DE3713622A1 - Selbstfahrendes roentgen-defektoskop - Google Patents
Selbstfahrendes roentgen-defektoskopInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein selbstfahrendes Röntgen-
Defektoskop nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, das zur
zerstörungsfreien Gütekontrolle von Schweißrundnähten von
Rohren und anderen zylindrischen Erzeugnissen durch
Panoramadurchstrahlung vorteilhaft verwendet werden kann.
Das zugrundeliegende gattungsgemäße selbstfahrende Rönt
gen-Defektoskop enthält einen Wagen und darauf angeordnet
einen Elektromotor, einen Zweikanal-Detektor mit einem
ersten und einem zweiten Geigerzähler, einen
Röntgenstrahler und ein elektronisches Steuerungssystem
zur Steuerung der Belichtungszeit und der Wagenbewegung,
wobei dieses elektronische Steuerungssystem eine Spei
chereinheit, bei der die Informationseingänge mit den
Ausgängen des ersten und des zweiten Geigerzählers im
Zweikanal-Detektor verbunden sind, und zwei Ausgänge zur
Steuerung der Wagenbewegung an den Elektromotor ange
schlossen sind, sowie einen Belichtungszeitgeber auf
weist, bei dem der Eingang am Ausgang zur Steuerung der
Bestrahlungsdauer in der Speichereinheit liegt und der
Ausgang mit dem Eingang des Röntgenstrahlers verbunden ist
(vgl. z.B. die US-PS 42 83 628).
sem selbstfahrenden Röntgen-Defektoskop wird ein
kontinuierlich arbeitender Röntgenstrahler eingesetzt.
Dies führt zu einer großen Masse und großen Abmessungen
des selbstfahrenden Röntgenapparats und erfordert eine
große Leistung des Elektromotors und eine entsprechende
Leistungsauslegung der Stromversorgung, was wiederum die
Masse und die Abmessungen des gesamten Defektoskops weiter
vergrößert. Solche selbstfahrende Röntgen-Defektoskope
sind nur zur Prüfung von Rohren mit großem Durchmesser
geeignet.
ung liegt die Aufgabe zugrunde, ein selbst
fahrendes Röntgen-Defektoskop mit einem Röntgenstrahler
und einem System zur Steuerung der Belichtungszeit und der
Wagenbewegung anzugeben, die eine bedeutende Verringerung
der Abmessungen und der Masse des gesamten Röntgengeräts
ergeben und eine Gütekontrolle von Schweißrundnähten von
Rohren sowohl mit großem als auch mit kleinem Durchmesser
ermöglichen.
Die Aufgabe wird nach dem kennzeichnenden Teil des An
spruchs 1 gelöst. Anspruch 2 betrifft eine bevorzugte
Ausführungsform.
Das erfindungsgemäße selbstfahrende Röntgen-Defektoskop
der oben angegebenen gattungsgemäßen Art ist dadurch ge
kennzeichnet, daß als Röntgenstrahler ein Impuls-Rönt
genstrahler benutzt wird, und das elektronische Steue
rungssystem zur Steuerung der Bestrahlungszeit und der
Wagenbewegung zusätzlich einen Rechteckimpulsgenerator
aufweist, dessen Auslöseeingang an den Bestrahlungs
zeit-Steuerausgang der Speichereinheit geschaltet ist,
dessen Stoppeingang an den Ausgang des Belichtungszeit
gebers angeschlossen ist, und dessen Ausgang mit dem
Impulseingang der Speichereinheit verbunden ist, um eine
Fehlauslösung der Speichereinheit durch elektromagnetische
Störimpulse zu verhindern, die vom Impuls-Röntgenstrahler
erzeugt werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Spei
chereinheit des elektronischen Steuerungssystems zur Er
höhung der Zuverlässigkeit des Röntgen-Defektoskops
folgende Baueinheiten und Komponenten:
- - Ein erstes und ein zweites Speicherelement, die mit ihren Informationseingängen an die Ausgänge des ersten bzw. des zweiten Geigerzählers des Zweikanal-Detektors angeschlossen und zueinander parallel mit gegenseitiger Blockierung geschaltet sind,
- - ein erstes logisches 2-Eingangs-UND-NICHT-Glied, dessen Eingänge an die invertierenden Ausgänge des ersten und des zweiten Speicherelements angeschlossen sind,
- - einen Inverter, dessen Eingang am Ausgang des ersten logischen 2-Eingangs-UND-NICHT-Gliedes liegt,
- - ein Verzögerungsglied, dessen Eingang mit dem Ausgang des Inverters verbunden ist,
- - ein drittes Speicherelement, dessen Informationseingänge mit dem Ausgang des Verzögerungsgliedes verbunden sind,
- - ein zweites und ein drittes logisches 2-Eingangs-UND- NICHT-Glied, bei denen die Informationseingänge an die Ausgänge des ersten bzw. des zweiten Geigerzählers des Zweikanal-Detektors angeschlossen und deren Eingänge mit den Direktausgängen des ersten bzw. des zweiten Spei cherelements verbunden sind,
- - ein viertes logisches 2-Eingangs-UND-NICHT-Glied, dessen Eingänge an den Ausgängen des zweiten und des dritten logischen 2-Eingangs-UND-NICHT-Gliedes liegen,
- - ein fünftes logisches 2-Eingangs-UND-NICHT-Glied, bei dem ein Eingang mit dem Ausgang des vierten logischen 2-Eingangs-UND-NICHT-Gliedes verbunden ist und der andere Eingang am Direktausgang des dritten Speicher elements liegt,
- - ein viertes Speicherelement, dessen Informationseingänge mit dem Ausgang des fünften logischen 2-Eingangs-UND- NICHT-Gliedes verbunden sind, wobei dessen Impulsein gang sowie die Impulseingänge des ersten, des zweiten und des dritten Speicherelements gemeinsam als Impuls eingang der Speichereinheit dienen und an den Ausgang des Rechteckimpulsgenerators angeschlossen sind,
- - ein sechstes und ein siebentes 2-Eingangs-UND-NICHT- Glied, bei denen die Eingänge mit dem Direktausgang des vierten Speicherelements verbunden sind, und die Infor mationseingänge, die gemeinsam mit den Informationsein gängen des ersten und des zweiten Speicherelements sowie des zweiten und des dritten logischen 2-Eingangs-UND- NICHT-Gliedes als Informationseingänge der Speicherein heit dienen, an die Ausgänge des ersten bzw. des zweiten Geigerzählers im Zweikanal-Detektor angeschlossen sind,
- - ein achtes logisches 2-Eingangs-UND-NICHT-Glied, bei dem
die Eingänge mit den Ausgängen des sechsten und des sie
benten logischen 2-Eingangs-UND-NICHT-Gliedes verbunden
sind, und der Ausgang, der als Belichtungszeit-Steuer
ausgang der Speichereinheit zur Steuerung der Bestrah
lungsdauer dient, an den Eingang des Belichtungszeitge
bers geschaltet ist,
sowie - - ein neuntes und ein zehntes logisches 2-Eingangs-UND- NICHT-Glied, bei denen die einen Eingänge mit dem in vertierenden Ausgang des vierten Speicherelements ver bunden sind, die anderen Eingänge an den Direktausgängen des ersten bzw. des zweiten Speicherelements liegen, und die Ausgänge, die als Ausgänge der Speichereinheit zur Steuerung der Bewegung des Wagens dienen, an den Elektromotor angeschlossen sind.
Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen selbst
fahrenden Röntgen-Defektoskops sind die Abmessungen und
die Masse wesentlich verringert, wobei zugleich die Qua
lität von Schweißrundnähten von Rohren sowohl mit großem
als auch mit kleinem Durchmesser geprüft werden können.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines konkreten
Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die Zeichnungen näher
erläutert; es zeigen:
Fig. 1 Ein Blockschema des selbstfahrenden Röntgen-Defek
toskops gemäß der Erfindung;
Fig. 2 ein schematisches Schaltbild der Speichereinheit
des Röntgen-Defektoskops nach Fig. 1
und
Fig. 3. ein schematisches Schaltbild eines Speicherele
ments der Speichereinheit nach Fig. 2.
Das erfindungsgemäße selbstfahrende Röntgen-Defektoskop
von Fig. 1 enthält einen Wagen 1 (Fig. 1), auf dem ein
Elektromotor 2, ein Zweikanal-Detektor 3 mit Geigerzählern
4 und 5, ein Röntgenstrahler 6 und ein elektronisches
Steuerungssystem 7 zur Steuerung der Bestrahlungszeit und
der Bewegung des Wagens 1 montiert sind.
Als Röntgenstrahler 6 wird ein Impuls-Röntgenstrahler be
nutzt.
Zum elektronischen Steuerungssystem 7 gehört eine Spei
chereinheit 8, bei der die Informationseingänge 9 und 10
mit den Ausgängen der Geigerzähler 4 bzw. 5 im Detektor 3
verbunden sind und der Impulseingang 11 an den Ausgang
eines Rechteckimpulsgenerators 12 geschaltet ist, um eine
Fehlauslösung der Speichereinheit 8 durch elektromagneti
sche Störungen zu vermeiden, die vom Impuls-Röntgenstrah
ler 6 erzeugt werden. Zwei Ausgänge 13 und 14 der Spei
chereinheit 8, die zur Steuerung der Bewegung des Wagens 1
dienen, sind mit dem Elektromotor 2 verbunden, und der
Belichtungszeit-Steuerausgang 15 ist an den Eingang eines
Belichtungszeitgebers 16 und an den Eingang 17 zur Aus
lösung des Rechteckimpulsgenerators 12 angeschlossen,
dessen Stoppeingang 18 am Ausgang des Belichtungszeit
gebers 16 liegt, mit dem der Eingang des Impuls-Röntgen
strahlers 6 verbunden ist.
Gemäß Fig. 2 enthält die Speichereinheit 8 zwei Spei
cherelemente 19 und 20, die mit ihren Informationsein
gängen 21, 22 an die Ausgänge der Geigerzähler 4 bzw. 5
angeschlossen und zueinander parallel mit gegenseitiger
Blockierung geschaltet sind. Bei den Speicherelementen 19
und 20 sind die Eingänge 23 und 24 mit den invertierenden
Ausgängen 25 bzw. 26 verbunden, und ihre Impulseingänge 27
und 28 haben mit dem Ausgang des Rechteckimpulsgenerators
12 Verbindung. Die invertierenden Ausgänge 26 und 25 der
Speicherelemente 19 und 20 sind an ein logisches 2-Ein
gangs-UND-NICHT-Glied 29 angeschlossen, dessen Ausgang mit
dem Eingang eines Inverters 30 verbunden ist, bei dem der
Ausgang am Eingang eines Verzögerungsgliedes 31 liegt.
Der Impulseingang 32 und die Informationseingänge 33 und
34 eines Speicherelements 35 sind mit den Ausgängen des
Rechteckimpulsgenerators 12 bzw. des Verzögerungsgliedes
31 verbunden. Der Direktausgang des Speicherelements 35
liegt am Eingang 36 eines 2-Eingangs-UND-NICHT-Gliedes 37,
dessen anderer Eingang 38 mit dem Ausgang eines weiteren
logischen 2-Eingangs-UND-NICHT-Gliedes 39 verbunden ist.
Bei diesem sind die Eingänge 40 und 41 an die Ausgänge der
logischen 2-Eingangs-UND-NICHT-Glieder 42 und 43 ange
schlossen, deren Eingänge 44, 45 und Informationseingänge
46, 47 mit den Direktausgängen 48, 49 der Speicherelemente
19, 20 bzw. mit den Ausgängen der Geigerzähler 4, 5 ver
bunden sind. Der Ausgang des logischen 2-Eingangs-UND-
NICHT-Gliedes 37 ist an die Informationseingänge 50 und 51
des Speicherelements 52 angeschlossen, dessen Impulsein
gang 53 mit dem Ausgang des Rechteckimpulsgenerators 12
verbunden ist. Die Impulseingänge 27, 28, 32 und 53 dienen
gemeinsam als Impulseingang 11 der Speichereinheit 8.
Der Direktausgang 54 des Speicherelements 52 liegt an den
Eingängen 55 und 56 der logischen 2-Eingangs-UND-NICHT-
Glieder 57 bzw. 58, deren Informationseingänge 59 und 60
gemeinsam mit den Informationseingängen 21, 46 und 22, 47
als Informationseingänge 9 bzw. 10 der Speichereinheit 8
dienen und an die Ausgänge der Geigerzähler 4 und 5 an
geschlossen sind, während deren Ausgänge an die Eingänge
61 bzw. 62 eines logischen 2-Eingangs-UND-NICHT-Gliedes 63
geschaltet sind. Der Ausgang des letzteren, der als Aus
gang 15 der Speichereinheit 8 dient, ist mit dem Eingang
des Belichtungszeitgebers 16 verbunden. Der invertierende
Ausgang 64 des Speicherelements 52 ist an die Eingänge 65
und 66 der logischen 2-Eingangs-UND-NICHT-Glieder 67 bzw.
68 angeschlossen, deren andere Eingänge 69 und 70 an den
Direktausgängen 48 und 49 der Speicherelemente 19 bzw. 20
liegen und deren Ausgänge, die als Ausgänge 13 bzw. 14 der
Speichereinheit 8 dienen, mit dem Elektromotor 2 verbunden
sind.
Bei dieser Variante des erfindungsgemäßen selbstfahrenden
Röntgen-Defektoskops enthält das Speicherelement 19 gemäß
Fig. 3 ein logisches 2-Eingangs-UND-NICHT-Glied 71, bei
dem der Ausgang am Eingang 72 eines Flipflops 73 liegt,
dessen Direktausgang und invertierender Ausgang über Ver
zögerungsglieder 74 und 75 mit seinen Eingängen 76 und 77
verbunden sind. Die Informationseingänge 21 und 23 des
Speicherelements 19 bilden die Informationseingänge des
logischen 2-Eingangs-UND-NICHT-Gliedes 71. Der Impulsein
gang 27 des Speicherelementes 19 bildet den Impulseingang
des Flipflops 73. Der Direktausgang 48 und der invertie
rende Ausgang 26 des Speicherelements 19 dienen als Di
rektausgang und invertierender Ausgang des Flipflops 73.
Ebenso sind auch die anderen Speicherelemente 20, 35 und
52 aufgebaut.
Die Arbeitsweise des erfindungsgemäß ausgeführten selbst
fahrenden Röntgen-Defektoskops ist wie folgt:
Das Röntgen-Defektoskop bewegt sich mittels des Elektro
motors 2 (Fig. 1) im Innenraum eines Rohres, bei dem die
Qualität seiner Schweißrundnähte geprüft werden soll, wo
bei die Bewegung von einer bereits geprüften zur nächsten
zu prüfenden Schweißnaht erfolgt, an der eine (in der
Zeichnung nicht dargestellte) Isotopenquelle angeordnet
ist. Diese Schweißnaht wird nun durchstrahlt.
Beim Durchstrahlen wird der Impuls-Röntgenstrahler 6 (Fig.
1) eingeschaltet, wobei starke elektromagnetische Störun
gen erzeugt werden, die das elektronische Steuerungssystem
7 zur Steuerung der Belichtungszeit und der Bewegung des
Wagens 1 beeinflussen und seinen Betrieb stören können.
Gleichzeitig mit der Einschaltung des Röntgenstrahlers 6
wird der Rechteckimpulsgenerator 12 ausgelöst. Die Impulse
dieses Generators beeinflussen die Speicherelemente 19
(Fig. 2), 20, 35 und 52 des zur Steuerung der Belichtungs
zeit und der Wagenbewegung bestimmten elektronischen
Steuerungssystems 7 und verhindern die Fehlauslösung die
ser Speicherelemente. Die Verwendung des Impuls-Röntgen
strahlers 6 und des Rechteckimpulsgenerators 12 gibt die
Möglichkeit, die Abmessungen und die Masse des Röntgen-
Defektoskops zu verringern und es zur Gütekontrolle von
Schweißrundnähten von Rohren sowohl mit großem als auch
mit kleinem Durchmesser zu verwenden.
Im Anfangszustand liegt an den Direktausgängen aller
Speicherelemente 19, 20, 35 und 52 der Speichereinheit 8
das logische "0"-Signal (niedriger Spannungspegel). Das
Strahlungssignal der Isotopenquelle wird in Richtung des
Pfeils A über dem Detektor 3 geführt, wobei zuerst der
Geigerzähler 4 bestrahlt wird. Das Signal einer logischen
"1" (hoher Spannungspegel) gelangt zum Informationseingang
9 der Speichereinheit 8, wobei das Speicherelement 19 an
spricht. Das Signal vom invertierenden Ausgang 26 dieses
Speicherelements blockiert den Eingang 24 des Speicher
elements 20.
Wenn im Speicherelement 19 die Information für die Bewe
gung des selbstfahrenden Röntgen-Defektoskops in Vorwärts
richtung und im Speicherelement 20 für die Bewegung in
Rückwärtsrichtung gespeichert ist, gelangt das Signal des
hohen Spannungspegels nach dem Ansprechen des Speicher
elements 19 von seinem Direktausgang 48 über das logische
2-Eingangs-UND-NICHT-Glied 67 vom Ausgang 13 zum Elektro
motor 2, wobei das Röntgen-Defektoskop die Bewegung in
Vorwärtsrichtung beginnt. Bei der Bewegung der Isotopen
quelle über dem Zweikanal-Detektor 3 in der gleichen Rich
tung spricht einige Zeit nach der Auslösung des Geiger
zählers 4 auch der Geigerzähler 5 an. Der hohe Spannungs
pegel liegt dann auch am Informationseingang 10 der Spei
chereinheit 8, das zweite Speicherelement 20 wird aber
nicht aktiviert, da es vom ersten Speicherelement 19 bloc
kiert wird. Gleichzeitig liegt auch der Geigerzähler 4
unter Bestrahlung, d.h., der hohe Spannungspegel wird dem
Informationseingang 9 der Speichereinheit 8 zugeführt. Bei
Vorliegen des niedrigen Spannungspegels am invertierenden
Ausgang 26 des Speicherelements 19 erscheinen der hohe
Spannungspegel am Ausgang des logischen 2-Eingangs-UND-
NICHT-Gliedes 29 und der niedrige Spannungspegel am Aus
gang des Inverters 30.
Ähnliches erfolgt, wenn am invertierenden Ausgang 25 des
Speicherelements 20 das Signal mit niedrigem Spannungs
pegel erscheint. Infolgedessen stellt sich am Ausgang des
Verzögerungsglieds 31 für die Zeit T der niedrige Span
nungspegel ein, dessen Signal-Hinterflanke das Speicher
element 35 umschaltet, wobei das Röntgen-Defektoskop die
Bewegung in Vorwärtsrichtung fortsetzt und die Geigerzäh
ler 4 und 5 nicht bestrahlt werden. Beim Anfahren des
Röntgen-Defektoskops in der in Fig. 1 mit dem Pfeil A
angedeuteten Richtung wird also zuerst der Geigerzähler 4
bestrahlt; dann erfolgt die gleichzeitige Bestrahlung der
Geigerzähler 4 und 5, worauf nur der Geigerzähler 5 be
strahlt wird und dann beide Geigerzähler 4 und 5 nicht
mehr bestrahlt werden. Beim Anfahren in der entgegenge
setzten Richtung bleiben alle beschriebenen Vorgänge
gleich, geändert wird nur die Reihenfolge der Bestrahlung
der Geigerzähler 4 und 5.
Also liegt an den Direktausgängen der Speicherelemente 19
(Fig. 2) und 35 bei Bewegung des Röntgen-Defektoskops in
Vorwärtsrichtung das Signal der logischen "1" (hoher Span
nungspegel), während der Direktausgang 49 des Speicher
elements 20 das Signal der logischen "0" (niedriger Span
nungspegel) führt.
Bei der ähnlichen Bewegung des Röntgen-Defektoskops in
Rückwärtsrichtung befinden sich die Speicherelemente 19,
20 und 35 in folgenden Zuständen: Am Direktausgang 48 des
Speicherelements 19 liegt das Signal der logischen "0",
während an den Direktausgängen der Speicherelemente 20 und
35 das Signal der logischen "1" anliegt. Das Speicherele
ment 52 spricht beim Anfahren des Röntgen-Defektoskops
nicht an und bleibt in seinem anfänglichen Zustand, bei
dem an seinem Direktausgang 54 das Signal der logischen
"0" liegt.
Diese Zustände bleiben so lange erhalten, bis das Röntgen-
Defektoskop die Schweißnaht erreicht, an der die Isotopen
quelle angebracht ist. In diesem Zeitpunkt erfolgt die Be
strahlung des Geigerzählers 5 (bei Bewegung in Vorwärts
richtung), da er vor dem Geigerzähler 4 liegt, worauf
beide Geigerzähler 4, 5 des Detektors 3 bestrahlt werden.
Gerade in diesem Zeitpunkt spricht das logische 2-Ein
gangs-UND-NICHT-Glied 42 bei Vorwärtsbewegung oder das
logische 2-Eingangs-UND-NICHT-Glied 43 bei Rückwärtsbewe
gung an, wobei am Ausgang eines dieser Logikglieder das
Signal der logischen "0" erscheint. Bei der Vorwärtsbe
wegung liegt am Ausgang des logischen 2-Eingangs-UND-
NICHT-Gliedes 43 das Signal der logischen "1". Da der
Ausgang 40 des logischen 2-Eingangs-UND-NICHT-Gliedes 39
auf dem Spannungspegel "0" liegt, erscheint am Ausgang des
logischen 2-Eingangs-UND-NICHT-Gliedes 37 das Signal der
logischen "0", weil der Eingang 36 dieses 2-Eingangs-UND-
NICHT-Gliedes 37 das vom Direktausgang des Speicherele
ments 35 abgeleitete Signal der logischen "1" führt. Das
Ausgangssignal des logischen 2-Eingangs-UND-NICHT-Gliedes
37 schaltet das Speicherelement 52 um, auf dessen Direkt
ausgang 54 das Signal der logischen "1" erscheint. Das am
invertierenden Ausgang 64 dieses Speicherelements 52 abge
nommene Signal schaltet die logischen 2-Eingangs-UND-
NICHT-Glieder 67 und 68 um, so daß ihre Ausgänge auf den
Spannungspegel der logischen "1" gelegt werden, wobei der
Elektromotor 2 abgeschaltet wird und das Röntgen-Defektos
kop gemäß der Erfindung stoppt.
Wenn beim anfänglichen Anfahren des Röntgen-Defektoskops
an den Direktausgängen aller Speicherelemente 19, 20, 35
und 52 das Signal der logischen "0" lag, so bleibt beim
Stoppen des Defektoskops in der Zone der Anordnung der
Isotopenquelle nur bei einem der Speicherelemente 19 oder
20 am Direktausgang das Signal der logischen "0" (d.h. der
Anfangszustand) erhalten, während an den Direktausgängen
aller anderen Speicherelemente das Signal der logischen
"1" erscheint. In diesem Falle registrieren beide Geiger
zähler 4 und 5 des Detektors 3 die Strahlung der Isotopen
quelle, wobei an den Informationseingängen 59 und 60 der
logischen 2-Eingangs-UND-NICHT-Glieder 57 und 58 das
Signal der logischen "1" liegt. An den anderen Eingängen
55 und 56 dieser Glieder steht auch das ähnliche vom
Direktausgang 54 des Speicherelements 52 zugeführte Signal
zur Verfügung, und deshalb ist an den Ausgängen der logi
schen 2-Eingangs-UND-NICHT-Glieder 57 und 58 das Signal
der logischen "0" wirksam, welches zu den Eingängen 61 und
62 des logischen 2-Eingangs-UND-NICHT-Gliedes 63 weiterge
leitet wird, an dessen Ausgang also das Signal der logi
schen "1" liegt.
Wenn die Einwirkung der Strahlung der Isotopenquelle auf
den Detektor 3 aufhört, verschwinden die Signale der logi
schen "1" von den Informationseingängen 9 und 10 der
Speichereinheit 8. Der Ausgang des logischen 2-Eingangs-
UND-NICHT-Gliedes 63 schaltet auf den Spannungspegel der
logischen "0" um. Dadurch wird der Belichtungszeitgeber 16
ausgelöst und die Einschaltung des Rechteckimpulsgenera
tors 12 freigegeben.
Für die Einspeicherung der Eingangsinformation in allen
Speicherelementen 19, 20, 35 und 52 werden Asynchronein
gänge benutzt, da die Vorgänge der Befehlsübertragung von
der Isotopenquelle nicht synchronisiert sind und beim
Synchronbetrieb der Speicherelemente infolge des Zeit
aufwandes für die Synchronisation Störungen entstehen
können.
Nach dem Ansprechen des Speicherelements 19 liegt an
seinem Direktausgang 48 das Signal der logischen "1",
während sein invertierender Ausgang 26 das Signal der
logischen "0" führt. Wenn der Betrieb des Flipflops 73
(Fig. 3) des Speicherelements 19 in einem Zeitpunkt durch
elektromagnetische Störungen vom Röntgenstrahler 6 gestört
wird, so nehmen der Direktausgang 48 und der invertierende
Ausgang 26 den umgekehrten Zustand an. Die Signale vom
Direktausgang und vom invertierenden Ausgang des Flipflops
73 gelangen über die Verzögerungsglieder 74 und 75 zu den
Ausgängen 76 bzw. 77 des Flipflops 73. Wenn die Impulse
des Rechteckimpulsgenerators 12 (Fig. 1) dem Impulseingang
27 des Speicherelements 19 zugeführt werden, so wird bei
Störungen der Zustand des Flipflops 73 (Fig. 3) wiederher
gestellt, da die vom Direktausgang und vom invertierenden
Ausgang des Flipflops 73 erscheinende falsche Information
durch die Verzögerungsglieder 74 und 75 bis zur Ankunft
der nächstfolgenden Impulsflanke vom Rechteckimpulsgene
rator 12 verzögert wird. Wenn also am Direktausgang das
Signal der logischen "1" und am invertierenden Ausgang das
Signal der logischen "0" liegen, befinden sich die Ein
gänge 76 und 77 in den Zuständen J=1 und K=0. Bei Be
triebsstörungen des Flipflops 73 erscheinen am Direktaus
gang das Signal der logischen "0" und am invertierenden
Ausgang das Signal der logischen "1", aber die Zustände
der Eingänge 76 und 77 können sich nur nach Ablauf der
Verzögerungszeit der Verzögerungsglieder 74 und 75 ändern.
Wenn in dieser Zeit die nächstfolgende Impulsflanke vom
Rechteckimpulsgenerator 12 kommt, stellen sich am Direkt
ausgang 48 und am invertierenden Ausgang 26 des Speicher
elements 19 die Signale der logischen "1" bzw. "0" ein, da
zu dieser Zeit J=1 und K=0 sind. Auf diese Weise wird
der normale Betrieb des Speicherelements 19 (Fig. 2) für
Bewegungsbefehle bei Fehlumschaltungen wiederhergestellt.
Die Speicherelemente 20, 35 und 52 arbeiten in ähnlicher
Weise.
Der Rechteckimpulsgenerator 12 (Fig. 1) wird durch das
Auslösesignal des Belichtungszeitgebers 16 gestartet, der
während der gesamten Betriebszeit des Röntgenstrahlers 6
in Betrieb ist. Das Stoppen des Rechteckimpulsgenerators
12 erfolgt mittels eines vom Ausgang des Belichtungszeit
gebers 16 gelieferten Signals gleichzeitig mit der Ab
schaltung des Röntgenstrahlers 6.
Zur Gewährleistung eines zuverlässigen Betriebs des er
findungsgemäßen Röntgen-Defektoskops muß die Folgefrequenz
von Impulsen des Rechteckimpulsgenerators 12 viel höher
als die Ansprechfrequenz des Röntgenstrahlers 6 liegen,
und die Periode dieser Impulse muß kleiner als die Ver
zögerungszeit in den Speicherelementen 19, 20, 35 und 52
der Speichereinheit 8 sein.
Das erfindungsgemäße selbstfahrende Röntgen-Defektoskop
hat im Vergleich zum Stand der Technik kleinere Abmessun
gen und kleinere Masse und kann daher für die Gütekontrol
le von Schweißrundnähten von Rohren sowohl mit großem als
auch mit kleinem Durchmesser eingesetzt werden; es zeich
net sich ferner durch eine wesentlich verringerte Energie
aufnahme von der Stromquelle aus.
Claims (3)
1. Selbstfahrendes Röntgen-Defektoskop
mit einem Wagen (1), auf dem
- - ein Elektromotor (2),
- - ein Zweikanal-Detektor (3) mit einem ersten und einem zweiten Geigerzähler (4 bzw. 5),
- - ein Röntgenstrahler (6) und
- - ein elektronisches Steuerungssystem (7) zur Steuerung
der Belichtungszeit und der Bewegung des Wagens (1)
angeordnet sind, das aufweist:
- - eine Speichereinheit (8), deren Informationseingänge (9, 10) mit den Ausgängen des ersten (4) und des zweiten (5) Geigerzählers im Zweikanal-Detektor (3) verbunden sind und deren zwei Ausgänge (13, 14) zur Steuerung der Bewegung des Wagens (1) an den Elektromotor (2) angeschlossen sind, sowie
- - einen Belichtungszeitgeber (16), dessen Eingang mit dem Belichtungszeit-Steuerausgang (15) der Speichereinheit (8) verbunden ist und dessen Ausgang am Eingang des Röntgenstrahlers (6) liegt,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - der Röntgenstrahler (6) ein Impuls-Röntgenstrahler ist,
und - - das elektronische System (7) zur Steuerung der Belich tungszeit und der Bewegung des Wagens (1) einen Recht eckimpulsgenerator (12) aufweist, dessen Auslöseeingang (17) an den Belichtungszeit-Steuerausgang (15) der Speichereinheit (8) geschaltet ist, dessen Stoppeingang (18) an den Ausgang des Belichtungszeitgebers (16) ange schlossen ist, und dessen Ausgang mit dem Impulseingang (11) der Speichereinheit (8) verbunden ist.
2. Röntgen-Defektoskop nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Speichereinheit (8) des elektronischen
Steuerungssystems (7) folgende Baueinheiten und Kompo
nenten aufweist:
- - Ein erstes und ein zweites Speicherelement (19 bzw. 20), die mit ihren Informationseingängen (21, 22) an die Aus gänge des ersten bzw. des zweiten Geigerzählers (4 bzw. 5) des Zweikanal-Detektors (3) angeschlossen und zuein ander parallel mit gegenseitiger Blockierung geschaltet sind,
- - ein erstes logisches 2-Eingangs-UND-NICHT-Glied (29), dessen Eingänge an die invertierenden Ausgänge (26, 25) des ersten (19) und des zweiten (20) Speicherelements angeschlossen sind,
- - einen Inverter (30), dessen Eingang am Ausgang des ersten logischen 2-Eingangs-UND-NICHT-Glieds (29) liegt,
- - ein Verzögerungsglied (31), dessen Eingang mit dem Aus gang des Inverters (30) verbunden ist,
- - ein drittes Speicherelement (35), dessen Informations eingänge (33, 34) mit dem Ausgang des Verzögerungsglieds (31) verbunden sind,
- - ein zweites und ein drittes logisches 2-Eingangs-UND- NICHT-Glied (42 bzw. 43), deren Informationseingänge (46, 47) an die Ausgänge des ersten und des zweiten Geigerzählers (4 bzw. 5) des Zweikanal-Detektors (3) angeschlossen und deren Eingänge (44, 45) mit den Direktausgängen (48, 49) des ersten und des zweiten Speicherelements (19 bzw. 20) verbunden sind,
- - ein viertes logisches 2-Eingangs-UND-NICHT-Glied (39), dessen Eingänge (40, 41) an den Ausgängen des zweiten und des dritten logischen 2-Eingangs-UND-NICHT-Gliedes (42 bzw. 43) liegen,
- - ein fünftes logisches 2-Eingangs-UND-NICHT-Glied (37), bei dem ein Eingang (38) mit dem Ausgang des vierten logischen 2-Eingangs-UND-NICHT-Gliedes (39) verbunden ist, und der andere Eingang (36) am Direktausgang des dritten Speicherelements (35) liegt,
- - ein viertes Speicherelement (52), dessen Informations eingänge (50, 51) mit dem Ausgang des fünften logischen 2-Eingangs-UND-NICHT-Gliedes (37) verbunden sind, wobei dessen Impulseingang (53) sowie die Impulseingänge (27, 28, 32) des ersten (19), des zweiten (20) und des drit ten (35) Speicherelements gemeinsam als Impulseingang (11) der Speichereinheit (8) dienen und an den Ausgang des Rechteckimpulsgenerators (12) angeschlossen sind,
- - ein sechstes logisches 2-Eingangs-UND-NICHT-Glied (57) und ein siebentes logisches 2-Eingangs-UND-NICHT-Glied (58), bei denen die Eingänge (55, 56) mit dem Direkt ausgang (54) des vierten Speicherelements (52) verbunden sind, und die Informationseingänge (59, 60), die gemein sam mit den Informationseingängen (21, 22, 46, 47) des ersten und des zweiten Speicherelements (19 bzw. 20) so wie des zweiten und des dritten logischen 2-Eingangs- UND-NICHT-Gliedes (42 bzw. 43) als Informationseingänge (9 bzw. 10) der Speichereinheit (8) dienen, an die Aus gänge des ersten und des zweiten Geigerzählers (4 bzw. 5) im Zweikanal-Detektor (3) angeschlossen sind,
- - ein achtes logisches 2-Eingangs-UND-NICHT-Glied (63),
bei dem die Eingänge (61, 62) mit den Ausgängen des
sechsten und des siebenten logischen 2-Eingangs-UND-
NICHT-Gliedes (57 bzw. 58) verbunden sind, und der
Ausgang, der als Belichtungszeit-Steuerausgang (15) der
Speichereinheit (8) dient, an den Eingang des Belich
tungszeitgebers (16) geschaltet ist,
sowie - - ein neuntes logisches 2-Eingangs-UND-NICHT-Glied (67) und ein zehntes logisches 2-Eingangs-UND-NICHT-Glied (68), bei denen die einen Eingänge (65, 66) mit dem invertierenden Ausgang (64) des vierten Speicherelements (52) verbunden sind, die anderen Eingänge (69, 70) an den Direktausgängen (48, 49) des ersten bzw. des zweiten Speicherelements (19 bzw. 20) liegen, und die Ausgänge, die als Ausgänge (13 bzw. 14) der Speichereinheit (8) zur Steuerung der Bewegung des Wagens (1) dienen, an den Elektromotor (2) angeschlossen sind.
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- 1987-04-23 DE DE19873713622 patent/DE3713622A1/de not_active Withdrawn
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GB8708621D0 (en) | 1987-05-13 |
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