DE3828552C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Rißtiefenmessung - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Rißtiefenmessung

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rißtiefenmessung mittels einer Potentialsonde gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Ausübung eines solchen Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5.
Ein solches Verfahren und eine zu seiner Ausübung dienende Vorrichtung sind z. B. in dem Prospekt der Fa. Karl Deutsch Prüf- und Meßgerätebau, Wuppertal-E, Rißtiefenmeßgerät "RMG", Dezember 1958, beschrieben und dargestellt. Die bekannten Vorrichtungen sind mit mindestens einer Potentialsonde ausgerüstet, die über ein flexibles Kabel mit einem Meßgerät verbunden ist und zwei von einer Stromquelle dieses Geräts gespeiste Strompole (Tastspitzen) aufweist, die zwecks Stromdurchflutung des Prüflings an gegenüberliegenden Seiten des zu vermessenden Risses auf den Prüfling aufgesetzt werden. Mittels zweier unter festem, bekanntem Abstand voneinander und von den Strompolen in deren Verbindungslinie angeordneter Spannungsmeßpole wird der Spannungsabfall im zwischen diesen Meßpolen abgegrenzten Tiefen-Meßabschnitt gemessen. Die in dem jeweiligen einzigen Tiefenmeßabschnitt gemessenen Spannungsabfall-Meßwerte werden einer Auswerteeinheit im Meßgerät zugeleitet, in der sie in Rißtiefen-Meßwerte umgesetzt werden, die einer Anzeigevorrichtung zugeführt werden. Als Abhilfsmaßnahme gegen Meßwertverfälschungen infolge von Änderungen der Werkstoff-Eigenschaften wird ein Werkstoffkorrekturwert in die Auswertung der Spannungsabfall-Meßwerte einbezogen. Dieser wird bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen durch Kontrollmessungen mittels spezieller Eichsonden und Eichstäbe ermittelt.
Hauptanwendungsgebiet der Erfindung ist die Überprüfung von rißbehafteten Werkstücken auf die Möglichkeit, sie durch Nachbehandlung rißfrei zu machen, um ein Verwerfen dieser Werkstücke überflüssig zu machen. Je wertvoller die Werkstücke sind, um so mehr wird man den Weg der Nachbehandlung bevorzugen und durch Ausschleifen oder sonstige mechanische Nachbearbeitung den Riß zu entfernen versuchen. Wird nach Abarbeiten der noch vorhandenen Bearbeitungszugabe jedoch festgestellt, daß der Riß immer noch nicht vollständig entfernt worden ist, so erweisen sich nachträglich die Kosten für die Bearbeitung als verloren. In dieser Tatsache liegt die wirtschaftliche Bedeutung der Rißtiefenmessung begründet. Es kommt hinzu, daß bei rechtzeitiger Kenntnis der Rißtiefe durch ein geeignetes Verfahren zur Weiterverarbeitung u.U. auch noch solche Teile verwendbar gemacht werden können, die bei normaler Weiterverarbeitung Ausschuß geworden wären.
Zur Rißtiefenmessung lassen sich zwar auch das Ultra­ schallprüfverfahren und das Wirbelstromverfahren einsetzen, jedoch bieten diese Verfahren nicht die universellen Anwendungsmöglichkeiten wie das als Ergänzung bereits seit Jahrzehnten eingesetzte Potential-Sonden-Verfahren, das allerdings nur bei metallischen Werkstücken anwendbar ist.
Das Potential-Sonden-Verfahren beruht darauf, daß ein zwischen zwei Polen in ein Werkstück eingeleiteter Durch­ flutungsstrom, wenn in seinem Weg von einem Pol zum anderen ein Oberflächenriß liegt, diesen umströmen und damit einen größeren Weg zurücklegen muß als im Falle eines rißfreien Stromwegs zwischen den Polen. Die Verlängerung des Stromweges führt zu einer Vergrößerung des Poten­ tialabfalles zwischen den beiden Meßpolen. Diese Ver­ größerung des Potentialabfall-Meßwertes durch einen im Stromweg befindlichen Riß läßt sich als Maß für die Rißtiefe verwenden. Voraussetzung für die Anwendung des Potential-Sonden-Verfahrens ist jedoch, daß der Riß nicht parallel zum Stromweg verläuft.
Für eine genaue Rißtiefenbestimmung mittels des Potential­ sonden-Verfahrens sind allerdings Korrekturen aufgrund der Prüflings-Werkstoffeigenschaften und -Geometrie und/oder der unvermeidlichen Schwankungen der Übergangswiderstände an den die Pole bildenden Taststellen notwendig. Die Ein­ flüsse dieser Faktoren sind bei Gleich- und Wechselstrom unterschiedlich. Während sich bei der Verwendung von Gleichstrom vor allem geometrische Einflüsse bemerkbar machen, werden Wechselstrommessungen mehr durch Verände­ rungen der Permeabilität und der Leitfähigkeit des zu prüfenden Materials beeinflußt.
Als Abhilfsmaßnahmen für die Meßwertverfälschungen infolge von Änderungen in Werkstoff-Eigenschaften und -Geometrie und/oder Schwankungen in den Übergangswiderständen an den Tastspitzen sind Korrektur- und Kontrollmessungen bekannt, die i. a. vor der eigentlichen Messung durchzufüh­ ren sind. Um diese Korrektur- und Kontrollmessungen zu vereinfachen, sind spezielle Eichsonden in Verbindung mit Eichstäben bekannt geworden. Die Eichstäbe sind hin­ sichtlich ihrer Werkstoffeigenschaften und Geometrie be­ kannt und mit einem Riß bekannter Tiefe versehen. Die Eichsonden weisen vier, unter gleichem bekannten Abstand angeordnete, als Tastspitzen ausgeführte Pole auf, von denen die beiden äußeren Strompole sind und die beiden mittleren Meßpole. Es sind vier Justierschritte durchzu­ führen:
  • 1) Bei auf eine fehlerfreie Stelle des Eichstabes aufge­ setzter Eichsonde erfolgt mittels eines Nullpunkt- Potentiometers des Meßgerätes eine Nullpunkteinstellung auf dem Geräte-Anzeigeinstrument.
  • 2) Bei mit ihren Meßpolen auf gegenüberliegenden Seiten des Eichstabes aufgesetzter Eichsonde erfolgt an einem Empfindlichkeits-Potentiometer des Meßgerätes eine Einstellung der bekannten Rißtiefe auf dem Geräte- Anzeigeinstrument.
  • 3) Bei an einer rißfreien Stelle des Eichstabes aufgesetzter Eichsonde wird der bekannte Abstand PA der Meßpole mittels des Nullpunkt-Potentiometers auf dem Instrument eingestellt.
  • 4) Anschließend wird bei dieser Geräte-Einstellung die Eichsonde auf eine fehlerfreie Stelle des Prüflings unbekannter Materialeigenschaften aufgesetzt, an dem eine Rißtiefenmessung erfolgen soll. Aus dem sich dann ergebenden Anzeigewert A für den Polabstand läßt sich der Werkstoffkorrekturwert K errechnen als K = PA/A.
Mit diesem Werkstoffkorrekturwert sind alle anschließend auf dem Prüfling erhaltenen Meßwerte zu multiplizieren.
Falls wegen der vorhandenen Oberflächenstruktur nicht vorausgesetzt werden kann, daß die Übergangswiderstände bei mehrfachem Aufsetzen stets gleich gehalten werden können, sind alle angegebenen Kontroll- und Korrektur­ messungen mehrfach durchzuführen.
Der Erfindung hat die Aufgabe zugrunde gelegen, eine Mög­ lichkeit zu schaffen, um die notwendigen Kontroll- und Korrekturmessungen ohne gesonderte Eichvorrichtungen und in Verbindung mit dem eigentlichen Tiefenmeßvorgang durchzuführen und damit die Messung nicht nur schneller zu machen, sondern vor allem auch sicherer.
Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 (für das Verfahren) bzw. 5 (für die Vor­ richtung) zu lösen.
Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unter­ ansprüche.
Das Verfahren gemäß der Erfindung sowie eine beispielsweise Ausführung einer Vorrichtung zu seiner Ausübung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In dieser ist eine Vorrichtung gemäß der Erfindung mit einer Meßsonde in schematischer Seitenansicht und - in wesentlich verkleinertem Maßstab - einem Blockschaltbild eines dazugehörenden Meßgerätes gezeigt.
Die Meßsonde S weist vier Tastspitzen 1, 2, 3, 4 auf, von denen mindestens drei federnd (gehaltert) sind. Die Tastspitzen 1, 2, 3, 4 sind alle als Meßsonden für die Messung von Spannungspotentialen ausgeführt und geschaltet, jedoch können die Pole 1 und 4 zusätzlich als Strompole für die Zuführung eines Durchflutungsstromes durch den Prüfling P ausgeführt sein. Die Stromeinleitung kann jedoch auch durch zwei gesonderte, nicht dargestellte Aufsetzkontakte erfolgen, wie sie für die Rißtiefenmessung nach dem Potential-Sonden-Verfahren bekannt sind, die rechts und links von der Sonde auf den Prüfling unter Beachtung der dem Fachmann bekannten Regeln aufzusetzen sind. Im Prüfling P befindet sich ein Riß R, dessen Tiefe zu vermessen ist. Der Abstand A12 und A23 der von den Tastspitzen 1, 2 und 3 gebildeten Meßpole 1, 2, 3 ist gleich, während der Polabstand A34 zwischen den Tastspitzen 3 und 4 um den Betrag D größer ist, also A34 = A12 + D = A23 + D ist.
Die Sonde S ist über ein flexibles Kabel K, dessen Adern mit den Zuleitungen zu den Tastspitzen 1, 2, 3, 4 ver­ bunden sind bzw. diese Zuleitungen (teilweise) umfassen, mit den der Funktion der Meßpole 1, 2, 3, 4 entsprechenden Schaltungen des Meßgerätes M verbunden, das einen Mikro­ rechner enthält, in welchem die von den Meßpolen 1, 2, 3, 4 herrührenden Meßwerte entsprechend der Er­ findung miteinander und mit in den Rechner eingegebenen Meßparametern verknüpft werden können, wie nachstehend erläutert werden wird.
Die Polpaare 1+2 sowie 3+4 bilden zwei Justierungs- Meßabschnitte unterschiedlichen Polabstandes A12 bzw. A34 = A12 + D, der in den Rechner der Meßgeräte-Auswerte­ einheit AE eingegeben bzw. eingebbar ist. Diese Polpaare 1+2 und 2+3 sind mit einer Justierungs-Meßschaltung JM der Auswerteeinheit AE des Meßgerätes verbunden, welche der Ermittlung des Werkstoffkorrekturwertes K dient. Zu diesem Zweck ist die Justierungsschaltung JM mit einem Vergleicher für den Vergleich der aus den Ju­ stierungsabschnitten der Sonde S zugeleiteten beiden Spannungsmeßwerte V12 und V34 und die Ermittlung des daraus resultierenden Vergleichswertes Δ V12, 34 aus­ gerüstet, der einer Logikschaltung zugeführt wird. Ein Speicher in der Justierungsschaltung JM dient der Ablage des Polabstandsdifferenzwertes D für die bei der Messung benutzte Sonde, der in die Logikschaltung abrufbar ist, in welcher er mit dem Spannungsvergleichs­ wert Δ V12, 34 verknüpft wird im Sinne einer Ermittlung des Werkstoffkorrekturwertes K, z.B. anhand der Beziehung (1 + D/A12) bzw. (1 - D/A34) in Relation zum Vergleichs­ wert Δ V12, 34.
Das Polpaar 2+3, dessen Abstand A23 gleich dem des einen Justierungspolpaares 1+2 ist, also gleich A12 ist, bildet den Meßabschnitt für die Rißtiefenmessung, der an eine Rißtiefenmeßschaltung TM der Auswerteeinheit AE des Meßgerätes angeschaltet bzw. anschaltbar ist. In dieser wird der aus dem Meßabschnitt zwischen den Polen 2 und 3 zugeleitete Spannungsmeßwert V23 mit dem Meßwert V12 bzw. V34 aus einem der Justierungs­ abschnitte 1+2 bzw. 3+4 verglichen unter Bildung des Vergleichswertes Δ V12, 23 bzw. Δ V23, 34, der proportional ist der Rißtiefe und aus dem in Verknüpfung mit dem Werkstoffkorrekturwert K die Rißtiefe ermittelbar ist, deren Wert auf einer (nicht dargestellten) Anzeige­ vorrichtung angezeigt werden kann.
Für die Korrektur hinsichtlich von Änderungen im Über­ gangswiderstand an den Polen ist das Meßgerät mit einer Polkontakt-Überwachungs- und Korrektur-Schaltung ÜM ausgerüstet. Diese vergleicht den in der Justierungs­ schaltung ermittelten Werkstoffkorrekturwert K mit in einem Speicher abgelegten Grenzwerten G für den Plausi­ bilitätsbereich des Korrekturwertes, der sich aus den gemessenen Spannungswerten V12, V34 bezogen auf die Abstände A12, A34 und die Abstandsdifferenz D ergibt. Wenn der ermittelte Wert K nicht innerhalb dieses Plau­ sibilitätsbereiches liegt, gibt die Schaltung ÜM ein Sperr-Signal für die Tiefenmessung ab, welches anzeigt, daß die Übergangswiderstände an den Polen bei der Justie­ rungsmessung unzulässig voneinander abgewichen sind und somit eine Tiefenbestimmung aufgrund des ermittelten Korrekturwertes K zu einem verfälschten Meßwert führen würde.
Die Überwachungs- und Korrekturschaltung ÜM kann auch für die Speicherung von Grenzwerten für die Toleranz­ grenzen der ermittelten Korrekturwerte ausgerüstet sein und einen Vergleicher für den Vergleich von sich bei aufeinanderfolgendem Aufsetzen der Sonde ergebenden, innerhalb des Plausibilitätsbereichs liegenden Korrektur­ werten K mit diesen Toleranzgrenzen aufweisen, welche eine Mindest-Meßgenauigkeit vorgeben.
Eine Stromerzeugungsvorrichtung ST im Meßgerät liefert einen stabilisierten Strom für die Prüflingsdurchflutung, der über das Kabel K den Strompolen zugeführt wird, die in der Zeichnung nicht dargestellt bzw. nicht als solche gekennzeichnet sind. Es kann sich entweder um gesonderte Strompole handeln oder die Kontaktspitzen 1 und 4 können zusätzlich als Strompole ausgerüstet sein.
Basierend auf den Erfahrungen mit herkömmlichen Rißtie­ fenmeßgeräten wird in der Regel ein mittelfrequenter Wechselstrom, z. B. der Frequenz 1,5 kHz, für die Strom­ durchflutung in der Stromerzeugungseinheit ST für die Prüflingsdurchflutung zur Verfügung gestellt werden. Mit einer solchen Frequenz ist es möglich, die Tatsache der Schräglage eines Risses zu erkennen aufgrund eines Vergleichs der Spannungsabfallswerte V12 und V34 in den rißfreien Justierungsmeßabschnitten 1+2 und 3+4 für den Fall, daß sich im Meßabschnitt 2+3 ein Riß befindet und für den Fall, daß auch der Abschnitt zwischen dem Polpaar 2, 3 rißfrei ist. Das Vorhandensein einer Schräg­ lage des Risses festzustellen, ist deshalb von Bedeutung, weil es bei Rissen mit Schräglage wünschenswert ist, nicht die eigentliche Rißlänge zu ermitteln, sondern deren Projektion in eine Ebene senkrecht zur Prüflings­ oberfläche, weil diese das Maß bestimmt, um welches das Werkstück bearbeitet werden muß, um einen rißfreien Oberflächenzustand herbeizuführen. Unter der Rißlänge ist in diesem Zusammenhang die Erstreckung des Risses von der Oberfläche aus in Tiefenrichtung in der zur Oberfläche schrägen Riß-Ebene zu verstehen. Bei Verwendung von Gleichstrom und niederfrequentem Wechselstrom für die Durchflutung wird bei der Rißtiefenmessung die Pro­ jektion der Rißlänge senkrecht zur Oberfläche angezeigt, wohingegen mit hochfrequentem Wechselstrom infolge des sich immer stärker ausbildenden Skin-Effekts die Rißlänge gemessen wird. Vorteilhaft ist es, wenn die Frequenz des Durchflutungsstromes einstellbar ist.
Die Rißtiefenmessung mittels der vorstehend beschriebenen Vorrichtung vollzieht sich nach folgendem Verfahren:
Wenn ein schräger Rißverlauf ausgeschlossen werden kann, was erfahrungsgemäß bei Ermüdungsrissen der Fall ist, wird die Sonde S so auf das Werkstück aufgesetzt, daß der Riß, dessen Tiefe gemessen werden soll, sich zwischen den Polen 2 und 3 befindet. Die sich bei Stromdurchflutung in dieser Sondenstellung ausbildenden Spannungsabfälle V12 und V34 zwischen den Polen 1, 2 und 3, 4 werden als Justierungs-Meßwerte der Justierungsschaltung JM zuge­ leitet und anhand des sich aus ihrem Vergleich ergebenden Vergleichswertes und des im Rechner abgelegten Polab­ stands-Differenzwertes D wird mittels des Rechners in der Justierungsschaltung JM der Auswerte-Einheit AE des Meßgerätes M der Korrekturwert K ermittelt und in der Schaltung ÜM durch Vergleich mit den Grenzwerten G darauf­ hin überprüft, ob er im Plausibilitätsbereich liegt. Wenn dies nicht der Fall ist, so bedeutet das unterschied­ liche Übergangswiderstände an den Polen. Es wird ein Sperrsignal ausgelöst, welches diese Tatsache dem Bedie­ nungsmann anzeigt. Eine weitere Auswertung muß dann so lange unterbleiben, bis sich bei erneutem Aufsetzen, ggfs. nach Verbesserung der Prüflingsoberfläche durch zusätzliches Bearbeiten im Kontaktbereich, plausible Verhältnisse ergeben. Das ist z.B. dann gewährleistet, wenn bei mehrfachem Sondenaufsetzen bei im Abschnitt 2, 3 liegenden Riß die Differenzwerte nicht nur innerhalb der Plausibilität schwanken, sondern auch nur innerhalb der ebenfalls im Rechner gespeicherten Toleranz. Ist auf diese Weise klargestellt, daß die Oberfläche des Prüflings meßfähig vorbereitet wurde und die der Ermitt­ lung des Wertes K zugrunde gelegten Messungen mit gleichen Polübergangswiderständen durchgeführt worden sind, so kann im gleichen Arbeitsgang die eigentliche Rißtiefen­ messung erfolgen, indem der Spannungsabfallswert V23 für den Abschnitt 2+3 in der Rißtiefenmeßschaltung TM mit einem der beiden Spannungswerte V12 bzw. V34 für die rißfreien Abschnitte verglichen wird und aus dem sich daraus ergebenden Vergleichswert V12, 23 bzw. V23, 34 in Verknüpfung mit dem Korrekturwert K mittels des Rechners die Rißtiefe ermittelt und in der Anzeige­ vorrichtung angezeigt wird.
Wenn eine Schräglage des Risses nicht ausgeschlossen werden kann, was in der Regel nur dann der Fall ist, wenn es sich nicht um Ermüdungsrisse handelt, sondern um solche, die während des Herstellungsprozesses des Prüflings, z.B. beim Gießen, entstanden sind, ist es zweckmäßig, die Justierungsmessungen zunächst auf einem auch im Sonden-Abschitt 2+3 fehlerfreien Teil der Werk­ stückoberfläche vorzunehmen, wozu die Sonde zunächst so aufgesetzt wird, daß sich zwischen den Polen 2 und 3 kein Riß befindet. In dieser Sondenstellung werden dann die vorstehend geschilderten Meßschritte in den Abschnitten 1+2, 3+4 und 2+3 durchgeführt, unter Er­ mittlung des Korrekturwertes K und der Rißtiefe "Null". Anschließend wird die Sonde so aufgesetzt, daß sich der zu vermessende Riß zwischen den Polen 2 und 3 befindet und es wird durch Ermittlung des Spannungs-Vergleichs­ wertes Δ V12, 34 und dessen Verknüpfung mit dem Polab­ standsdifferenzwert D wiederum mittels des Rechners der Korrekturwert K ermittelt. Wenn dieser mit dem auf dem fehlerfreien Teil der Oberfläche ermittelten Wert K übereinstimmt, sind die Voraussetzungen zu einer ein­ wandfreien Rißtiefenmessung gegeben, d.h. der Riß verläuft senkrecht zur Oberfläche und die Übergangswiderstände sind die gleichen. Es kann nun die Tiefenmessung durch Auswertung des Spannungsmeßwertes V23 im Wege des Ver­ gleichs mit dem Spannungsmeßwert für einen der Justierungs­ abschnitte 1+2 bzw. 3+4 und der Verknüpfung des resultie­ renden Vergleichswertes mit dem Korrekturwert K erfolgen.
Ergeben sich jedoch aus den Justierungsmessungen auf dem fehlerfreien Oberflächenteil des Werkstücks und in dessen Fehlerbereich unterschiedliche Korrekturwerte K, so wird die Tiefenmessung durch das ausgelöste Sperrsignal verhin­ dert. Läßt sich die Abweichung des Korrekturwertes für den Rißbereich von dem der Messung auf dem rißfreien Ober­ flächenteil durch Nacharbeit der Werkstückoberfläche im Rißbereich nicht beseitigen, so liegt ein schräg verlau­ fender Riß vor. In diesem Fall kann durch bewußte Aus­ wertung der Differenzen der ermittelten Korrekturwerte der Grat der Schräglage des Risses ermittelt werden. Der dabei erhaltene Wert ist abhängig von der Prüffre­ quenz. Es kann daher in diesem Fall nützlich sein, die Messungen hintereinander mit Wechselströmen unterschied­ licher Frequenz durchzuführen.

Claims (7)

1. Verfahren zur Messung der Tiefe von Rissen in elektrisch leitfähigen Prüflingen mittels einer Potentialsonde, bei welchem der Prüfling über zwei, an gegenüberliegenden Seiten des Risses auf ihn aufgesetzte Strompole mit einem elektrischen Strom, vorzugsweise Wechselstrom, durchflutet wird und zwei Meßpole unter bekanntem Abstand voneinander an gegenüberliegenden Seiten des Risses auf der Verbindungslinie zwischen den Strompolen auf den Prüfling aufgesetzt werden und der Spannungsabfall im zwischen diesen Meßpolen abgegrenzten Tiefen-Meßabschnitt gemessen und als Kriterium für die Rißtiefe ausgewertet wird, wobei als Abhilfsmaßnahme gegen Meßwertverfälschungen infolge von Änderungen der Werkstoff-Eigenschaften und -Geometrie ein Werkstoffkorrekturwert in die Auswertung einbezogen wird, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß durch Aufsetzen der beiden Meßpole (1, 2) und mindestens zweier weiterer Meßpole (3, 4) im Durchflutungs- Strompfad mindestens drei Meßabschnitte (12, 23, 34) abgeteilt werden, von denen mindestens zwei, sich durch eine Polabstandsdifferenz (D) unterscheidende Abschnitte (12, 34) bekannten Polabstandes (A12, A34 =A12+D) als Justierungs-Meßabschnitte auf fehlerfreien Bereichen des Prüflings liegen und ein mit einem dieser Justierungs-Meßabschnitte (12, 34) im Polabstand übereinstimmender Rißtiefen-Meßabschnitte (23) den Riß enthält,
  • - daß die Spannungsabfälle (V12, V34) für die Justierungs- Meßabschnitte (12, 34) gemessen und die entsprechenden Meßwerte einem Mikrorechner zugeführt werden, in dem sie miteinander verglichen werden und aus (je) dem daraus resultierenden Spannungs-Vergleichswert (V12, 34) und der diesem zugeordneten gespeicherten Polabstandsdifferenz (D=A34-A12) in Verknüpfung mit den Polabständen (A12, A34) ein Werkstoffkorrekturwert ermittelt wird,
  • - daß der so ermittelte Werkstoffkorrekturwert zwecks Überprüfung bzw. Korrektur von Polübergangswiderständen mit im Mikrorechner in Zuordnung zu Spannungs- und Abstandswerten abgelegten, einen Werkstoffkorrekturwert- Plausibilitätsbereich abgrenzenden Grenzwerten verglichen wird und bei Herausfallen des ermittelten Korrekturwertes aus dem zugeordneten Plausibilitätsbereich die Messung der Spannungsabfälle in den Justierungsmeßabschnitten nach erneutem Polaufsetzen und gegebenenfalls Nachbesserung der Prüflingsoberfläche im Meßbereich so oft wiederholt wird, bis der ermittelte Werkstoffkorrekturwert im Plausibilitätsbereich liegt
  • - und daß der Spannungsabfall im Rißtiefen-Meßabschnitt (23) gemessen und der entsprechende Meßwert dem Mikrorechner zugeführt wird, in dem er mit mindestens einem der Meßwerte aus den fehlerfreien Abschnitten (12, 34) verglichen und der daraus resultierende Spannungsvergleichswert unter Einbeziehung des Werkstoffkorrekturwertes für die Ermittlung der Rißtiefe ausgewertet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sich bei mehrfachem Polaufsetzen ergebenden Werkstoffkorrekturwerte mit im Mikrorechner gespeicherten Grenzwerten für einen eine Mindest-Meßgenauigkeit vorgebenden Toleranzbereich verglichen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn ein schräger Rißverlauf nicht auszuschließen ist, die Meßpole zunächst in einem für alle Meßabschnitte fehlerfreien Prüflingsoberflächenbereich angeordnet werden und dabei durch die Messung der Spannungsabfälle der Werkstoffkorrekturwert und die Rißtiefe "Null" ermittelt werden, und daß danach die Strom- und Meßpole so angeordnet werden, daß der Riß im Rißtiefen- Meßabschnitt (23) liegt und dabei durch die Messungen in den Justierungs-Meßabschnitten (12, 34) der Werkstoffkorrekturwert bestimmt wird, wonach die so ermittelten Werkstoffkorrekturwerte miteinander verglichen werden und bei Übereinstimmung die Auswertung der Spannungsabfallmessung im Rißtiefen-Meßabschnitt (23) mit Rißtiefenermittlung erfolgt, während bei Nichtübereinstimmung der ermittelten Werkstoff-Korrekturwerte die Prüflingsoberfläche im Meßbereich nachgebessert wird und die Spannungsabfallmessungen wiederholt werden, entweder bis keine Differenz in den ermittelten Werkstoffkorrekturwerten mehr auftritt oder bis die Auswertung der ermittelten Differenzen eine Ermittlung des Grades der Schräglage ermöglicht.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Messungen zur Ermittlung des Werkstoffkorrekturwertes mit Wechselströmen unterschiedlicher Frequenz durchgeführt werden.
5. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, bestehend aus:
  • - einem Meßgerät mit einer Stromquelle für die Lieferung von stabilisiertem Strom für die Prüflingsdurchflutung und einer Auswerteeinheit für die Umsetzung von ihr zugeleiteten Spannungsabfall-Meßwerten in Rißtiefenwerte, die einer Anzeigevorrichtung zugeführt werden
  • - und mindestens einer, mit dem Meßgerät über ein flexibles Kabel verbundenen Sonde mit zwei von der Stromquelle des Meßgerätes gespeisten Strompolen (Tastspitzen) und zwei unter festem bekanntem Abstand voneinander und von den Strompolen in der Verbindungslinie der Strompole angeordneten Spannungs-Meßpolen, deren Meßwerte der Auswerteeinheit des Meßgerätes zugeleitet werden,
    dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Meßsonde mit den beiden Meßpolen (1, 2) mindestens zwei weitere Meßpole (3, 4) aufweist, wobei mindestens zwei Polpaare (1+2, 3+4) unterschiedlichen, bekannten Polabstandes als Justierungs-Meßabschnitte (12, 34) für die Werkstoffkorrekturwert-Ermittlung ausgebildet sind, indem sie mit einer Justierungsschaltung des Meßgerätes verbunden bzw. zu verbinden sind, und ein weiteres Polpaar (2+3) mit gleichem Polabstand wie einer der Justierungs-Meßabschnitte (12, 23) als Rißtiefen-Meßabschnitt (23) mit einer Rißtiefen- Meßschaltung des Meßgerätes verbunden bzw. zu verbinden ist
  • - und daß das mit einem Mikrorechner ausgerüstete Meßgerät folgende Schaltungen enthält:
    eine Justierungsschaltung mit einem Vergleicher, dem die Spannungsabfallmeßwerte aus den Justierungs- Meßabschnitten (12, 34) zugeführt werden und einer diesem nachgeschalteten Logikschaltung für die Ermittlung eines Werkstoffkorrekturwertes aus den ihr vom Vergleicher zugeleiteten Spannungsvergleichswerten und der in den Mikrorechner eingegebenen bzw. eingebbaren Polabstandsdifferenz (D= A34-A12) in Verknüpfung mit den Polabständen (A12, A34) der Justierungs-Meßabschnitte (12, 34)
    ferner
    eine der Logikschaltung nachgeschaltete Polkontakt- Überwachungs- und -Korrekturschaltung mit einem Vergleicher für den Vergleich des von der Logikschaltung ermittelten Werkstoffkorrekturwertes mit in Zuordnung zu Spannungs- und Abstandswerten im Mikrorechner abgelegten bzw. ablegbaren Grenzwerten für den Werkstoffkorrekturwert-Plausibilitätsbereich, der bei Überschreiten dieser Grenzwerte ein Tiefenmeß-Sperrsignal erzeugt
    und weiterhin
    eine Rißtiefen-Meßschaltung mit einem Vergleicher für den Vergleich der ihr zugeführten Spannungsabfall- Meßwerte aus dem Rißtiefen-Meßabschnitt (23) mit den Spannungsabfallmeßwerten aus mindestens einem der Justierungs-Meßabschnitte (23, 24), sowie mit einer dem Vergleicher nachgeschalteten Logikschaltung für die Ermittlung der Rißtiefe aus dem vom Vergleicher zugeführten Spannungs-Vergleichswert und dem ermittelten Werkstoffkorrekturwert.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Polkontakt-Überwachungs- und -Korrekturschaltung einen Vergleicher für den Vergleich der ermittelten Werkstoffkorrekturwerte mit im Rechner abgelegten bzw. ablegbaren, die Mindest-Meßgenauigkeit vorgebenden Grenzwerten aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle für die Erzeugung des Durchflutungsstromes in der Frequenz einstellbar ist.
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