DE2814125A1 - Verfahren zur zerstoerungsfreien werkstoffpruefung - Google Patents

Description

• Verfahren zur zerstörungsfreien Werkstoffprtlfung
• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur zerstörungafreien Werkstoffprüfung gemäß Oberbegriff des Anspruchs i und Vorriohtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Oberbegriff des Anspruchs 2 bzw. nach P 27 39 873.8-32. Das Verfahren soll durch eine automatische Kompensation verbessert werden, was erfindungsgemäß duroh ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und Vorriobtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 2 erfolgt.
• Die Abbildung seigt das vollständige Blooksohaltbild eines Mehrfrequenzgerätes, das nach dem in der Hauptanmeldung P 27 39 873.8-32 beschriebenen Verfahren arbeitet und das ein neues automatisohes Kompensationsnetzwerk (Nullabgleich) besitzt.
• Ein Funktionsgenerator liefert die Prüffrequenzen. Die Prequenseinstellung erfolgt über den VCO-Eingang. Über Potentiometer kann die Eingangs spannung und damit die Prüffrequenz kontinuierlich eingestellt werden.
• Es können wahlweise bis zu vier Prttffrequenzen fn vorgewählt werden. Die entsprechenden Steuerspannungen werden naoheinander über einen Nultiplexer eingespeist, der von einem Xaktgenerator (Steuereinheit) geschaltet wird. Die Anzahl der PrAffrequenzen und die Taktfrequenz können dabei vorgewählt werden.
• Neben der automatischen Umtaktung besteht die M5gliohkeit, die Prüffrequenzen von Hand weiterzusohalten. Die angewählte Prüffrequenz wird dann von einem Prequenzzähler digital angezeigt.
• Der Funktionsgenerator besitzt drei Ausgänge: - sinusförmige Spannung mit einstellbarer Amplitude, - sinusförmige Spannung mit konstanter Amplitude (sinref) 0 - cosinusförmige Spannung, die um 90 gegen die o.g. verschoben ist.
• Die erstgenannte Spannung ist die eigentliohe Prüfspannung, die über zwei Verbindungskabel auf die Prüfspulen gegeben wird. Die Prüfspulen werden von Stromquellen gespeist und über Kabeltreiber von der Zuleitungskapazität entkoppelt.
• Die Spulen können als Differenzspulen (räumlich fest miteinander verbunden) oder als Vergleichsspulen (eine Spule stationär) verwendet werden. Ebenso kann eine Spule weggelassen werden (Absolutmessung).
• Die an den beiden Spulen anliegenden Spannungen werden auf einen Differenzverstärker var mit einstellbarem Verstärkungsfaktor gegeben. Danaoh liegt die Prüfinformation, die im weiteren zu verarbeiten ist, vor.
• Die komplexe Spannung wird in Wirkanteil und Blindanteil aufgespalten. Dazu werden Multiplizierer x und anschließende 4efpässe TP verwandt. Die für die Multiplikation erforderlichen, um 900 phasenversohobenen Referenzspannungen liefert der Funktionsgenerator. Am Ausgang der Tiefpässe liegen parallel zwei Gleichspannungen vor, die proportional dem Wirk- und Blindanteil der Spulenimpedanz sind. Bezllgliob der Prüffrequenzen sind beide Spannungen seriell.
• Die weitere Verarbeitung gesohieht digital, zwei AD-Wandler ADC mit einer Auflösung von 12 bit werden eingesetzt.
• Der Nullabgletoh erfolgt mit Zwischenwertupeicherung und Subtraktion der gespeicherten Werte von den eigentlichen Prüfsignasen. Über Tastendruck werden als Funktion der Prüffrequenzen die gerade anstehenden Werte (Bezugpunkt) festgehalten. Die Impulse zur Anwahl der RAM-Adressen werden ebenao wie die Triggerimpulse für die AD-Wandler vom Taktgenerator abgeleitet.
• Nach dem Nullabgleich werden die Spannungen der beiden Kanäle digital angezeigt und können naoh DA-Wandlung DAC auf einem Oszillographen in der Impedanzdarstellung betrachtet werden.
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Claims (3)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zur zerstbrungsfreien Werkstoffprüfung naob dem Wirbelstromverfahren, wobei von einer gegenüber dem Prüfkörper bewegten Prüfspule bei einer oder mehreren Frequenzen ( z.B. 100-400 EHz) ein primäres magnetisohes Weohselfeld erzeugt wird, das in dem Prtfkörper Wirbelströme erzeugt,die ihrerseits ein sekundäres Feld erzeugen und die Impedanz naoh Wirk- und Blindanteil von einer Meßspule gemessen wird, wobei die Prüffrequenzen von einem spannungsgesteuerten Oszillator erzeugt,werden, daß die Gleiohspannungen zur Steuerung des Oszillators von einem Taktgenerator gesobaltet werden, und die Spannungen auf die Prüfspule gegeben werden und danaoh die gemessene Impedanz in einem Kanal mit der Sinusspannung und im anderen Kanal mit der um 90° phasenversohobenen Cosinus-Spannung multipliziert und ansohließend über einen Tiefpaß gefiltert wird (naoh Patentanmeldung P 27 39 873.8), d a d u r c h g e k e n n z e i o h n e t, daß zum verbesserten Erkennen der Impedanzänderungen, die gemessenen Werte der Jeweiligen Impedanz bei der Jeweiligen Prüffrequenz in einem Festwertspeicber gespeSohert werden, sodann die neuen Meßwerte von den gespeicherten Werten subtrahiert werden und somit eine Kompensation für Jeden Meßzyklus erzielt wird.
2. 2. Vorriohtung zur DurohfUhrung des Verfahrens naoh Anspruoh 1, wobei die Prüffrequenzen von einem spannungsgesteuerten Oszillator erzeugt werden, und die Gleichspannungen zur Steuerung des Oszillators von einem aktgenerator gesohaltet werden, und die Spannungen auf die Prüfspule gegeben werden und danaoh die gemessene Impedanz in einem Kanal mit der Sinusspannung und im anderen Kanal mit der um 900 phasenversohobenen Cosinus-Spannung multipliziert und anschließend über einen Tiefpaß gefiltert wird.

   d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß für jeden Kanal ein Analog-Digital-Wandler vorgesehen ist, duroh einen Sohalter die digitalisierten Werte in einem Festwertspeicber (RAM) gespeichert werden, in einem Subtrahierer die gespeicherten Werte von den neuen Werten subtrahiert werden.
3. 3. Vorriohtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruoh 2, da d u r c h gek e n n z e 10 b n e t, daß der Analog-Digital-Wandler und der Festwertspeicher von dem Taktgenerator gesohaltet werden.