DE2936737C2 - Vorrichtung zum US-Prüfen von Blechen - Google Patents

Vorrichtung zum US-Prüfen von Blechen

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DE2936737C2 DE2936737A DE2936737A DE2936737C2 DE 2936737 C2 DE2936737 C2 DE 2936737C2 DE 2936737 A DE2936737 A DE 2936737A DE 2936737 A DE2936737 A DE 2936737A DE 2936737 C2 DE2936737 C2 DE 2936737C2
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Description

trollierbar eingestellt und an die jeweilige Prüfangabe angepaßt werden können. So bewirkt zum Beispiel die Erhöhung der Mittenfrequenz von 2 auf 5 MHz eine deutliche Steigerung der PrüfempfindiichkeiL
Die Sendespannung wird über einen Leistungsverstärker (4) an alle Sendepufferverstärker (3) geführt, deren elektrische Eigenschaften eine sichere Entkopplung der Prüfkanäle bewirken. Toleranzen der elektrischen Prüfkopfeigenschaften sowie Prüfkopfdefekte führen zu keiner Beeinträchtigung in Nachbarkanälen. Niedrige Ausgangsimpedanzen der Sendepufferverstärker (3) ermöglichen eine maximale Leistungsanpassung an die verwendeten Sendeprüfköpfe (1), von denen über Freiwasserstrahlen die Ultraschallwellen an das zu prüfende Blech (19) angekoppelt werden.
Nach Durchgang der Schallwellen durch das Blech (19) und einer eventuell durch Blechinhomogenitäten verursachten Dämpfung, werden sie über Freiwasserstrahlen den Empfangsprüfköpfen (2) zugeführt, von denen sie nach Rückwandlung in elektrische Signale zu den Empfangseinheiten (6) gelangen.
Die Signaiwege von den Ausgängen der Sendeverstärker (3) bis zu den Eingängen der Empfangseinheiten (6) lassen sich durch eine Kontrollogik (7) rechnerkontrollierbar überbrücken, wobei auch Umschaltungen auf Empfangseinheiten (6) anderer Prüfkanäle möglich sind. Durch diese Schaltungsmöglichkeiten können mit Hilfe von Diagnoseprogrammen spezifische Anlagedaten ermittelt und Anlagefehler lokalisiert werden.
In den Empfangseinheiten (6) sind wegen des erforderlichen Dynamikumfanges logarithmische Verstärker (8) vorgesehen. Die Hüllkurven der logarithmierten Signale werden in Amplituden — Demodulatoren (9) gewonnen und Minimumspeichem (10) zugeführt, welche durch Synchronisation mit dem Prüftaktgeber (13) für einen Takt die Minimalwerte der Amplitudenhüllkurven speichern. Die Minimaiwertc werden in Analog/Digitalwandlern (11) digitalisiert
Gemäß F i g. 1 werden diese Digitalwerte dem Rechner (12) zur Weiterverarbeitung zugeführt. Durch Vergleich dieser Werte mit bei einen Justiervorgang auf gleiche Weise gewonnenen Sollwerten ist eine objektive Bewertung der Prüfergebnisse gewährleistet.
Gemäß F i g. 2 wird der Sollwertvergleich zwischen dem Absolutwertspeicher (14) und dem Sollwertspeieher (16) in der Fehlerbewertung (15)durchgeführt. Das Ergebnis dieses Vergleichs wird dem Rechner (12) entweder als Differenzwert oder als ja/nein-Aussage übermittelt
Gemäß F i g. 3 wird der Sollwertvergleich in der Fehlerbewertung (15) durch einen Komperator (17) auf eine ja/nein-Aussage reduziert und über eine statistische Entstörung (18) dem Rechner (12) übermittelt. Hierdurch wird eine Datenreduzierung erreicht, die den Aufwand für den Rechner, insbesondere bei hoher Anzahl von Prüfkanälen, mindert.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 benachbarten Kanälen beeinträchtigen. Patentansprüche: Auf der Empfangsseite werden an den den Empfangsprüfköpfen nachgeschalteten linearen Verstärkern die
1. Vorrichtung zum US-Prüfen von Blechen nach Prüfempfindlichkeit der einzelnen Kanäle ohne Kon-
dem Durchschallungsverfahren, bestehend aus Sen- s trolle der absoluten Empfindlichkeit durch den Bediener
de- und Empfangsprüfköpfen, die auf verschiedenen eingestellt Dadurch ist in einzelnen Prüfkanälen eine
Seiten des Bleches unter Einschaltung eines An- erhöhte Anfälligkeit gegen äußere Störungen aufgrund
kupplungsmittel wie Wasser angeordnet sind und möglicher geringer Absolutpegel gegeben. Außerdem
einer Einheit zur Erzeugung der Sendespannung, unterliegt der Einstellvorgang den subjektiven Einflüs-
Einheiten zum Empfang der Durchschallungsampli- io sen des Bedieners.
tude und deren Bewertung und Anzeige, dadurch Die Bewertung in den einzelnen Prüfkanälen erfolgt
gekennzeichnet, daß die Einheit zur Erzeu- durch den Empfänger nachgeschalteten ja/nein-Diskri-
gung der Sendespannung zwei Signalquellen (5), die minatoren, die an allgemein übliche Registriergeräte an-
zusammen eine frequenzmodulierte Sendespannung geschlossen sind. Eine Auswertung der Durchschal-
erzeugen, einen nachgeschalteten Leistungsverstär- is lungsamplituden ist somit nicht möglich,
ker (4) und mit dessen Ausgang verbundene paralle- Aufgabe der Erfindung ist es, die Vorrichtung zum
Ie Senderkanäle mit je einem Sendepufferverstärker US-Prüfen von Blechen nach dem Durchschallungsver-
(3) und einem Sendeprüfkopf (1) aufweist, wobei die fahren so auszubilden, daß eine automatische Justierung
Sendespannung hinsichtlich ihrer Mittenfrequenz, möglich ist
ihres Modubnonshubes. ihrer Modulationsfrequenz 20 Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch
H und ihrer Amplitude programmierbar auf bestimmte die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebe-
H Werte einstellbar ist. nen Merkmale. Eine vorzugsweise Weiterbildung ergibt
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- sich aus dem Unteranspruch.
jj- zeichnet, daß die Sendespannung eine Mittenfre- In den Zeichnungen sind Blockschaltbilder für eine
p quenz von 5 MHz und einen Modulationshub von 2s erfindungsgemäße Anlage dargestellt Es zeigt
. plus/minus 100 kHz und eine .Viodulationsfrequenz Fig. 1 ein« Anlage fijr eine rechnergesteuerte Bewer-
r| von 1 kHz aufweist. tung der digitalisierten Minimalamplituden,
ί'ς F i g. 2 eine Anlage für eine rechnergesteuerte Bewer-
:jj tung der Ergebnisse der Sollwertvergleiche (ja/nein
j| 30 oder Differenz),
if« F i g. 3 eine Anlage für eine rechnergesteuerte Bewer-
|| Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum US-Prü- tung der statistisch entstörten ja/nein-Aussagen.
■'■* fen von Blechen nach dem .Durchschallungsverfahren In F i g. 1 sind in regelmäßigen Abständen über die
gemäß dem Oberbegriff des Patcntap pruchs 1. Breite des Bleches (19) Sendepriifköpfe (1) und Emp-
Ein Verfahren dieser Art ist aus »materials evalua- 35 fangsprüfköpfe (2) angeordnet Die Prüfköpfe (1) sind
tion« (April 1975, S. 73—80) bekannt. Im Einzelnen wer- über Sendepufferverstärker (3) und einen Leistungsver-
den hierin die Grundlagen der Durchschallungstechnik stärker (4) mit programmierbaren Signalgeneratoren (5)
erörtert, aber auch ein gesteuerter Empfindlichkeitsab- verbunden und an den Rechner (12) angeschlossen. Alle
gleich über die Regelung der Senderausgangsspannung. Empfangsköpfe (2) sind jeweils mit einer rechnerkon-
Aus der DE-OS 19 52 380 ist ein Verfahren zur Funk- 40 trollierten und -programmierbaren Empfangseinheit (6)
tionskontrolle von einem, auf einem Vorlaufkörper be- verbunden. Die Sendepufferverstärker (3) sind über ei-
findlichen Ultraschall-Wandlerpaar bekannt, wobei der ne Kontrollogik (7) anwählbar an die Empfangseinheit
Ultraschallimpuls vom Sende- in den Empfangsprüfkopf (6) angeschlossen. Die Empfangseinheiten (6) bestehen
geleitet wird. aus einem logarithmischen Verstärker (8), einem Ampli-
Die Überbrückung der Ultraschallstrecke um eine re- 45 tudendemodulator (9), einem Minimumspeicher (10) und
lative Schwächemessung durchzuführen, ist aus »The einem Analog/Digitalwandler (11) und sind mit dem
Riview of Scientific Instruments« (Vol.37, no. 10, Oct. Prüftaktgeber(13)unddem Rechner(12)verbunden.
1966, p. 1345—1349) bekannt und ferner ist auch Digita- An dem Rechner (Ϊ2) sind ein Terminal (20) und ein
lisierung von Ultraschallsignalen aus »Fachberichte Drucker (21) angeschlossen.
Hüttenpraxis Metallverarbeitung« (1978, Heft 12, 50 In einer abgewandelten Anlage, Fig.2, besitzen die S. 1049—1056) zu entnehmen. Empfangseinheiten (6) außer dem logarithmischen Ver-Üblicherweise erfolgt die Prüfung von Blechen im stärker (8), dem Amplitudendemodulator (9), dem Mini-Durchschallungsverfahren mit Freiwasserstrahlankopp- mumspeicher (10) und dem Analog/Digitalwandler (11) lung getrennter Sende- und Empfangsprüfköpfe mit noch einen Absolutwertspeicher (14), eine Fehlerbewer-2MHz Dauerschall, der zur Vermeidung stehender 55 tung(15) und einen Sollwertspeicher (16).
Wellen mit plus/minus 50 kHz Frequenzhub und einer In der unter F i g. 3 dargestellten Anlage ist die Feh-Modulationsfrequenz von 200 Hz frequenzmoduliert lerbewertung (15) mit einem Komparator (17) oder mit wird. Die hiermit erzielbare Prüfempfindlichkeit erfüllt einem Komparator (17) und nachgeschalteter statistihäufig nicht die gestiegenen Anforderungen an das Feh- scher Entstörung (18) zu verstehen,
lernachweisvermögen. 60 Für die erfindungsgemäße US-Prüfung wird das Zur Anregung der Sendeprüfköpfe wird die erzeugte Blech im Durchschallungsverfahren mit Freiwasser-Sendespannung über passive Netzwerke an die Sende- strahlankopplung in bekannter Weise mit Sender- und prüfköpfe geführt. Durch die Toleranzen der elektri- Empfängerprüfköpfen, die über die gesamte Breite des sehen Prüfkopfeigenschaften (Eingangsimpedanz. Reso- Bleches angeordnet sind, durchschallt,
nanzfrcqucnz usw.) entstehen Fehlanpassungcn. die zu t-5 Mittels zweier programmierbarer Signalgeneratoren iiiiii-rM.liiedlii.hen l'rüfeiiipfincllichkeiien in den cin/.el- (5) wird die frequcnzniodulicrtc Sendespannung er-MLMi Prüfkanälen führen. Ebenso kann ein nicht erkann- zeugt, deren Parameter wie Amplitude, Mittenfrequenz, tcr Defekt eines Prüfkopfes die Prüfempfindlichkeit in Frequenzhub und Modulationsfreauenz rechnerkon-
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