DE2608040C3 - - Google Patents
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/24—Probes
- G01N29/2412—Probes using the magnetostrictive properties of the material to be examined, e.g. electromagnetic acoustic transducers [EMAT]
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- G01L9/0001—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means
- G01L9/0008—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means using vibrations
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- G—PHYSICS
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Überprüfen des Haltbarkeitszustandes von Waren in hermetisch
verschlossenen Behältern, deren Deckel aus einem ferromagnetische!! Material bestehen und bei denen
zwischen Deckel und Ware ein Zwischenraum ist, in dem ein bestimmter Unter·» oder Oberdruck herrschen
soll, bestehend aus einer im Bereich eines ausgewählten Frequenzspektrums ein magnetisches Wechselfeld er^
zeugenden Gebereinrichtung, die einen Frequenzgene^ rator, einen Verstärker und einen Elektromagneten hat,
und einer Empfängereinrichtung, die als Eingangsstufe ein Mikrofon hat, dem ein Verstärker, ein Bandpaß und
ein Frequenz/Gleichspannungswandler nachgeordnet ist, wobei die Geber- und Empfängereinrichtung über
den Deckel eines hermetisch verschlossenen Behälters gekoppelt werden.
Stand der Technik
Eine Anordnung der vorbeschriebenen Art ist durch die US-PS 32 90 922 bekannt. Bei dieser Prüfanordnung
to wird stillschweigend vorausgesetzt, daß alle in Ordnung
befindlichen Konservenbehälter einen Innendruck haben, der die Deckel mit oder angenähert mit der
vorgegebenen Resonanzfrequenz schwingen läßt Die Praxis hat jedoch geze/gt, daß Behälter, die in den
rjutbereich fallen, je nach den gegebenen Verhältnissen
und Anforderungen Innendruckdifferenzen aufweisen können, die eine Resonanzfrequenzverschiebung bis zu
1 kHz hervorrufen. Die meisten dieser Behälter würden durch die Anordnung gemäß dieser Druckschrift als
fehlerhaft zurückgewiesen, da sie erstens nicht auf der ihnen eigenen Frequenz erregt würden, so daß die
abgegebenen akustischen Schwingungen schon stark gedämpft wären. Zweitens würde ein Teil dieser
Behälter mit ihrer Resonanzfrequenz außerhalb des sehr schmalbandigen Bandpasses liegen. Weiterhin ist
eine Prüfanordnung durch die US-PS 38 02 252 (DE-OS 23 19 502) bekannt, <~>ei der der Behälterdeckel jeweils
einem magnetischen Kraftimpuls ausgesetzt wird, der dadurch in Schwingung gerät und akustische Wellen
erzeugt, die durch ein Mikrofon aufgenommen und einer Auswertung zugeführt werden. Dieses Verfahren setzt
auf der Empfängerseite kostspielige Selektionsschaltungen voraus, die die Anordnung unnötig kompliziert und
fehleranfällig macht und verteuert
Aufgabe und Lösung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die durch den Stand der Technik bekannten Anordnungen zum
Überprüfen des Haltbarkeitszustapies von Waren in
hermetisch verschlossenen Behältern dahingehend zu verbessern, daß bei automatischem Prüfungsablauf eine
Schlecht/Gut-Entscheidung mit stets gleicher, von den
Größenabmessungen der Behälter und der Einstellung des Schlecht/Gut- Kriteriums unabhängiger Empfindlichkeit
ermöglicht wird. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst Die
Unteransprüche zeigen vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes auf.
Vorteile
Die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß bei automatischem Überprüfungsablauf
eine Schlecht/Gut-Entscheidung mit stets gleicher, von den Größenabmessungen der Behälter und
der Einstellung des Schlecht/Gut-Kriteriums unabhängiger Empfindlichkeit ermöglicht wird, wobei sich der
technische Aufwand in vertretbaren Grenzen hält.
Beschreibung der Erfindung
Anhand von zwei Ausführungsbeispielen wird die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen nachfolgend
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 das Blockschaltbild eines ersten AusführüngS'
beispiels der erfindungsgemäßen Anordnung, bei der ein Rauschgenerator die Signalquelle der Gebereinrichtung
bildet
Fig.2 das Blockschaltbild eines zweiten Ausfüh*
rungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anordnungi bei
der ein Tonfrequenzgenerator die Signalquelle der Gebereinrichtung bildet
Die gebräuchlichsten Konservenbehälter bestehen entweder aus einem Blechbehälter, der sog. Weißblechdose,
oder einem Glasgefäß. Der Verschluß erfolgt durch einen den Behälter hermetisch abschließenden
Deckel aus einem ferromagnetischen Material, z. B. Stahlblech. Zwischen Deckel und Füllgut ist ein gewisser
Zwischenraum, in dem bei einwandfreier Beschaffenheit
des Konservenmhalts ein bestimmter Unterdruck herrscht Es wurde erkannt, daß das Maß des jeweils
herrschenden Unterdrucks ein Maß für den Haltbarkeitszustand der Konserve ist
Wie hinlänglich z. B. von instrumentensaiten bekannt
ist, bewirkt eine zunehmende Spannung eines Gegenstandes bei entsprechender Erregung ein Ansteigen der
Tonhöhe = Resonanzfrequenz. Diese physikalische Eigenschaft trifft auch auf die Deckel von Konservenbehältern
zu. Hierbei entsteht die Spannung durch den Unterdruck. Die nachfolgend beschriebenen Anordnungen
machen sich diesen Effekt zu Nutze, indem sie mittels einer Gebereinrichtung den Deckel dey jeweiligen
Konservenbehälters auf elektromagnetischem Wege in Schwingung versetzen und über eine
auswertende Empfängereinrichtung aus der Höhe der Deckelresonanzfrequenz eine Gut/Schlecht-Entscheidung
treffen.
Beim ersten Ausführungsbeispiel, wie es F i g. 1 in schematischer Blockdarstellung zeigt, ist als Signalquelle
der Gebereinrichtung ein Rauschgenerator 1 vorgesehen, der vorzugsweise weißes Rauschen erzeugt
Dieser Rauschgenerator 1 ist über ein Bandpaßfilter 2 an einen Leistungsverstärker 3 angeschlossen,
dessen Ausgangssignal an der Spule 4 eines Elektromagneten 4/5 liegt Das Bandpaßfilter 2 schränkt das
Rauschspektrum auf den zur Prüfung notwendigen Bereich von z. B. 800 bis 3500 Hz ein. Der Kern des
Elektromagneten 4/5 befindet sich in einem geringen Abstand über dem Deckel 6 eines zu überprüfenden
Konservenbe^älters 7. Das vom Elektromagneten 4/5 abgegebene Wechselfeld, das dem eingeschränkten
Rauschspektrum entspricht wirkt auf den Deckel 6 ein und erregt diesen vorzugsweise auf der Resonanzfrequenz.
Je nach dem, welcher Unterdruck im Konservenbehälter 7 herrscht, schwankt die Resonanzfrequenz
innerhalb gewisser Grenzen.
Der Elektiomagnet 4/5 stellt für den Leistungsverstärker
3 eine nahezu rein induktive Last dar, da der Abstand zum Deckel 6 für den magnetischen Fluß
verhältnismäßig groß ist. Dadurch nimmt der den Elektromagneten 4/5 erregende Strom mit zunehmender
Frequer-z annähernd linear ab, so daß auch die magnetische Feldstärke mit höher werdender Frequenz
entsprechend abnimmt Es ist aus technischen Gründen anzustreben, daß oer Deckel 6 über den ganzen
Freuqenzbereich eine möglichst gleich starke Erregung erfährt Diese-, wird dadurch erreicht, daß der
Dämpfungsverlauf des Bandpaßfilters 2 so eingestellt ist, daß dieser im Durchlaßbereich mit zunehmender
Frequenz derart linear abnimmt daß der den Magneten 4/5 erregende Strom und damit das den Deckel 6
erregende Magnetfeld nahezu konstant ist. Dieses kann durch eine geeignete Bemessung des Bandpaßfilters 2
oder mehrere C/R-Glieder erreicht werden.
In unmittelbarer Nachbarschaft des Elektromagneten 4/5 ist, ebenfalls dicht ober dem Deckel 6, ein Mikrofon
8 angeordnet Dieses Mikrofon bildet die Eigangsstufe der auswertenden Empfängereinrichtung. Es nimmt die
durch die Erregung des Deckels 6 erzeugten akustischen Schwingungen auf und gibt sie als elektrische Signale an
eine Resonanzfrequenzmeßstufe weiter. Diese besteht aus einem Verstärker mit nachgeschaltetem Frequenz/
Gleichspannungswandler 10 und einem Schwellenschalter 11. Auf den Eingang des Frequenz/Gleichspannungswandlers
10 gelangt somit ein verstärktes Rauschsignal, dessen Amplituden um die Resonanzfrequenz
des Deckels 6 des gerade zu überprüfenden Konservenbehälters 7 stark angehoben sind. Der
Frequenz/Gleichspannungswandler 10 ist so ausgebildet,
daß er eine in der Höhe von der maximalen Amplitude im angebotenen Rauschsigna! abhängige
Gleichspannung abgibt In den Frequenz/Gleichspannungswandler
10 ist ein Bandpaßfilter integriert Dieses begrenzt den Durchlaßbereich des Frequenz/Gleichspannungswandlers
auf den Frequenzbereich, der zwischen der unteren Grenzfrequenz des Bandpaßfilters
2 und der Grenzfrequenz liegt die das Entscheidungskriterium für »Gut« oder »ScHecht« bei dem
Prüfvorgang bildet Alle in diesem iiurchlaßbereich
auftretenden Resonanzfrequenzen zeigen an, daß der Unterdruck in dem zugehörigen Konservenbehälter
unterhalb eines Grenzwertes liegt und die Konserve somit nicht mehr als gut anzusehen ist Die in diesen
Fallen vom Freuqenz/Gleichspannungswandler 10 abgegebenen
Gleichspannungen gelangen auf den nachgeordneten Schwellenschalter 11. Die Empfindlichkeit
dieses Schalters ist mittels eines Potentiometers 12 einstellbar. Sein Schwellwert ist dabei so eingestellt daß
der Schwellenschalter 11 nur anspricht, wenn ein Resonanzfall im Durchlaßbereich des Bandpaßfilters
auftritt Die Schaiterfunktion kann zum Betätigen einer Signaleinrichtung 13 dienen oder einen Steuervorgang
auslösen, der z. B. bewirkt, daß der betreffende Konservenbehälter aussortiert wird.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2, in der die mit F i g. 1 funktionsgleichen Teile gleiche
Bezugszeichen haben, ist anstelle eines Rauschgenerators 1 ein Tonfrequenzgenerator 15 vorgesehen, dessen
Frequenz durch einen weiteren Generator 16, z. B. einen Sägezahngenerator, in dem zur Überprüfung notwendigen
Bereich von beispielsweise 800 bis 3500 Hz gewobbelt wird. Der Generator 16 ist so eingeitellt, daß
bei einer Überprüfung im Durchlauf, z. B. am Fließband, dieser Frequenzbereich während der Zeit, in der sich der
Konservenbehälter 7 unter dem Elektromagneten 4/5 befindet, mindestens einmal durchfahren wird.
Weil der Tonfrequenzgenerator 15 nur die zur Prüfung notwendigen Frequenzen erzeugt, ist kein
Bandpaßfilter 2 (Fig. 1) zur Einengung des Frequenzbandes
am Eingang des Leistungsverstärkers 3 notwen dig. Es genügt somit ein i'requenzabhängiges Glied 17,
dessen Dämpfung in dem zur Prüfung vorgesehenen Frequenzbereich annähernd linear mit der Frequenz
abnimmt Dieses frequenzabhängige Glied 17 kann z. B. · aus einem oder mehreren C/R-GIiedern bestehen und
bewirkt, wie zu F i g. 1 beschrieben, eine gleich starke Erregung des Dinkels 6 über den eingestellten
Frequenzbereich.
Die Erkennung einer fehlerhaften Konserve erfolgt durch eine Einrichtung, die mit der zu Fig. 1
beschriebenen Empfangseinrichtung identisch ist. Eine Wiederholung erübrigt sich daher. Lediglich die
Signalform, mit der die Resonanzfrequenzmeßstufe angesteuert wird, ist eine andere. Im vorliegenden Fall
besteht diese aus einer Folge diskreter Frequenzen.
Zum Einstellen der vorbeschriebenen Anordnungen
auf verschiedene Arten von Konservenbehältern bzw, Deckelarten ist es zweckmäßig, das Entscheidungskriterium
des Frequenz/Gleichspannungswandlers 10 stelig oder in Stufen veränderbar zu machen.
Für die gleichzeitige Prüfung mehrerer Konservenbe^
hälter 7, z. B. am Fließband, können an einen Leistungsverstärker 3 mehrere Elektromagneten 4/5
angeschlossen werden, von denen jeder einen Deckel 6 erregt. Die von den Deckeln 6 erzeugten akustischen
Schwingungen lassen sich dann von einem oder mehreren Mikrofonen 8 erfassen und in der beschriebenen
Weise auswerten. Hierzu ist wahlweise eine oder eine Anzahl von Anordnungen mit je einem Verstärker
9, einem Ffequenz/Gleichspartnüngswandlef 10 Und
einem Schwellenschalter It vorzusehen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Anordnung zum Überprüfen des Haltbarkeitszustandes
von Waren in hermetisch verschlossenen Behältern,, deren Deckel aus einem ferromagnetischen
Material bestehen und bei denen zwischen Deckel und Ware ein Zwischenraum ist, in dem ein
bestimmter Unter- oder Überdruck herrschen soll, bestehend aus einer im Bereich eines ausgewählten
Frequenziipektrums ein magnetisches Wechselfeld erzeugenden Gebereinrichtung, die einen Frequenzgenerator,
einen Verstärker und einen Elektromagneten hat, und einer Empfängereinrichtung, die als
Eingangsstufe ein Mikrofon hat, dem ein Verstärker, ein Bandpaß und ein Frequenz/Gleichspannungswandler
nachgeordnet ist, wobei die Geber- und Empfängereinrichtung über den Deckel eines
hermetisch verschlossenen Behälters gekoppelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die
GebereinricHung so ausgebildet ist, daß das erzeugte magnetische Wechselfeld im Bereich eines
ausgewählten Frequenzspektrums eine nahezu konstante Amplitude besitzt, daß der dem Frequenz/
Gleichspannungswandler (10) zugeordnete Bandpaß einen Durchlaßbereich hat, der zwischen der unteren
Grenzfrequenz des Bandpaßfilters (2) der Gebereinrichtung und einer oberen Grenzfrequenz liegt, die
das Schlecht/Gut-Kriterium des Prüfvorganges bildet, und daß dem Frequenz/Gleichspannungswandler
(10) ein Schwellenschalter (11) nachgeordnet
ist
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gebs_Teinric:/tung einen Rauschgenerator
(1) und einen B^ndpaßfilter (2) umfaßt, das
so ausgebildet ist, daß die Dämp! ng im Durchlaßbereich derart mit steigender Frequenz abnimmt, daß
die Erregung des Elektromagneten (4/5) annähernd konstant ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gebereinrichtung einen Tonfrequenzgenerator
(13) hat, dessen Frequenz durch einen zweiten Generator (16) im Bereich des
ausgewählten Frequenzspektrums gewobbelt wird, daß zwischen dem Tonfrequenzgenerator (15) und
dem Verstärker (3) ein frequenzabhängiges Glied (17) angeordnet ist, dessen Dämpfung im Bereich des
ausgewählten Frequenzspektrums derart mit steigender Freuqenz abnimmt, daß die Erregung des
Elektromagneten (4/5) annähernd konstant ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Grenzfrequenz des Frequenz/Gleichspannungswandlers
(10) stetig oder in Stufen veränderbar ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762608040 DE2608040B2 (de) | 1976-02-27 | 1976-02-27 | Anordnung zum Überprüfen des Haltbarkeitszustandes von Waren in hermetisch verschlossenen Behältern |
CH213277A CH632596A5 (en) | 1976-02-27 | 1977-02-21 | Arrangement for testing the state of durability of goods in hermetically sealed containers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762608040 DE2608040B2 (de) | 1976-02-27 | 1976-02-27 | Anordnung zum Überprüfen des Haltbarkeitszustandes von Waren in hermetisch verschlossenen Behältern |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2608040A1 DE2608040A1 (de) | 1977-09-01 |
DE2608040B2 DE2608040B2 (de) | 1978-10-05 |
DE2608040C3 true DE2608040C3 (de) | 1979-06-07 |
Family
ID=5971055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19762608040 Granted DE2608040B2 (de) | 1976-02-27 | 1976-02-27 | Anordnung zum Überprüfen des Haltbarkeitszustandes von Waren in hermetisch verschlossenen Behältern |
Country Status (2)
Country | Link |
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CH (1) | CH632596A5 (de) |
DE (1) | DE2608040B2 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1588563A (en) * | 1978-02-07 | 1981-04-23 | Hajime Industries | Ultrasonic system for container inspection |
FR2417768A1 (fr) * | 1978-02-17 | 1979-09-14 | Hajime Industries | Installation pour l'inspection de recipients en vue de la verification de qualite du contenu |
-
1976
- 1976-02-27 DE DE19762608040 patent/DE2608040B2/de active Granted
-
1977
- 1977-02-21 CH CH213277A patent/CH632596A5/de not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH632596A5 (en) | 1982-10-15 |
DE2608040A1 (de) | 1977-09-01 |
DE2608040B2 (de) | 1978-10-05 |
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