DE2556643B2 - Differenz-Durchlauf-Wirbelstromumsetzer - Google Patents

Differenz-Durchlauf-Wirbelstromumsetzer

Info

Publication number
DE2556643B2
DE2556643B2 DE2556643A DE2556643A DE2556643B2 DE 2556643 B2 DE2556643 B2 DE 2556643B2 DE 2556643 A DE2556643 A DE 2556643A DE 2556643 A DE2556643 A DE 2556643A DE 2556643 B2 DE2556643 B2 DE 2556643B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
winding
converter
measuring
excitation
eddy current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2556643A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2556643C3 (de
DE2556643A1 (de
Inventor
Viktor Borisovitsch Kuznetsov
Viktor Igorovitsch Rogachev
Vasily Vasilievitsch Sukhorukov
Jury Michailovitsch Ulitin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Moskovsky Energetichesky Institut
Original Assignee
Moskovsky Energetichesky Institut
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Moskovsky Energetichesky Institut filed Critical Moskovsky Energetichesky Institut
Priority to DE2556643A priority Critical patent/DE2556643C3/de
Publication of DE2556643A1 publication Critical patent/DE2556643A1/de
Publication of DE2556643B2 publication Critical patent/DE2556643B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2556643C3 publication Critical patent/DE2556643C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/12Measuring magnetic properties of articles or specimens of solids or fluids
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G01N27/82Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
    • G01N27/90Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
    • G01N27/9006Details, e.g. in the structure or functioning of sensors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/58Testing of lines, cables or conductors
    • G01R31/59Testing of lines, cables or conductors while the cable continuously passes the testing apparatus, e.g. during manufacture

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Differenz-Durchlauf-Wirbelstromumsetzer zur Defektoskopie von länglichen Prüflingen aus elektrisch leitenden Werkstoffen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Erfassung von Diskontinuitäten, wie sie Risse, Abschichtungen, Narben, Striche bei solchen Prüflingen aus elektrisch leitenden Materialien, wie Metalldraht, Stangen, Rohre, Graphitstäbe sind, ist wichtig in der Metallurgie, im Maschinen-, Gerätebau, in der Elektronik, Kerntechnik usw. Falls die Defektoskopie bei der Herstellung der genannten Prüflinge erfolgt, erlaubt das Herstellungsverfahren zur Verhinderung von Ausschuß eine rechtzeitige Korrektur. Die bei der Eingangskontrolle in einem diese Prüflinge als Halbzeuge verwendenden Anwender erfolgende Defektoskopie gestattet es, Verluste durch Ausschuß bei der Fertigung von beispielsweise wertvollen Erzeugnissen wie komplizierten Elektronen- und Dreifarbenbildröhren, bei denen in den Kathodenheizern ein Wolframdraht benutzt wird, zu verringern, sowie die Zuverlässigkeit und die Lebesdauer von Rohrleitungen, Bauelementen bei Kernreaktoren, Elektrovakuum- und Halbleitergeräten sowie anderen Erzeugnissen zu erhöhen.
- ZiU" Defektoskopie von länglichen Prüflingen aus elektrisch leitenden Werkstoffen wen'sn verschiedene Mittel zur zerstörungsfreien Prüfung eingesetzt.
ίο Darunter finden Geräte mit akustischen, magnetischen, elektromagnetischen (Wirbelstrom-), thermischen und Strahlungsprüfverfahren die weitgehendste Anwendung. Die Verwendung von auf akustischer (Ultraschall-)Prüfung beruhenden Geräten macht die
is Herstellungeines akustischen Kontaktes des Umsetzers (meist über einen Flüssigkeitsfilm) mit dem Prüfling erforderlich, was wegen des Fertigungsverfahrens nicht immer möglich ist. Die Geräte mit Strahlungsprüfung haben eine niedrige Leistung und sind zur Defektoskopie von Prüflingen geringer Abmessungen, wie z. B. zur Fehlererfassung bei einem Wolframdraht von 20 bis 100 μΐη Durchmesser, praktisch nicht geeignet.
Die Geräte mit magnetischer Prüfung sind nur für
α die Defektoskopie von ferromagnetischen Prüflingen anwendbar. Die Geräte mit thermischer (Infrarot-) Prüfung bedürfen einer Erhitzung der Prüflinge und weisen eine niedrigere Empfindlichkeit gegenüber den bei Drähten und Röhren am häufigsten anzutreffenden Fehlern in der Längsrichtung auf, und außerdem ist deren Anwendung bei der Prüfung von Prüflingen mit einer verschmutzten Oberfläche, beispielsweise von einem mit einem Graphitschmiermittel bedeckten Draht, begrenzt.
Die weitgehendste Anwendung finden zur Zeit für die zerstörungsfreie Güteprüfung von länglichen Prüflingen aus elektrisch leitenden Werkstoffen Wirbelstromumsetzer. Sie gestalten es, eine hohe Leistung bei der Prüfung mit hoher Empfindlichkeit gegenüber den Fehlern zu erzielen. Die Wirbelstromumsetzter erlauben es, einen mit einer Isolierschicht oder einer Graphitschmierung überzogenen Draht mit einer Geschwindigkeit bis 50 m/s berührungsfrei zu prüfen.
Ein bekannter Differenz-Durchlauf-Wirbelstromumsetzer von elektromagnetischen Eigenschaften eines Prüflings in elektrische Spannung (vgl. z. B. SU-Erfinderscheki Nr. 375540) enthält induktiv gekoppelt eine Erreger- und eine Meßwicklung, die mit dem
so Prüfling bei dessen Eintritt in ein durch die Wicklungen in der Umgebung aufgebautes Magnetfeld in Wechselwirkung treten. Die Meßwicklung ist entlang der Erregerwicklung verschiebbar. Die Wicklungen weisen eine bekannte Konstruktion auf und werden ineinander oder in einiger Entfernung voneinander angeordnet.
Der Umsetzer enthält auch einen Vierpol aus RC-Elementen, der zwischen der Meß- und der Erregerwicklung derart geschaltet ist, daß von ihm zwei An-Schlüsse einen parallel zur Erregerwicklung und die zwei übrigen Anschlüsse einen parallel zur Meßwicklung geschalteten Zweig bilden. Der Vierpol ist zur Absenkung des Pegels einer infolge unterschiedlichen Aufbaus der Erreger- und der Meßwicklung sowie deren elektrischer Parameter entstehenden unabgeglichenen Komponente des Ausgangssignals und zur Empfindlichkeitserhöhung beim Wirbelstromumsetzer vorgesehen. Zur Genauigkeitserhöhung sind die
RC-Eleraente verstellbar ausgeführt.
Beim oben beschriebenen Umsetzer wird die Pegelsenkung der unabgeglichenen Komponente durch Auswahl der Parameter der RC-EIemente in der Weise vorgenommen, daß die Spannung an den Anschlüssen der Meßwicldung minimal ist. Dies wird dadurch ermöglicht, daß parallel zur Meßwicklung ein eine regelbare Quelle mit einem Innenwiderstand darstellender Vierpol geschaltet ist.
Ein derartiges Verfahren zur Pegelsenkung der unabgeglichenen Komponente des Ausgangssignals beim oben beschriebenen Wirbelstromumsetzer gestattet es jedoch nicht, dessen Empfindlichkeit ausreichend zu erhöhen. Die Empfindlichkeit des Umsetzers nimmt besonders bei Änderung von Parametern des Prüflings, wie spezifische Leitfähigkeit, Drahtdurchmesser, ab. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Änderung der genannten Parameter der Prüflinge eine Änderung des komplexen Widerstandes der Meßwicldung und folglich eine Änderung des Spannungabfalls darüber herbeiführt. Die Ändeiung des Spannungsabfalls über der Meßwicklung hat eine Verstimmung des Umsetzers und davon auch eine Verringerung seiner Empfindlichkeit zur Folge.
Darüber hinaus lösen die Änderung der Parameter des Prüflings, beispielsweise von dessen Durchmesser, oder dessen Radialverschiebungen im Umsetzer gleichfalls eine Änderung von zwischen der Erregerund Meßwicldung entstehenden parasitären Leitfähigkeiten aus. Derartige Änderungen haben auch eine Verstimmung des Umsetzers und dessen Empfind-Iichkeitsabfall zur Folge.
Infolge des Empfindlichkeitsabfalls nimmt die Genauigkeit der Prüfungsergebnisse ab, was bei der Prüfung eines Drahtes kleinen Durchmessers (unterhalb von 100 μπι) von besonderer Tragweite ist.
Der oben beschriebene Einfluß der Parameteränderung des Prüflings auf die Empfindlichkeit des Umsetzers zwingt zu einer periodischen Abstimmung der verstellbaren RC-Elemenie, was die Leitfähigkeit des Wirbelstromumsetzers herabsetzt und dessen Einsatz komplizierter macht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von beschriebenen bekannten Wirbelstromumsetzer, einen solchen zu schaffen, der eine höhere Empfindlichkeit und Leistungsfähigkeit besitzt.
Diese Aufgabe wird durch den im Anspruch 1 angegebenen Differenz-Durchlauf-Wirbelstromumsetzer gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes des Anspruchs 1 sind in den Unteransprüchen 2 und 3 angegeben.
Der oben beschriebene Umsetzer weist eine Reihe von Vorteilen gegenüber den bekannten Umsetzern auf.
Der Umsetzer besitzt eine hohe Empfindlichkeit und ist weitgehend unabhängig von den Änderungen der Parameter der Prüflinge und von deren Radialverschiebungen. Dies wird durch Anschaltung des Vierpols nuf an die Erregerwicklung erreicht. Hierbei wirken sich die Parameterveränderung des Prüflings und die mit dieser zusammenhängende Änderung des komplexen Widerstandes der Meßwicklung auf den Abgleichsgrad keineswegs aus, weil die Meßwicklung an den Vierpol nicht angeschaltet und folglich nicht belastet ist.
Zur selben Zeil kann man durch Einstellung der Parameter der passiven Elemente des an die Erregerwicklung angeschlossenen Vierpols eine Änderung der Potentiale der Erregerwicklung gegen Erde in der Weise erreichen, daß die Einwirkung der parasitären Leitfähigkeiten auf die Ausgangsspannung des Umsetzers minimal ist.
Dies vergrößert auch die Empfindlichkeit des Umsetzers und verbessert die Güte der Prüfung.
Darüber hinaus wird die Empfindlichkeitssteigerung durch die oben beschriebene Ausführung der ίο Meß- und Erregerwicklung gewährleistet.
Dies ist auf folgende Faktoren zurückzuführen: Aus der Physik ist bekannt, daß ein durch eine Erregerwicklung erzeugtes Magnetfeld im mittleren Querschnitt dieser Wicklung sehr homogen ist und mit steigendem Verhältnis der Länge eines Wicklungsteiles zum Durchmesser der Wicklung der Homogenitätsgrad zunimmt. Die Ausführung der Erregerwicklung in Form von zwei hintereinandergeschalteten Wicklungsteilen mit einem Verhältnis der Länge jedes Wicklungsteiles zum Durchmesser gleich drei und darüber gestattet es, ein homogenes Magnetfeld in der Prüfzone aufzubauen.
Die Ausführung der Meßwicklung in kurzer Form, wobei die Länge jedes Wicklungsieiles fünfmal kleiner aia die Länge eines Wicklungsteiles der Erregerwicklung ist, sowie deren Anordnung in der Mitte der Erregerwicklungsteile gestatten es, einen Prüfling zu prüfen, der in einem am meisten homogenen Teil des durch die Erregerwicklung erzeugten Magnetfeldes jo liegt. Dadurch bewirken die Axialverschiebungen des Prüflings keine Änderung der Flußverkettung der Meßwicklung und folglich auch deren elektromotorischer Kraft.
Der oben beschriebene Umsetzer ist leistungsfähiger und bequemer im Betrieb gegenüber den bekannten.
Dies wird durch den Wegfall der Notwendigkeit einer periodischen Abstimmung der Elemente des Vierpols bei Änderung der Parameter des Prüflings ·»« erreicht. Eine Änderung der genannten Parameter und folglich des komplexen Widerstandes der Meßwicklung beeinflußt in keiner Weise die Ausgangsspannung des Umsetzers, weil die Meßwicklung an den Vierpol nicht angeschlosser, ist.
μ Zur gleichen Zeit trägt ide oben beschriebene Abschwächung der Einwirkung der parasitären Leitfähigkeiten auf die Ausgangsspannung des Umsetzers zur Abschwächung der Einwirkung der Parameteränderung des Prüflings und seiner radialen Verschie-)0 bungen im Umsetzer auf die Ausgangsspannung über die parasitären Kapazitäten zwischen dem Prüfling und der Erreger- und der Meßwicklung bei.
Das Merkmal b) des Kennzeichens des Patenanspruchs 1 ist für sich bekanntgeworden aus Z. Metallkünde, Band 45 (1954), Heft 4, S. 221-226, nämlich bei der Rißprüfung von Stahlhalbzeug mit dem magnetinduktiven (Wirbelstrom-)Verfahren die Verwendung eir^r »Selbstvtrgleichse-Spulenanordnung, bei der die Differenz der Sekundärspulenspannung zwischen bestimmten Bezirken des Pfüflinp zur Anzeige kommt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen einschließlich der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Differenz-Durchlauf-Wirbelstromumsetzer,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel der elektrischen Schaltung des Umsetzers,
Fig. 3 eine andere Variante der elektrischen Schaltung des Umsetzers.
Der Differenz-Durchlauf-Wirbelstromumsetzer von elektromagnetischen Eigenschaften eines Prülings in elektrische Spannung enthält induktiv gekoppelt eine Erregerwicklung 1 (Fig. 1) und eine Meßwicklung 2, innerhalb denen ein (nicht gezeigter) Prüfling verschoben wird. Die Erregerwicklung 1 ist in Form von zwei hintereinander und gleichsinnig geschalteten hohlen Wicklungsteilen 3 und 4 ausgeführt. Die Länge jedes Wicklungsteiles 3 (Fig. 2) und 4 ist dreimal größer als der Durchmesser des Wicklungsteiles. Eine derartige Ausführung der Erregerwicklung 1 gewährleistet die Homogenität eines durch sie erzeugten Magnetfeldes.
Die Meßwicklung 2 (Fig. 1) ist gleichfalls in Form von zwei hintereinandergeschalteteten hohlen einlagigen wickiungsteiien 5 und ö ausgeführt. Die Wicklungsteile 5 und 6 (Fig. 2) sind gegeneinandergeschaltet, und ihr Verbindungspunkt ist geerdet.
Die Gegeneinanderschaltung der Wicklungsteile 5 und 6 ermöglicht die Erhaltung einer minimalen Spannung am Ausgang des Umsetzers bei der Anordnung in den den Wicklungsteilen 5 und 6 der Meßwicklung 2 entsprechenden Querschnitten des Umsetzers von Abschnitten des Prüflings mit gleichen Eigenschaften. Die Erdung des Verbindungspunktes der Wicklungsteile 5 und 6 der Meßwicklung 2 gestattet es, die Einwirkung von störenden und Ausgangsspannung des Umsetzers verzerrenden Induktionen in der Meßwicklung herabzumindern.
Die Meßwicklung 2 umschließt die Erregerwicklung 1 (Fig. 1) und ist entlang der Erregerwicklung 1 verschiebbar. Dies gestattet es, einen Grobabgleich des Umsetzers durch Änderung der Flußverkettung zwischen jedem Paar der Wicklungsteile 3 und 5 bzw. 4 und 6 der Wicklungen 1 bzw. 2 vorzunehmen.
Die Wicklungsteile 5 und 6 der Meßwicklung 2 sind kurz ausgeführt: die Länge jedes Wicklungsteiles 5. 6 ist fünfmal kleiner als die Länge des Wicklungsteiles 3, 4 der Erregerwicklung 1. Die Meßwicklungsteile 5 und 6 der Meßwicklung 2 sind ungefähr in der Mitte der entsprechenden Erregerwicklungsteile 3 und 4 der Erregerwicklung 1 angeordnet.
Diese Ausführung und Anordnung der Erregerund der Meßwicklung 1, 2 gestattet es, einen Prüfling zu prüfen, der in einem am meisten homogenen Teil des Magnetfeldes liegt, und damit die Empfindlichkeit des Umsetzers zu steigern und die Güte der Kontrolle zu erhöhen.
Parallel zur Erregerwicklung 1 ist ein passiver, in Form von zwei Gliedern 7 (Fig. 2) ausgeführter Vierpol geschaltet. Jedes Glied 7 enthält einen verstellbaren Abgleichkondensator 8 oder 9 und einen zu diesem parallelgeschalteten Potentiometerteil 10. Der Verbindungspunkt der Kondensatoren 8 und 9 sowie der Mittelabgriff des Potentiometers 10 sind geerdet. Das eine Glied 7 liegt zwischen einem der an die Erregerwicklung 1 angeschalteten Anschlüsse des Vierpols und Erde und das andere Glied 7 zwischen dem anderen der an die Erregerwicklung 1 angeschalteten Anschlüsse des Vierpols und Erde.
Bei einer anderen in Fig. 3 dargestellten Ausführungsvariante enthält der Vierpol auch zwei Glieder 11. Jedes Glied 11 enthält eine verstellbare Abgleichspule 12 bzw. 13 als Induktivität und ein mit dieser in Reihe liegendes Potentiometer 14. Die Mittelanzapfung des Potentiometers 14 liegt an Erde. Die Glieder 11 sind in Analogie zu den oben beschriebenen Gliedern 7 (Fig. 2) geschaltet.
Die oben beschriebenen Ausführungen des Vierpols und dessen Anschluß nur an die Erregerwicklung 1 sorgen für eine Empfindlichkeitserhöhung beim Differenz-Durchlauf-Wirbelstromumsetzer und für deren Unabhängigkeit von den Änderungen der Parameter der Prüflinge und von deren Radialverschiebungen. Zur selben Zeit weist der oben beschrie-
" bene Umsetzer eine hohe Leistungsfähigkeit auf und ist einfach im Betrieb dank des Wegfalls einer periodischen Abstimmung der Elemente 8(Fig. 2). 9,10 und
12 (Fig. 3), 13, 14 des Vierpols bei einer Parameteränderung des Prüflings. Dies wird durch den oben
i'i beschriebenen Ausschluß der Einwirkung der genannten Parameteränderung auf die Empfindlichkeit des Umsetzers erreicht.
Vor Beginn der Arbeit des Dilterenz-Durchlaul-Wirbelstromumsetzers wird dieser zwecks Pegelsen-
-'" kung der aufgrund einer Nichtidentität der Konstruktion der Erregerwicklung 1 und der Meßwicklung 2 und deren elektrischer Parameter entstehenden unabgeglichenen Komponente des Ausgangssignals abgestimmt. Beim Vorabgleich des Umsetzers werden die
r< Wicklungsteile 5 (Fig. 1) und 6 der Meßwicklung 2 in der Mitte der Wicklungsteile 3 bzw. 4 der Erregerwickiiing 1 angeordnet, während die Abgleichkondensatoren 8 (Fig. 2) und 9 und das Potential 10 oder die Induktivitätsspulen 12 und 13 (Fig. 3) und das
in Potentiometer 14 von der Erregerwicklung 1 abgeschaltet werden. Durch Änderung der Windungszahl der Wicklungsteile 5 und 6 der Meßwicklung 2 wird ein Grobabgleich des Umsetzers erzielt. Dann wird durch Verschiebung der Wicklungsteile 5, 6 der Meß-
r> wicklung 2 längs der Erregerwicklung 1 ein Feinabgleich des Umsetzers vorgenommen. Bei der Verschiebung der Meßwicklung 2 längs der Erregerwicklung 1 ändert sich die Flußverkettur.g der Wicklung 2 stufenlos, was auch eine höhere Abgleichgenauigkeit
κ des Umsetzers erhalten läßt. Bei Gleichheit der Flußverkettung der Wicklungsteile 5 und 6 der Meßwicklung 2 tritt am Ausgang des Umsetzers eine Verstimmungsspannung auf, die durch eine Nichtidentität der parasitären Leitfähigkeiten zwischen der Erreger-
j-, wicklung 1 und der Meßwicklung 2 hervorgerufen wird.
Bei der Scharfabstimmung des Umsetzers werden an die Erregerwicklung 1 die Abgleichkondensatoren 8 (Fig. 2), 9 und das Potentiometer 10 oder die
-,o Induktivitätsspulen 12,13 (Fig. 3) und das Potentiometer 14 angeschlossen. Durch Änderung des Kapazitätswertes der verstellbaren Kondensatoren 8 (Fig. 2) und 9 und die der Lage des Schiebers des Potentiometers 10 oder durch Änderung des Kapazitätswertes der verstellbaren Spulen 12 (Fig. 3) und
13 und die der Lage des Schiebers des Potentiometers
14 erreicht man eine minimale Verstimmungsspannung des Umsetzers. Sowohl bei Änderung des Kapazitätswertes der Abgleichkondensatoren 8 (Fig. 2), 9
μ und der der Lage des Schiebers des Potentiometers 10 als auch bei Änderung der Induktivität der Spulen 12 (Fig. 3), 13 und der der Lage des Schiebers des Potentiometers 14 ändern sich die Potentiale der Wicldunesteüe 3.4 der Erregerwicklung 1 gegenüber dem Erdungspunkt.
Gerade das erlaubt es, die durch die parasitären Leitfähigkeiten zwischen der Meßwicklung 2 und der Erregerwicklung 1 hervorgerufenen Spannungen
der Wicklungsteile 5, 6 der Meßwicklung 2 abzugleichen.
Infolge der oben beschriebenen Abstimmung des Umsetzers unterschreitet dessen Ausgangsspannung beim Durchgang eines fehlerfreien Abschnitts des Prüflings durch den Umsetzer das 10~5- bis 10~6fache de elektromotorischen Kraft an einem der Wicklungsteile 5, 6 der Meßwicklung 2.
Der Differenz-Durchlauf-Wirbelstromumsetzer arbeitet wie folgt.
Der Wechselstrom der Erregerwicklung 1 (Fig. 1) baut ein maggnetisches Wechselfeld innerhalb des Umsetzersauf. Hierbei werden in einem innerhalb des Umsetzers befindlichen Prüfling aus leitendem Material Wirbelströme induziert. Die Verteilung und die Dichte der Wirbelströme über den Prüfling hängen von geometrischen und elektrophysikalischen Parametern des Prüflings, beispielsweise vom Durchmesser des Prüflings, dessen spezifischer Leitfähigkeit, magnetischer Permeabilität und dem Vorhandensein von Fehlern bei diesem, ab. Hierbei wird die Ausgangsspannung des Umsetzers ab. Hierbei wird die Ausgangsspannung des Umsetzers durch eine Differenz der Eigenschaften von in den der Verteilung der Wicklungsstelle 5, 6 der Meßwicklung 2 entsprechenden Querschnitten angeordneten Abschnitten des Prüflings bestimmt, weil die Wicklungsteile 5, 6 in Gegenreihenschaltung liegen.
Bei einer Axialverschiebung des Prüflings innerhalb des Umsetzers wird die Ausgangsspannung des Umsetzers entsprechend Variationen von Eigenschaften des Prüflings in seiner Längsrichtung modu
liert.
Der oben beschriebene Differenz-Durchlauf-Wirbenstromumsetzer weist eine hohe Empfindlichkeit und Leistungsfähigkeit auf. Aus der oben beschriebenen Arbeitsweise des Umsetzers geht klar hervor, daß er mr Gütekontrolle von längsdimensionierten Prüflingen aus leitendem Material bei hoher Qualität der Kontrolle erfolgreich eingesetzt werden kann.
Zum Unterschied von den bekannten Wirbelstromumsetzern erlaubt er, eine zuverlässige Gütekontrolle eines Drahtes kleinen Durchmessers, wa·- bishcr erhebliche Schwierigkeiten bereitete. Die Schwierigkeit bei der Gütekontrolle eines Drahtes kleinen Durchmessers besteht darin, daß die durch das Vorhandensein eines Fehlers im Draht kleinen Durchmessers hervorgerufene Änderung der Ausgangsspannung des Umsetzers äußerst klein gegenüber der Spannung eines Wicklungsteiles 5. 6 der Meßwicklung 2 ist. Dies ist auf einen geringen Ausnutzungsfaktor des Wickelraumes des Umsetzers zurückzuführen. Die oben beschriebene Abstimmung des Umsetzers gewährleistet aber einen hohen Ausgleichsgrad des Umsetzers, bei dem die Verstimmungsspannung unterhalb von l(rsbis 10 6 der elektromotorischen Kraft an einem Wicklungsteil 5, 6 der Meßwicklung 2 liegt. Der Abgleichsgrad bleibt konstant auch bei Änderung der Parameter des Drahtes, wie z. B. des Durchmessers oder der spezifischen elektrischen Leitfähigkeit, sowie bei radialen Ver-Schiebungen des Drahtes während der Prüfung. Gerade das gestattet eine zuverlässige Gütekontrolle eines Drahtes kleinen Durchmessers.
Hierzu 1 Blatt Zeichnuncen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Differenz-Durchlauf-Wirbelstromumsetzer zur Defektoskopie von länglichen Prüflingen aus elektrisch leitenden Werkstoffen, der induktiv gekoppelt gegenseitig verschiebbar und ineinander angeordnet eine Erreger- und eine Meßwicklung, innerhalb denen der Prüfling verschiebbar ist, und einen passiven Vierpol mit vier Anschlüssen enthält, der in Form von zwei Gliedern aus verstellbaren Impedanz-Elementen ausgeführt ist und der je einen Anschluß an den Enden der Erregerwicklung besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß
a) je einer der beiden zuletzt genannten Anschlüsse des Vierpols zu einem der zwei Vierpol-Glieder (7) gehört, während der jeweils verbleibende Anschluß der zwei Glieder (7) as Erde liegt,
b) in an sich bekannter Weise die Meß- und die Erregerwicklung (1,2) aus je zwei hintereinandergeschalteten Wicklungsteilen (3,4 bzw. 5, 6) ausgeführt sind, von denen die beiden Wicklungsteile (3, 4) der Erregerwicklung (1) gleichsinnig und diejenigen (5, 6) der Meßwicklung (2) gegeneinander geschaltet sind, und
c) die Länge jedes Wicklungsteiles (3, 4) der Erregerwicklung (1) den Durchmesser des Wicklungsteiles (3, 4) mindestens dreifach übertrifft, v/ährenJ. die Länge jedes Wicklungsteiles (£, 6) der Meßwicklung (2) die Länge des Wicklung teiles (3, 4) der Erregerwicklung (1) mindestens fünffach unterschreitet.
2. Umsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der zwei Glieder (7) parallel geschaltete, verstellbare RC-Elemente (8, 9, 10) enthält (Fig. 2).
3. Umsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der zwei Glieder (H) in Reihe geschaltete, verstellbare RC-Elemente (12-14) enthält (Fig. 3).
DE2556643A 1975-12-16 1975-12-16 Differenz-Durchlauf-Wirbelstromumsetzer Expired DE2556643C3 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2556643A DE2556643C3 (de) 1975-12-16 1975-12-16 Differenz-Durchlauf-Wirbelstromumsetzer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2556643A DE2556643C3 (de) 1975-12-16 1975-12-16 Differenz-Durchlauf-Wirbelstromumsetzer

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2556643A1 DE2556643A1 (de) 1977-06-30
DE2556643B2 true DE2556643B2 (de) 1979-11-08
DE2556643C3 DE2556643C3 (de) 1980-07-24

Family

ID=5964543

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2556643A Expired DE2556643C3 (de) 1975-12-16 1975-12-16 Differenz-Durchlauf-Wirbelstromumsetzer

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2556643C3 (de)

Also Published As

Publication number Publication date
DE2556643C3 (de) 1980-07-24
DE2556643A1 (de) 1977-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69919723T2 (de) Induktiver magnetischer Sensor mit mehreren enggekoppelten Wicklungen
DE2600206A1 (de) Wirbelstromgenerator zur materialpruefung
DE202013011690U1 (de) Messwiderstand
WO1998059216A9 (de) Wirbelstromsensor
EP3312600A1 (de) Leitfähigkeitssensor und verfahren zur bestimmung der elektrischen leitfähigkeit eines flüssigen mediums
EP2027430A1 (de) Verfahren zum bestimmen der schichtdicke einer elektrisch leitfähigen beschichtung auf einem elektrisch leitfähigen substrat
DE3336783A1 (de) Wirbelstromsonde mit unterscheidung zwischen fehler/rausch-signal
DE2735214C2 (de) Meßkopf zum kontinuierlichen Messen der magnetischen Eigenschaften eines sich bewegenden Materialbandes
DE3815009C2 (de)
DE102013222523A1 (de) Wirbelstromsonde und Wirbelstrom-Prüfgerät
DE102017215722B4 (de) Einrichtung zur Messung von Kommutierungsströmen schnell schaltender Halbleiterbauelemente
DE2701857C2 (de)
DE102013216019A1 (de) Mehrschicht-Wirbelstromsonde, Verfahren zur Herstellung einer Mehrschicht-Wirbelstromsonde und Prüfgerät mit Mehrschicht-Wirbelstromsonde
DE2556643C3 (de) Differenz-Durchlauf-Wirbelstromumsetzer
DE1959406A1 (de) Wirbelstrommessvorrichtung
DE2723999A1 (de) Einrichtung zur messung der standhoehe von elektrisch leitenden fluessigkeiten
DE932029C (de) Verfahren zur Bodenuntersuchung durch Messung der AEnderung der elektrischen Eigenschaften der von einem Bohrloch durchdrungenen Erdschichten
DE2115437C3 (de) Verfahren zur berührungslosen Leitfähigkeitsmessung
DE102005040858B4 (de) Vorrichtung zum Erfassen von elektromagnetischen Eigenschaften eines Prüfgegenstands
DE4328712A1 (de) Verfahren und Einrichtung zum Prüfen von langgestreckten Gegenständen ggf. mit von der Kreisform abweichendem Querschnitt
DE3127455C2 (de) Spulenanordnung zur Wirbelstromprüfung von Objekten mit ebenen oder gekrümmten Oberflächen
DE4443464C2 (de) Spulenanordnung
DE102008027525A1 (de) Wirbelstromsonde
DE4326766C2 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zum Betreiben eines Winkel- oder Wegsensors
DE19752497C2 (de) Wirbelstromsensor

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee