DE2623892B2 - Verfahren zum Bewerten von Ultraschall-Signalen in Ultraschall-Prüfgeräten für die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung - Google Patents
Verfahren zum Bewerten von Ultraschall-Signalen in Ultraschall-Prüfgeräten für die zerstörungsfreie WerkstoffprüfungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bewerten von Ultraschall-Signalen in Ultraschall-Prüfgeräten für
die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung durch Grenzwertvergleich, bei dem die Ultraschall-Signale vor dem
Vergleich zu logarithmischen digitalen Amplitudenwerten mit zugeordneter Takt-Blenden-Adresse verarbeitet
werden.
Für die Bewertung von Ultraschall-Amplituden sind verschiedene Arten von Geräten und Anlagen bekannt,
in welchen die Bewertung nach unterschiedlichen Verfahren erfolgt. Bei den herkömmlichen Ultraschall-Prüfgeräten
wird die Bewertung mit Hilfe von vorgegebenen analogen oder digitalen Grenzwerten
vollzogen, mit denen die analogen oder digitalen Ultraschall-Signale verglichen werden. Bei diesen
Geräten ist für jeden Signalerwartungsbereich (Blende, Zeittor) innerhalb eines Prüftaktes eine Auswerteeinrichtung
erforderlich, die ein eigenes Grenzwertsignal bei Überschreiten oder Unterschreiten des eingestellten
Grenzwertes ausgibt. Dies ist technisch aufwendig und umständlich.
Bei bekannten Ultraschall-Geräten anderer Art beruht die Signalbewertung auf der Differenzbildung
zweier analoger oder digitaler Ultraschall-Signale und anschließendem Vergleich dieser Differenz mit vorgegebenen
Grenzwerten. Bei Über- oder Unterschreitung dieser Grenzwerte werden Grenzwertsignale ausgegeben.
Mit diesen bekannten Geräten können jedoch nur zwei Amplitudenwerte je Prüftakt verglichen werden,
wie z.B. bei dem Verfahren nach der deutschen Auslegeschrift 22 26 172 der höchste, im Fehlererwartungsbereich
durchgelaufene impuls und das Rückwandecho, beide als digitale Werte. Aufgrund der
gemessenen Laufzeit des maximalen Fehlerechos wird dessen Tiefenausgleichs-Korrekturwert mit Hilfe eines
Fehlerkennlinien-Speichers ermittelt Der Wert für das
Rückwandecho wird von einem anderen Kennlinien-
H) Speicher geliefert, der so programmiert ist, daß als
Adresse die Blechdicke eingegeben wird. Die Kennlinien-Korrekturwerte dienen zur Voreinstellung eines
Relationszählers, welcher die Differenz des maximalen Fehlerechos und des Rückwandechos digital in dB
darstellt. Die Fehlerdiskriminierung erfolgt über Digital-Komparatoren.
Dabei wird der Relationswert mit von Hand oder Rechner digital gesetzten Schwellwerten
verglichen und bei Überschreiten des Schwellwertes in der jeweiligen Komparatorstufe auf Fehler erkannt.
Dieses bekannte Verfahren gestattet somit die Ausgabe
der Grenzwertsignale erst am Prüftaktende. Es ist auch nur auf Bleche und ähnliche Prüflinge anwendbar.
Eine weitere Generation von rechnergesteuerten Anlagen nimmt die Bewertung von Ultraschall-Amplitüder,
nach einem Software-Programm vor. Hierbei ist jedoch aufgrund der begrenzten Daten und der
Übernahmegeschwindigkeit des Rechnerr. eine aufwendige Speichereinrichtung erforderlich, in der die
verschiedenen Amplitudenwerte zunächst seriell abge-
jo speichert werden müssen, damit der Rechner sie parallel
übernehmen kann. Durch diese Maßnahme ist eine zeitliche Verzögerung der Bewertung um mindestens
einen Prüftakt nicht zu vermeiden.
Der Erfindung hat die Aufgabe zugrunde gelegen, ein
j) universell anwendbares Verfahren zum Bewerten von
Ultraschall-Amplituden durch Grenzwertvergleich zu schaffen, bei dem es mit verringertem technischen
Aufwand möglich ist, den Grenzwertvergleich für Signale mehrerer Blenden je Takt durchzuführen und
die Grenzwertsignale bereits am Blendenende auszugeben.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die logarithmischen digitalen
Amplitudenwerte mit zwei frei programmierbaren Grenzwerten pro Blende verglichen werden, bei deren
Über- oder Unterschreitung noch im gleichen Prüftakt Grenzwertsignale ausgegeben werden, wobei die
Grenzwerte abhängig gemacht werden von den Amplitudenwerten, die innerhalb vorgewählter Blendenbereiche
bei vorherigen Prüftakten gemessen werden.
Die Vorgabe von zwei frei programmierbaren Grenzwerten je Blende bietet die Möglichkeit, aus
mehreren Blenden eines Taktes durch Software-Programmierung eine Bezugsamplitude zu bestimmen, mit
der mehrere Amplituden anderer Blenden des gleichen Taktes oder anderer Takte mit unterschiedlichen
Grenzwerten verglichen werden können.
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der
ho Unteransprüche.
Die Erfindung ist in der nachstehenden Beschreibung anhand eines Blockschaltbildes einer Einrichtung zur
Durchführung des Verfahrens zum Bewerten von Ultraschall-Signalen durch Grenzwertvergleich erläu-
h5 tert.
Bei der einfachsten Art der Durchführung des Verfahrens enthält die Einrichtung einen Vergleicher 1,
in dem mit der jeweils zugeordneten Takt-Blenden-
Adresse jeweils zwei Grenzwerte GAC und CAD je Blende vorgegeben sind. Am Vergleicher 1 stehen die zu
bewertenden logarithmischen digitalen Ultraschall-Amplituden mit den dazugehörenden Takt-Blenden-Adressen
an. Diese Amplitudenwerte USM bzw. — bei voraufgegangener Kennlinienausgleichskorrektur —
USKM mit den Adressen werden von einer Ultraschall-Meßwerterfassungseinrichtung
(nicht dargestellt) mit logarithmischen Hauptverstärkern und Analog-Digital-Wandler
ausgegeben. Sie werden im Vergleicher 1 den mit gleicher Adresse anstehenden Grenzwerten CAC
und CAD zugeordnet und mit diesen verglichen. Nach Durchführung des Vergleichs mit den zwei Grenzwerten
werden bei deren Über- oder Unterschreitung im gleichen Prüftakt entsprechende Grenzwert-Signale
SGACund SGAD ausgegeben.
In einer weiter entwickelten Einrichtung kann das Verfahren so durchgeführt werden, daß die Differenz
zwischen den als Bezugsamplituden anstehenden Amplitudenwerten USMB einer definierten Blende und
den anstehenden Amplitudenwerten USM bzw. USKM der anderen Blenden gebildet und anschließend die so
erhaltenen Differenzwerte mit zwei vorgegebenen Grenzwerten GAC und GAD verglichen werden. Die
Bezugsamplituden USMB werden in einem Speicher 2 abgespeichert. In einem diesem riachgeschalteten
Subtrahierer 3 werden die Amplitudenworte der anderen Blenden nacheinander von der abgerufenen
Bezugsamplitude USMB abgezogen. Die so erhaltenen Amplituden-Differenzwerte USDB bzw. USKDB werden
dem Vergleicher 1 zugeführt, in dem sie mit den zwei vorgegebenen Grenzwerten GAC und CAD
verglichen werden.
Um zu verhindern, daß bei Abschattung der Bezugsamplitude durch eine Amplitude einer anderen
Blende eine falsche Amplitude im Speicher 2 abgespeichert wird, ist eine Signallogik 5 vorgesehen, die ein
durch direkten Grenzwertvergleich einer zeitlich vor der Bezugsamplitude auftretenden Amplitude ermittel-
tes direktes Grenzwertsignal so verarbeitet, daß der
Speicher 2 für die Aufnahme einer neuen Amplitude gesperrt wird. Durch diese Maßnahme wird gewährleistet,
daß die zu bewertenden Amplitudenwerte stets nur auf die letzte, nicht durch andere Ultraschall-Signale
gestörte Bezugsamplitude bezogen werden.
Die gemäß der Erfindung vorgeschlagene Differenzbildung zwischen Bezugsamplitude und Bewertungsamplitude
ersetzt die bei den herkömmlichen Prüfgeräten erforderliche laufzeitabhängige Verstärkungsregelung
mittels Stellgeräten, deren Bedienung somit durch einen automatisch ablaufenden Vorgang ersetzt werden
konnte, für den es keiner Stellgeräte bedarf.
Der Überwachung der Bezugsamplituden dient ein weiterer Speicher 6, der während eines Testschrittes für
die Dauer des anstehenden Schreibbefehls die Amplitudenwerte eines Testprüflir.gs mit gleichen Takt-Blenden-Adressen
wie die späteren Bezugsamplituden als Referenzamplituden USMR abspeichert. Die Referenzamplituden
werden während der Prüfung mittels der Takt-Blenden-Adresse vom Subtrahierer 3 abgerufen,
der laufend eine Differenzbildung zwischen Referenzamplitude USMR und Bezugsamplitude USMB durchführt.
Die dabei anfallenden Differenzwerte USDR werden dem Vergleicher 1 zugeführt, in dem sie mit den
zwei vorgegebenen Grenzwerten verglichen werden. Bei Über- oder Unterschreitung der Grenzwerte wird
ein Signal mit entsprechender Takt-Blenden-Adresse ausgegeben. Durch diese Maßnahme ist eine Überwachung
der gesamten vorgeschalteten Prüfelektronik möglich, da jeder Defekt innerhalb der Prüfköpfe, der
Ankopplung oder der Elektronik zu einer Schwächung oder einem Ausfall der Bezugsamplitude führt.
Die Programmierung der Takt-Blenden-Adressen für die zu bewertenden Amplituden, die Bezugsamplitude,
die Referenzamplitude und das der Signal-Logik 5 zugeführte Grenzwert-Signal erfolgt in einer Programmierung
4.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Verfahren zum Bewerten von Ultraschall-Signalen in Ultraschall-Prüfgeräten zur zerstörungsfreien
Werkstoffprüfung durch Grenzwertvergleich, bei dem die Ultraschall-Signale vor dem Vergleich
zu logarithmischen digitalen Amplitudenwerten mit zugeordneter Takt-Blenden-Adresse verarbeitet
werden, dadurch gekennzeichnet, daß die logarithmischen digitalen Amplitudenwerte (HSAi,
USMK, USDB bzw. USKDB) mit zwei frei programmierbaren Grenzwerten (GAC, GAD) pro
Blende verglichen werden, bei deren Über- oder Unterschreitung noch im gleichen Prüftakt Grenzwertsignale
ausgegeben werden, wobei die Grenzwerte abhängig gemacht werden von den Amplitudenwerten,
die innerhalb vorgewählter Blendenbereiche bei vorherigen Prüftakten gemessen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß statt der zu vergleichenden digitalen
Amplitudenwerte Differenzen zweier digitaler Amplitudenwerte aus unterschiedlichen Blendenbereichen
mit entsprechend frei programmierbaren Grenzwerten verglichen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzen zwischen den jeweils
entsprechenden Amplitudenwerten eines Testkörpers und des Prüflings gebildet werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übernahme
einer Amplitude, aufgrund welcher der Grenzwert programmiert werden soll, dann nicht
erfolgt, wenn außerhalb des zugehörigen Blendenbereichs im gleichen Prüftakt eine weitere Amplitude
einen ebenfalls frei programmierbaren Grenzwert über- oder unterschreitet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19762623892 DE2623892B2 (de) | 1976-05-28 | 1976-05-28 | Verfahren zum Bewerten von Ultraschall-Signalen in Ultraschall-Prüfgeräten für die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762623892 DE2623892B2 (de) | 1976-05-28 | 1976-05-28 | Verfahren zum Bewerten von Ultraschall-Signalen in Ultraschall-Prüfgeräten für die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung |
Publications (3)
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ID=5979194
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19762623892 Granted DE2623892B2 (de) | 1976-05-28 | 1976-05-28 | Verfahren zum Bewerten von Ultraschall-Signalen in Ultraschall-Prüfgeräten für die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung |
Country Status (1)
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---|---|
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Families Citing this family (8)
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DE2917539C2 (de) * | 1979-04-30 | 1982-11-18 | Krautkrämer, GmbH, 5000 Köln | Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung von Ungänzen |
DE2939617C2 (de) * | 1979-09-29 | 1986-02-06 | Edotronik Gesellschaft für Elektronik-Systeme mbH & Co Optoelektronik KG, 8000 München | Vorrichtung zur schnellen und verzerrungsfreien Umwandlung der von einem Detektor erzeugten analogen Ultraschallprüfsignale in digitale Signale |
DE3012774C2 (de) * | 1980-04-02 | 1983-04-07 | Roeder, Eckhard, Dipl.-Ing., 2820 Bremen | Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von Bauteilen |
EP0074457B2 (de) * | 1981-09-10 | 1991-03-27 | Hoesch Aktiengesellschaft | Messverfahren zur Fehlerbestimmung in Schweissnähten |
DE3339984A1 (de) * | 1983-11-04 | 1985-05-23 | Endress U. Hauser Gmbh U. Co, 7867 Maulburg | Schall- bzw. ultraschall-entfernungsmessgeraet |
US5837899A (en) * | 1996-09-13 | 1998-11-17 | Combustion Enginineering, Inc. | Ultrasonic testing (UT) system having improved signal processing |
CN1113237C (zh) * | 1995-09-18 | 2003-07-02 | Abb燃烧工程核力公司 | 超声检测(ut)系统的信号处理 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE2226172C3 (de) * | 1972-05-30 | 1975-12-04 | Thyssen Niederrhein Ag Huetten- Und Walzwerke, 4200 Oberhausen | Verfahren zur Messung und Auswertung von Ultraschall-Prütimpulsen einer gewählten Impulsfolgefrequenz bei der Ultraschallprüfung von Blechen und ähnlichen Prüflingen nach dem Impuls-Echo-Verfahren |
-
1976
- 1976-05-28 DE DE19762623892 patent/DE2623892B2/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2623892A1 (de) | 1977-12-01 |
DE2623892C3 (de) | 1988-07-28 |
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