DE3703655A1 - Akustischer daempfungsdetektor fuer zerstoerungsfreie materialpruefungen - Google Patents
Akustischer daempfungsdetektor fuer zerstoerungsfreie materialpruefungenInfo
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Description
Gegenstand der Erfindung ist ein akustischer Dämpfungsdetektor nach einem
neuen Prinzip, mit dem sich Strukturen aus bestimmten Werkstoffen zerstö
rungsfrei prüfen lassen und verdeckte Schäden, z. B. Rißbildung, Korrosion,
Wassereinschlüsse, Klebefehler, Materialabtrag und -änderungen nachgewie
sen werden können. Dieser Dämpfungsdetektor eignet sich besonders für
Strukturen aus faserverstärkten Kunststoffen und mehrschichtigen Kompositen.
Die derzeitige Geräteauslegung erfolgte speziell im Hinblick auf die Impact
schäden an CFK-Strukturen, ist aber auch zur sensiblen Ortung von nachzu
weisenden Versteifungen geeignet. Damit eröffnen sich auch Anwendungen in
anderen Bereichen, z. B. Bausubstanzprüfung u. a.
Bei allen bisher bekannten Verfahren und Geräten, die auf der Erfassung
der mechanischen Impedanz und/oder Resonanz beruhen und mit ähnlichen oder
gar der gleichen Sonde arbeiten (AFD = Acoustic Flaw Detector, Fokker-
Bond Tester) wird stets eine periodische Spannung zur Anregung des Senders
erzeugt und die direkte Empfangsspannung hinsichtlich Amplitude und Phasen
lage bewertet.
Die bisher bekannten Geräte erfordern eine aufwendige Schaltungstechnik;
Handhabung und Ergebnisbewertung sind schwierig.
Die Erfindung hat zum Ziel, ein Prüfgerät zu entwickeln, das wesentlich
kleiner, leichter, handlicher ist und die Bewertung vereinfacht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zur Anregung
des Senders notwendige Wechselspannung nicht wie bisher üblich in einer
Oszillatorschaltung, sondern in einem geregelten, rückgekoppelten, se
lektiven Verstärker erzeugt wird.
Dadurch wird eine bedeutende Schaltungsvereinfachung errreicht, da der
Frequenzgenerator mit seinen hohen, störenden Spannungen entfällt.
Durch die weit geringeren Spannungen und Ausgangsleistungen kann das
Prüfgerät nach Anspruch 1 wesentlich leichter und handlicher ausgeführt
werden, selbst für Akku-Betrieb.
Entfallen können auch so aufwendige Baueinheiten wie z. B. Mitlauffilter,
hier genügt ein einfaches selektives Bandfilter.
Darüber hinaus bedarf es auch der komplizierten Bewertung von Amplitude
und Phasenlage nicht mehr, nachdem die Selbsterregung für eine feste Pha
senlage sorgt und als einzige Anzeigengröße die Größe der Verstärkungs
steuerspannung dienen kann.
Wird auf die Regelspannung verzichtet und manuell die Verstärkung so kri
tisch eingestellt, daß im "GUT"-Bereich aufgrund der dort hohen Dämpfung
die Schwingungen wegen ungenügender Rückkopplung gerade eben ausbleiben,
so setzen im "SCHLECHT"-Bereich durch die dort verringerte Dämpfung (ge
ringere Impedanz), die Schwingungen wieder voll ein und führen zu einer
eindeutigen, visuellen und akustischen Anzeige, verbunden mit dem Span
nungssprung am Analogausgang.
Der Nachteil der Druckempfindlichkeit und der Reaktion auf alle niederfre
quenten Geräusche wie z. B. den beim Verschieben der aufgesetzten Sonde
entstehenden Körperschall beseitigt dieses Prinzip zwar nicht, doch er
laubt das verwendete IC die Nutzung des Steuereingangs für eine Totschal
tung während der Zeitdauer derartig unregelmäßiger Empfangssignale und
die Steuerung der Meßwertübernahme z. B. durch einen Rechner.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigt:
Fig. 1 Die Schaltung A
mit dem einstellbaren Bandfilter 4, dem spannungsgesteuerten Verstärker 5 und dessen nachverstärktem Ausgang 6, der Rückführung der gleichgerichteten Anregungsspannung 7, der Anzeige 8, dem Betriebsartenschalter 9, der manuell einstell baren Verstärkung 10 und dem Prüffrequenzregler 11
Die Prüfsonde B
bestehend aus einem piezoelektrischen Sendewandler 1, dem piezoelektrischen Empfangswandler 2 und der mechanischen Kopplung 3.
mit dem einstellbaren Bandfilter 4, dem spannungsgesteuerten Verstärker 5 und dessen nachverstärktem Ausgang 6, der Rückführung der gleichgerichteten Anregungsspannung 7, der Anzeige 8, dem Betriebsartenschalter 9, der manuell einstell baren Verstärkung 10 und dem Prüffrequenzregler 11
Die Prüfsonde B
bestehend aus einem piezoelektrischen Sendewandler 1, dem piezoelektrischen Empfangswandler 2 und der mechanischen Kopplung 3.
Claims (4)
1. Akustischer Dämpfungsdetektor für zerstörungsfreie Materialprüfungen,
bestehend aus einer Schaltung (A) zum Betrieb einer Prüfsonde (B) mit
je einem mechanisch gekoppelten piezoelektrischen Sende- (1) und
Empfangswandler (2), gekennzeichnet dadurch, daß einem einstell
baren Bandfilter (4) ein spannungsgesteuerter Verstärker (5) nachge
ordnet ist, dessen nachverstärkter Ausgang (6) sowohl der Anregung
des Sendewandlers (1) zur Abgabe einer mechanischen Schwingung wie
auch zur Anzeige (10) dient.
2. Akustischer Dämpfungsdetektor nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch eine Schaltung (A) für die Rückführung der gleichgerichteten
Anregungsspannung (7) über den Betriebsartenschalter (9) auf den
Steuereingang des spannungsgesteuerten Verstärkers (5), wodurch eine
automatische Nachregelung der zur Erhaltung der Rückkopplungsbedin
gungen (Selbsterregung) notwendigen Verstärkung erfolgt. Diese Steu
erspannung wird in eine optische und/oder akustische Anzeigegröße
umgesetzt.
3. Akustischer Dämpfungsdetektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine Schaltung bei manuell eingestellter Verstärkung (10)
anzeigt, wann (wo) während des Prüfvorganges aufgrund örtlich verringer
ter mechanischer Dämpfung Selbsterregung des schwingfähigen Systems auf
tritt, oder, bei inversem Betrieb, erhöhte mechanische Dämpfung die
Selbsterregung unterbindet.
4. Akustischer Dämpfungsdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß sich die Rückkopplungsbedingungen durch die Verwendung eines
steuerbaren Bandfilters allein aus der Einstellung der notwendigen Min
destverstärkung (ohne Abgleich eines separaten Phasenschiebers) ergeben,
da das Bandpaßfilter auch die erforderliche Phasenschiebung bewirkt.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19873703655 DE3703655A1 (de) | 1987-02-06 | 1987-02-06 | Akustischer daempfungsdetektor fuer zerstoerungsfreie materialpruefungen |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19873703655 DE3703655A1 (de) | 1987-02-06 | 1987-02-06 | Akustischer daempfungsdetektor fuer zerstoerungsfreie materialpruefungen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3703655A1 true DE3703655A1 (de) | 1988-08-18 |
| DE3703655C2 DE3703655C2 (de) | 1989-11-23 |
Family
ID=6320402
Family Applications (1)
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| DE19873703655 Granted DE3703655A1 (de) | 1987-02-06 | 1987-02-06 | Akustischer daempfungsdetektor fuer zerstoerungsfreie materialpruefungen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3703655A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4134456A1 (de) * | 1991-10-18 | 1993-04-22 | Klaus Brankamp System Prozessa | Verfahren und vorrichtung zur messung der kraftwirkung in einem mechanisch belasteten maschinenteil |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009046179A1 (de) * | 2009-10-29 | 2011-05-05 | Scambia Industrial Developments Aktiengesellschaft | Anhängekupplung |
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|---|---|---|---|---|
| DE1243886B (de) * | 1961-12-30 | 1967-07-06 | Inst Francais Du Petrol | Vibrator |
| DE1925627A1 (de) * | 1968-05-20 | 1969-11-13 | Boeing Co | Verfahren und Vorrichtung zum Auffinden von Fehlern in laminierten Bauteilen |
| US4635483A (en) * | 1983-08-05 | 1987-01-13 | Taga Electric Co., Ltd. | Driving control method of ultrasonic transducer |
-
1987
- 1987-02-06 DE DE19873703655 patent/DE3703655A1/de active Granted
Patent Citations (3)
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| DE1243886B (de) * | 1961-12-30 | 1967-07-06 | Inst Francais Du Petrol | Vibrator |
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|---|
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| DE-Buch: Tietze-Schenk: "Halbleiter- Schaltungstechnik", 1983, S. 440-454 * |
| DE-Z: Funk und Technik, Nr. 39, Heft 11, 1984, S. 463-466 * |
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|---|---|---|---|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| DE3703655C2 (de) | 1989-11-23 |
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