DE3422190A1

DE3422190A1 - Anordnung zur ermittlung von oberflaechenfehlern an ferromagnetischem gut

Info

Publication number: DE3422190A1
Application number: DE19843422190
Authority: DE
Inventors: Eugen Dipl.-Phys. Zürich Halter
Original assignee: Mecapec SA
Current assignee: Mecapec SA
Priority date: 1984-06-15
Filing date: 1984-06-15
Publication date: 1985-12-19

Description

BESCHREIBUNG
Anordnung zur Ermitttlung von Oberflächenfehlern an ferromagnetischem Gut Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Ermittlung von Oberflächenfehlern an ferromagnetischem Gut mit Hilfe des Streufluß-Magnetpulver-Verfahrens, wobei das Gut magnetisiert wird, unter Verwendung einer oder mehrerer Lichtquellen zur Beleuchtung eines ausgewählten Abschnitts des zu prüfenden Guts und einer diesem Abschnitt zugeordneten optischen Auswerteinrichtung.
Anordnungen dieser Art sind vor allem für Stahlwerke und Stahl verarbeitende Betriebe von großem Interesse, um Halbzeug vor der Weiterverarbeitung auf Oberflächenfehler zu prüfen und diese zu beseitigen bzw. bei groben Fehlern damit behaftete Teile aus dem Produktionsprozeß auszusortieren.
Für diese Zwecke hat sich das Streufluß-Magnetpulver-Verfahren bewährt, das in verschiedenen Abwandlungen bekannt ist. Bei allen mit Magnetpulver arbeitenden Verfahren besteht eine besondere Problematik hinsichtlich der Erkennung von mit Magnetpulver gekennzeichneten Oberflächenfehlern. Es sind verschiedene Vorschläge gemacht worden, um eine ausreichende Unterscheidung zwischen dem von einer Markierung und der angrenzenden unmarkierten Oberfläche reflektierten Licht zu erreichen. Alle bekannten Lösungen sind vor allem verhältnismäßig aufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Ermittlung von Oberflächen fehlern an ferromagnetischem Gut zu schaffen, mit der auf einfache Weise mit Magnetpulver markierte Oberflächenfehler erkannt werden können, um sie danach zu fixieren oder gleich zu beseitigen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen der Lichtquelle und dem ferromagnetischen Gut ein Polarisator zur Erzeugung linear polarisierten Lichts angeordnet und der optischen Auswertungseinrichtung ein Polarisationsfilter vorgeschaltet ist.
Eine optimale Wirkung wird erzielt, wenn die Polarisationsrichtungen des Lichts und des Polarisationsfilters senkrecht zueinander gewählt sind.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der optischen Auswertungseinrichtung zusätzlich ein Filter vorgeschaltet ist, dessen Farbe derjenigen des Hauptanteils des von der Lichtquelle erzeugten Lichts entspricht.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Aufwand wesentlich vermindert werden kann, was die Lichtquelle und die optische Auswert- einrichtung anbelangt. Außerdem kann auf das bisher übliche fluoreszierende Magnetpulver verzichtet und ein einfacheres Magnetpulver verwendet werden. Dadurch ist erst eine wirtschaftliche Prüfung von ferromagnetischem Gut bei höheren Temperaturen von beispielsweise 400 bis 600 cc möglich geworden.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.
In der Figur ist mit 1 das ferromagnetische Gut, hier ein Vierkantknüppel, bezeichnet. Dieser Knüppel wird in an sich bekannter Weise - beispielsweise berührungslos -magnetisiert und Magnetpulver auf seine Oberfläche gebracht (nicht dargestellt). So trägt die Oberfläche des Knüppels 1 an den Stellen Pulverraupen 2, die Fehler (z.B. Risse) aufweisen. Und das Erkennen dieser Fehler bzw. Pulverraupen ist mit der Anordnung nach der Erfindung auf einfache aber effektive Weise möglich.
Das ferromagnetische Gut 1 wird mit Hilfe einer Lichtquelle 3 in einem definierten Abschnitt 4 beleuchtet, in dem sich eine Pulverraupe 2 befindet. Der Lichtquelle 3 ist ein Polarisator 5 vorgeschaltet, um linear polarisiertes Licht 6 zu erzeugen. Dieses linear polarisierte Licht fällt auf die Oberfläche des Knüppels 1 und wird von dort reflektiert, und zwar als weiterhin linear polarisiertes Licht von der rißfreien, elektrisch leitenden Knüppeloberfläche, während das von der matten, elektrisch nicht leitenden Pulverraupe 2 reflektierte Licht unpolarisiert ist. Wird nun der optischen Auswerteinrichtung 7, beispielsweise eine Kamera, ein Polarisationsfilter 8 vorgeschaltet, so wird die polarisierte Komponente des von der Knüppeloberfläche reflektierten Lichts entsprechend dem Löschungsvermögen des Polarisationsfilters 8 (ca. 103) gedämpft, dagegen wird die unpolarisierte Komponente des reflektierten Lichts nur etwa um den Faktor 3 gedämpft. Eine optimale Wirkung wird erzielt, wenn die Polarisationsrichtungen des Lichts 6 und des Polarisationsfilters 8 senkrecht zueinander stehen.
Durch die starke Dämpfung des durch die Umgebung einer Pulverraupe 2 reflektierten polarisierten Lichts wird am Ausgang der optischen Auswerteinrichtung 7 eine gegenüber bekannten Systemen beträchtlich verbesserte Signalqualität erreicht, weil der Bildkontrast durch die beschriebenen Maßnahmen gesteigert wird.
Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Anordnung ist es nicht erforderlich, das übliche fluoreszierende Magnetpulver zu verwenden, was besonders von Interesse ist, wenn das ferromagnetische Gut 1 bei höheren Temperaturen (400-6000C) geprüft werden soll; bei hohen Temperaturen verwendbares Magnetpulver ist sehr teuer. - Ausschlaggebend ist lediglich, daß das Magnetpulver elektrisch nicht leitend ist. So kann z.B. Magnetpulver verwendet werden, dessen Körner mit einer dünnen Schicht aus Kunststoff überzogen sind. Die Farbe dieses Stoffes wird zweckmäßigerweise so gewählt, daß ein guter Kontrast zwischen Pulverraupen und der übrigen Fläche entsteht.
Die Lichtquelle 3 kann mit normalen Lampen bestückt werden. Die kostspieligen, Licht mit einem hohen UV-Anteil erzeugenden Lampen werden nicht benötigt.
Angesichts des hohen Bildkontrastes kann eine optische Auswerteinrichtung 7 gewählt werden, die eine wesentlich geringere Empfindlichkeit aufweisen muß als bei herkömmlichen Systemen.
Der Einfluß des Umgebungslichts kann vermindert werden, wenn der optischen Auswerteinrichtung 8 zusätzlich ein Filter 9 vorgeschaltet wird, das etwa die gleiche Farbe hat wie der Hauptanteil des von der Lichtquelle 3 erzeugten Lichts. Wird beispielsweise in der Lichtquelle 3 eine Natrium-Dampflampe verwendet, so wird der Auswerteinrichtung zweckmäßigerweise ein gelbes Filter 9 vorgeschaltet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Anordnung zur Ermittlung von Oberflächenfehlern an ferromagnetischem Gut mit Hilfe des Streufluß-Magnetpulver-Verfahrens, wobei das Gut magnetisiert wird, unter Verwendung einer oder mehrerer Lichtquellen zur Beleuchtung eines ausgewählten Abschnitts des zu prüfenden Guts und einer diesem Abschnitt zugeordneten optischen Auswerteinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Lichtquelle (3) und dem ferromagnetischen Gut (1) ein Polarisator (5) zur Erzeugung linear polarisierten Lichts (6) angeordnet und der optischen Auswertungseinrichtung (7) ein Polarisationsfilter (8) vorgeschaltet ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarisationsrichtungen des Lichts (6) und des Polarisationsfilters (8) senkrecht zueinander gewählt sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der optischen Auswertungseinrichtung (7) zusätzlich ein Filter (9) vorgeschaltet ist, dessen Farbe derjenigen des Hauptanteils des von der Lichtquelle (3) erzeugten Lichts entspricht.