DE2028113A1

DE2028113A1 - Steuerschaltung zur Materialprüfung durch Wirbelströme

Info

Publication number: DE2028113A1
Application number: DE19702028113
Authority: DE
Inventors: William Lee Lorain Ohio Posey (V.St.A.)
Original assignee: USS Engineers and Consultants Inc
Current assignee: USS Engineers and Consultants Inc
Priority date: 1969-06-09
Filing date: 1970-06-08
Publication date: 1970-12-23
Also published as: GB1318551A; US3603874A; FR2045941A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerschaltung zur Materialprüfung durch Wirbeletröme und insbesondere eine zur Stahlrohrprüfung dienende Steuerschaltung, die unerwünschte Endsignale ausschaltet, das Eintrittssignal dämpf-t| und ein Fehler-Markierungsgerät betätigt.

:.| langgestrecktes, ferromagnetisches Material, etwa Stahlrohr, kann auf Ungleichmäßigkeit im Material untersucht werden, indem man eine Änderung der in dem Werkstück bei Durchgang durch ein Magnetfeld induzierten Wirbelströme mißt. Ein Stahlrohr wird in Längsrichtung durch tint ringförmige Primärepul· geschiokt, die im Bohr Wirbelstrom» induziert.

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BAD ORIGINAL

Zwei dicht beieinanderliegende, parallele Abtastspulen liefern Signale, die von den Wirbelströmen induziert werden. Wenn sich ein Unterschied hinsichtlich Größe oder Phase zwischen den beiden Signalen ergibt, während das Rohr durch die Spulen läuft, bedeutet das eine Ungleichmäßigkeit oder Fehlerstelle in der Rohrwand oder Schweißnaht. Das Differenzsignal verwendet man dann zum Auslösen eines Markierungsgerätes, um die Fehlerstelle zu kennzeichnen oder das Rohr auf andere Weise zu markieren·

Die Rohrenden erzeugen ein Fehlersignal, das derartig stark und lang ist, daß es ein Signal von einem in der Nähe vorhandenen Fehler vollständig überdeckt, wenn die Primärspulej während der P}?üfu7),g kontinuierlich eingeschaltet bleibt. Auf diese Weise können die erste» 40-50 cm (15-20 Zoll) und die letzten 15 cm (6ZoIl) eines Rohres nicht geprüft werden«

Bei Verwendung von auf Annäherung ansprechenden Schaltern, die die Sudan des Rohrs abtasten, und in,Verbindung mit einem Taktzeitgeber kann dia Prim$rspule dann eingeschaltet werden, wenn das. vorder· Ende des Rohres dia Abtastspulen passiert hat. Hierdurch reduziert eich der für die Prüfung am Anfang des Rohres verlorene Abschnitt auf etwa 25-30 om (10-12 Zoll), jedoch ist ein erheblicher Aufwand an Taktzeiteinet ellung und Justierung erforderlich. Wann das Rohr für •in kritiiob.es Anwendungagebiet bestimmt iat, müeeea dia Und· entweder abgeachnittan oder s. B. dwrch todiograpfcia ran Hand noch ainrnftl gaprüft ward·». -./ ^₁-; - -^.! I

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Wenn ein Fehler abgetastet wird, wird eine Farbsprühvorrichtung ausgelöst; da jedoch eine Anbringung der · Sprühvorrichtung an den Abtastspulen unpraktisch ist, ist die Markierung nicht sehr genau. Die Marken werden deshalb so lang gemacht, daß sie die Fehler überdecken. Wenn mehr als ein Fehler innerhalb dieser Markierungslänge auftritt, sind kompliziert übereinander angeordnete Speichereinheiten für jede erdenkliche Zahl von Fehlern.erforderlich, um alle Fehler im Markierungsbereich zu erfassen.

Die vorliegende Erfindung schafft demgemäß ein Gerät zur zerstörungsfreien Prüfung langgestreckter ferromagnetischer Materialien durch Wirbelströme, das folgende Gerätekomponenten enthält: eine ringförmige Primär-Erregerspule, durch die das Material in Längsrichtung hindurchläuft, wobei in dem Material Wirbelströme induziert werden, zwei voneinander getrennte, ringförmige Abtastspulen, durch die das Material ebenfalls in Längsrichtung hindurchläuft, so daß die Abtastspulen Abweichungen in den Wirbelströmen abtasten, wenn Materialfehler durch die Abtastspulen hindurchlaufen, und mit den Abtastspulen verbundene Vorrichtungen, die auf diese Wirbelstromabweichungen ansprechen und demgemäß ein Fehlersignal liefern j gekennzeichnet durch eine Steuerschaltung mit Vorrichtungen, die mit der Signalerzeugungsvorrichtung verbunden sind und gemäß dem Fehlersignal einen Materialfehler anzeigen, und Vorrichtungen, die mit der Signalerzeugungsvorrichtung verbunden sind und auf das vordere Ende eines durch die

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. BAD ORIGINAL

Abtasts-pulen hindurchlaufenden, langgestreckten MaterialStücks ansprechen, um die Anzeigevorrichtung von der Signalerzeugungsvorrichtung für das erste, mit diesem Materialabschnitt verbundene Fehlersignal zu trennen.

Die beigefügte Zeichnung ist ein schematisches Diagramm der vorliegenden Erfindung.

In der Zeichnung ist mit dem Buchstaben P ein Rohr bezeichnet, von dem ein Teilstück gezeigt ist. Das Rohr wird von zwei Nutrollen 2 getragen, die durch Motorantrieb (nicht dargestellt) in Pfeilrichtung gedreht werden. Eine ringförmige Primärspule 4 und zwei ringförmige Abtastspulen 6 sind so angebracht, daß das Rohr P durch die Spulen hindurchläuft, die mit einem Analysator 8 verbunden sind. Der Analysator ö, der die Spule 4- erregt, ist mit einer Spannungsquelle 10 von 110 V, 60 Hz, verbunden und liefert außerdem einen Spannungsausgang 12 von 110 V, 60 Hz, wenn ein Fehler im Rohr P abgetastet wird. Der Analysator 8 kann beispielsweise ein Wirbelstromprüfgerät mit der Bezeichnung "Eddy Current Tester Model 1-63" sein, ausgelegt für eine Frequenz, Typ 2SF, hergestellt von der Magnetic Analysis Corporation, Mt. Vernon, New York. Dies ist ein übliches WirbelStromprüfgerät, dessen Ausgang 12 dazu dient, eine Fehler-Identifizierungsanlage oder eine Rohr— aufteilungsanlage zu betätigen.

Ein .Eintrittsannäherungsschalter 14, der das Vorhandensein eines in die Ringspulen einlaufenden Rohrs abtastet, enthält eine Lichtquelle 16, die eine übliche Photozelle 18

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beleuchtet, wenn das Rohr P nicht vorhanden ist. Der Ausgang 20 der Photozelle 18 liegt an einem Konverter 22 an und schafft eine logische 1-Ausgabe (-20 Volt), wenn sich ein Rohr zwischen der Lichtquelle 16 und der Photozelle 18 befindet. Der Konverter 22 ist ein Signalwandler, Modell TYN2, hergestellt von der Square D Company, und stellt einen Teil des NOR-Logiksystems dar, das in den Veröffentlichungen "Square D Company Product Data Bulletin M-212-1»und "M-280-A" beschrieben wird und bei der vorliegenden Beschreibung Verwendung findet. Ein Austrittsannäherungsschalter 24, der das die Ringspule verlassende Rohr abtastet, enthält eine Lichtquelle 26, Photozelle 28, Photozellenausgang 30, Konverter 32 und Logikausgaben, die in gleicher Weise wie "bei dem Eintrittsannäherungsschalter 14 geschaltet sind.

Der Ausgang 12 des Analysatörs 8 ist mit einem Konverter 34, Typ TYN2, verbunden und liefert ein Fehlersignal 36, das vom Kondensator 38 umgeformt wird. Ein Ausgang 40 des Konverters 22 ist mit einem Eingang eines NOR-Gatters 42 und NOT-Gatters 44 verbunden. Ein Ausgang 46 des Konverters 32 ist mit einem Eingang des Gatters 42, einem Eingang eines NOT-G-atters 48, einem Eingang eines MOR-Gatters 50, einem Rückstelleingang für eine Flipflop-Speichereinheit 52 und einem Eingang eines NOR-Gatters 54 verbunden. Ein Ausgang 56 des Gatters 42 ist mit einem Eingang eines Dioden-ODER-Gattera 58 verbunden. Ein Ausgang 60 des Gatters 48 ist mit einem Eingang einea NOR-Gatters 62 verbunden. Ein Ausgang 64 des Gatters 44 ist mit

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einem Eingang des Gratters 62, einem Eingang des Gatters 50 und einem Eingang eines NOR-Gatters 66 verbunden. Ein Ausgang 68 des Gatters 66 ist mit einem Eingang des Speichers 52 verbunden, und ein Ausgang 70 des Speichers 52 liegt am Eingang des Gatters 54.

Das Fehlersignal 36 wird an einen Eingang eines NOT-Gatters 72 und einen Eingang eines NOT-Gatters 74 angelegt. Ein Ausgang 76 des Gatters 72 liegt an einem Eingang eines NOR-Gatters 78 und an den Eingängen der Gatter 50 und 66. Ein Ausgang 80 des Gatters 78 ist mit einem Eingang des Gatters 74 und einem Eingang eines NOQ?-Gatters 82 verbunden. Ein AuS₇-gang 84 des Gatters 74 ist mit einem Eingang des Gatters 78 und einem Eingang eines NQT-Gatters 66 verbunden. Ein Ausgang 88 des Gatters 86 liegt an einem Eingang einer Flipflopspeichereinheit 90.

Ein Ausgang 92 des Gatters 62 ist mit einem Eingang des Gatters 58 und einem Eingang eines NOT-Gatters 94 verbunden. Ein Ausgang 96 des Gatters 94 ist mit einem Eingang eines NOT-Gatters 98 und einem Eingang eines NOR-Gatters 100 verbunden. Ein Ausgang.102 des Gatters 58 liegt an einem Rtickstelleingang des Speichers 90. Ein Ausgang 104 des Gatters 82 ist mit einem Eingang des Gatters 100 und einem Eingang eines NOR-Gatters 106 verbunden. Ein Ausgang 108 des Speichers 90 und ein Ausgang 110 des Gatters 98 liegen an Eingängen des Gatters 106. Ein Ausgang 112 des Gatters 100 und ©in Ausgang 114 dee Gratters 106 Bind mit den Eingängen eiflas ■ NOiR-

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Sattere 116 verbunden. Ein Ausgang 118 des Gatters 116 liegt an einem Eingang eines NOT-Gatters 120. Ein Ausgang 122 des Gatters 120 ist mit einem Eingang eines NOR-Gatters 124, einem Eingang eines NOT-Gatters 126 und einem Eingang eines NOR-Gatters 128 verbunden.

Ein Ausgang 130 eines Gatters 124 ist mit einem Eingang eines NOR-Gatters 132 und einem Konverter 134 verbunden, der von einer Quelle 10 gespeist wird und eine Lampe ^j 136 einschaltet, wenn der Ausgang 130 eine logische 1 ist. Ein Ausgang 138 des Gatters 132 ist mit einem Eingang des Gatters 124 verbunden.

•^in erster Kontakt 14OA eines Rückstell-Knopfschalters 140 verbindet einen Konverter 142, der einen Ausgang von -20 Volt (logische 1) liefert, mit einem Eingang des Gatters 132. Ein zweiter .Kontakt 140B des Rückstell-Knopfschalters 140 verbindet einen Zähler 144 mit der Spannungsquelle 10, so daß der Zähler jedesmal dann einen Zählschritt weiter-

zählt, wenn die Kontakte 140A und 140B geschlossen sind. Ein Ausgang 146 des Gatters 50 ist mit einem Eingang des Gatters 128 verbunden. Ein Ausgang 148 des Gatters 128 ist mit einem Eingang eines NOR-Gatters 150 verbunden. Ein Ausgang 152 des Gatters 150 ist mit einem Eingang des Gatters 128, einem Eingang eines Abstands-Taktzeitgebers 154, der nach einer gewissen Verzögerung einen Ausgang 158 liefert, und mit dem Eingang eines Taktzeitgebers 156 für "halbe Sprühlänge" verbunden. Ein Ausgang 158 des Taktzeitgebers 154 ist mit dem

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Eingang eines Taktzeitgebers 160 für "volle Sprühlänge" und mit einem Eingang eines NOR-Gatters 162 verbunden. Ein Ausgang 164 des Taktzeitgebers 160 ist mit einem Eingang des Gatters 150 verbunden.

Ein Ausgang 166 des Taktzeitgebers 156 ist mit einem Eingang eines NOT-Gatters 168 verbunden. Ein Ausgang 170 des Gatters 168 und ein Ausgang 172 des Gatters 126 liegen an den Eingängen eines NOR-Gatters 174. Ein Ausgang 176 des Gatters 174 ist mit einem Eingang eines HOR-Gatters 178 verbunden. Ein Ausgang 180 des Gatters 178 ist mit einem Eingang eines NOR-Gatters 182 verbunden. Ein Ausgang 184 des Gatters 182 ist mit einem Eingang des Gatters 178, einem Eingang des Gatters 162 und einem Eingang eines Langzeit-Taktgebers 186 verbunden. Ein Ausgang 188 des Taktzeitgebers 186 ist mit einem Eingang des Gatters 182 verbunden. Ein Ausgang 190 des Gatters 162 ist mit einem Farbmarkierungsgerät 192 verbunden. Das Markierungsgerät 192 wird von der Quelle 10 gespeist und stellt eine herkömmliche, servobetriebene Parbsprühkanone dar, die Farbe auf das Rohr P sprüht, solange das eine logische 0 darstellende Signal 190 andauert.

Ein Ausgang 194 des Gatters 54 ist mit einem Eingang eines NOT-Gi?tters 196 verbunden. Ein Ausgang 198 des Gatters 196 ist mit einem Konverter 200 verbunden. Der Konverter 200 liegt an der Quelle 10 an und erregt eine Relaisspule 202, wenn ein eine logische 1 darstellendes Signal 198 auftritt. Dns Relais 202 hat :;wei normalerweise offene Kontakte 20202,

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die die'^btastspulen 6 mit dem Analysator direkt verbinden, und zwei normalerweise geschlossene Kontakte 202C1, die die Widerstände 204 zwischen die Spulen 6 und den Analysator Zwischenschalten.

Wenn die Anlage in Betrieb ist, speist die Spannungsquelle 10 den Analysator 8, die Annäherungsschalter 14 und 24, das Farbmarkierungsgerät 192, die Konverter und die Logikelemente, wobei die einzelnen Verbindungen zu den Logikelementen nicht gezeigt sind.

Wenn sich in der Prüfanlage kein Rohr befindet, sind die Ausgaben 40 und 46 der Annäherungsschalter und die Fehlerausgabe 36 eine logische 0. Unter diesen Bedingungen hat derjenige Abschnitt der Schaltung, der unerwünschte Endsignale ausschaltet, folgende logische Ausgaben:

-JL 1

30 56 ·

38 60

92 64

110 76

112 84

114 96

122 102

104 108 118

Ein anderer Schaltungsabschnitt, der die Endsignale dämpft, hat folgende logische Ausgaben!

0 1 ·

68 194

70
198

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Unter diesen Bedingungen wird das Relais 202 abgeschaltet, und die Signale von den Spulen 6 werden gedämpft. Ein weiterer Teil der Schaltung, nämlich der Rückstell- und Zählerkreis, hat folgende logische Ausgaben:

0 1

130 .138

140A

Unter diesen Umständen leuchtet die Lampe 136 nicht auf. Ein zur Fehlermarkierung dienender Schaltkreis hat die folgenden Ausgaben»

0 1

152 148

158 170

164 180

166 190

176

184

188

Unter diesen Umständen wird das Farbmarkierungsgerät 192 nicht betätigt. Bin Prüfmarkierungaschalkreis wird nicht betätigt, und seine logische Ausgabe 146 ist 0.

Wenn der Analysator 8 ein Fehlersignal liefern würde, also der Ausgang 36 eine 1 wäre, würde das eine falsche Anzeige bedeuten, da sich kein Eohr im Prüfgerät befindet} hierdurch sollte die Fehlermarkierungsschaltung nicht betätigt werden. Unter diesen Umständen wurden sich die logischen Ausgaben folgendermaßen ändern ι

0 1

80 76

88 84

104

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Die Ausgabe 122 würde sich jedoch nicht ändern, und das Markierungsgerät 192 würde nicht "betätigt werden.

Wenn ein Rohrstück in das Prüfgerät einläuft, wird der Eintrittsannäherungsschalter 14 erregt und liefert am Ausgang 40 eine logische 1. Die ersten von den Spulen 6 nun abgetasteten Signale bedeuten den Ech'ranfang. Dieses Signal sollte gedämpft werden, damit es mögliche, unmittelbar folgende Fehlersignale nicht überdeckt, es sollte durch die Fehlermarkierungsschaltung ignoriert werden und es sollte dazu verwendet werden, das Eintrittsende des Rohrs zu merkieren, um dadurch anzuzeigen, daß das Rohr geprüft wurde.

Wenn das vordere Rohrende von den Spulen abgetastet wird, wird Ausgang 36 eine 1. Die logischen Ausgaben ändern sich folgendermaßen:

0 1

56 80

,64 88

76
84
102

Der Speicheratisgang 108 wird bei Auftreten der Abfallflanke des Pulses eine logische 1. Der Ausgang 114 bleibt Q, und das Fehlereignal 122 ändert sich nicht. Bei Auftreten der Abfallflanke des vom Ausgang 36 gelieferten Pulses wird der Ausgang 68 eine 0, wodurch Ausgang 70 eine 1 wird. Hierdurch wird das Relais 202 erregt und entfernt die Widerstände 204 aus dem Abtastsr.ulenkreis. Der Puls vom Ausgang 36 ändert außerdem den Ausgang 146 in eine logische 1, wodurch das Färb-

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markierungsgerät aktiviert wird und das Eintrittsende des Rohrs markiert, wodurch angezeigt wird, daß das Rohr geprüft wurde. Die logischen Ausgaben ändern sich nacheinander in folgender Weise:

_0._· 1 ■

148

152

(wird zu 1 erst nachdem das Taktzeitintervall des Taktzeitgebers 154 beendet ist, was den Zeitintervall entspricht, während dem das Rohrende mit Prüfgeschwindigkeit von der Spule 6 zum Markierungsgerät 192 läuft) (nach Beendigung des
Intervalls vom Taktzeitgeber 154)

(wird zu 1 erst nachdem das Taktzeitintervall des Taktzeitgebers 160 beendet ist, entsprechend dem Zeitintervall, während dem Farbe gesprüht wird oder entsprechend der für Prüfgeschwindigkeit geltenden Markierungslänge, wobei Signal 56 für die Markierungsmitte eingestellt ist) (nach Beendigung des
Intervalls vom ,Taktzeitgeber 160)
(nach Beendigung des

Intervalls vom Takt- .

zeitgeber 154) . ■

(nach Beendigung des Intervalls vom Taktzeitgeber 160)

Wegen der Arbeitsweise der Taktzeitgeber 154 und 160 wird unter diesen Umständen das Vorderende des Rohrs nur mit halber Markierungslänge besprüht. Da diese halbe Markierungslänge angenähert dem Rohrstück entspricht, das nicht geprüft und später abgeschnitten wird, kann die Markierung nicht fälschli-

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cherweise für einen Fehler gehalten werden. Fehler wurden durch eine längere Markierung angezeigt.

Nun, da das Rohrende an den Abtastspulen vorbei,, jedoch noch nicht am Austrittsannäherungsschalter 24 angelangt ist, soll ein Fehler, falls er auftritt, auf dein Rohr markiert werden. Wenn ein Fehler auftritt, ändert sich das Signal 36 zum zv/eiten Mal, und der Zustand der Logikausgaben, der beim Dämpfen des Endsignals und Markieren des Rohrendes herrschte, ( ändert sich folgendermaßen«

O 1

108 114

118 122

Hierdurch wird das Farbmarkierungsgerät 192 betätigt, wie schon beschrieben wurde.

Sollte nun ein weiterer Fehler auftreten, d. h. nach dem Endsignal jedoch ehe das Rohrende den Austrittsannäherungsschaltef 24 erreicht hat, soll dieser Fehler zweckmäßigerweise ebenfalls markiert werden. Solange der Ausgang 102 eine 0 ist, i also das Steuersignal für Speicher 90, ist der Ausgang 122 eine 1, um das Rohr zu markieren, sooft Ausgang 88 von 1 nach 0 übergeht.

Wenn der zweite Fehler so kurz nach dem ersten Fehler auftritt, daß er normalerweise durch die vom Zeitgeber 160 bestimmte Sprühlänge überdeckt würde, ist es nicht notwendig, die Sprühmarkierung zu verlängern. Dieses würde innerhalb der zweiten Hälfte der Markierung auftreten, da die Zeitgeber den Fehler zur Mitte der Markierung zentrieren. Der Zeitgeber 156

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ist deshalb so eingestellt, daß sein Zeitintervall nur halb so lang ist wie das des Zeitgebers 160.

Wenn ein zweiter Fehler nach Ausschalten des Zeitgebers 156 auftreten sollte, ist es zweckmäßig, die Markierung zur Überdeckung des Fehlers so weit zu verlängern, bis die Schaltung zurückgesetzt werden kann, um für eine neue, normale Markierungsfolge bereit zu sein. Hierfür werden bei Auftreten eines zweiten Fehlers nach Ausschalten des Taktzeitgebers 156 folgende Logikausgänge geändert:

170 168

172 176

180 184 .

188

Wenn also Ausgang 184 eine 1 wird, wird Ausgang 190 eine 0, und eine Markierung wird vorgenommen. Der Taktzeitgeber 186 wird so eingestellt, daß er die Zeitdauer von einer halben Sprühlänge einschließlich der Zeitdauer des Taktzeitgebers 154 zählt. Auf diese Weise würde jede beliebige Kombination von gehäuft auftretenden Fehlern von einer Markierung überdeckt. Wenn das Farbmarkierungsgerät entsprechend nahe an den Abtastspulen angebracht ist, sind die verlängerten Markierungen nicht zu lang.

Wenn das Rohrende zum Austrittsannäherungsschalter 24 gelangt, ändern sioh die Logikausgänge folgendermaßen«

0 1

60 46

96 92

102

110

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Wenn nun Fehler auftreten, beläßt der Eingang 102, also das 'Steuersignal für Speicher 90, den Ausgang 108 für jede Änderung von Ausgang 36 "bei 1. Ausgang 114 bleibt also auf 0. Wenn das Signal 36 eine 1 wird, ändern sich die Logikausgänge folgendermaßen:

76 80

84 112

104 122 118 ^

Wenn das Signal 122 eine 1 wird, wird der Fehler markiert, wie schon beschrieben würde. Zusätzlich zur Markierung jedes Fehlers nach

Schließen des Austrittsannäherungsschalters 24 sorgt der Übergang des Signals 46 nach 1 dafür, daß Signal 142 auf 0 und 194 auf 1 gehalten wird, solange der restliche Teil des Rohrs

durch das Prüfgerät läuft. Die Endmarkierungsschaltung und die Endsignal-Dämpfungsschaltung arbeiten also erst wieder beim nächsten Werkstück.

Wenn das Rohr das Prüfgerät verläßt, wird der Eintrittsannäherungsschalter 14 wieder lichtdurchgängig, und die Logikausgänge ändern sich folgendermaßen»

JL 1

88 64

102 96

110

Wenn nun ein Fehlersignal 36 auftritt, sollte darauf keine Reaktion erfolgen. Wenn ein solches Signal auftritt, ändern sich die Logikausgänge folgendermaßen ι

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JL 1

76 36

84 80

104 88

112 118 114
122

Da also'Signal 122 eine 0 hat, erfolgt keine Farbmarkierung. Wenn das erste, nach Freiwerden des Schalters 14 auftretende Fehlersignal das Rohrende ist, soll das Rohrende nicht markiert werden', und das Endsignal wird eliminiert. Wenn dieses erste Fehlersignal Jedoch ein wirklicher Fehler ist, soll das Rohr markiert werden. Unter diesen Umständen wird nach dem Fehlersignal noch ein Endsignal auftreten, und da der Abstand zwischen dem Eintrittsannäherungsschalter 14 und der Abtastspule 6 innerhalb der Farbmarkierungslänge liegt, kann entweder das Endsignal oder ein zweites Fehlersignal zur Markierung des Rohrs verwendet werden. Wenn ein zweites Signal $6 auftritt, das entweder das Endsignal oder ein Fehlersignal ist, geht der Ausgang 108 des Speichers 90 von 1 nach 0 über. Die Logikausgänge ändern sich folgendermaßen«

0 1

108 114

118 122 -

Das Markierungsgerät 192 wird betätigt und markiert den Fehler.

Jedesmal, wenn Ausgang 122 eine 1 wird, wird Ausgang 130 eine 0., wodurch die Warnlampe I36 aufleuchtet und die Bedienungsperson auf einen Fehler aufmerksam macht. Die : Lampe leuchtet jedoch nicht bei einem Endsignal oder einem

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Endmarkierungssignal auf. Durch Schließen des Rüekstell-· knopfschalters 140 erhält das Gatter 132 eine logische 1 und zählt im Zähler 144 einen Fehler. Der Ausgang 130 wird eine und schaltet die Lampe 136 aus.

Der Kondensator 38 dient dazu, den vom Ausgang 12 erzeugten Spitzenpuls zu dehnen und in einen Puls umzuwandeln, der sich für das Logiksystem besser eignet.. Er trägt außerdem dazu "bei, die doppelten Endsignale zu eliminieren, die gewisse Rohrformate erzeugen. Außerdem verringert er den Einfluß von Störsignalen, die durch eine nicht horizontale Bewegungakomponente des Rohrs in den Abtastspulen 6 hervorgerufen werden können.

Die Annäherungsschalter 14 und 24 sollten nahe den Abtastspulen angebracht sein, vorzugsweise innerhalb einer halben Markierungslänge, um eine geeignete Markierung der Rohrenden zu gewährleisten.

Brsichtlieherweise können anstelle der in der vorliegend en -Steuerschaltung verwendeten Elemente mit NOR-Iogik auch andere Logiksysteme oder Relais verwendet werden, die die gleichen funktionen erfüllen. Die Zeitgeber lassen sich auch auf andere Prüfgesehwindigkeiten einstellen.

Zur Dämpfung der bei Eintritt des Rohres durch die Abtastspulen erzeugten Endsignale wurden Widerstände verwendet; das gleiche Ergebnis läßt sich Jedoch auch dadurch erzielen, daß die Signale der Abtastspulen begrenzt werden, um sie auf den gewünschten Signal/Rausehpegel des Analyeators 8 zu bringen.

000852715$Ö · ORlOfNALtNSPECTED

Claims

Patentanmeldung» Steuerschaltung zur Materialprüfung

durch Wirbelströme.

PATENTANSPRÜCHE

Gerät zur zerstörungsfreien Prüfung langgestreckter ferromagnetischer Materialien durch WirbelBtröme, das folgende Gerätekomponenten enthält« eine ringförmige Primär-Erregerspule (4), durch die das Material in Längsrichtung hindurch*· läuft, wobei in dem Material Wirbelströme induziert werden, zwei voneinander getrennte, ringförmige Abtastspulen (6), durch die das Material ebenfalls in Längsrichtung hindurchläuft, so daß die Abtastepulen Abweichungen in den Wirbelströmen abtasten, wenn Materialfehler durch die Abtastspul©» hindurchlaufen, und mit den Abtastspulen verbundene Vorrichtungen (θ), die auf diese Wirbelstromabweichungen ansprechen und demgemäß ein Fehlersignal liefern} gekennzeichnet durch

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Patentanwalt· Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-WirtMh.-li*. Axel Hanemann, Dipl.-Phyi. Sebastian Herrmann

! MTINTANWAW Ul. HtNHOlD SCHMIOT

eine Steuerschaltung mit Vorrichtungen (136, 192), die mit ■der Signalerzeugungsvorrichtung verbunden sind und gemäß .dem Fehlersignal einen Materialfehler anzeigen, und Vorrichtungen (H, 24), die mit der Signalerzeugungsvorrichtung (8) verbunden sind und auf das vordere Ende eines durch die Abtastspulen hindurchlaufenden, langgestreckten Materialstücks ansprechen, um die Anzeigevorrichtung (136, 192) von der Signalerzeugungsvorrichtung (8) fur das erste mit diesem Materialabschnitt verbundene Fehlersignal zu trennen.
2. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Vorrichtungen (14), die mit der Signalerzeugungsvorrichtung (8) verbunden sind und auf das Austrittsende eines durch die Abtastspulen hindurchlaufenden Materialstücks ansprechen, um die Anzeigevorrichtung von der Signalerzeugungsvorrichtung für das letzte mit diesem Materialabschnitt verbundene Fehlersignal zu trennen.
, 3· Gerät nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Vorrichtungen (204), die mit der Signalerzeugungsvorrichtung (8) verbunden sind, um den auf die Signalerzeugungsvorrichtung wirkenden Einfluß desjenigen Fehlersignal zu verringern, das von dem vorderen Ende eines durch die Abtastspulen hindurchlaufenden Materialstücks erzeugt wird.
4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Verringerung des Einflusses des Fehler-

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signals, das durch das vordere Ende eines durch die Abtastspulen hindurchlaufenden Materialstücks hervorgerufen wird, Schaltungsvorrichtungen enthält, um die Abtastsignale der Abtastspulen zu begrenzen.
5. Gerät nach Anspruch'3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Verringerung des Einflusses des Fehlersignals, das durch das vordere Ende eines durch die Abtastspulen hindurchlaufenden Materialstücks hervorgerufen wird, einen ersten und einen zweiten Widerstand (204) enthält und Vorrichtungen (20201, 202C2) vorgesehen- sind, die den ersten Widerstand mit der einen Abtastspule und den zweiten Widerstand mit der anderen Abtastspule verbinden, ehe das Materialstück in die Abtastspulen eintritt, und mit Vorrichtungen, die auf das Ende des Signals ansprechen, um die Widerstände abzutrennen, wodurch die Widerstände die Abtastsignale der Abtastspulen dämpfen.
6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung Vorrichtungen (192) enthält, die getrennt von den Spulen seitlich der Bahn des Materialstücks angebracht sind, um eine in Längsrichtung des MaterialStücks verlaufende Markierung anzubringen, die zu demjenigen Punkt zentriert ist, an dem Abweichungen abgetastet wurden.
7. Gerät nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch mit der Signalerzeugungsvorrichtung verbundene Vorrichtungen, um die-

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SignalerzeugungBVorrichtung von der Anzeigevorrichtung bei Auftreten jedes nachfolgenden Fehlersignais zu trennen, solange die Markierung auf dem Material angebracht wird. ■
8. Gerät nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine •Vorrichtung, um die Länge der Markierung um einen Abschnitt zu verlängern, der dem Abstand zwischen den Abtastspulen und dem Mittelpunkt der Markierungsvorrichtung entspricht, und zwar bei Auftreten eines nachfolgenden Fehlersignals, wenn dieses " Signal in dem Zeitraum auftritt, der zwischen dem Abtasten eines Fehlers und der Beendigung der zugehörigen Markierung

liegt. ■■■-'·■ ■
9. Gerät nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Vorrichtungen (154, 160), die auf das Fehlersignal ansprechen, das durch das vordere Ende eines durch die. Abtastspule hindurchlaufenden Materialstücks verursacht wird, um dementsprechend das vordere Ende dieses Materialstücks mit einer in Längsrichtung verlaufenden Markierung zu versehen, eine Anzeigelampe (156), eine Spannungsquelle (10), Vorrichtungen, die auf die Markierung eines MaterialStücks ansprechen, um die Spannungsqmelle mit der Anzeigelampe zu verbinden, einen Zähler (144) und #ine von Hand zu betätigende Rückstellvorrichtung (140)| um die Lampe von der Spannungsquelle zu trennen und einen Zählschritt im Zähler zu zählen.

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