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Vorrichtung zur zerstörungsfreien Untersuchung von Werkstoffen oder
Fertig- bzw. Halbfertigerzeugnissen mit Röntgenstrahlen Bei der zerstörungsfreien
Untersuchung von Werkstoffen oder von Fertig- bzw. Halbfertigerzeugnissen ist es
schwierig, den Schutz gegen Röntgenstrahlen so durchzuführen, daß das Bedienungspersonal
bei voller Beschäftigung mit der Werkstoffprüfung ausreichend geschätzt werden kann.
Macht, man nämlich laufend Durchleuchtungen, bei denen die Prüflinge mittels eines
Transportbandes fortlaufend zwischen der Röntgenstrahlenquelle und einem Leuchtschirm
hindurchgefährt werden, so muß mittels umständlicher Einrichtungen entweder für
eine vollständig strahlensichere Abdeckung des den Leuchtschirm Beobachtenden gegenüber
primären und sekundären Röntgenstrahlen gesorgt werden, oder man muß umständliche
Spiegeleinrichtungen anordnen. In beiden Fällen ist das Ergebnis der Untersuchung
subjektiver Natur. Stellt man dagegen von den einzelnen zu untersuchenden Objekten
normale Röntgenaufnahmen ber, so läßt sich zwar der Strahlcnschutz für das Bedienungspersonal
einfacher durchführen, aber die serienmäßige Untersuchung von zahlreichen Objekten
ist mit dieser Methode umständlich und vor allem auch sehr kostspielig.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur zerstörungsfreien Untersuchung
von Werkstoffen oder Fertig- bzw. Halbfertigerzeugnissen mit Röntgenstrahlen, bei
der die Prüflinge mittels eines Transportbandes fortlaufend zwischen der Röntgenstrahlenquelle
und einem Leuc'htschirm hindurchgeführt werden.
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Erfindungsgemäß werden die geschilderten Schwierigkeiten dadurch vermieden,
daß zur photographischen Aufnahme der auf dem Leuchtschirm erscheinenden Röntgen
schatten -bilder auf einem Filmstreifen die Röntgenstrahlenquelle, der Leuchtschirm
und die Aufnahmekamera
in dem Augenblick, in dem der Prüfling in
die Durchleuchtungsstellung gelangt, synchron mit dem weiterwandernden Prüfling
für die Dauer der erforderlichen Belichtungszeit mitwandern und daß nach Abschaltung
der Röntgenstrahlenquelle durch eine Zeitschaltuhr bzw. ein Milliamperesekundenrelais
die Röntgenstrahlenuelle, det Leuchtschirm und die Aufnahmekamera @@. ihre Ausgangsstellung
zurückgeführt werder und daß sich während dieser Zurückführung selbsttätig der Filmstreifen
um eine Bildbreite weiterschaltet. Die Erfindung macht also von der zu medizinischen
Zwecken bereits bekannten Röntgenleuchtschirmbildphotographie Gebrauch. Dadurch
wird einmal der Vorteil erzielt, daß eine serienmäßige zerstörungsfreie Untersuchung
von zahlreichen Prüflingen ohne große Kosten durchführbar ist.
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Weiterhin bereitet der Strahlenschutz des Bedienungspersonals keins
Schwierigkeiten, weil es ohne witeres möglich ist, das Ein- und Ausbringen der zu
untersuchenden Prüflinge in die Untersuchungseinrichtung an Stellen vorzunchmen,
die von der Strahlenquelle so weit entfernt sind. daß eine Schädigung des Bedienungspersonals
ausgeschlossen ist. Man kann also bei der Erfindung auf die umständlichen Schutzeinrichtungen,
wie sie bei den bekannten Werkstoffungersuchungseinrichtungen mit Röntgenstrahlen
notwendig waren bzw. vorgesehen worden sind, verzichten.
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In der Abbildung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel für eine
Vorrichtung zur Untersuchung von Werkstoffen gemäß der Erfindung dargestellt. Auf
ein umlaufendes Transporthand ii, das von einem. Elektromotor 12 angetrieben wird,
werden die zu untersuchenden Prüflinge 13 bei 14 aufgelegt und bei 15 abgenommen,
wobei das Transportband 11 sich in Pfeilrichtung bewegt.
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Unterhalb des Transportbandes 11 befindet sich ein Leuchtschirm 16,
der an dem einen Ende eines lichtdichten und strahlensicheren Tubus 17 angebracht
ist. An dem anderen Ende des Tubus 17 ist eine Aufnahmekamera 18, vorzugsweise eine
Kleinbildkamera, angeordnet. Cegenüber dem Leuchtschirm 16, und zwar oberhalb des
Transportbandes 11, befindet sich die Röntgenstrahlenquelle in Gestalt einer Röntgenröhre
19, die zusammen mit dem Hochspannungstransformator 20 und dem Heiztransformatior
21 in einem gemeinsamen Gehäuse 22 untergebracht ist. An der Stelle, an der die
zu untersuchenden Objel;te auf dem Transportband durchleuchtet werden, sind unterhalb
des Transportbandes zur Unterstützung zwei Laufrollen 23 und 24 vorgesehen. Die
Speiseleitungen für den Röntgenapparat 19 bis 22 sind zu einer Schaltvorrichtung
geführt, die in der Abbildung durch ein Rechteck 25 schematisch dargestellt ist.
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Die Schaltvorrichtung ist über einen Schalter 26 an das netz 27 angeschlossen.
Von dieser Schaltvorrichtung 25 wird auch der Antriebsmotor I2 des Transportbandes
11 sowie die Weiterschaltung des Filmstreifens in der Aufnahmekamera 18 gesteuert.
dic Schaltvorrichtung 25 selbst wiederum wird von dem Antriebsmotor 12 über ein
Nockenrad 28 gesteuert, welches zur Betätigung eines Schalters 29 dient. Die Schaltvorrichtung
25 enthält auch die in üblicher Weise bei eiem Röntgenapparat vorgesehenen Regelovrrichtungen
zur Einstellung der Röhrenspannung und des Röhrenstromes sowie eine Zeitschaltuhr
zur Einstellung der Belichtungszeit oder an Stelle einer Zeitschaltuhr ein Milliamperesekundenrelais,
an dem das für die Herstellung einer Durchleuchtung oder Leuchtschirmbildaufnahme
erforderliche Milliamperesekundenprodukt eingestellt wird.
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Die Wirkungsweise der in der Abbildung dargestellten Vorrichtung
ist folgende: Sobald der Sc'halter 26 geschlossen wird, erhält der Antriebsmotor
12 zunächst Spannung und veranlal3t, daß sich das Transportband 1 1 iii Pfeilrichtung
in Bewegung setzt. Sobald einer der zu untersuchenden Prüflinge in die Durchleuchtungsstellung.
d. h in eine zentrale Lage in bezug auf den Leuchtschirum und die Röntgenstrahlenquelle,
gelangt, schließt das Nockenrad 28 den Schalter 29.
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Das Nockenrad ist also derart ausgebildet, daß es jedesmal dann den
Kontakt 29 schließt, wenn ein Prüfling in die Durchleuchtungsstellung gelangt. Dabei
ist natürlich vorausgesetzt. daß die einzelnen Prüflinge m gleichmäßigen Entfernungen
voneinander auf das Transportband aufgelegt werden, was durch entspreechende Markierung
des Transportbandes, möglichst durch Anbringung von entsprechenden Halte- oder Anlagevorrichtungen,
erzielt werden kann. Sobald der Kontakt 29 geschlossen wird, veranlaßt die Schaltvorrichtung
25 eine gleichzeitige Verstellung der Röntgenstrahlenquelle 19 und des Leuchtschirumes
16 nebst Tubus 17 und Aufnahmekamera 18 synchron mit dem Transportband in dessen
Laufrichtung. Gleichzeitig veranlaßt die Schaltvorrichtung 25 das Einschalten der
Röntgeiistrahlenquelle. so daß also die Röntgenstrahelenquelle, der Leuchtschirm
und dei Aufnahmekamera synchron mit dem weiterwandernden Prüfling für die Dauer
der erforderlichen Belichtungszeit mitwandern. In demselben Augenblick, in dem die
Röntgenstrahlenquelle 19 eingeschaltet wird, beginnt die in üblicher Weise vorgesehenle
Belichtungszeit schaltuhr bzw. das Milliamperesekundenrelais abzulaufen. Sobald
die eingestellte Zeit abgelaufen bzw. das einige.
stellte InAs-Produkt
erreicht worden ist, wird die Röntgenstrahienquelle 19 ausgeschaltet.
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Außerdem werden die Röntgenstrahlenquelle, der Leuchtschirm und die
Aufnahmekamera in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt. Die Einleitung dieser Rückbewegung
erfolgt lebenfalls durch die Zeitschaltuhr bzw. das mlAs-Relais. Sobald die Röntgenröhre
nebst Leuchtschirm und Aufnahmekamera wieder in die Ausgangsstellung zurückgeführt
ist, muß sie dort natürlich so lange stehenbleiben; bis der nächste Prüfling in
die Durchleuchtungsstellung gelangt, worauf die Röntgenröhre nebst Leuchtschirm
und Aufnahmekamera dann mit diesem Prüfling synchron mitxvandert. Gleichzeitig mit
dem Abschalten der Röntgenröhre nach Beendigung einer Aufnahme und gleichzeitig
mit der Einleitung der Rückbewegung der Strahlenquelle nebst Leuchtschirm und Aufnahmekamera
wird durch d-le Zeitschaltuhr bzw. das mAs-Relais auch die Weiterschaltung des Aufnahmefilms
um eine Bildbreite nach jeder Aufnahme eingeleitet.
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Will man nicht nur eine, sondern zwei oder mehr Aufnahmen von demselben
Prüfling in verschiedenen Projektionsrichtungen machen, so kann ein Greifer vorgesehen
werden, der zum Umlegen der Prüflinge in eine andere Lage dient und zweckmäßig zusammen
mit der Strahlenquelle, Leuchtschirm und Aufnahmekamera mitbewegt wird. Die Mitbewegung
dieser Teile muß dann so lange stattfinden, bis sämtliche Aufnahmen ein und desselben
Werkstückes in den verschiedenen Proj ektionsrichtungen hergestellt sind. Der Greifer
wird dabei von der Schaltvorrichtung 25 aus so gesteuert, daß er nach Beendung der
ersten-Aufnahme des Werkstückes dieses in eine andere Lage umlegt, worauf selbsttätig
die Röntgenstrahlenquelle ein zweites Mal zur Herstellung der zweiten Aufnahme des
Werkstückes in der anderen Projektionsrichtung eingeschaltet wird. Nach Beendigung
der letzten von demselben Werkstück herzustellenden Aufnahme werden Strahlenquelle,
Leuchtschirm und Aufnahmekamera sowie Greifer wieder in ihre AusgangsstSellung zurückgeführt.
Man kann natürlich statt eines mitbewegten Greifers entsprechend mehrere feststehende
Greifer in geeigneten Abständen voneinander anordnen und diese über die Schaltvorrichtung
25 entsprechend steuern.
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Um eine eindeutige Zuordnung der einzelnen Schirmbildaufnahmen, zu
den betref--fenden Prüflingen zu erzielen, empfie'hlt es sich, bei den einzelnen
Schirmbildaufnahmen gleichzeitig neben dem betreffenden Prüfling eine mit diesem
verbundene Markierung, z. B. eine in leinen Metallstreifen eingestanzte Ziffer,
mitzuphotographieren.
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PTENTNSPRÜCHE: I. Vorrichtung zur zerstörungsfreien Untersuchung
von Werkstoffen oder FerLig-bzw. Halbfertigerzeugnissen mit Röntgenstrahlen, bei
der die Prüflinge mittels eines Transportbandes fortlaufend zwi sehen der Röntgenstrahlenquelle
und einem Leuchtschirm hindurchgefühtt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur photographischen
Aufnahme der auf dem Leuchtschirm erscheinenden Rontgenschattenbilder auf einem
Filmstreifen die Röntgenstrahlenquelle, der Leuchtschirm und die Aufnahmekamern
in dem Augenblick, in dem der Prüfling in die Durchleuchtungsstellung gelangt, synchron
mit dem weitenvandernden Prüfling für die Dauer der erforderlichen Belichtungszeit
mitwandern und daß nach Abschaltung der Röntgenstrahlenquelle durch eine Zeitschaltuhr
bzav. ein Milliamperesekundenrelais die Röntgenstrahlenquelle, der Leuchtschirm
und die Aufnahmekamera in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt werden und daß sich
während dieser Zurückführung selbsttätig der Filmstreifen um eine 13ildbreite weiterschaltet.