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Verfahren und Vorrichtung zum Messen und Konstanthalten der Konzentration
eines Bades zur Prüfung metallischer Gegenstände auf Risse.
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Die Erfindung bezieht ich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Messen und Konstanthalten der Konzentration eines Bades, das aus in einer Flüssigkeit
dispergierten fluoreszierenden Pulverteilchen besteht und in das metallische Gegenstände
zur PrEfung auf Risse getaucht werden.
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Es ist bekannt, metallische Gegenstände zur Prüfung auf Risse in ein
Bad einzutauchen0 Das Bad besteht aus einer geeigneten Flüssigkeit, z.B. Wasser
oder Öl, und in dieser in einer bestimmten Konzentration dispergierten fluoreszierenden
Pulverteilchen aus ferromagnetischem Material.
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Das fluoreszierende Pulver ist handelsüblich und besteht z.B. aus
Weicheisen- oder Eisenoxyd-Pulverteilchen von etwa 50 bis 100 µm Korngroße, an die
fluoreszierende Farbpigmente angelagert sind. Die fluoreszierenden Farbpigmente
herkämmlicher Pulver leuchten bei Bestrahlen mit ultraviolettem Licht auf. Das Bad
wird in leichter Bewegung gehalten, indem es umgerührt oder umgepumpt wird, um ein
Absetzen der Pulverteilchen zu verhindern.
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Ein zu prüfender metallischer Gegenstand wird in das bewegte Prüfbad
eingetaucht. Am seine Enden werden Elektroden angelegt, über die elektrischer Strom
durch den Prüfgegenstand geleitet wird. Der elektrische Stromfluß bewirkt, daß sich
in den und un den Prüfgegenstand ein Magnetfeld aufbaut. Es kommt zur Ausbildung
eines magnetischon Strefeldes an den Stollen des Prüfgegenstande, wo Risse verhanden
sind. Dert langern sich die fluoreszierenden Pulverteilchen bevorzugt auf dem Prüfgegenstand
ab.
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Diese Stellen leuchten an den aus den Bad herausgenommenen Prüfgegenstand
unter ultraviolettem Licht besonders stark und werden als Fehlstellen markiert.
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Es ist nun besonders wichtig, daß die Konzentration der fluoreszierenden
Pulverteilchen in der Flüssigkeit des Prüfbades konstant gehalten wird. Es ist unvermeidbar,
daß das Bad im Laufe dos Betriebs nach und nach an Pulver verarnt, weil stets nehr
oder weniger große Mengen Pulver, die u Prüfgegenstand haften bleiben, nit den Herausnehmen
des Prüfgegenstands aus dem Bad entfernt werden. Das führt dazu, daß eine einwandfreie
Rißprüfung nicht mehr durch fhbrbar ist.
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Es besteht daher die Aufgabe, geeignete Mittel für das Konstanthalten
der Konzentration des Prüfbads an fluoreszierenden Pulverteilchen zu finden. Man
kann zwar von Zeit zu Zeit Proben aus dem Prüfbad entnehmen und die Konzentration
an darin vorhandenem Pulver ermitteln, indem man die in der Probe abgesetzte Menge
an Pulver mißt. Entsprechend der gemessenen Verringerung der Badkonzentration kann
dann eine entsprechende Pulvermenge dem Bad zugesetzt werden. Dieses Verfahren ist
jedoch umständlich und verhältnismäßig aufwendig. Durch die Erfindung soll ein
Verfahren
vorgeschlagen werden, welches eine einfachere Meßmethode darstellt und die Möglichkeit
für eine automatische Beibehaltung der gewünschten Badkonzentration bietet.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die
Helligkeit der im Prüfbad verteilten fluoreszierenden Pulverteilchen als Maß für
die Badkonzentration mittels einer Fotozelle ständig gemessen, auf einem mit diesem
verbundenen Meßgerät abgelesen und Jeweils eine der Differenz zwischen dem Sollwert
und dem gemessenen Istwert der Badkonzentration entsprechende Menge Pulver dem Bad
zugesetzt wird.
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Für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens konmt es nicht
auf die art des fluoreszierenden Pulvers an. Es ist für Pulver orten anwendbar,
die wie herkömmliche unter ultravioletten Licht oder aber auch unter einen anderen
Licht oder in der Dunkelheit fluoreszieren. Entscheidend ist nur, daß die Pulverteilchen
einen leuchtenden Bestandteil, etwa ein Pigment besitzen, damit die Helligkeit der
fluoreszierenden Pulverbestandteile meßbar ist. Die art der verwendeten Badflüssigkeit
sollte aber so beschaffen sein, daß es keine Verfälschung der Messung der Helligkeit
des fluoreszierenden Pulver verursacht.
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Hierfür ist am besten Wasser geeignet. Die Badflüssigkeit dient nur
dazu, die leichte Beweglichkeit der fluoreszierenden Pulverteilchen zu gewährleisten.
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Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist auch nicht auf
eine besondere Art der Erzeugung des Magnetfeldes in dem und um den Prüfgegenstand
beschränkt. Bei Gegenständen aus magnetisierbarem Material, etwa ferritischem Stahl,
kann der Prüfgegenstand statt des Durchleitens von elektrischem Strom auch magnetisiert
werden.
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Die Fotozelle zur Messung der Helligkeit der in dem PrUfbad befindlichen
fluoreszierenden Pulverteilchen kann in die Wand des Badbehälters eingebaut oder
über der Badoberfläche angeordnet sein. Das mit der Fotozelle verbundene Meßgerät
kann mit einer geeichten Meßskala versehen sein, auf derç ausgehend von dem einer
bestimmten Beleuchtungsstärke entsprechenden Sollwert der Pulvermenge im Prüfbad,
eine Abweichung des Zeigerausschlags des Meßinstruments eine fehlende oder überschüssige
Menge an Pulver im Prüfbad ablesbar ist.
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Bei einer bevorzugten Vorrichtung zur Ausübung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist mit oder statt des Meßinstruments eine Steuereinrichtung an die Fotozelle
angeschlossen, durch die eine Pulverzumeßvorrichtung gesteuert wird. Wenn die von
der Fotozelle gemessene Helligkeit des Bades einen bestimmten Wert des Sollwertbereichs
unterschreitet, wird durch die Steuereinrichtung ein am Ausfluß eines Pulversammelbehältere
befindliches Ventil geöffnet, wodurch Pulver aus dem Sammelbehälter in das Bad einfließen
kann. Dadurch erhöht sich die Badkonzentrat ion an fluoreszierendem Pulver und entsprechend
steigt dessen Helligkeit. Erreicht die durch die Fotozelle aufgenommene Helligkeit
des Bades den oberen Wert des Sollwertbereichs, wird über die Steuereinrichtung
die Schließung des Ventils am Pulversammelbehälter ausgelöst. Auf diese Weise kann
automatisch eine Ergänzung der in der Badflüssigkeit verteilten Pulvermenge, entsprechend
der Verarmung des Bades an Pulver erfolgen und damit die Badkonzentration in engen
Grenzen konstant gehalten werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer solchen Vorrichtung
schematisch dargestellt.
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In einem Behälter 1 ist eine Flüssigkeit 2 enthalten, in der fluoreszierende
Pulverteilchen dispergiert sind. In di. Flüssigkeit 2 ist ein Priifgegonstand 3
eingetaucht, an dessen Enden Iber elektrische Leitungen 4 Strom aus einer Wechsel-
oder Gleichstromquelle 9 eing.leitet werden kann. Über der Oberfläche des Prüfbades
2 ist eine Ultraviolett-Lichtquelle 6 angeordnet. Unter dem Einfluß dieser Lichtquelle
6 fluoreszieren die in der Badflüssigkeit 2 dispergierten Pulverteilohen. Die Helligkeit
der fluoreszierenden Pulverteilchen wird von einer Fotozelle 7 aufgenommen und ist
auf einem mit ihr verbundenen Meßinstrument 8 ablesbar. Die Fotozelle 7 ist außerdem
oder statt dessen mit einer Steuereinrichtung 9 verbunden, die bei Abweichungen
der von der Fotozelle 7 ermittelten Helligkeit des Bades 2 von Sollwert ein Ventil
10 am Auslauf 11 eines Pulversammelbehälters 12 betätigt. Bei Unterschreitung des
Helligkeits-Sollwerts der Badflüssigkeit 2 wird durch die Steuereinrichtung 9 das
Ventil 10 geöffnet und läßt Pulver aus dem Sammelbehälter 12 in das Bad 2 einfließen.
Bei Überschreitung des Helligkeits-Sollwerts wird das Ventil 10 durch die Steuereinrichtung
9 wieder geschlossen. Auf die Weise erfolgt das Konstanthalten der Badkonzentration
an fluoreszierendem Pulver fortlaufend und selbsttätig. Um ein Absetzen der fluoreszierenden
Pulverteilchen in der Badflüssigkeit 2 zu vermeiden, soll das Bad 2 in Bewegung
gehalten werden, was beispielsweise durch Umpumpen der Badflüssigkeit 2 über eine
Rohrleitung 13 mittels einer Pumpe P erfolgen kann.
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Abwandlungen vom dargestellten Ausführungsbeispiel in der einen oder
anderen Form sind, soweit der Grundgedanke der Erfindung nicht berührt wird, in
den Schutzumfang eingeschlossen.