperature and different dose of radiation exposure P, however the same total radiation dose D, were subjected.

Die Probestücke N1, N8, N9, N10 und N11 können in der Gruppe N3 zusammengefaßt werden. Diese enthält die Probestücke, die bei einer Temperatur von 90°C über eine bestimmte Zeitdauer einer bestimmten Strahlungsleistung unterzogen wurden.The test pieces N1, N8, N9, N10 and N11 can be found in group N3 be summarized. This contains the test pieces that were used for a Temperature of 90 ° C over a certain period of a certain Radiation power were subjected.

Die Gruppe N4 enthält die Probestücke N1, N3 und N6. Diese werden einer Bestrahlung bei verschiedenen Temperaturen, jedoch bei derselben Dosis der Strahlungsleistung P1 (rad/sek) und derselben Gesamtstrahlungsdosis D unterzogen.The group N4 contains the test pieces N1, N3 and N6. These become one Irradiation at different temperatures, but at the same dose of Radiant power P1 (rad / sec) and the same total radiation dose D subjected.

Im Unterschied zu metallischen Werkstoffen, bei welchen der Energieverlust durch die plastischen Eigenschaften der Stoffe bedingt ist, wird die Energiedissipation in den Polymeren bzw. gummiartigen Werkstoffen durch die innere Reibung und die Viskositätseigenschaften dieser Werkstoffe hervorgerufen. Demzufolge ist zur Beurteilung der mechanischen Eigenschaften die Berücksichtigung der Phasenverschiebungen zwischen der Deformation und der Kraft, welche durch die Zeit Δt charakterisiert wird, erforderlich. Die Fig. 2a verdeutlicht dazu beispielhaft den ermittelbaren Kennlinienverlauf der Geschwindigkeit v_l des Indentors und der Beschleunigung a_l des Indentors während des Indentiervorganges, d. h. des Schlagwechselwirkungsprozesses, mit Probestücken der PVC-Kabelhüllen. Dabei beschreibt die Kennlinie I den Verlauf der Geschwindigkeit über der Zeit und die Kennlinie II die Beschleunigung in Abhängigkeit von der Zeit t. Die Zeitdauer t_A stellt dabei die Zeit des aktiven Schlagabschnittes dar. Die Phasenverschiebung ist mit Δt gekennzeichnet.In contrast to metallic materials, in which the energy loss is caused by the plastic properties of the materials, the energy dissipation in the polymers or rubber-like materials is caused by the internal friction and the viscosity properties of these materials. Accordingly, in order to assess the mechanical properties, it is necessary to take into account the phase shifts between the deformation and the force, which is characterized by the time Δt. The Fig. 2a illustrates this example of the detectable characteristic curve of the velocity v _L of the indentor and the acceleration a _l of the indenter during the animal indene process, ie the impact interaction process, with specimens of PVC cable sheaths. Characteristic I describes the course of the speed over time and characteristic II describes the acceleration as a function of time t. The time period t _A represents the time of the active field section. The phase shift is identified by Δt.

Entsprechend der vorher beschriebenen Verfahrensweise, insbesondere der Ableitung der Steifigkeitszahl für Polymerwerkstoffe, wird des weiteren das logarithmische Dämpfungsdekrement als Logarithmus des Verhältnisses der Geschwindigkeiten des Falles und des Rücksprunges bestimmt und die Frequenz ω = ρ /2 t_A, wobei die Zeit t_A die Zeit des aktiven Schlagabschnittes darstellt, ermittelt.In accordance with the procedure described above, in particular the derivation of the stiffness number for polymer materials, the logarithmic damping decrement is further determined as the logarithm of the ratio of the speeds of the fall and the rebound and the frequency ω = ρ / 2 t _A , the time t _{A being} the time represents the active striking section.

Die weiteren Fig. 2b bis 2e verdeutlichen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelbare typische Diagramme der Abhängigkeit der Indentorgeschwindigkeit und der Kontaktkraft von der Eindringteife a des Indentors beim Zusammenstoß.The further FIGS. 2b to 2e illustrate typical diagrams, which can be determined with the method according to the invention, of the dependence of the speed of the indentor and the contact force on the penetration a of the indentor during the collision.

Aus der Fig. 2b ist für das vorliegende Probestück eines bestimmten Polymerwerkstoffes die Indentorgeschwindigkeit v in Meter/Sekunde bei der Schlagwechselwirkung mit den PVC-Kabelhüllen über der Zeit abgetragen.From FIG. 2b, the indentor speed v in meters / second for the impact interaction with the PVC cable sheaths is plotted over time for the present sample of a certain polymer material.

In der Fig. 2c ist in einem Diagramm beispielhaft die Abhängigkeit der Kontaktkraft F in Newton von der Eindringtiefe α des Indentors im Schlagverlauf in ein Probestück dargestellt. Die Eindringtiefe ist dabei in Mikrometern angegeben.In FIG. 2c is a diagram showing an example of the dependence of the contact force F in Newton on the penetration depth of the indentor in the α rollover path in a test piece shown. The depth of penetration is given in micrometers.

Die nachfolgend aufgeführte Tabelle enthält beispielhaft die Werte der Zeiten des aktiven Schlagabschnittes, d. h. des Indentiervorganges umfassend neben der eigentlichen Einwirkzeit die Zeitdauer der Bewegung auf die Oberfläche des zu prüfenden Objektbereiches hin und die Rücksprungdauer, das logarithmische Dekrement und die ermittelte Steifigkeit für die einzelnen Probestücke, welche unterschiedlichen Bedingungen ausgesetzt waren und die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, insbesondere aus den die Änderung des Magnetfeldes beschreibenden Größen und den Indentor betreffenden Parametern ermittelt.
The table below contains examples of the values of the times of the active striking section, ie the indenting process, in addition to the actual exposure time, the time of the movement towards the surface of the object area to be tested and the return time, the logarithmic decrement and the determined stiffness for the individual test pieces, which were exposed to different conditions and which were determined with the method according to the invention, in particular from the parameters describing the change in the magnetic field and the parameters relating to the indentor.

Für die einzelnen Probestücke wurden die Steifigkeitszahlen in einem weiteren Diagramm über der Bruchdehnung abgetragen, wie in der Fig. 2e dargestellt. Die Bruchdehnung für die einzelnen Probestücke wurde vorher beispielsweise auf einer Bruchprüfungsmaschine vom Typ "Instron" ermittelt.The stiffness numbers for the individual test pieces were plotted against the elongation at break in a further diagram, as shown in FIG. 2e. The elongation at break for the individual specimens was previously determined, for example, on an "Instron" type break testing machine.

Aus der Fig. 2e ist ersichtlich, daß zwischen der Härtezahl k und der Bruchdehnung eine umgekehrt proportionale Abhängigkeit besteht. Dabei ist hervorzuheben, daß der Wert der Bruchdehnung selbst einer der Übergebungsparameter ist, der den mechanischen Zustand der äußeren Kabelhüllen der Kontrollkabel charakterisiert. Die entsprechenden Bruchdehnungswerte für die Probestücke wurden bei Beanspruchung der Probestücke auf Bruch ermittelt und können als Referenzwerte für die Beurteilung dieses konkreten Polymerwerkstoffes unter unterschiedlichen Bedingungen herangezogen werden. Es muß hierbei betont werden, daß der Wert der Bruchdehnung heute einer der Übergebungsparameter ist, der den mechanischen Zustand der äußeren Kabelhüllen der Kontrollkabel der Kernkraftwerke charakterisiert. Auf so eine Weise ermöglicht es das vorgeschlagene Verfahren des dynamischen Indentierens durch die Analyse der Eindruckkurve den laufenden Zustand der Kabelhüllen zu kontrollieren, ohne die Ganzheit der Kabelleitungen zu brechen und gibt auch eine Möglichkeit, ein Modellmonitoring der Restnutzungsdauer der Kontrollkabel hinzuführen.It can be seen from FIG. 2e that there is an inversely proportional dependency between the hardness number k and the elongation at break. It should be emphasized that the value of the elongation at break is itself one of the transfer parameters that characterize the mechanical condition of the outer cable sheaths of the control cables. The corresponding elongation at break values for the test pieces were determined when the test pieces were subjected to breakage and can be used as reference values for the assessment of this specific polymer material under different conditions. It must be emphasized here that the value of the elongation at break is one of the transfer parameters today that characterizes the mechanical condition of the outer cable sheaths of the control cables of the nuclear power plants. In this way, the proposed method of dynamic indentation enables the current condition of the cable sheaths to be checked by analyzing the indentation curve, without breaking the entirety of the cable lines, and also provides an opportunity to carry out model monitoring of the remaining service life of the control cables.

Wesentlich für die Beurteilung anhand der für ein Probestück ermittelten Steifigkeitszahl ist, daß Vergleichsmöglichkeiten vorhanden sind. Dies bedeutet, daß für einen bestimmten zu prüfenden Werkstoff die Kennlinie der Steifigkeitszahl über der Bruchdehnung als Referenzkennlinie zuerst ermittelt wird und zum Vergleich zur Verfügung steht. Die Ermittlung der Referenzkennlinie kann beispielsweise wie beschrieben anhand einer Vielzahl von Probestücken erfolgen, welche unterschiedlichen Randbedingungen ausgesetzt waren und für die parallel auch die Bruchdehnung erfaßt wurde. Diese Referenzkennlinien oder Referenztabellen, welche für jedes mögliche Material zur Verfügung stehen sollten, können dann im konkreten Fall zum Vergleich bei Ermittlung einer Steifigkeitszahl für ein Bauelement aus einem bestimmten Werkstoff herangezogen werden, um auf die Bruchdehnung zu schließen. Insbesondere können aus sogenannten Referenzgrundtabellen /Kennlinien auf einfache Art und Weise die Abwandlungskennlininen für die eine unterschiedliche Zusammensetzung aufgrund der Verwendung eines unterschiedlichen Prozentsatzes an Weichmachern enthaltenden Grundwerkstoffe entwickelt werden.Essential for the assessment based on that determined for a sample Stiffness number is that there are possibilities for comparison. This means that the characteristic curve of the Stiffness number above the elongation at break as the reference characteristic curve first determined and is available for comparison. Determining the Reference characteristic can, for example, as described using a variety of specimens, which are different boundary conditions were exposed and for which the elongation at break was recorded in parallel. These reference characteristics or reference tables, which for each possible Material should be available can then be used in the specific case Comparison when determining a stiffness number for a component from a certain material can be used to the elongation at break conclude. In particular, from so-called reference basic tables / Characteristic curves the modification characteristics for the a different composition due to the use of a different percentage of plasticizers containing Base materials are developed.

In der Fig. 1b ist beispielhaft der Aufbau einer Vorrichtung 31 zur Ermittlung der Härte, insbesondere zur Härtekontrolle von viskoseelastischen Stoffen, in vereinfachter Darstellung schematisch wiedergegeben. Die Vorrichtung 31 umfaßt ein, vorzugsweise im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 1, in dem eine Indentorbaueinheit 20 angeordnet ist, welche auf ein Probestück bzw. den zu prüfenden Artikel 15 einwirken kann. Die Indentorbaueinheit 20 ist derart angeordnet, daß deren Einwirkrichtung auf den zu prüfenden Artikel 15 vorzugsweise vollständig in Schwerkraftwirkungsrichtung verläuft. Geringfügige Abweichungen sind jedoch zulässig.In FIG. 1b, the structure of an apparatus by way of example 31 represented schematically for determining the hardness, particularly for the hardness control of viscoelastic materials, in a simplified representation. The device 31 comprises a, preferably essentially cylindrical, housing 1 , in which an indenter unit 20 is arranged, which can act on a test piece or the article 15 to be tested. The indentor unit 20 is arranged in such a way that its direction of action on the article 15 to be tested preferably runs completely in the direction of the force of gravity. However, slight deviations are permitted.

Die Indentorbaueinheit 2 umfaßt einen mit wenigstens einer teilweise kegelförmigen Oberfläche versehenen Eindrück- bzw. Einwirkkörper 3, dem eigentlichen Indentor, wobei dessen kegelförmig gestaltete Oberfläche 21 die Eindringfläche bzw. Einwirkfläche beschreibt, und zur Lagefixierung im nichtprüfenden Zustand in vertikaler Richtung in Funktionslage eine Indentorhalte- bzw. Feststellvorrichtung 5, hier in Form eines Federstoppers 23 sowie zur Indentorbeschleunigung im Funktionszustand "Prüfen" eine Beschleunigungseinrichtung 4, vorzugsweise in Form eines Federbeschleunigungsmechanismus 24. Der Federbeschleunigungsmechanismus umfaßt wenigstens eine Federspeichereinheit 26, welche mit dem zylindrischen Gehäuse 1 und der Indentorbaueinheit 2 gekoppelt ist. Die Federspeichereinheit 26 ist im Inneren des zylindrischen Gehäuses 1 angeordnet. The indentor unit 2 comprises an indentor body 3 , the actual indentor, which is provided with at least one partially conical surface, the cone-shaped surface 21 of which describes the indentor surface or actin surface, and an indentor retainer in the functional position in the non-testing state in the vertical direction in the functional position. or locking device 5 , here in the form of a spring stopper 23 and an acceleration device 4 , preferably in the form of a spring acceleration mechanism 24, for accelerating the indenter in the functional state “checking”. The spring acceleration mechanism comprises at least one spring storage unit 26 , which is coupled to the cylindrical housing 1 and the indentor unit 2 . The spring storage unit 26 is arranged in the interior of the cylindrical housing 1 .

Die Indentorbaueinheit 2 weist des weiteren ein, eine Angriffsfläche 25 für die Festhaltevorrichtung 5 bildendes Teilelement 2 auf. Dieses ist mit dem Einwirkkörper 3 mechanisch gekoppelt. Die Angriffsfläche 25 ist im dargestellten Fall zum Eindringkörper 3 hin ausgerichtet. Die Indentorhalte- bzw. Festhaltevorrichtung 5 kann verschiedenartig ausgestaltet sein. Im dargestellten Fall umfaßt diese einen Hebel 27, welcher um einen Gelenkpunkt 28 drehbar gelagert ist und im nicht prüfenden Funktionszustand mittels einer vorgespannten Federeinrichtung 26 in der dargestellten Festhalteposition gehalten wird. In dieser Position greift der Hebel 27 mit seinem unteren Ende 29 an der Angriffsfläche 25 an.The indenter unit 2 also has a partial element 2 which forms an engagement surface 25 for the holding device 5 . This is mechanically coupled to the action body 3 . The attack surface 25 is oriented towards the indenter 3 in the case shown. The indentor holding or holding device 5 can be designed in various ways. In the illustrated case, this comprises a lever 27 , which is rotatably mounted about an articulation point 28 and is held in the non-testing functional state by means of a prestressed spring device 26 in the holding position shown. In this position, the lever 27 engages with its lower end 29 on the engagement surface 25 .

Der Indentorbaueinheit 2, insbesondere dem Eindringkörper 3, ist eine Magnetanordnung, vorzugsweise in Form eines Dauermagneten 22 zugeordnet. Dieser kann, wie dargestellt, am Eindringkörper 3 befestigt sein. Der Eindringkörper 3 kann jedoch auch zum Teil aus einem magnetischen Werkstoff bestehen. Der Dauermagnet 22 bzw. der magnetische Teilbereich des Eindringkörpers 3 wird zur Magnetisierung im Bereich der Einwirkzone 39 genutzt, bzw. zur Änderung einer, das magnetische Feld, welches von einer Induktionsspule 6 erzeugt wird, wenigstens mittelbar charakterisierenden Größe. Diese Größe ist in der Regel die magnetische Flußdichte. Dem zu prüfenden Bauteil 15 ist dazu des weiteren im Bereich bzw. im Umfeld der Eindringstelle 29 eine Induktionsspule 6 zugeordnet. Die Zuordnung der Induktionsspule zum Einwirkbereich erfolgt dabei derart, daß eine Änderung der Eigenschaften des sich dadurch aufbauenden magnetischen Feldes immer noch meßbar ist. Die Induktionsspule ist vorzugsweise dem zylindrischen Körper 1 im Bereich der Auflagefläche an das zu prüfende Bauelement 15 zugeordnet. Diese ist Bestandteil einer Anlagemeßschaltung 30. Die Anlagemeßschaltung 30 umfaßt desweiteren Einrichtungen zur Umwandlung der an der Induktionsspule 6 erfaßbaren Signale in Größen, welche den Bewegungszustand des Indentors charakterisieren. Als diese Signale werden dazu in der Regel die ermittelbaren Spannungen U zu verschieden Zeitpunkten relativ zur Indentorbewegung angesehen. Dabei werden je nach Lageänderung des Indentors in Bezug auf das Auftreffen an der Einwirkzone bzw. Oberfläche 21 des zu prüfenden Materials 15 Spannungswerte U erfaßt bzw. weiterverarbeitet.A magnet arrangement, preferably in the form of a permanent magnet 22, is assigned to the indenter unit 2 , in particular the indenter 3 . As shown, this can be attached to the indenter 3 . However, the indenter 3 can also consist partly of a magnetic material. The permanent magnet 22 or the magnetic partial area of the indenter 3 is used for magnetization in the area of the action zone 39 , or for changing a quantity that at least indirectly characterizes the magnetic field generated by an induction coil 6 . This size is usually the magnetic flux density. For this purpose, the component 15 to be tested is also assigned an induction coil 6 in the area or in the vicinity of the penetration point 29 . The assignment of the induction coil to the area of action takes place in such a way that a change in the properties of the magnetic field thereby building up can still be measured. The induction coil is preferably assigned to the cylindrical body 1 in the region of the bearing surface on the component 15 to be tested. This is part of a system measurement circuit 30 . The system measuring circuit 30 further comprises devices for converting the signals which can be detected at the induction coil 6 into quantities which characterize the state of movement of the indentor. For this purpose, the ascertainable voltages U at various times relative to the indenter movement are generally regarded as these signals. Depending on the change in position of the indentor, 15 voltage values U are recorded or processed with respect to the impact on the action zone or surface 21 of the material to be tested.

Die Einrichtung zur Umwandlung der an der Induktionsspule 6 erfaßbaren Signale in Größen, welche den Bewegungszustand des Indentors charakterisieren, umfaßt beispielsweise einen Differentiator 8, dessen Eingang mit einem Verstärker 7 verbunden ist, drei Spitzendetektoren 9, 10, 11, wobei der Eingang des Detektors 9 mit dem Differentiator 8 und die Eingänge der Detektoren 10, 11 mit dem Verstärker 7 verbunden sind und einen in Reihe zu den vorgenannten Mitteln angeordneten Analog-Digital-Umsetzer (ADU) 12, dessen Eingänge mit den Detektoren 9, 10, 11 mit dem Indikator 14 verbunden sind. Die beschriebene Anlageschaltung 30 ist eine bevorzugt eingesetzte Anlageschaltung. Andere Ausführungen sind ebenfalls denkbar.The means for converting the detectable at the induction coil 6 signals in quantities which characterize the state of motion of the indentor, for example comprising a differentiator 8, whose input is connected to an amplifier 7, three peak detectors 9, 10, 11, wherein the input of the detector 9 are connected to the differentiator 8 and the inputs of the detectors 10 , 11 to the amplifier 7 and an analog-to-digital converter (ADC) 12 arranged in series with the aforementioned means, the inputs of which are connected to the detectors 9 , 10 , 11 with the indicator 14 are connected. The system circuit 30 described is a preferably used system circuit. Other designs are also conceivable.

Das Verfahren zur Ermittlung der Härte von viskoseelastischen Stoffen oder Polymerstoffen wird folgenderweise realisiert:
Bei Drücken und damit Lösen der Festhaltevorrichtung 5 wird die Indentorbaueinheit 20 freigelassen. Unter der Einwirkung des Federmechanismus der Beschleunigungseinrichtung 4 schlägt diese auf den zu prüfenden Objektbereich des Artikels 15 auf. Im Laufe der Indentorbewegung 2 wird über den Dauermagneten 3, der mit dem Indentor 2 verbunden ist, das Signal U = f(t) in der Induktionsspule 6, das der Indentorgeschwindigkeit proportional ist, und das durch den Verstärker 7 zum Eingang des Differentiators 8 und zu den Eingängen der Spitzendetektoren 10, 11 hingeführt wird, erzeugt. Am Ausgang des Differentiators 8 wird das Signal dU/dt = f(t) gebildet, das der Beschleunigung der Indentorbewegung 2 proportional ist und das zum Spitzendetektor 9 hingeführt wird. The method for determining the hardness of viscose-elastic substances or polymer substances is implemented as follows:
When the holding device 5 is pressed and thus released, the indenter unit 20 is released. Under the action of the spring mechanism of the acceleration device 4 , it strikes the object area of article 15 to be checked. In the course of the indentor movement 2 , the signal U = f (t) in the induction coil 6 , which is proportional to the indentor speed, via the permanent magnet 3 , which is connected to the indentor 2 , and that through the amplifier 7 to the input of the differentiators 8 and to the inputs of the peak detectors 10 , 11 is generated. At the output of the differentiator 8 , the signal dU / dt = f (t) is formed, which is proportional to the acceleration of the indenter movement 2 and which is led to the peak detector 9 .

Am ersten Ausgang 32 des Spitzendetektors 9 wird das Signal U₀, das der Vorschlagsgeschwindigkeit Vo des Indentors 2 proportional ist, fixiert. Am zweiten Ausgang 33 des Spitzendetektors 10 wird das Signal U_max, das der maximalen Rücksprungsgeschwindigkeit v_max proportional ist, und am dritten Ausgang 34 des Spitzendetektors 11 - das Signal (dU/dt)m_max, das der maximalen Kontaktkraft F_max proportional ist, ausgegeben.On the first output 32 of the peak detector 9, the signal U _0, the 2 of the indentor is proportional to the proposal speed Vo is fixed. At the second output 33 of the peak detector 10 , the signal U _max , which is proportional to the maximum return speed v _max , and at the third output 34 of the peak detector 11 , the signal (dU / dt) m _max , which is proportional to the maximum contact force F _max , spent.

Von den Ausgängen der Spitzendetektoren 9, 10, 11 kommen die Signale zum Eingang der Analog-Digital-Umwandlungseinrichtung (ADU) 12, wo sie aufeinanderfolgend in die entsprechenden Digitalsignale umgesetzt werden. Vom ADU-Ausgang werden die Signale Uo, Umax, (dU/dt)_max zu einer Berechnungseinrichtung 13 hingeführt, wo die Werte der Vorschlagsgeschwindigkeit Vo, der maximalen Rücksprungsgeschwindigkeit v_max und der maximalen Kontaktkraft F_max bestimmt werden und dann nach der Formel
The signals come from the outputs of the peak detectors 9 , 10 , 11 to the input of the analog-digital conversion device (ADC) 12 , where they are successively converted into the corresponding digital signals. From the ADC output, the signals Uo, Umax, (dU / dt) _max are fed to a calculation device 13 , where the values of the proposal speed Vo, the maximum return speed v _max and the maximum contact force F _{max are} determined and then according to the formula

die Härte des Artikels aus viskoseelastischem Stoff festgestellt bzw. berechnet wird.determined or calculated the hardness of the article made of viscose elastic material becomes.

Claims

1. Method for the non-destructive determination of the mechanical properties of object areas of components

1. 1.1 in which at least one indentor acts dynamically on the surface of the object area to be tested during an indenting process;
2. 1.2 in which a magnetic field is applied over at least part of the movement distance of the indentor for the indenting process;
3. 1.3 in which at least one variable characterizing the movement of the indenter at least indirectly is determined from at least one variable characterizing the change in the magnetic field applied to the movement path of the indenter;
4. 1.4 in which the mechanical properties are determined from the quantities describing the movement of the indenter during the indenting process and / or the quantities describing the properties of the indenter.

2. The method according to claim 1, characterized in that on the Surface of the object area to be checked dynamically using a is acted on by the indentor generated impulse, wherein the action pulse together with the movement of the indentor in Direction to the surface of the object area to be checked and after exposure to the surface of the test item Object area describes the indenting process.

3. The method according to claim 2, characterized in that the Action pulse is applied repeatedly.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the indentor with a device for influencing the Properties of magnetic fields equipped and in Direction of gravity at least under the influence of gravity on the Surface of the object area to be tested is left to act.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the change in the properties of the magnetic field characteristic quantity is an induced voltage which during of the indenting process is detected.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that a the strength of the material to be tested Characteristic stiffness number from the object area Indentor mass and the damping behavior of the material of the inspecting object area is determined, the Damping behavior at least from the accelerations of the Indentors and the speeds of the Indentors during the Indenting process can be derived.

7. The method according to claim 6, characterized by the following features:

1. 7.1 at which reference tables or characteristic curves are created for comparison for a specific material to be tested, whereby
- - A large number of test pieces with different boundary conditions are each exposed over a certain period of time;
- - The stiffness number is determined for these test pieces and
- - the book stretch of these specimens is determined in parallel;
2. 7.2 in which the stiffness number determined on the object area to be checked is compared with the reference table / characteristic curve.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized by the following features:

1. 8.1 in which at least the following variables are determined as the variables characterizing the indenter movement:
- - the proposal speed v ₀ ;
- - the maximum contact force F between the indentor and the surface of the object area to be tested;
- - the maximum return speed v _max ,
2. 8.2 in which the hardness H is determined from the quantities characterizing the indenter movement using the following formula:

9. The method according to claim 8, characterized by the following features:

1. 9.1 a magnetic field is generated in the area of the action zone of the action body on the surface of the object area to be tested;
2. 9.2 the quantities characterizing the movement of the indenter
- - the proposal speed v ₀ ;
- - the maximum contact force F between the indentor and the surface of the object area to be tested;
- - The maximum return speed v _max are determined indirectly via at least one variable that at least indirectly characterizes the changes in the magnetic field generated in the area of the action area of the action body on the surface of the object area to be tested.

10. The method according to claim 9, characterized in that at least the following voltage values a lower voltage value U ₀ , an upper voltage value U _max and (dU / dt) _{max are} determined, U ₀ being proportional to the suggestion speed vo of the indenter, U _max the maximum Return speed v _{max is} proportional and (dU / dt) _max , the indentor speed is proportional.

11. Device for the non-destructive determination of mechanical properties of the material to be tested object areas;

1. 11.1 with an indentor unit with an action body for action on the object area to be tested;
2. 11.2 with a device, which is at least indirectly coupled to the action body, for generating a change in the properties of a magnetic field generated in the area of the action zone by means of a device for generating a magnetic field;
3. 11.3 with a system measuring circuit, at least indirectly coupled to the device for generating a magnetic field, for converting the signals applied to the device for generating a magnetic field when its properties change

12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the Production facility at least one magnet arrangement assigned to the action body includes.

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the Magnet arrangement comprises at least one permanent magnet.

14. Device according to one of claims 11 or 12, characterized characterized in that the magnet assembly attached to the action body is.

15. The device according to one of claims 11 or 12, characterized characterized in that the magnet arrangement integrated in the action body is.

16. The device according to one of claims 11 to 15, characterized by the following features:

1. 16.1 the action body is assigned an indentor holding device for fixing the position of the action body in the direction of gravity relative to the surface of the object area to be tested;
2. 16.2 a device for accelerating its movement in the direction of gravity is assigned to the action body.

17. The apparatus according to claim 16, characterized in that the Indentor holding device for fixing the position of the action body comprises a spring stopper, which on the indentor or on one interacts mechanically coupled sub-element.

18. The apparatus according to claim 16, characterized in that the Device for accelerating the movement of the action body in Gravity direction includes at least one spring storage unit.

19. Device according to one of claims 16 to 18, characterized characterized in that the indentor holding device for fixing the Position of the action body in the direction of gravity compared to Surface of the object area to be tested, that of the action body associated device to accelerate its movement in Direction of gravity and the action body in one housing are arranged.

20. Device according to one of claims 11 to 19, characterized characterized in that the device for generating a magnetic field comprises at least one induction coil.

21. Device according to one of claims 11 to 20, characterized by the following features:

1. 21.1 the system measurement circuit comprises the following components:
- an amplifier connected to the induction coil,
- - At least two peak detectors, the inputs of which are connected to the amplifier and the outputs of which are connected to the inputs of an analog-to-digital converter;
2. 21.2 with a differentiator, the input of which is connected to the amplifier output and the output to the input of the third peak detector;
3. 21.3 the output of the third peak detector is coupled to an input of the analog-to-digital converter;
4. 21.4 with a calculation device which is connected to an output of the analog-to-digital converter.

22. Use of a method according to one of claims 1 to 10 for non-destructive determination of dynamic strength Assessment of the technical condition of polymer materials, especially polymer-coated control cables.

23. Use of a method according to one of claims 1 to 10 to determine the hardness for articles made of viscose-elastic materials.

24. Use of a device according to one of claims 11 to 21 for non-destructive determination of dynamic strength for Purposes of estimating the technical condition of Polymeric materials, especially polymer-coated control cables.

25. Use of a device according to one of claims 11 to 21 to determine the hardness for articles made of viscose-elastic materials.