DE3325281A1 - Verfahren und vorrichtung zur forlaufenden werkstoffpruefung an kontinuierlich bewegtem bandmaterial - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur forlaufenden werkstoffpruefung an kontinuierlich bewegtem bandmaterial

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Description

Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen
Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein Verfahren zur fortlaufenden, zerstörungsfreien Werkstoffprüfung an kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit vD bewegtem Bandmaterial, insbes.
Ji
an kontinuierlich bewegten Fördergurten, - wobei auf das bewegte Bandmaterial die Durchstrahlungsstrahlen einer Strahlenquelle gerichtet und ein von den Durchstrahlungsstrahlen erzeugtes Durchstrahlungsbild auf einen Fluoreszenzschirm sichtbar gemacht wird, - wobei Durchstrahlungsstrahlen in Bewegungsrichtung des Bandmaterials einen Strahlenkegel bilden, der auf dem Bandmaterial die Breite b aufweist. Die Breite b in Bewegungsrichtung des Bandes beträgt z. B. 60 cm. Quer zur Bewegungsrichtung entspricht sie zweckmäßigerweise der Bandbreite. Es mag sich bei dem Bandmaterial insbes. um Fördergurte handeln, die in Untertage-Betrieben arbeiten. Solche Fördergurte bewegen sich z. B. mit einer Geschwindigkeit von bis zu 7 m pro Sekunde.
Die Erfindung bezieht sich fernerhin auf eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens. Im Rahmen der (aus der Praxis) bekannten gattungsgemäßen Maßnahmen wird der Fluoreszenzschirm von einer Bedienungsperson beobachtet. Es ist nicht möglich, die Beobachtung gleichsam in Einzelbilder aufzulösen und diese unabhängig von der momentanen Beobachtung per Bildschirmbetrachtung oder automatisch auszuwerten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren so zu führen, daß eine Auflösung der Beobachtung in Einzelbilder und eine entsprechende Auswertung mittels Bildschirmbetrachtung oder durch automatische Bildauswertung möglich ist.
Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Strahlenquelle im Impulsbetrieb mit Strahlungspulsen einer Impulsdauer t_ bei einer Periodendauer T und damit vorgegebener Pulsfrequenz f betrieben wird, wobei die Impulsdauer tj so gewählt wird, daß v_t klein ist in bezug auf eine gewünschte Auflösung, wobei v„/f klein ist in bezug auf die Breite b des Strahlenkegels auf dem Bandmaterial in Bewegungsrichtung und wobei nach Maßgabe der Pulsfrequenz eine fortlaufende Folge von Durchstrahlungs-Ibildern auf dem Fluoreszenzschirm erzeugt wird, und daß die Durchstrahlungsbilder auf dem Fluoreszenzschirm mit Hilfe einer Videokamera aufgenommen und elektronisch gespeichert werden, die eben-'falls im Impulsbetrieb betrieben wird, und zwar synchron zum Impulsbetrieb der Strahlenquelle.
Im Rahmen der Erfindung kann mit einer Röntgenröhre als Strahlenquelle gearbeitet werden. Dann kann der Impulsbetrieb der Strahlenquelle dadurch erzeugt werden, daß eine entsprechende Sperrspannung in Form einer gepulsten Hochspannung angelegt wird. Auf ; ;diese Weise wird gleichsam mit Röntgenblitzen gearbeitet. Es beisteht aber auch die Möglichkeit, mit einem Gammastrahlenpräparat ials Strahlenquelle zu arbeiten. Dann wird der Impulsbetrieb zweckjmäßigerweise mit Hilfe einer rotierenden Blende erzeugt, die
i ■
Fenster für den Durchtritt der Strahlungspulse aufweist, während ■zwischen den Fenstern nach Maßgabe der Periodendauer eine Abschirmung erfolgt, Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die Impulsdauer tj im allgemeinen klein zur Periodendauer. Das kann ; für das Aufzeichnen der Durchstrahlungsbilder mit Hilfe der Videokamera ausgenutzt werden. Dazu lehrt die Erfindung, daß die einzelnen Durchstrahlungsbilder auf dem Fluoreszenzschirm nach Maßgabe der Periodendauer T von Durchstrahlungsbild zu Durch-
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Strahlungsbild gespeichert werden. Das kann mit den Hilfsmitteln j der modernen Elektronik ohne Schwierigkeiten verwirklicht werden.; Im allgemeinen wird man von jedem der Breite b des Strahlenkegels entsprechenden Bereich des bewegten Bandmaterials eine Mehrzahl I von Durchstrahlungsbildern aufnehmen, so daß im Ergebnis das '■ Bandmaterial im laufenden Betrieb mit der gewählten Auflösung ; vollständig durchstrahlt wird und folglich auf Fehler untersucht: !werden kann. Im Rahmen der Erfindung liegt es, die Durchstrah- ; lungsbilder auf dem Fluoreszenzschirm unter Zuhilfenahme einer j Bildverstärkung auf elektronischem Wege aufzuhellen. Grundsatz- ; lieh ist die Impulsdauer t]. bestimmt durch das gewünschte Auf- j lösungsvermögen von ca. 1 mm in Bewegungsrichtung des Band- j materials. Die Impulsdauer t übersteigt daher zweckmäßig ! 150 μβεσ nicht. Die Periodendauer T und damit die Pulsfrequenz f\ ;wird durch die Videokamera-Bildfolge von z. B. 25 Bildern pro I Sekunde bestimmt. Bei einem Röntgenblitz wird ein Bild ausge- i ;leuchtet. Durch eine Bildfolgefrequenz von 25 Hz ist zumeist
!hinreichende Überlappung gegeben (da z. B. bei einer Bandge- ' schwindigkeit von 7 m pro Sekunde nach einer Bandbewegung von
280 mm ein weiteres Bild aufgenommen würde).
Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß nach dem erfin- ! dungsgemäßen Verfahren die Durchstrahlung von bewegtem Band- \ material bei einer fortlaufenden, zerstörungsfreien Werkstoff- ! prüfung zu einer Folge von Einzelbildern aufgelöst wird, die ; einer Einzelbildauswertung mittels Bildschirmbetrachtung oder
durch automatische Bildauswertung unterworfen werden können. In- ; soweit führt das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Folge von ; Einzelbildern, wobei nichtsdestoweniger das Verfahren ohne '
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Schwierigkeiten so geführt werden kann, daß das Bandmaterial im laufenden Betrieb nach Maßgabe der Auflösung ausreichend genau vollständig auf Fehler untersucht werden kann. Von besonderem Vorteil ist die Tatsache, daß zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit bewährten Bauteilen und Aggregaten gearbeitet werden kann. Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dazu gekennzeichnet durch eine Röntgenröhre, einen Fluoreszenzschirm, gegebenenfalls einen Bildverstärker, eine Videokamera mit Aufzeichnungseinrichtung und durch eine Einrichtung für den Impulsbetrieb der Röntgenröhre sowie der Videokamera synchron zueinander.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert* Es zeigen in schematischer Darstellung
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 2 ein Diagramm, welches den Impulsbetrieb der Vorrichtung nach Fig. 1 erläutert.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem Röntgenapparat mit Röntgenröhre 1, · einem Fluoreszenzschirm 2, einem Bildverstärker 3, einer Videokamera 4 und einer nachgeschalteten Aufzeichnungseinrichtung 5 für die von der Videokamera 4 aufgenommenen Bilder. Die Videokamera 4 und die Röntgenapparatur 1 sind über eine Einrichtung ; zur Erzeugung eines Impulsbetriebes gekoppelt. Sie werden synchron gepulst. Zwischen der Röntgenröhre 1 und dem Fluoreszenz-
Andrejewslci, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen
schirm 2 bewegt sich kontinuierlich das Bandmaterial 7, welches
einer fortlaufenden, zerstörungsfreien Werkstoffprüfung im bewegten Zustand zu unterwerfen ist. Es mag sich dabei um einen
kontinuierlich bewegten Fördergurt in einem Untertage-Betrieb
'handeln. Das bewegte Bandmaterial 7 bewegt sich mit der Geschwindigkeit Vn, diese Geschwindigkeit wurde in Fig. 1 eingezeichnet. Man erkennt, daß auf das bewegte Bandmaterial 7 die
Durchstrahlungsstrahlen der im Ausführungsbeispiel als Röntgenröhre gewählten Strahlenquelle 1 gerichtet sind. Die Strahlenquelle 1 wird im Impulsbetrieb mit Strahlungspulsen einer Impulsdauer tj bei einer Periodendauer T und damit vorgegebener
Pulsfrequenz f betrieben. Die Impulsdauer tx sowie die Periodendauer T und der damit gegebene Zusammenhang sind in Fig. 2 dargestellt worden, wo auf der Abszisse die Zeit und auf der Ordi- I nate die Intensität der Durchstrahlungsstrahlen dargestellt ist. j Die Auslegung ist so getroffen, daß die Impulsdauer tj so ge- j wählt ist, daß v_t als Produkt klein ist in bezug auf die Auf- : lösung (ζ, B, 1 mm) und Vn/f klein ist in bezug auf die in Be- wegungsrichtung gemessene Breite b des Strahlenkegels auf dem ! Bandmaterial 7, Es wird so nach Maßgabe der Pulsfrequenz eine : fortlaufende Folge von Durchstrahlungsbildern auf dem Fluoreszenz schirm 2 erzeugt. Die Durchstrahlungsbilder werden auf dem [ Fluoreszenzschirm 2 mit Hilfe einer Videokamera 4 aufgenommen !
und elektronisch gespeichert. Ein Bildverstärker 3 ist zwischen- j geschaltet. Die Videokamera 4 wird ebenfalls im Impulsbetrieb J betrieben, und zwar synchron zum Impulsbetrieb der Strahlen- i quelle 1. Von jedem der Breite b des Strahlenkegels 8 entspre- j chenden Bereich des bewegten Bandmaterials 7 wird eine Mehrzahl j von Durchstrahlungsbildern aufgenommen, die sich folglich über- |
Andrejewsld, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen
lappen. Folglich kann das bewegte Bandmaterial 7 im laufenden Betrieb mit der Genauigkeit der Auflösung vollständig auf Fehler untersucht werden. Die Auswertung erfolgt durch Einzelbildauswertung der mit Hilfe der Videokamera 4 gespeicherten Bilder . !mittels Bildschirmbetrachtung oder durch automatische Bildausiwertung.
- Leerseite -

Claims (1)

  1. Andregewski, Horske <k Panner
    Diplom-Physiker
    Dr. Walter Ändrejewski
    Diplom-ingenieur
    Dr.-Sng. Manfred Honke
    Diplom-Physiker
    Dr. Karl Gerhard Masch
    Anwaltsakte:
    60 35 9/kb-
    4300 Essen !,Theaterplatz 3, Postf. 100254
    12. Juli 1983
    Patent- und Hilfsgebrauchsmusteranmeldung
    Rheinis ch-Westfälis eher
    .Technischer Überwachungs-Verein e.V.
    Steubenstraße 5 3
    4300 Essen 1
    Verfahren und Vorrichtung zur fortlaufenden, zerstörungsfreien Werkstoffprüfung an * ~~ntinuierlich bewegtem Bandmaterial
    Patentansprüche:
    Verfahren zur fortlaufenden, zerstörungsfreien Werkstoffprüfung an kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit νΏ bewegtem Bandmateria insbes. an kontinuierlich bewegten Fördergurten, - wobei auf das bewegte Bandmaterial die Durchstrahlungsstrahlen einer Strahlenquelle gerichtet und ein von den Durchstrahlungsstrahlen erzeugtes Durchstrahlungsbild auf einem Fluoreszenzschirm sichtbar gemacht wird, - wobei die Durchstrahlungsstrahlen in Bewegungsrichtung des
    copy
    Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen
    Bandmaterials einen Strahlenkegel bilden, der auf dem Bandmaterial die Breite b aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenquelle im Impulsbetrieb mit Strahlungspulsen einer Impulsdauer t,. bei einer Periodendauer T und damit vorgegebener Pulsfrequenz f betrieben wird,
    wobei die Impulsdauer tT so gewählt ist, daß vDtT
    J. Jj X
    klein ist in bezug auf eine gewünschte Auflösung, wobei vß/f klein ist in bezug auf die Breite b des Strahlenkegels auf dem Bandmaterial in Bewegungsrichtung und wobei nach Maßgabe der Pulsfrequenz eine fortlaufende Folge von Durchstrahlungsbildern auf dem Fluoreszenzschirm erzeugt wird,
    und daß die Durchstrahlungsbilder auf dem Fluoreszenzschirm mit Hilfe einer Videokamera aufgenommen und elektronisch gespeichert werden, die ebenfalls im Impulsbetrieb betrieben wird, und zwar synchron zum Impulsbetrieb der Strahlenquelle.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer Röntgenröhre als Strahlenquelle gearbeitet wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Gammastrahlenpräparat als Strahlenquelle gearbeitet wird.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Durchstrahlungsbilder auf dem Fluoreszenzschirm nach Maßgabe der Periodendauer T von Durchstrahlung sbild zu Durchstrahlungsbild gespeichert werden.
    Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen
    ■5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß von jedem der Breite b des Strahlenkegels in Bewegungsrichtung entsprechenden Bereich des bewegten Bandmaterials eine Mehrzahl von Durchstrahlungsbildern gespeichert wird.
    6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1, 2 sowie 4 und 5, gekennzeichnet durch eine Röntgenröhre (1), einen Fluoreszenzschirm (2), gegebenenfalls einen Bildverstärker (3), eine Videokamera (4) mit Aufzeichnungseinrichtung (5) und durch eine Einrichtung (6) für den Impulsbetrieb der Röntgenröhre (1) sowie der Videokamera (4) synchron zueinander.
DE3325281A 1983-07-13 1983-07-13 Verfahren und Vorrichtung zur fortlaufenden, zerstörungsfreien Werkstoffprüfung an kontinuierlich bewegtem Bandmaterial Expired DE3325281C2 (de)

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