DE493417C

DE493417C - Device for the determination of irregularities in the structure of hollow metal bodies

Info

Publication number: DE493417C
Application number: DEA51841D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Robert Pohl
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1927-08-28
Filing date: 1927-08-28
Publication date: 1930-03-07

Description

Einrichtung zur Feststellung von Unregelmäßigkeiten in der Struktur hohler Metallkörper Um nach außen nicht ohne weiteres wahrnehmbare Ungleichmäßigkeiten bei massiven Metallkörpern, z. B. Strukturfehler, wie Lunkerstellen, Schlackeneinschlüsse, Risse ü. dgl., oder Abweichungen in den Abmessungen, wie z. B. Unsymrnetrie der Wandstärke von Hohlkörpern, trotz der Unsichtbarkeit solcher Fehler von vornherein festzustellen und den Ort sowie Ausdehnung der Fehlerstelle mit einiger Zuverlässigkeit zu bestimmen, hat man ein Verfahren in Vorschlag gebracht, bei dem der zu prüfende Metallkörper als Stromleiter in einen der Stromänderung unterworfenen Stromkreis eingeschaltet wird. Die Unregelmäßigkeiten des eingeschalteten Körpers äußern sich dann im Stromlinienverlauf und indirekt in Abweichungen der die Umgebung des stromführenden Körpers durchsetzenden Kraftfelder gegenüber der Ausbildung des Kraftfeldes bei -sonst fehlerfreier Körperstruktur.Device for the detection of irregularities in the structure hollow metal body around irregularities that are not easily perceptible to the outside in the case of solid metal bodies, e.g. B. Structural defects, such as voids, slag inclusions, Cracks Like., Or deviations in dimensions, such as. B. Asymmetry of the Wall thickness of hollow bodies, despite the invisibility of such defects from the start and determine the location and extent of the fault with some reliability to determine, a procedure has been proposed in which the to be examined Metal body as a conductor in a circuit subject to the change in current is switched on. The irregularities of the switched-on body express themselves then in the course of the streamline and indirectly in deviations from the surroundings of the current-carrying one Body penetrating force fields compared to the formation of the force field - otherwise flawless body structure.

Zur tlberwachung der Kraftfelder verwendet man im Bereich der letzteren induzierte Spulensysteme und überträgt auf diese Weise die magnetischen Feldänderungen induktiv auf ein ballistisches Galvanometer. Eine andere Möglichkeit besteht in der Spannungsmeßmethode. Hierbei könnte man das induzierte Spulensystem dauernd in rascher Zeitfolge der Feldänderung unterwerfen, was entweder durch schnelle Stromänderungen, z. B. durch Verwendung von Wechselstrom, geschehen möge oder elektrodynamisch durch Bewegung des induzierten Spulensystems im Kraftfeld.To monitor the force fields, one uses in the area of the latter induced coil systems and in this way transmits the magnetic field changes inductively on a ballistic galvanometer. Another possibility is the stress measurement method. The induced coil system could be used continuously subject to the field change in rapid succession, which is achieved either by rapid current changes, z. B. by using alternating current, may or electrodynamically done by Movement of the induced coil system in the force field.

Bei der bisherigen Ausübung dieses Verfahrens wurden ,zwei Meßspulensysteme benötigt, die außerhalb des zu .prüfenden Körpers auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten angebracht und z. B. in Differentialschaltung etwa über ein ballistisches Instrument verbunden wurden.In the previous practice of this method, two measuring coil systems were used required, the outside of the body to be tested on two opposite one another Pages attached and z. B. in differential circuit about a ballistic Instrument were connected.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Meßeinrichtung zur Feststellung der magnetischen Störungen nach der erörterten Methode zu vereinfachen, wenn es sich um die Untersuchung von Metallkörpern handelt, die hohl sind bzw. eine zentrale Bohrung aufweisen. Dann soll erfindungsgemäß in der Bohrung des Körpers das induzierte Spulensystem eingebaut werden. In diesem Fall ist für die Bestimmung des Meßergebnisses nur eine einzige Meßspule erforderlich, welche bei Vorhandensein einer Unregelmäßigkeit im zu prüfenden Körper einen Ausschlag. des an ihren Enden angeschlossenen Anzeigeinstruments verursacht.The invention is based on the idea of the measuring device for determination to simplify the magnetic disturbances according to the method discussed, if there is is the investigation of metal bodies that are hollow or a central one Have bore. Then according to the invention in the bore of the body the induced Coil system can be installed. In this case it is used to determine the measurement result only a single measuring coil required, which in the presence of an irregularity a rash in the body to be tested. of the indicating instrument connected at their ends caused.

An Hand der Zeichnung soll die neue Einrichtung und ihre Wirkungsweise erläutert werden.On the basis of the drawing, the new facility and how it works explained.

Das zylindrische, mit einer zentralen Bohrung versehene Guß= oder Schmiedestück f(' wird quer zu seiner Längsachse, und zwar an zwei vorzugsweise diametral zueinander liegenden Anschlusstellen in den Stromkreis einer Gleichstromquelle R eingefügt. Die Ab_b, xa veranschaulicht den Vorgang unter der Voraussetzung, das die Struktur gesund ist; die Abb. ib unter der Annahme, das Fehlerstellen F eingeschlossen 'sind. -In der Bohrung des zu prüfenden Körpers ist zur Feststellung des dort herrschenden magnetischen Zustandes konzentrisch eine Spule a angebracht, deren Wicklungsebene senkrecht zur Körperachse liegt. Da. 2tvva in der Bohrung auftretende Kraftfelder in Richtung der Körperachse -verlaufen:,. so schneiden sie die Spule senkrecht. Die Enden. der Spule a sind mit einem ballistischen Galvanometer G verbunden.The cylindrical cast with a central bore = or Schmiedestück f (' becomes transverse to its longitudinal axis, namely at two preferably diametrically opposite connection points in the circuit of a DC power source R inserted. The Ab_b, xa illustrates the process under the Condition that the structure is healthy; Fig. ib assuming that there are faults F are included '. -In the bore of the body to be tested is to be determined the prevailing magnetic state there is concentrically attached a coil a, whose winding plane is perpendicular to the body axis. There. 2tvva occurring in the hole Force fields run in the direction of the body axis:,. so they cut the coil perpendicular. The ends. the coil a are connected to a ballistic galvanometer G.

Der Stromlinienverlauf des entsprechend Abb. ia angenommenen fehlerfreien Körpers ist, wie die eingezeichneten Pfeile andeuten, regelmäßig, d. h. der Strom verzweigt sich bei diametraler Lage der ZuführungssteUen um die Bohrung in gleichem Verhältnis. Wird nun zur ballistischen Feststellung des magnetischen Feldes in der Bohrung der Stromkreis bei S unterbrochen, so wird das Instrument keinen Ausschlag aufweisen, weil sich die die beiden Stromzweige des Körpers umschließenden Kraftfelder in der Bohrung gegenseitig aufheben, so das sich dort über; hauet kein resultierendes Kraftfeld ausbilden kann.The streamline course of the error-free assumed in accordance with Fig As the arrows indicate, the body is regular, i. H. The current branches in the same way around the bore if the feed control is in a diametrical position Relationship. Is now used for the ballistic determination of the magnetic field in the If the circuit is broken at S, the instrument will not deflect because the force fields surrounding the two branches of the body pick up each other in the hole so that over there; does not cut any resulting Can form force field.

Ist indessen gemäß Abb. ib in einem der beiden die Bohrung umgebenden Stromzwerge eine Lunkerstellle F vorjianden, so ist die Symmetrie des Stromlinienverlaufes gestört. Dem Strom bietet sich in dem die Lunkerstelle aufweisenden Zweig ein weit höherer elektrischer Widerstand als im anderen Zweig. Das kommt nun auch im Kraftfeld zum Ausdruck, indem die Felder, welche die Stromzweige umgeben, in der Bohrung nicht mehr ausgeglichen sind. Beim Unterbrechen des Schalters S induziert das in der Bohrung abklingende resultierende Feld im Anzeigestromkreis eine EMK und veranlaßt einen ballistischen Ausschlag. Hieraus erkennt man, das die Struktur des Körpers nicht einwandfrei ist.Meanwhile, according to Fig. Ib, it is in one of the two surrounding the bore Stromzwerge a Lunkerstellle F, so is the symmetry of the streamline course disturbed. The current has a wide branch in the branch with the blowholes higher electrical resistance than in the other branch. That comes now also in the force field expressed in that the fields that surround the current branches are not in the bore are more balanced. When the switch S is interrupted, this induces in the bore decaying resulting field in the display circuit creates an emf and causes one ballistic rash. From this you can see that the structure of the body is not is flawless.

Man kann nun die Anschlusstelle des Körpers über seinen Umfang verstellbar anordnen. Wird z. B. der obere Anschluß allein -'nach der Fehlerstelle F zu, also, entgegen dem Uhrzeigersinn, verschoben, so wird schließ-.- lich-an einer Stelle eine Kompensation in der Ungleichheit der sich verzweigenden Ströme stattfinden und das ballistische Galvanometer G beim Unterbrechen des Schalters S keinen Aus$cixlag anzeigen. In dem über den Umfang des Körpers bis zu jener Kompensation zurückgelegten Weg der Anschlusstelle hat man :ein Maß für die Größenordnung der Fehlerstelle. Es ist daher zweckmäßig, den Kontakt mit einem Zeiger und den Umfang, wie angedeutet, mit einer Skala zu versehen.You can now arrange the connection point of the body adjustable over its circumference. Is z. B. Only the upper terminal -'nach the fault location F to, that is, counter-clockwise, moved, then closing .- Lich to take place in a location to compensate the imbalance of the branching currents and the ballistic galvanometer G in interrupting of switch S does not show off $ cixlag. In the path of the connection point covered over the circumference of the body up to that compensation one has: a measure for the order of magnitude of the fault point. It is therefore advisable to provide the contact with a pointer and the circumference, as indicated, with a scale.

Wer-den-dagegen .dit diametral angeordneten beiden Anschlusstellen gemeinsam auf dem Körperumfang bewegt, so kann man beim Vorhandensein eines Strukturfehlers aus der bei der Kontaktverstellung sich ändernden Größe des ballistischen Ausschlages auf die Lage des Strukturfehlers schließen.On the other hand, they will have two diametrically arranged connection points moved together on the body circumference, so one can in the presence of a structural defect from the size of the ballistic deflection, which changes during the contact adjustment infer the location of the structural defect.

Claims

PATENT CLAIMS: e.g. Means through which the test metal body as for the detection of irregularities in the structure of hollow metal bodies, in particular large cylindrical castings and forgings with a central bore, - Head e in2n the current change - subject circuit is turned on and irregularities in the course of the flow lines by monitoring the magnetic lines of force penetrating the environment of the body are determined with the help of induced measuring coil systems, characterized in that a coil is arranged concentrically within the bore of the body to be tested, which, if there is an irregularity in the body to be tested, a deflection of the display connected at its ends: instruments caused. a. Device according to Claim i, characterized in that the hollow body is connected to the circuit as a current conductor transversely to its longitudinal axis at two preferably diametrically opposite connection points and the winding plane of the coil runs perpendicular to the body axis.