DE2025807A1

DE2025807A1 - Magnetisches Rißuntersuchungsverfahren unter Verwendung von magnetoempfindlichen Dioden sowie Vorrichtung zum Durchfuhren des Verfahrens

Info

Publication number: DE2025807A1
Application number: DE19702025807
Authority: DE
Inventors: Toshio Asahigaoka Nara; Hiroshima Tatsuo Minoo Osaka Shiraiwa (Japan). P
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1970-03-19
Filing date: 1970-05-26
Publication date: 1971-12-02
Also published as: FR2086931A5; US3670239A; DE2025807C3; DE2025807B2; GB1304405A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl,-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A."Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 27, DEN DXII MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 483921/22

Sumitomo Metal Industries Limited

15,5-chome, Kitahama, Higashi-ku, Osaka City, Japan

Magnetisches Rißuntersuchungsverfahren unter Verwendung von magnetoempfindlichen Dioden sowie Vorrichtungen zum Durchführen des Verfahrens

Die Erfindung "betrifft ein magnetisches Rißuntersuchungsverfahren unter Verwendung von magnetοempfindlichen Dioden beim magnetischen Rißauffinden durch Erfassen eines von einem Riß hervorgerufenen magnetischen Streuflusses, bei dem ein Material mit kreisförmigem Querschnitt magnetisiert wird, das zum Auffinden von Rissen magnetisch untersucht wird, während es beim Vorwärtsbewegen in axialer Richtung spiralförmig gedreht wird.

Ein magnetisches Fabrikationsfehlernachweisverfahren ist eine Art eines nichtzerstörenden Inspektionsverfahrens zum Auffinden jedes in einem magnetischen Körper vorhandenen diskontinuierlichen Teils. Das Prinzip beruht darauf, einen magnetischen Streufluß von dem diskontinuierlichen Teil wie zum Beispiel einem Riß durch die verschiedenen Verfahren nachzuweisen, indem der diskontinuierliche Teil wie z.B. der Riß nachgewiesen wird, wenn ein magnetischer Körper magnetisiert ist.

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Der Betrag des magnetischen Streuflusses, der durch die Diskontinunitat wie z.B. einen Riß hervorgerufen wird, ändert sich mit der Tiefe, Breite, Form usw. des Risses. JBs hat sich jedoch bestätigt, daß der Betrag des magnetischen Streuflusses proportional zur Tiefe des Risses ist, .wenn die Risse im wesentlichen von gleicher Breite, Form usw. sind. Aus diesem Resultat ist es möglich, die Tiefe des Risses durch Messen des Betrages des magnetischen Streuflusses zu ermitteln und das automatische magnetische Auffinden kann quantitativ realisiert werden₀

Ein heute häufig angewendetes' magnetisches Teilcheninspektionsverfahren enthält die Schritte des Zusammen^· haltens der magnetischen Teilchen an dem Rißteil durch den oben erwähnten magnetischen Streufluß und des Sichtbarwerdens der Gestaltung eines magnetischen Teilchenmusters, wodurch der Riß gefunden wird. Diesesmagnetische Teilcheninspektionsverfahren hat jedoch den verhängnisvollen Mangel ₉ daß die quantitative ,Beurteilung und objektive Inspektion des Risses nicht vorgenommen werden kann und überdies ist die Inspektionsgeschwindigkeit gering, so daß_s wenn ein normal gewalztes Material inspiziert wird, eine der .Wal ζ geschwindigkeit entsprechende anschließende Inspektion unmöglich ist.

Ein weiterhin bekanntes Magnetbandaufnahmeinspektionsverfahren, bei dem der magnetische Streufluß auf ein Magnetband aufgezeichnet wird und bei dem der Rißnachweis durch dichtes Anpassen des Bandes an die Oberfläche des zu in-■ spizierenden Materials durchgeführt werden mußj, hat den Kachteil, daß es zur Inspektion von Materialien nicht geeignet ist, die eine rauhe Oberfläche aufweisen, wie Z₀B₈ ein heißgewalztes Material. Weiterhin ist es mit einem Suchspulinspektionsverfahrenj, bei dem der Riß durch eine

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in einer Spule durch den Betrag des die Spule durchdringenden magnetischen Streuflusses hervorgerufene Spannung nachgewiesen wird, schwierig, die Spule auf den Streuzustand des magnetischen Streuflusses ansprechbar zu machen, wie später beschrieben wird, so daß die Rißnachweisempfindlichkeit nicht sehr erhöht werden kann.

Mit einem Verfahren zum Nachweisen des magnetischen Streuflusses, bei dem ein Hallgenerator verwendet wird, der in dem britischen Patent Nr, 1 169 752 beschrieben ist, kann das automatische magnetische Rißinspektionsverfahren zwar " durchgeführt werden, es hat jedoch den Hachteil, daß die magnetische Empfindlichkeit des Hallgenerators gering ist,,

Bei dem Rißnachweisverfahren mittels magnetoempfindlichen Dioden gemäß der Erfindung wird bei dem Detektor zuin magnetischen Rißnachweis die Tatsache ausgenutzt, daß die Veränderung des ϊ/iderstandswertes durch die Richtung und die Dimension des Slagnetfeldes leicht nachgewiesen werden kann_o Die magnetoempfindliche Diode ist so klein in der Dimension des Detektors, daß sie zum Nachweisen einer solch steilen Änderung in einem sehr kurzen Abstand geeignet ist, wie sie der von einem sehr kleinen Riß erzeugte magnetische Streu- ä fluß darstellt. Im lalle des Hallgenerators stellt der von einem sehr kleinen Riß erzeugte magnetische Streufluß einen Mittelwert dar, weil das Nachweiselement so groß ist, daß ein Nachweis schwierig ist. Der Detektor hingegen ist so xlein in seinen Abmessungen, daß er zum Nachweisen feiner Risse oder magnetischer Streuflüsse geeignet ist. Der große Vorteil besteht darin, daß man eine einige hundertmal größere Ausgangsspannung als beim Hallgenerator erhält. Das Signalrauschverhältnis ist sehr hoch.

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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die im Vorstehenden diskutierten Nachteile konventioneller Verfahren zu vermeiden und ein neues zerstörungsfreies Inspektionsverfahren sowie Vorrichtungen zum Durchführen des Verfahrens anzugeben, bei dem die verschiedenen ausgezeichneten Eigenschaften von magnetoempfindlichen Dioden ausgenutzt werden zum Rißauffinden durch Erfassen eines von einem Riß hervorgerufenen magnetischen Streuflusses und bei dem ein Material mit kreisförmigem Querschnitt magnetisiert wird, das zum Auffinden von Rissen magnetisch untersucht wird, während es beim Vorwärtsbewegen in axialer Richtung spiralförmig gedreht wird.

Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art ist gemäß der Erfindung zur Lösung der vorstehenden Aufgabe vorgesehen, daß die Oberfläche des zu untersuchenden Materials mit einer hohen Frequenz magnetisch erregt wird, daß Sätze von zwei magnetoempfindlichen Dioden benachbart dem zu untersuchenden Material auf einer magnetischen Mittelachse dem wechselnden magnetischen Streufluß ausgesetzt werden, daß diese Dioden unterschiedlich beschaltet werden und der Streufluß differential verstärkt wird, so daß das durch die jeweiligen magnetoempfindlichen Dioden nachgewiesene Rauschen aufgehoben wird«, .

Eine Vorrichtung zum Durchführen des Rißuntersuchungsverfahrens gemäß der Erfindung umfaßt einen Hochfrequenzerregungselektromagneten, dessen beide Pole benachbart dem magnetisch zu untersuchenden Material angeordnet sind, eine Vielzahl von Sätzen von zwei jeweils unterschiedlich beschalteter magnetoempfindlicher Dioden, die angrenzend an eine magnetische Mittelachse in einem hochfrequenten magnetischen Fluß angeordnet sind, wobei die Diode durch

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einen Abstand zwischen den Spitzen des magnetischen Streuflusses getrennt ist, eine Vielzahl von Sätzen einer automatischen Ausgleichsschaltung zum automatischen Minimalisieren eines Abtastsignals, das durch einen räumlichen magnetischen Fluß, hervorgerufen wird, der zwischen den , Magnetpolen und einer Wölbung oder Deformation des Materials gestreut wird, so daß. der magnetische St.reufluß von dem Riß besser nachgewiesen wird. Außerdem sind eine.Differentialyerstärker- und eine Demodulationsschaltung parallel vorgesehen und eine einzelne Vereinigungsschaltung ist vorgesehen, um nur den maximal nachgewiesenen Wert auszugeben, j so daß das Sortieren, Markieren, Zählen und Aufnehmen des Materials mit dem Ausgangssignal dieser Vereinigungsschaltung vorgenommen werden kann.

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist außerdem ein Auffindekopf, der viele Detektoren aufweist, sowie eine Vorrichtung, vorgesehen, in der, im JPalle der Rißuntersuchung unter Verwendung mehrerer dieser Köpfe, diese automatisch abgetastet werden durch Vereinigung vieler lachweisausgangssignale.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der !Erfindung ist eine zerstörungsfreie Untersuchungsvorrichtung vorgesehen durch I Verwendung mehrerer Detektoren, die entsprechend viele Verstärkerkreise zum Verstärken der Detektorsignale und entsprechend viele Demodulationskreise zum Demodulieren der verstärkten Ausgangssignale aufweist, sowie eine einzelne Vereinigungsschaltung zum Vereinigen der Nachweissignale von den jeweiligen Schaltungen und entsprechende Ausgangsschaltungen, die die Ausgangssignale der Vereinigungssehaltung automatisch sortieren, auswerten und aufbereiten. Außerdem ist eine Vorrichtung der oben erwähnten Ausbildung vorgesehen, in der die Vereinigungsschaltung als Eingang

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für die nächste Stufe über die Gleichrichterelemente, deren Anzahl der der nachgewiesenen Ausgangssignale entspricht, verwendet wird.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können durch Verwendung vieler Uachweiseinheiten Risse in solchen Materialien wie größtenteils runden Stahlbarren und Röha-en aufgefunden werden. ■

Mit dem Rißuntersuchungsverfahren und der Vorrichtung gemäß der Erfindung kann sogar ein Material untersucht v/erden, das eine gewisse Wölbung hat, um jeden wesentlichen Riß nachzuweisen, ohne jeden Schritt des Geraderichtens erforderlich zu machen. Wenn eine Vielzahl der Kachweiseinheiten der vorliegenden Erfindung verbunden werden, wird die Untersuchungsgeschwindigkeit um ein Mehrfaches größer als zuvor und ein bemerkenswertes Anwachsen der Untersuchungsleistung wird erreicht. Y/egen der V/ölbung eines langen zu untersuchenden Materials wird das Material hin- und herbeweglich mit einer mittleren liachweiseinheit und einem Schwingungsabstützrollenmechanismus gelagert, so daß der relative Abstand zwischen dem Detektor und dem zu untersuchenden Haterial immer konstant gehalten.wird; dadurch wird der Rauschpegel in vorteilhafter V/eise minimalisiert und die RiSnachweisempfindlichkeit stark erhöht-. . .

Der in eine Nachweiseinheit gemäß der Erfindung eingepaßte Rißdetektor kann ebenbürtig für alle zerstörungsfreien Untersuchungen verwendet werden. Zum Beispiel wurden eine Ultraschallrißuntersuchungsvorrichtungjin die Ultraschallrißdetektoren eingepaßt wurden und die Risse durch Wasserstrahlkopplung oder in einer Flüssigkeit nachgewiesen wurden, eine magnetische Rißuntersuchungsvorrichtung, bei der ein

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Hallgenerator oder ein magnetisches Widerstandselement in das Magnetfeld gebracht wurde, und eine Wirbelstromrißuntersuchungsvorrichtung hergestellt, in der eine Nachweissonde mit einer Erregerspule zusammengebracht werden, ,/eiterhin ist ein Universalrißuntersuchungsverfahren durchführbar und eine Vorrichtung herstellbar, in der der Abstand zwischen den Binführwalzen und den Trägerwalzen und ihre Neigungswinkel so eingestellt sind, daß der geradlinige Vorschub und das spiralförmig drehende Vorwärtsbewegen eines zylindrischen zu untersuchenden Materials frei gewählt werden kann, so daß Nebenanwendun- J gen nicht nur für den Nachweis von Rissen der Gesamtoberfläche von zu untersuchenden Materialien, sondern auch für die Inspektion der v/ölbung von geschweißten Rohren mit hoher Leistung und hoher Inspektionsgeschwindigkeit ermöglicht werden.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß bei einer Vorrichtung zum Nachweisen von Rissen in zylindrischen Materialien der Rißnachweisteil eine Einheit bildet, ein den Rißdetektor enthaltender Teil den mittleren unteren Teil einer hängenden Basis bildet, ein Paar Trägerrollenteile mit einem eine vertikale Stellung endgültig einstellenden Mechanismus versehen sind, ein Walzendrehmechanismus an jedem Ende der hängenden Basis vorgesehen ist zum Bilden eines Ri3naehweiskopfes, ein Rißdetektor benachbart dem zu untersuchenden zylindrischen Material angeordnet ist, der oben erwähnte RiiSnachweiskopf rotierbar im mittleren oberen Teil mit einem Zylinder rotierbar verbunden ist, so daß er gegen das zu untersuchende Material gepreßt werden kann und ein veränderbarer WalζenneigungsSteuermechanismus vorgesehen ist, um das zu untersuchende Material spiralförmig 7α drehen und vorwärtszubewegen.

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Schließlich sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß "bei einer Vorrichtung zum Untersuchen von Rissen in Rundbarren und Röhren mit geringem Durchmesser der Detektorkopf aus einem Erregermagnet und einem Detektor besteht und der Detektor in einen folgenden Halter eingefügt ist zwischen beiden Schenkeln des Magneten, so daß er den vertikalen Vibrationen des zu untersuchenden Materials frei folgen kann.

Mit der Erfindung wird folgendes erreicht:

Erstens wird ein Rißuntersuchungsverfahren und eine Vorrichtung geschaffen, die durch die Verwendung magnetoempfindlicher Dioden eine Nachweisempfindlichkeit aufweist, die höher ist als bei gewöhnlich verwendeten Detektoren wie Suchspulen oder Hallgeneratoren.

Zweitens wird ein Rißuntersuchungsverfahren und eine Vorrichtung geschaffen, mit der ein automatischer Nachweis durchführbar ist durch Vereinigen nachgewiesener Ausgangssignale vieler Detektoren.

Drittens wird ein Verfahren aufgezeigt, bei dem ein Rißdetektor rotierbar in der Fortschreitrichtung des zu untersuchenden Materials gelagert ist, bei dem horizontal zu dieser Richtung viele Nachweiseinheiten benachbart gegen das oben erwähnte zu inspizierende Material gepreßt werden, die in jedem gewünschten Abstand verbunden sind, bei dem eine Vorrichtung zum Einführen des oben erwähnten zu inspizierenden Materials vorgesehen ist, und zwar befestigt oder hin- und herbewegbar angrenzend an die oben erwähnte Nachweiseinheit, so daß das oben erwähnte zu untersuchende Material unterteilt zum Nachweis der Risse inspiziert werden kann»

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Viertens ist eine Rißuntersuehungsvorrichtung mit vielen Nachweiseinheiten geschaffen, bei der ein Rißdetektor in den mittleren unteren Teil einer hängenden Basis eingefügt ist, bei der ein Mechanismus zur endgültigen Einstellung der vertikalen Stellungen eines Trägerwalzenpaares vorge- . .. sehen ist, die jeweils vor und hinter der hängenden Basis angeordnet sind, bei der ein Mechanismus zum Drehen der Trägerwalzen vorgesehen ist, die drehbar mit einem Zylinder zum Bilden einer Nachweiseinheit verbunden sind, bei der eine Vielzahl solcher Nachweiseinheiten in jedem gewünschten Abstand längs der lOrtschreitrichtung des zu untersuchenden Materials angeordnet und verbunden sind und bei der ein veränderbarer■Walzenneigungsmechanismus gegenüber jeder 'der oben erwähnten Nachweiseinheiten vorgesehen ist zum Vorwärts treiben und Lenken des oben erwähnten zu inspizierenden Materials» . .

Fünftens ist eine Rißuntersuchungsvorrichtung mit vielen Nachweiseinheiten geschaffen, bei der ein Rißdetektor in den mittleren unteren Teil einer hängenden Basis eingefügt ist, bei der ein Mechanismus zur endgültigen Einstellung der vertikalen Stellungen eines Trägerwalzenpaares vorgesehen ist, die jeweils vor und hinter der hängenden Basis angeordnet sind, bei der ein Mechanismus zum Drehen der Trägerwalzen vorgesehen ist,- die drehbar mit einem Zylinder zum Bilden einer Nachweiseinheit verbunden sind, bei der eine Vielzahl solcher Nachweiseinheiten in jedem gewünschten Abstand längs der Portschreitrichtung des zu untersuchen den Materials verbunden sind, bei der ein .veränderbarer Walzenheigungsmechanismus gegenüber jeder der vordersten und hintersten Nachweiseinheiten zum Vorwärtstreiben und Lenken des oben erwähnten zu inspizierenden Materials vorgesehen ist und bei dem ein Trägerrollenmechanismus frei gleitend

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in horizontaler Richtung und hin- und-herbewegbar in vertikaler Richtung gegenüber der mittleren Ha.chw.eis.ein-. heit angeordnet ist, so daß der oben erwähnte Rißdetektor dem Hin- und Hersehwingen des oben erwähnten^ zu unter-, suchenden Materials folgen kann. . .. - -

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Sechstens. wird eine verbesserte Einheitstyprlßunter-. _;. suchungsvorrichtung geschaffen, bei der der Rißnachweisteil eine Einheit bildet und der Abstand zwischen dem Rißdetektor und dem abzutastenden Material beim- Hin-τ und Hersehwingen des abzutastenden Materials immer in einem festen Zustand gehalten wird,' so daß der nachgewiesene Rauschpegel reduziert werden kann und eine stabile Rißauffindung mit hoher Empfindlichkeit ermöglicht v/ird. - ■

Siebtens wird ein Untersuchungsverfahren.und eine Vorrichtung angegeben, mittels derer Risse in Rundbarren und Röhren mit geringem Durchmesser sehr einfach nachgewiesen-werdenkönnen. ."-- ;

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich, aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an-r hand der Figuren.

Figur 1 zeigt eine Ansicht der Grund ge staltung· der in der· vorliegenden Erfindung verwendeten magnetoempfindlichen Diode. .-■■■"■■ -·■-. "..---.. - '- - .■■-:".■

Figur 2 zeigt eine Ansicht zum Erläutern des Prinzips von Figur 1. ,. .... .

Figur 3 ist eine Ansicht einer Prinzipschaltung für ein magnetisches Rißauffinden.

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Die Figuren 3 A, 3 B und 3 C sind jeweils ein Diagramm, die den Zustand zeigen, in dem der magnetische Streufluß gestreut ist und die weiterhin jeweils eine Kurve eines Ausgangssignals zeigen, das von einer magnetoempfindlichen Diode nachgewiesen wird und eine Kurve eines Ausgangssignals zur Zeit des unterschiedlichen Beschaltens der Ausgangssignale von zwei magnetoempfindlichen Dioden.

Figur 4 zeigt ein Ausgangsspannungsänderungskurvendiagramm gegen die in Figur 3 erhaltene Magnetfeldänderung.

Figur 5 zeigt eine Ansicht einer Ausführungsform einer Einzelnachweisschaltungsausbildung einer magnetischen Rißauffindungsvorrichtung gemäß der Erfindung.

•Figur 6 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, die eine Schaltung vieler Detektoren aufweist, die an einem iSinzelnachweiskopf befestigt sind*

Figur 7 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Auffindekopfteils.

Figur 8 ist eine teilweise geschnittene Ansicht von Figur von vorn gesehen.

Figur 9 ist ein Grundriß von Figur 8 und zeigt die Anordnung der magnetoempfindlichen Dioden im Auffindekopf.

Figur 10 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Rißuntersuchungsergebnisses durch die Vorrichtung gemäß der Erfindung zeigt.

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Figur 11 ist ein Kurvendiagramm der Ausgangsspannung und des Abstandes, das einen Vergleich der Rißnachweisempfindlichkeit der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit der einer Hallgeneratorinspektionsvorrichtung zeigt,

Figur 12 ist eine Ansicht einer Ausführungsform einer Vorrichtung, die zum automatischen Vereinigen und Nachweisen vieler nachgewiesener Ausgangssignale in der erfindungsgemäßen Vorrichtung dient.

Figur 13 ist eine Ansicht einer anderen Ausführungsform.

Figur HA ist ein Blockdiagramm zum Erläutern einer konventionellen Impedanzanpassungevorrichtung.

Die Figuren HB und^v14 0 sind Wellenformdiagramme von Eingangs- und AusgangsSignalen.

Figur 15 ist ein Blockdiagramm zum Erläutern eines konventionellen elektronischen Schalters.

Figur 16 ist ein Blockdiagramm einer automatischen Inspektionsvorrichtung.

Figur 17 A zeigt ein Vereinigungsschaltungsdiagramm der in Figur 16 gezeigten Vorrichtung«

Die Figuren 17 B und 17 C sind Eingangs- und Ausgangswellenformdiagramme der in Figur 17 A gezeigten Schaltung.

Figur 18 ist ein Blockdiagramm der gesamten Vorrichtung. Figur 19 ist ein Aufriß der gesamten Vorrichtung gemäß der

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Erfindung, bei der viele lachweiseinheiten verwendet werden. _ ■ . . . - ■

Figur 20 ist eine Seitenansicht einer einzelnen-Nachweiseinheit „

Figur 21 ist ein Aufriß von Figur 20.

Figur 22 ist eine Seitenansicht, die eine Nachweiseinheit vergrößert zeigte

Figur 23 ist ein Grundriß von Figur 22.

Figur 24 ist eine teilweise vertikal geschnittene Seitenansicht eines Mechanismus zum Einführen von zu untersuchenden Materialien.

Figur 25 ist ein Aufriß von Figur 24. .

Figur 26 ist eine teilweise vertikal geschnittene Seitenansicht eines mittleren Irägermeohanismus für zu untersuchende Materialien und zeigt einen Schnitt längs" der Linie XXVI - XXVI in Figur 27.

Figur 27 ist ein Grundriß der Figur 26 und zeigt eine Beziehung zwischen der Walze und dem zu untersuchenden Material,, - . .--.-■■-

Figur 28 ist. eine vertikal geschnittene Seitenansicht eines Nachweiskopfes, der zum, .Untersuchen von Materialien mit geringem Durchmesser in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet wird. - . ■

Figur 29 ist ein Aufriß von Figur 28.'

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Figur 30 ist eine perspektivische Ansieht eines nachweis-*·'·' kopfhalterungsmechanismüs. ' *■ ^:;" --" " '— ·■ - ■ - ^: ■ ⁱ;

!Figur 31 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Aus-^{; !;} führungsform der in Figur 28 gezeigten Vorrichtung zeigt.

Figur 32 ist eine Ansicht, die eine Ausführungsform eines v/alzenwinkeländerungsmechanismus zeigt. " - '

Figur 32 A ist eine perspektivische' Ansicht desselben. *·

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Figur 32 B ist eine teilweise vertikal geschnittene Ansicht von Figur 32 A. ' ' ■

Figur 32 G ist ein Grundriß von Figur 32 B. ■ - '

Die in.der vorliegenden Erfindung zu verwendende magneto- ^; empfindliche Diode hat-, unter Bezugnahme auf axe Figuren 1 "bis 10, die in Figur T dargestellte G-rundgestalt und ist dadurch gekennzeichnet,' daß ein Rekombinationabereich R durch Aufdampfen oder ahnliches auf der Seitenfläche des' I-Teils einer ΡΓΝ-Diode niedergeschlagen ist und daß die ■ Anzahl der positiven Löcher und die RekOmbinatidnsgeschwindigkeit der Elektronen im I-Halbleiterteil sehr hoch sind. T/enn nun eine elektrische Quelle S' angeschlossen ist, wie das in Figur 2 gezeigt ist, und ein elektrischer Strom in der P-*!-Richtung fließt, dann strömen die positiven""liöcher und Elektronen unter dem Einfluß eines auf die Diode eiii-'wirkenden Magnetfeldes H in den I-Teil hinein vom Übergang von PI und HI und werden in den R-Teil abgelenkt und die Rekombinationsgeschwindigkeit wird beschleunigt und daher die Anzahl der"positiven Löcner und Elektronen im I-Teil' reduziert, wodurch der Widerstand wächst und der Stromwert merklich steigt»

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BAD ORlQSNAL

Die vorliegende Erfindung wird als ein Detektor zum magnetischen Auffinden von Hissen verwendet durch Erfassen der Änderung des Widerstandes durch die Richtung und die Größe eines solchen Magnetfeldes.

Wie bereits erwähnt, ist die in der vorliegenden Erfindung verwendete magnetoempfindliche Diode insbesondere besser als ein magnetischer Detektor, als alle konventionellen Suchspulen und Hallgeneratoren in der Hinsicht, daß ihre Gestalt und Abmessungen genauso oder kleiner wie die jedes konventionellen Hallgenerators gemacht werden können, so daß sie zum Auffinden von magnetischen Streui'lüsseii geeignet ist, die durch sehr feine Risse hervorgerufen werden, und daß, da die Diode den bereits beschriebenen Übergang aufweist, der scheinbare Widerstand des Elementes reduziert wird und die Widerstandsänderungsgeschwindigkeit groß gemacht werden kann, so daß die Ausgangsspannung für die Intensität eines Magnetfeldes in einer Größenordnung von einigen Gauß, das von einem aufzufindenden Riß hervorgerufen wird, in einer Höhe erhalten wird, die hundert- bis tausendmal so groß wie die eines konventionellen Detektors ist, so daß keine große Verstärkung erforderlich ist und das Signalrauschverhältnis stark verbessert wird«,

Figur 5 zeigt eine Prinzipschaltung für den Fall der Verwendung magneto empfindlicher Dioden zum magnetischen Rißauffindeno Die magnetoempfindlichen Dioden 1 und 2 unterscheiden sich in der Richtung der Änderung, d.h. dem Zunehmen und Abnehmen des Widerstandes in Abhängigkeit von der Größe und Richtung des Magnetfeldes, das an die Dioden ar.gelegt ist, und die Dioden sind daher so ausgebildet, daß ..ie mit hoher Empfindlichkeit jeden geringen magnetischen Streufluß nachweisen, der durch das Vorhandensein eines

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Risses hervorgerufen wird, durch unterschiedliches Verbinden von zwei Dioden gleicher Eigenschaften wie das in der Figur dargestellt ist.

In Figur 4 sind die Beziehungen zwischen der angelegten Spannung E und der Ausgangsspannung Δ V der jeweiligen magnetoempfindlichen Dioden in der gleichen Schaltung gezeichnet. Damit kommt zum Ausdruck, wo der'Widerstand der Diode RO ist, wenn das Magnetfeld Null HO ist. Zu dieser Zeit ist die Ausgangsspannung VO und der Widerstand ist fe R1. Die Ausgangsspannung ist VI, wenn das Magnetfeld H1 ist und die Ausgangsspannungsdifferenz A V ~ V0-V1 wird durch zwei angelegte Spannungen bestimmt, die von der Größe und Richtung des Magnetfeldes abhängig sind₉

Figur 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer magnetischen Rißauffindungsschaltung gemäß der Erfindung, bei der magnetoempfindliche Dioden als Detektoren dienen. Der variable Y/iderstand 5 ist ein Regelwiderstand zum Steuern der Arbeitspunkte der zwei magnetoempfindlichen Dioden 1 und 2 und zum Einstellen der Strom-Spannungscharakteristiken der zwei Dioden, so daß deren Magnetfeld-Spannungscharakteristiken die gleichen sind. Weiterhin ist der variable W Widerstand 4 ein Abgleichwiderstand zum Ausgleichen der Ausgangsspannungen der beiden magnetoempfindlichen Dioden und zum Einspeisen eines geeigneten Eingangssignals in einen Differentialverstärker 7. Das soll !besagen, daß das Ausgangssignal des Differentialverstärkers 7 minimalisiert werden oder Null sein kann und die Ausgangssignale der beiden Dioden· einander angeglichen werden. Das nachgewiesene Ausgangssignal wird durch die Diode 8 demoduliert und zu einem Servoverstärker 10 geführt. Mit dem Ausgangssignal vom Verstärker 10 wird ein Servomotor 11 gesteuert. Der Abgleichwiderstand 4 wird automatisch geregelt, so daß die

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Ausgangssignale der Dioden 1 und 2 zur Zeit eines festen Magnetfeldes H minimalisiert werden können und nur der magnetische Streufluß,hervorgerufen durch einen Hiß, differentiell nachgewiesen wird, um das Signal-Rauschverhältnis zu verbessern und automatisch die Nachweisempfindlichkeit zu erhöhen. Die in der Figur zwischen den variablen Widerstand 4 und die magnetoempfindlichen Dioden eingefügten Kondensatoren 5 und 6 sind für den Fall erforderlich, daß ein zu untersuchendes Material frei einer hohen Frequenz magnetisiert wird und dienen dazu, einen Gleichstrom zu verhindern, wenn der Wechselstromanteil eines magnetischen " Streuflusaes, hervorgerufen durch einen Riß, zur nächsten Stufe geführt wird.

Die Gestaltung einer Rißauffindevorrichtung gemäß der Erfindung ist in Form eines Blockdiagramms in Figur 6 gezeigt. Nachweiseinheiten in Form von Sätzen zweier jeweils entgegengesetzt geschalteter magnetoempfindlicher Dioden 1-1 bis 5 und 2-1 bis 5 sind längs dey Achse eines zu untersuchenden Materials 21 angeordnet und sind jeweils mit Serien vofr Arbeitspunktregelwiderständen 3-1 bis 5> Abgleichwiderständen 4-1 bis 5» Differentialverstärkern 7-1 bis 5, Demodulationsschaltungen 8-1 bis 5, Servoverstärkern 10*1 " ä bis 5 und: Servomotoren 11-1 bis 5 verbunden, um jeweils Eingangssignale für eine Vereinigungsschaltung 12 zu liefern. In dieser 7ereinigungsschaltung wird nur der nachgewiesene Maximalwert ausgewählt als ein Impulsbetrag aus den nachgewiesenen iVerten der jeweiligen Naohweiseinheiten und wird in 13 pegelsortiert* wobei ein Inspektionsgrad eines als niohtrissig nachgewiesenen Materials zugrundegelegt wird. Das Material wird automatisch sortiert in geeignete Absohnitte, fehlerhafte Abschnitte oder Abschnitte, die sich, reparieren lassen. Ein Rißteil mii einem Wert, der ,größer

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als ein vorgegebener Standardwert ist, wird automatisch, gefärbt und mit einem Markierer markiert, der die Tiefe des Risses angibt. Die Länge des Risses wird mit einem Zähler gezählt oder, wenn erforderlich, aufgezeichnet oder überwacht mit einem Aufzeichnungsgerät 9 oder Überwachungsgerät.

In den Figuren 7 bis 9 ist ein Auffindekopf gezeigt, der magnetoempfindliche Dioden enthält. Hier ist ein Kopf 16 vorgesehen, der, in einem Abstand 20 von 0,3 bis 2,0 mm von einem* zu untersuchenden Material 21 angeordnet ist und in dessen vorderen Ende magnetoempfindliche Dioden 1 und 2 eingepaßt sind. Dieser Kopf ist ein Block, der aus solchen Nichteisenmetallen wie z.B. Kupfer hergestellt ist und bei dem im unteren Teil die magnetosensitiven Dioden herausnehmbar in einem geeigneten dünnen, aus rostfreiem Stahl bestehenden Plattenzwischenstück oder ähnlichem eingebettet sind. Ein Elektromagnet 19 mit den Spulen 18 ist derart angeordnet, daß die vorderen Enden 17 der Magnetpole benachbart dem zu untersuchenden Material liegen, wobei der Magnet mit einer hohen Frequenz erregt wird, um ein stabilisiertes Magnetfeld zu dem Rißnachweisteil zu liefern.

Wenn er alternativ mit einer kommerziellen Frequenz.erregt wird, ergibt sich der Vorteil, daß keine spezielle elektrische Quelle erforderlich ist, es tritt jedoch der Nachteil auf, daß er nicht der hohen Inspektionsgeschwindigkeit folgen kann. Daher wird in der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Hochfrequenzelektromagnet verwendet, und es werden 1600 Amperewindungen zum Rißnachweis bei einem magnetischen Rundstahlmaterial mit einem Durchmesser von beispielsweise 50 mm verwendet. Wie in den Figuren 7 und 8 gezeigt ist, sind die Vorderteile der Magnetpole spitzwinklig und benaoh-

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bart dem zu inspizierenden Material angeordnet, so daß ein stabilisierter magnetischer Fluß konzentriert auf das Rißnachweisteil erzeugt werden kann. Die "Frequenz des zu verwendenden Erregerstromes wird durch die Frequenz des Rißnachweissignals bestimmt. Nimmt man an, daß der von einem Riß erzeugte magnetische Streufluß an einem Ende des Risses erzeugt wird und in das andere Ende eindringt, d.h. die Rißbreite W nun gleich der Wellenlänge des Rißsignals ist und der magnetische Streufluß mit der Anzahl b der magnetoempfindlichen Dioden nachgewiesen wird, dann ist die Frequenz Fs im Hz des Rißnachweissignals gegeben durch die Formel

2fr .RPS

*^β 2 b + w »

wobei r der Radius des zu untersuchenden Materials und RPS eine Umdrehung pro Sekunde des zu untersuchenden Materials ist. Wenn aber gewünscht wird, daß der Erregerstrom immer den Augenblicksmaximalwert einmal in einer Halbperiode des Rißsignals hat, dann wird die Beziehung zwischen der Frequenz Fe des Erregerstromes und der Rißnachweisfrequenz Fs ä Fe > 2 Fs und unter Hinzuziehung der Reproduzierbarkeit ist es.erwünscht, für einen solchen Hochgeschwindigkeitsrißnachweis wie in der vorliegenden Vorrichtung Fe > 3 Fs zu haben.

Um daher das zu inspizierende Material bei einer Geschwindigkeit von mehr als 100 Umdrehungen pro Minute spiralförmig antreiben zu können und einen Rißnachweis mit hoher ReprDduzierbarkeit durchführen zu können, wird die Frequenz c'as Erreger stromes vorzugsweise auf 300 Hz eingestellt. Bei der bereits bekannten Vorrichtung, bei der der Hall-

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generator als Detektor verwendet wurde, war die Ausgangsspannung durch den magnetischen Streufluß vom Riß gering und wenn die Frequenz erhöht wurde, stieg das induktive Rauschen an und das Verhältnis des Signals zum Rauschen nahm ab und folglich konnte die Erregerfrequenz nicht so hoch gewählt werden. Bei der vorliegenden Erfindung, hei der magnetoempfindliche Dioden als Detektoren verwendet werden, ist die Elektroempfindlichkeit der Dioden hoch und demzufolge ist es möglich, die Erregerfrequenz hoch zu wählen» Durch das Erhöhen der Erregerfrequenz erhält man die Vorzüge, daß erstens die Umdrehungszahl des zu untersuchenden Materials erhöht werden kann und daß zweitens die Dichte des Magnetflusses auf der Oberfläche des zu untersuchenden Materials hoch wird, der magnetische Streufluß vom Riß groß wird und das. Verhältnis des Signals zum Rauschen groß wird. Unter, Berücksichtigung dieser Vorzüge ist es zweckmäßig, die Erregerfrequenz in einen Bereich von 500 Hz bis 10 kHz zu legen.

Eines der technischen Probleme, ob die magnetische Rißauffindungseinrichtung durch Verwendung magnetoempfindlicher Dioden gemäß der vorliegenden Erfindung eine ausreichende Rißnachweiskapazität aufweist oder nicht, ist die Anordnung

der magnetoempfindlichen Dioden (1-1 und 2-1), (1-i

und 2-i) in Sätzen von jeweils zwei.

figur 3 A ist ein Diagramm, das den Zustand zeigt, in dem der magnetische Streufluß von dem diskontinuierlichen Teil, wie z.B. den Rissen, gestreut wird. In diesem Zustand werden die Spitzen erzeugt, die für das Zentrum des Risses unterschiedliche Polarität haben. Der Abstand zwischen den Spitzen ändert sich mit der Änderung der Rißbreite, und der Wert der Spitzen entspricht der Tiefe des Risses.

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Der magnetische Streufluß wird durch die magnetoempfindlichen Dioden nachgewiesen. Wenn eine magnetoempfindliche Diode zum Nachweisen des magnetischen Streuflusses verwendet wird, dann ist deren Ausgangssignal das in Figur 3 B (a) gezeigte ο Wenn zwei magnetoempfindliche Dioden an der Spitze des magnetischen Streuflusses angeordnet sind und ihre Ausgänge unterschiedlich·verbunden sind, dann ist das Ausgangssignal, wie aus Figur 3 B (b) ersichtlich, doppelt so groß als das erzielbare Signal im Fall der Verwendung von einer Diode.

Weiterhin werden, wenn, wie im Vorstehenden erwähnt, zwei magnetoempfindliche Dioden verwendet werden, die Änderungen des magnetischen Streuflusses zwischen den Magnetpolen, die durch Änderungen der relativen lage des zu inspizierenden Materials und des Erregerelektromagneten, bedingt durch eine Krümmung oder Exzentrizität des zu untersuchenden Materials hervorgerufen werden, gewöhnlich in den beiden elektroempfindlichen Dioden nachgewiesen, so daß diese Änderungen gegeneinander'aufgehoben werden. Figur 3C zeigt ein Beispiel dieses letztgenannten Falles. Im Falle der Verwendung einer magnetoempfindlichen Diode entsteht ein schmaler Bereich, in dem der Betrag des räumlichen magnetisehen Flusses klein ist, wenn diese Diode zwischen den Magnetpolen im Zentrum bewegt wirdo Andererseits ist es offensichtlich, daß im Falle der Verwendung von zwei magnetoempfindlichen Dioden dieser Bereich breiter wird im Vergleich zum Fall der Verwendung von einer magnetoempfindlichen Diode. Aus den oben erwähnten Gründen ist in der vorliegenden Erfindung ein Satz von zwei magnetoempfindlichen Dioden in einem Abstand voneinander angeordnet,der dem Abstand zwischen den Spitzen des magnetischen Streuflusses entspricht. Dieser Abstand wird fixiert durch einen Abstand zwischen den Spitzen des magnetischen Streuflusses von einem

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aufgespaltenen Riß durch ein ϊ/alzwerk. Da der aufgespaltene Riß, der durch ein normales Walzwerk verursacht wird, ungefähr 1 bis 2 mm ist, beträgt ein kreisförmiger Zwischenraum (d) zwischen den beiden magnetoempfindlichen Dioden vorzugsweise 1 bis 2 mm. Weiterhin ist ein axialer Zwischenraum (P) zwischen den zwei magnetoempfindlichen Dioden bestimmt durch die länge eines minimalen nachzuweisenden Risses und der Nachsohubspiralsteigung des zu untersuchenden Materials. Normalerweise ist es ausreichend, diese magnetoempfindlichen Dioden in Zickzackform anzuordnen mit einer Verschiebung gegeneinander von ungefähr 1 mnu

"Figur 10 zeigt ein Beispiel eines Inspektionskurvenblat'tes, das man erhält, wenn natürliche Risse in einem heiß gewalzten Rundstahlbarren mit einem Durchmesser von 50 mm nachgewiesen werden mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und in dem ein Nachweissignal von einem Impuls pro Umdrehung deutlich gezeigt ist. Da die nachgewiesenen Resultate im Zusammenhang mit den mikroskopischen Photographien der Querschnitte der Risse unter dem Kurvenblatt dargestellt sind, ist ersichtlich, daß natürliche Risse von einer Tiefe von mehr als 0,3 mm auf einer industriellen Skala mit niedrigem Rauschpegel gut nachgewiesen werden können.

Weiterhin ist in Mgur 11 gezeigt, daß das erfindungsgemäße Verfahren eine Empfindlichkeit und eine Betriebszuverlässigkeit aufweist, die weit höher als die des bereits bekannten Hallgeneratorinspektionsverfahrens sind.

Wie aus einem Vergleich klar hervorgeht, hat es sich gezeigt, daß es mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung möglich ist, Risse nachzuweisen, sogar wenn der Abstand 20 (in Figur 8) zwischen dem zu inspizierenden Material und den magnetoempfindlichen Dioden 2 mm beträgt. Es ist somit offensicht-

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lieh, dais das erfihdungsgemäße Rißnachweisverfahren-dem Hallgeneratorinspektionsverfahren überlegen ist.

Jetzt soll eine Vorrichtung anhand der Figuren 12 bis 18 erläutert v/erden, in der die Ausgangs signale von vielen Detektoren vereinigt und automatisch nachgewiesen werden.

In Figur 12 ist ein Beispiel eines kommerziellen Systems gezeigt, das sum Erhöhen der Geschwindigkeit eines Rißnachweisverfahrens verwendet wird. Es stellt ein Hochgeschwiiidigxeitsinspektionsverfahren dar, wobei ein axialer Vorschub und eine Rotation an ein Material 21 angelegt werden, das einen kreisförmigen Querschnitt wie ein Rundstahlbarren oder Stahlrohr auf v/eist. Eine Vielzahl Detektoren 22-1,-—22-n sind zum spiralförmigen Abtasten der Oberfläche des zu untersuchenden Materials angeordnet» Die Vielzahl Detektoren sind in festen Intervallen angeordnet, und die vollständige Länge des zu inspizierenden Materials wird mittels den jeweiligen Detektoren unterteilt inspiziert, so daß die Inspektionsgeschwindigkeit erhöht werden kann. Hier stellen die Detektoren Suchgeräte (Sonden) im Fall eines Ultraschallrißnachweises dar, Hallgeneratoren, Magnetwiderstandseffektelemente oder magnetoempfindliche Dioden im ä Fall eines Magnetflußnachweises und Suchspulen im Fall einer Wirbelstromflußinspektion.

Beim oben beschriebenen Inspektionsverfahren wird es ähnlich unmöglich, kurze Risse nachzuweisen, wenn die Inspektionsspiralsteigung größer gemacht wird, um die Inspektionsgeschwindigkeit zu erhöhen, um den Nachweisabstand pro Detektor zu vergröiSern, ist es daher notwendig, dafür Sorge zu tragen, daß auch minimale Rißlängen nachweisbar sind, indem

fine Vielzahl Detektorgruppen 23,24,25, vorgesehen werden,

üie jede aus η Detektoren bestehen, wie das in Figur 13

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gezeigt ist ο Andererseits ist jeder- Detektor so schmal wie möglich, so daß er eine effektive Nachweisbreite von gewöhnlich, einigen mm aufweist, so daß kleinere natürliche Risse mit hoher Empfindlichkeit nachgewiesen werden können. Es müssen daher viele Detektoren parallel angeordnet werden, selbst wenn die minimale Rißnachweisbreite 10 mm beträgt« Als ein Ergebnis werden solche Ausgangsoperationen wie Auswerten j, Markieren und Sortieren des untersuchten Materials komplizierter» Um dies zu vereinfachen, ist das in Figur 14 gezeigte Impedanzanpaasungsverfahren in Betracht gezogene Bei diesem Verfahren werden η Detektoren 23-1$ 23-2 _oe· 23-n an eine Ausgangsschaltung 27 angeschlossen über eine geeignete Impedanzanpassungsvorrichtung 26ο In dem Fall jedoch, daß solche Risse, wie sie in Figur 14B gezeigt sind,, durch η Detektoren gleichzeitig nachgewiesen werden_s wird die Ausgangswellenform zu der Ausgangsschaltung 27 die Summe der jeweiligen Hachweissignale wiedergeben, wie das in Figur 140 gezeigt ist₀ Das Auswerten der Tiefe oder ähnlichem des nachgewiesenen Risses kann nicht beurteilt werden mit einem ziffernmäßigen Betrag. Ein sehr flacher langer Riß erscheint als ein großes Ausgangssignal» Das Verfahren ist nicht praktisch außer für die ledigliche Kenntnis, ob ein Riß vorhanden ist«, Es ist nicht geeignet zum Machweis des Grades des Schadens, d.h. die Sorgfalt_s die bei dem inspizierten Material auf die Auswertung der Rißtiefe zu legen ist, was für eine gewöhnliche Inspektion erforderlich ist»

Ein anderes in Betracht gezogenes Verfahren ist die Verwendung eines elektronischen Schalterschaltkreises, der in Figur 15 gezeigt.ist. Bei diesem Verfahren werden unter Verwendung eines Taktimpulsgenerators 28 Taktimpulse erzeugt. Der Generator 28 und η Detektoren 23-1, 23-2 ... 23-n sind mit einer Steuerausgangsschaltung 31 über elektro-

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nisehe Schalterkreise 29 und 30 verbunden. Aber auch hier ist der Mangel vorhanden, daß die elektrische Schaltung sehr kompliziert und kostspielig ist und daß die Instandhaltung und Einstellung außerdem kompliziert und schwierig sind·

Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die oben erwähnten Mangel konventioneller Verfahren zu vermeiden und es wird ermöglicht, Hisse automatisch mit einer hohen Geschwindigkeit aufzufinden durch graduelles Entnehmen nur des Maximalwertes der Detektorausgangssignale von vielen Detektoren mit einer einfachen elektrischen Schalteinrichtung und durch Vereinigen der Detektorsignale. Die Grundgestaltung der Rißinspektionsvorrichtung gemäß der Erfindung ist in einem Blockdiagramm in Figur 16 dargestellt und die Details der Einheitsschaltung sind in Figur 17 gezeigt. Y/ie dargestellt, werden die Wellen der jeweiligen Detektoren 23-1, 23-2 ... 23-n verstärkt und demoduliert jeweils durch die Verstärker 32-1, 32-2, ... 32-n und die Demodulatoren 33-1 j 33-2 ... 33-n> um Gleichstromsignale und ein Eingangssignal für eine einzige Einheitsschaltung 34 zu erhalten. Wie in Figur 17A gezeigt, wird in der Einheitsschaltung das Gleichstromsignal jedes der η oben erwähnten Wellendetektoren mit den Anoden der η Gleichrichterelemente 35-1» 35-2, ...35-n, beispielsweise Dioden, verbunden, deren Anzahl die gleiche ist wie die der Wellendetektoren, und die Kathoden derr η Gleichrichterelemente werden gemeinsam mit dem Eingang, d.h. einem Gitter 37_; z.B«, einer Triode 36₁ der nächsten Stufe verbunden, so daß in dem Fall, daß Demodulationssignale V-, V₂ »co V_n (in Figur 17B) von den jeweiligen Detektoren 23-1» 23-2 .»ο 23-n gleichzeitig in der gleichen Phase ankommen, nur jene mit maximalem Potential entnommen werden, die die in Figur 170 gezeigte Ausgangswellenform aufweisen und die als Eingangssignal für eine Ausgangsvorrichtung 31 in der nächsten Stufe zum Analysieren, Sortieren und Aufzeichnen von Signalen dienen.

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Durch Verwenden der oben erwähnten Einheitsschaltung in einer praktischen Hißnachweisvorrichtung ist es sehr leicht gemacht, die Tiefe und länge jedes langen Risses nachzuweisen, der in Längsrichtung in einem zu inspizierenden Material vorhanden ist. Das heißt, trotz der langen Rißbereiche über mehrere Detektoren und des gleichzeitigen Nachweises durch die einzelnen Detektoren wird immer nur der tiefste Rißteil nachgewiesen,-als ein .Ausgangssignal der Binheitsschaltung 34 und daher kann nur ein schädlicher? Riß eindeutig markiert und durch Zählen dieses Ausgangsimpulses die Länge des Risses bestimmt werden.

Figur 18 zeigt eine der fortgeschrittensten automatischen Rißnachweisvorrichtungen, die die oben erwähnten Einheitsschaltungen in zwei Stufen verwendet und ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum automatischen Inspizieren langer Materialien, die mit hoher Geschwindigkeit in kurzer Seit zu inspizieren sind« Die Vorrichtung weist eine erste Rißnachweisgruppe I auf, die mit einem ersten Rißnachweiskopf, der η Detektoren 23-1, 23-2₉ . ·„ 23-n hat und einer ersten Einheitsschaltung 34 versehen ist für die Ausgangs- ■ signale der Verstärker 32-1 , 32-2,·„32-n und Demodulatoren 33-1» 33-2,..33-n, die mit den jeweiligen Detektoren verbunden sind. Die Vorrichtung weist eine in der gleichen Weise zweite Rißnachweisgruppe II für η Detektoren 24-1, 24-2,..24-n und weitere bis zur 1-ten Rißnachweisgruppe R für die Detektoren 25-1, 25-2^ ... 25-n auf., Von jeder Gruppe wird der größte nachgewiesene Riß in 44 aufgenommen, in 45 gezählt, jeder schädliche Riß wird in 46 farbmarkiert, und es wird ein Eingangssignal erzeugt für eine zweite Einheitsschaltung 47, die für die allgemeine Auswertung des zu inspizierenden Materials vorgesehen ist» Die Έ Auswertungen der jeweiligen Anteile der Rißnachweisköpfe der Gruppen werden vereinigt. Die größte Rißtiefe jedes su

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untersuchenden Materials wird entnommen. Die Beurteilung, ob das Material gut ist, ausgebessert werden oder verschrottet werden muß, wird in 48 vorgenommen. In Reaktion auf dieses Sortiersignal wird automatisch ein Förder- oder Aussto3mechanismus so betätigt, daß das gute Material zur nächsten Stufe 49 geliefert wird, daß das auszubessernde Material an ein Gestell 50 für ein Reparaturgeschäft und das zu verschrottende Material an ein Schrottgestell 51 geliefert wird. Diese verschiedenen notwendigen Operationen werden automatisch durchgeführt.

Anhand der Figuren 19 bis 27 sollen nun in der erfindungsgemäiden Vorrichtung verwendete Vielfachnachweiseinheiten erläutert werden.

Figur 19 ist eine Gesamtansicht einer Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäß der Erfindung. In der dargestellten Vorrichtung sind drei Naehweiseinheiten A, B und 0 vorgesehen, die in gleichen Abständen angeordnet sind« Ein langes zu inspizierendes Material (nicht dargestellt) wird von der Einheit A zur Einheit C geführt, so daß es zum Rißnachweis mit hohem Wirkungsgrad unterteilt inspiziert wird. Der Nachweiseinheitsabstand kann geeignet ausgewählt werden ä in Abhängigkeit von der länge des normalerweise verwendeten zu inspizierenden Materials. Er beträgt beispielsweise 4m, wenn die länge des zu inspizierenden Materials 12m beträgt und 3 Einheiten verwendet werden, oder 3 m für den Fall, daß 4 Einheiten verwendet werden. Es ist besser, die jeweiligen Nachweiseinheiten derart anzuordnen, daß sie hin- und herbeweglich sind. Im Falle der Inspektion der Gesamtoberflache zum Nachweisen von Rissen durch spiralförmiges Vorwärtsbewegen eines zu untersuchenden Materials mit einer Gesamtlänge von 12m bei einer Steigung von 30 mm (entsprechend einer effektiven Rißnachweisbreite des Detektors) dauert es

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4 Minuten für das G-esamtoberflächenrißabtasten mit einer Rißdetektoreinheit, wenn die Rotationsgeschwindigkeit des zu untersuchenden Materials 100 UPM beträgt, wenn aber 3 Detektoreinheiten verwendet werden, dann beträgt der Längenanteil für eine Einheit nur 4 m und die zum völligen Rißabtasten der Oberfläche erforderliche Zeit beträgt 1 Minute und 20 Sekunden.

Die Mechanismen der jeweiligen Teile der vorliegenden Vorrichtung sollen anhand der Zeichnungen genauer erläutert werden.

Die Figuren 20 und 21 zeigen eine Nachweiseinheit (beispielsweise A aus Figur 19) einer Rißnachweisvorrichtung gemäß der Erfindung, die Fördervorrichtungen davor und danach für ein rundes oder zylindrisches Material 21 aufweist, das zum Auffinden von Rissen inspiziert wird. Ein Rißdetekxorkopf 52 ist an einem Stab 56 gehängt und gehaltert, der über einem Zylinder 55 rotierbar von einer Säule 53 getragen wird. Andererseits wird das runde oder zylindrische, zu inspizierende Material 21 spiralförmig oder geradlinig eingeführt mit einer Rohreinführvorrichtung, die direkt unter ihm im Mechanismus angeordnet ist.

Das heißt, daß das zu inspizierende zylindrische Material bewegbar gemacht wird in der Richtung rechtwinklig zur Einführrichtung des Materials, so daß der Rißdetektor beim Rißnachweis Schwankungen folgen kann, die durch Krümmung bedingt sind. In den Figuren sind zwei Serien von V-förmigen Rollenförderern58 und 59 als Einlaß- und Auslaßfördergeräte für das zu inspizierende Material vorgesehen, die mittels eines Rades 60 angetrieben werden, die aber auch zum Gestellsortieren des Materials in gute oder schadhafte Artikel

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mit den Qualitätsabstufungen nach dem Rißabtasten verwendet werden können. Die Einfüllvorrichtung 57 besteht aus einem Mechanismus zum Erzeugen einer Rotation oder eines geradlinigen Einführvorschubs des zu inspizierenden Materials, wie später beschrieben wird, über eine rotierende Welle 62 eines Elektromotors 61, der mit einem zyklo- oder ringkonischen Geschwindigkeitsreduziergetriebe und einem Getriebekasten 63 versehen ist.

Die Details des Mechanismus der Detektoreinheit werden anhand der Figuren 22 und 23 erläutert. Ein Zylinder 55 ist an eine Säule 53 mit einem Stift 54 montiert rotierbar in der Richtung horizontal zur Fortschreitrichtung des zu inspizierenden Materials (strenggenommen in einem Bogen um den Stift 54 als Zentrum). Eine hängende Basis 72 wird im Mittelteil von dem Zylinder getragen, so daß sie nach oben und unten frei Ist, und durch ein Scharnier 71° Ein Aufhänger 73 ist vorgesehen im Mittelteil der hängenden Basis, der zum Aufnehmen und Aufhängen eines Rißdetektors dient. '

Wie oben beschrieben, ist ein Flußdetektor zur Verwendung ausgewählt, der an ein "ultraschall-, magnetisches oder Wirbelstrbm-Rißinspektionsverfahren angepaßt ist. Abhängig von der Verwendung und dem Zweck ist ein Rißdetektor nicht nur eines! Elementes, sondern auch vieler Elemente enthalten. In den Fijguren ist 75 ein Verbindungsstück für einen Zuführungsdiraht einer Erregerstromqiielle, für Kühlwasser oder für ein Kühlluftrohr, die abhängig vom Zweck verwendet werden. DHe hängende Basis 72 ist.mit einem Satz von zwei Stützrolljen 81» einer die rotierende Steigung einstellenden Vorrichtung 82 für die Rollen wä einer eine Vertikalstellung einstellenden Vorrichtung 83 für die Rollen vor und nach dem oben erwähnten Rißdetektor an jedem Ende vorgesehen.

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ORIGINAL

Die zwei Hollen 81 des Satzes machen den später beschriebenen Binführrollenabstand einstellbar, sind nicht an- * treibend und sind rotierbar getragen durch vertikale Platien 92, die an einer Scheibe 91 befestigt sind. Die Scheibe 91 ist mit einer Basisplatte 93 und einem Iircnenzylinder 94 versehen und ist frei rotierbar in einem Außenzylinder 96 mit einem Lager 95, das die Druckkraft des Zylinders 55 auf das zylindrische Material 21 abstützt«

Der Grad der oben erwähnten Rotation, d.h· der Einfuhr-Steigungswinkel der Halterungsrollen ist frei einstellbar mit einem Fenster 98 in einer oberen Platte 97 -und einer Skala 99 markiert auf einer Scheibe 91 und ist fixiert in der eingestallten Position durch Verwendung eines Loches 100 in der oberen Platte 97.

An jedem Endkantenteil der hängenden Basis 72 ist ein Zylinder 101 befestigt. In diesen Zylinder ist eine Spindel 102 eingepaßt und haltert eine RotationseiiistellvorriclitTimg 82 für die oben erwähnten Rollen und ist mit einer relativ starren Feder 103 abgefedert. Die oben erwähnte Spindel ist am oberen Ende mit einem Bolzen 105 oder ähnlichem !befestigt mit dem Oberteil einer verschiebbaren Krone 104 in äußerlichem Kontakt mit dem Zylinder 101« Sine !»ßengewimoLeschraube ist in den.unteren Seil dieser Spindel 102 geschnitten. Bin rotierbarer Handgriff 106_s der in&em mit einem Muttergewinde versehen ist, das mit dem AußengewiiÄe ineiiiamdergreift_f ist rotierbar eingepaßt ■ zwischen der ohem erwähntem Spindel 102 und der©» Basisteil 107*

In dem oben erwähnten Gebilde kaum ä±u -rerfeifeale" Bosition · der Halterolle 61 endgültig eingestellt w@M@a iareta 3refaen -des Handgriffs 106„ Min Stoß,, wi© la i,es IaIl₀ dal ©im© große Auf schlagkraft, die imreb eise gröBerö WSXtasg ©tee äbalicbee

ORiQiMAL INSFEGTED

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des zu inspizierenden Materials hervorgerufen wird und an den Rollen 81 auftritt, wird durch die Feder 103 abgefangen. Weiterhin sind viele kleine Löcher 108.an der Peripherie des oben erwähnten rotierbaren Handgriffes 106 angebracht, so daß kein Schlupf beim Einstellen der vertikalen Position während der Bewegung verursacht wird»und ein Stift 111 wird durch das Loch geführt, das mit einem in die hängende Basis 72 gemachten Loch 109 zusammenfällt.

Die Nachweiseinheiten des oben erwähnten Gebildes sind in gewüns
Figur 19-

in gewünschten Abständen verbunden wie bei A, B und G in

Eine Einführvorrichtung für das zu inspizierende Material für jede im Vorstehenden ausführlich erläuterte Nachweiseinheit soll anhand der Figuren 24 und 25 genauer erläutert werden.

Wie dargestellt, wird diese mechanisch angetrieben durch eine rotierende Welle 62, die mit dem Elektromotor 61 verbunden ist, der mit dem Geschwindigkeitsreduziergetriebe und dem Kegelradgetriebekasten 63 versehen ist. Das heißt, daß die Rotation an*einen aufrechten Schaft 123 über ein Stufengetriebe 121 der rotierenden Welle 62 und ein damit ineinandergreifendes Stufengetriebe 122 übertragen wird. Ein horizontaler Schaft 126 wird mittels eines Stufengetriebes 125 gedreht, das mit einem Stufengetriebe 124 dieses Schaftes ineinandergreift, und die Antriebskraft wird übertragen durch Verbinden der Räder 127 und 128, die an beiden Enden des Schaftes 126 befestigt sind, mit dem Antriebsrad 131 für die Einführrollen 81 durch Ketten 132 oder ähnliches, Weiterhin ist diese Antriebsvorrichtung solcher Gestalt, daß die Rotationseinführsteigung des zu inspizierenden Materials frei eingestellt und variiert werden kann, wobei die

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Skaleneinteilung 134 die gleiche ist wie die der Skalenscheibe (99 in Figur 23) der Halterollen, und ein Zeiger angebracht ist und der Antriebsübertragungsteil aus einem Typ hergestellt ist, der in zwei obere und untere Teile aufgeteilt ist und durch die Lager 135 rotierbar ist.

Wenn eine Vielzahl Nachweiseinheiten und Inspektionsmaterialeinführvorrichtungen der oben erwähnten Ausbildungen vorgesehen sind zum Auffinden von Rissen und zu im wesentlichen jedem Inspektionsverfahren verwendet werden, kann eine bemerkenswerte Verbesserung des Inspektionswirkungsgrades erreicht werden» Jedoch ist im Falle der kontinuierlichen Inspektion eines Materials,das mehr als 10m lang ist, zum Nachweisen von Rissen ein folgender Mechanismus von nur der Nachweiseinheit unzureichend und insbesondere in dem mittleren Nachweiseinheitsteil ist es schwierig für den Rißdetektor, dem Material zu folgen, so daß Rauschen verursacht wird, und zwar wegen der Schwankungen, die durch Krümmungen des zu untersuchenden Materials hervorgerufen.werden. In einem solchen Fall ist es erwünscht, daß das zu inspizierende Material nur in die erste Nachweiseinheit und in die letzte Nachweiseinheit.eingeführt"_ wird und die mittlere Nachweiseinheit keinen Einführantrieb aufweist und ein Lagerteil vorgesehen ist, der den Schwankungen des zu untersuchenden Materials folgt.

Figur 26 zeigt ein Beispiel eines folgenden Lagermechanismus, der diesen Zweck erfüllt. Er soll im folgenden näher erläutert werden. Eine Tragebasis 141 trägt ein Rollenpaar 31, die an vertikalen Platten 92 vorgesehen sind, und ist derart ausgebildet, daß sie im Querschnitt die Form eines Rechteckes hat, das am Boden geöffnet ist. Ein innen eingepaßter Zylinder 142 von T-förmigem Querschnitt ist in die Tragebasis 141 so eingefügt, daß er in horizontaler

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Richtung beweglich ist. Lagerkugeln 145 sind geeignet angeordnet an dem oberen Teil.des T-förmigen, innen eingepaßten Zylinders 142 und eine Feder 144 ist eingesetzt in einen Spaltteil an jedem Ende des oberen Teils, so daß die Tragebasis 141 und der innen eingepaßte Zylinder 142 horizontal beweglich sind. Ein Flansch 145 ist an dem unteren Teil des T-förmigen, innen eingepaßten Zylinders vorgesehen, um einer folgenden Tragestruktur eine vertikale Bewegung zu erlauben hinsichtlich einem Basiszylinder 148 mit einer Aussparung 146, in die der λ

Flansch und eine Feder 147 eingepaßt sind. Wenn dieses Gebilde direkt unter der oben beschriebenen mittleren Nachweiseinheit angeordnet ist, folgt sie frei den Erhebungen des zu inspizierenden Materials 21 in horizontaler und vertikaler Richtung und der Rißdetektor kann sich relativ zum zu inspizierendem Material genau bewegen aufgrund der Andruckkraft von der Tragrolle durch die Feder 147 und die Druckkraft von ο be, η durch den Zylinder der Uachweiseinheit.

Figur 26 fseigt nur ein Beispiel einer Schwankungen folgender Walze einfachster Struktur. Wenn jedoch nicht nur die Feder 147, sondern auch ein Öldruckzylinder oder Öldruckpuffermechanisnras eine geeignete Andruckkraft in vertikaler Richtung ausüben, wird ein besserer Effekt erzielte

Schließlich sind in Figur 27 Einfuhr- und Tragewalzen dargestellt, die für das zu inspizierende Material in der erfindungsgfcmäßen Vorrichtung verwendet werden. Diese Figur ist als ein Grundriß der Tragewalaen von Figur 26 dargestellt. Jedoch ist eine allen Waisen gemeinsame Form bevorzugt. Das bedeutet, daß die in'die Basiaplatte 151 eingefü^ Walze 81 mit der vertikalen Platte 92 und dem lager 80 angeordnet ist, daß man eine Ebene durch lineares

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Schneiden des Einfuhr- oder Trageteils 153 für das zu untersuchende Material erhält, so daß es mit dem zu untersuchenden Material in Kontakt steht, jedes Kontaktabreißen verhindert wird und- eine positive Einführreibung gegeben ist. Durch Einstellen der relativen Stellungen beider Walzen und des Einführvorschubs (des Walzenwinkels mit dem zu inspizierenden Material) kann zu inspizierendes Material jedes Außendurchmessers mit jeder Spiraleteigung angetrieben werden. Das Material kann geradlinig angetrieben werden, indem man den relativen Abstand 5 zwischen beiden Walzen groß und die Walzenneigung Hull macht (d»h. die Walzen und das zu inspizierende Material miteinander parallel macht)ο

Jeder Rißnachweiskopf der Nachweiseinheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der gleiche, wie anhand der Figuren 22 und 23 erläutert worden ist»

Die Figuren 28 und 29 zeigen einen Mitläufmechanismus zum Aufrechterhalten eines konstanten Abstandes zwischen dem Detektor der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem zu untersuchenden Material, wobei ein Halter 160 vorgesehen ist, der zwischen beiden Schenkeln eines Magneten 158 angeordnet und auf einen Magnetrahmen 157 derart montiert ist, daß er den vertikalen Erhebungen durch eine Feder 161 frei folgt. Der Halter 160 wird außerdem durch, zwei gegenüberliegende Rollen 162 gehaltert, die vom Magnet 158 getragen werden, so daß er nur den vertikalen Schwankungen des Detektors folgen kann«

Ea ist selbstverständlich, daß dieser Detektormitlaufmechanismus in den in' Figur 22 gezeigten Bifidetektor eingebaut werden kann.

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Bei Verwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung bei runden Barren oder ^Röhren mit geringem Durchmesser, wie in den Figuren 30 bis 32 gezeigten, braucht nur der retektormitlaufmechanismus verwendet zu werden, so daß die Risse durch einen einfacheren Mechanismus nachgewiesen werden können· Ein zu inspizierendes Material 210 ist mittels zwei gegenüberliegenden oberen und unteren Rollen 154 und 155 fixiert, die so ausgerichtet sind, daß sie einen solchen Winkel bilden, daß das zu inspizierende Material 210 spiralförmig bewegt wird, während es gedreht wird. Die Rolle 154 ist rotierbar in das Gestell 156 ein- " gepaßt, an dem ein Magnetgestell 157 so befestigt ist, daß die Oberfläche des zu inspizierenden Materials 210 spiralförmig abgetastet wird. Ein Hachweisteil besitzt drei oder mehr Maehweisköpfe 157, die gleichzeitig auf und nieder können.

Der Magnethalter 163 (Figur 30) ist mit einem Vorsprung versehen, der in ein Einklinkteil 165 im Gestell 156 eingesetzt werden kann, so daß der Fachweiskopf entsprechend den Dimensionen des Materials leicht verstellt werden kann. Da die AbtastSteigung des Detektors 159 durch die rotierende Einführung des zu inspizierenden Materials be- g stimmt ist, muß der Winkel der Rollen zum Konstanthalten der Abtaststeigung geändert werden, wenn sich der Durchmesser des zu untersuchenden Materials ändert.

Um den Winkel des Rollenpaares in einem Rißnachweisteil gleichzeitig ändern zu können, um Zeit zu sparen, die erforderlich ist zum Ändern des Rollenwinkels so vieler Rollen, ist eine kurze Stange 168 drehbar mit der Welle jeder Rolle und weiterhin mit einer Stange 170 verbunden, so daß beim Bewegen der Stange 170 mittels eines geeigneten Antriebsmechanismus 169 die jeweiligen kurzen Stangen

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gleichzeitig vorwärts oder rückwärts bewegt werden können und somit alle Rollen gleichzeitig drehen. Auf diese Y/eise können Materialien mit geringen Durchmessern zum Nachweisen von Rissen automatisch inspiziert werden»

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

ί1J Magnetisches Rißuntersuchungsverfahren unter Verwendung von magnetoempfindlichen Dioden beim magnetischen Rißauffinden durch Erfassen eines von einem Riß hervorgerufenen magnetischen Streuflusses, "bei dem ein Material mit kreisförmigem Querschnitt magnetisiert wird, das zum Auffinden von Rissen magnetisch untersucht wird, i

während es beim Vorwärtsbewegen in axialer Richtung spiralförmig gedreht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des zu untersuchenden Materials (21) mit einer hohen Frequenz magnetisch erregt wird, daß Sätze von zwei magnetoempfindlichen Dioden (1,2) benachbart dem zu untersuchenden Material auf einer magnetischen Mittelachse dem wechselnden magnetischen Streufluß ausgesetzt werden, daß diese Dioden unterschiedlich beschaltet wenden und der Streufluß differential verstärkt wird, so daß das durch die jeweiligen magnetoempfindlichen Dioden nachgewiesene Rauschen aufgehoben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ™ viele Ifachweiseinheiten verwendet werden, daß Rißdetektoren (52) in der PortSchreitrichtung des zu untersuchenden Materials (21) und horizontal zu dieser Richtung drehbar gehaltert werden, daß mehrere Nachweiseinheiten benachbart gegen das zu untersuchende Material (21) gepreßt werden ' und in einem bestimmten Abstand miteinander verbunden werden und daß eine Einführvorrichtung (57) für das zu untersuchende Material gegenüber den Nachweiseinheiten fest oder hin- und herbeweglich, angeordnet wird, so daß das Material zum Nachweisen von Rissen unterteilt untersucht wird·

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3« Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Hochfrequenzerregermagnet (19), dessen beide Pole (17) benachbart dem magnetisch zu untersuchenden Material (21) angeordnet sind, durch eine Vielzahl von Sätzen von zwei magnetoempfindlichen Dioden (1,2), die jeweils unterschiedlich beschältet sind und die auf der magnetischen Mittelachse im magnetischen ITuß des Hochfrequenzerregermagneten (19) "benachbart in einem Abstand voneinander angeordnet sind, der dem Abstand zwischen den Spitzen des von einem Riß hervorgerufenen magnetischen Streuflusses entspricht, durch eine Vielzahl von parallel angeordneten Sätzen automatischer Ausgleichsschaltkreise (4) zum automatischen Ausgleichen der vom magnetischen Streufluß abgeleiteten Nachweissignale, durch Differentialverstärkerkreise (7) und Demodulatorkreise (8) und durch eine einzelne Vereinigungsschaltung (12), die nur den nachgewiesenen Maximalwert ausgibt, wobei das Ausgangssignal der Vereinigungsschaltung (12) zum Sortieren, Markieren, Zählen und Aufnehmen des.Materials (21) dient.

4ο Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Detektoren (23) und entsprechend viele Verstärkerkreise (32) zum Verstärken der Ausgangssignale der Detektoren, durch eine einzelne Vereinigungsschaltung (34) zum Vereinigen der von den Demodulatorkreisen (33) demodulierten Ausgangssignale und durch jeweilige Ausgangsschaltungen (31) zum automatischen Sortieren, Auswerten und Aufbereiten der Ausgangssignale: der Vereinigungsschal tungo

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4» dadurch geteanzeichnet, daß in der Vereinigungsschaltung (34-) eine Vielzahl

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Demodulatorausgänge jnit den Anoden von Grleichriehterelementen (35) verbunden sind, deren Anzahl mit der der Demodulatorausgänge übereinstimmt und daß die Kathoden der Gleichriehterelemente gemeinsam verhunden sind zum Bilden eines Eingangskreises (37) der nächsten Stufe.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 his 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachweiseinheit einen Rißdetektor (74), der im mittleren unteren Teil einer hängenden Basis (72) eingefügt ist, ein Paar vor und hinter M der hängenden Basis angeordnete Trägerwalzen (81), einen rotierbar mit einem Vertikalpositionseinstellmechan^smus (106) versehenen 2ylinder (55) und einen Drehmechanismus (57) für die Walzen umfaßt, daß mehrere dieser Nachweiseinheiten in geeigneten Abständen längs der Portschreitrichtung des zu untersuchenden Materials (21) angeordnet sind und daß ein veränderbarer Walzenneigungssteuermechanismus (82) gegenüber jeder Nachweiseinheit derart angeordnet ist, daß er das zu untersuchende Material steuert und vorwärtstreibto

7ο Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch

gekennzeichnet, daß ein Trägerwalζenmechanismus (81) I

frei verschiebbar in horizontaler Richtung und hin- und herbeweglich in vertikaler Richtung gegenüber der mittleren Nachweiseinheit angeordnet 1st, so daß der Rißdetektor (74) den Schwankungen des zu untersuchenden Materials zum Auffinden der Risse folgt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche. 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rißdetektorkopf aus einem Rißdetektor (74), der im mittleren unteren Teil einer hängenden Basis (72) eingefügt ist, ein Paar vor und

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hinter der hängenden Basis angeordnete Trägerwalzen (81), einen rotierbar mit einem Yertikalpositionseinstellmechanismus (106) versehenen Zylinder (55) und einen Drehmechanismus (57) für die Walzen umfaßt, daß der Rißdetektorkopf im mittleren oberen Teil mit dem Zylinder (55) derart verbunden ist, daß er gegen das zu untersuchende Material (21) gepreßt ist und daß das zu untersuchende Material (21) mittels eines veränderbaren Rollenneigungssteuermechanismus (82) drehbar und vorwärtsbewegbar ist.

Torrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an einem vertikal beweglichen Rahmenlager (92, 141) mehrere Rollen (81), deren Winkel frei variierbar sind, und mehrere am Rahmen befestigte Detektorköpfe vorgesehen sind, daß die Detektorköpfe einen Erregermagneten (158) und einen Detektor (74) aufweisen und daß der Detektor auf einem Folgerhalter (160) zwischen beiden Schenkeln dee Magneten (158) derart angeordnet ist, daß er gegenüber dem zu untersuchenden Material (21) mittels einer Feder (161) und Rollen (162) vertikal bewegbar ist;' :

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