DE7638775U1 - Eddy current tester - Google Patents

Eddy current tester

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DE7638775U1
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Description

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WUESTHOFF-v. PECHMANN-BEHRENS-GOETZ d,pl,inO.cerhard pu,WUESTHOFF-v. PECHMANN-BEHRENS-GOETZ d, pl, in O .cerhard pu,

DIPL.-CHEM. DR. E. FREIHERR VON PECHMANN PROFESSIONAL RBiRBSENTATIVES BEFORE THB BUROPEAN PATENT OPPICB BR.-INC. DIETER BEHRENSDIPL.-CHEM. DR. E. BARBER OF PECHMANN PROFESSIONAL RBiRBSENTATIVES BEFORE THB BUROPEAN PATENT OPPICB BR.-INC. DIETER BEHRENS

MANDATAIRES AGRE£s PREC !.'OFFICE EUROPEEN DBS BREVBTf DIPL.-ING.; DIPL.-WIRTSCH.-1NG. RUPERT GOBIMANDATAIRES AGRE £ s PREC!. 'OFFICE EUROPEEN DBS BREVBTf DIPL.-ING .; DIPL.-WIRTSCH.-1NG. RUPERT GOBI

D-8000 MÜNCHEN 90D-8000 MUNICH 90

. G 76 38 775.2 SCHWEIGERSTR/SSE2 . G 76 38 775.2 SCHWEIGERSTR / SSE2

Magnetic Analysis
1G-48 830 telefon: (o8 j) 66 io j ι
Magnetic Analysis
1G-48 830 phone: (o8 j) 66 io j ι

telegraum: protectpatent TEL7.X: 5x4070telegraum: protectpatent TEL7.X: 5x4070

12. Dezember 1980December 12, 1980

Beschreibung:Description:

MAGNETIC ANALYSIS CORPORATION 535 South 4th Avenue, Mount Vernon, New York 10550MAGNETIC ANALYSIS CORPORATION 535 South 4th Avenue, Mount Vernon, New York 10550

WirbelBtromprüfgerätEddy current tester

Die Erfindung betrifft ein Wirbelstromprüfgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an eddy current testing device according to the preamble of claim 1.

Die Wirbelstromprüfung beruht in erster Linie auf Leitfähigkeitsänderungen zur Bestimmung von Rissen und Fehlern oder ganz allgemein jedwelcher Unregelmäßigkeiten, die den Fluß von Wirbelströmen ändern. Der Einfachheit halber wird der Ausdruck "Risse" im weiteren so verwendet, daß er ähnliche Fehler und Änderungen einschließt. Wirbelströme werden in einem zu prüfenden Gegenstand induziert. Änderungen der Wirbelströme werden festgestellt und angezeigt. Beim Prüfen von magnetischen Material rufen Unregelmäßigkeiten der Permeabilität des Materials ein Untergrundrauschen hervor, das von Rissen und ähnlichem hervorgerufene Änderungen der Leitfähigkeit überdeckt. Solche Permeabilitätsänderungen können u.a. auf lokalen Spannungen und Härtungen beruhen. Relativ große Risse können nonh feststellbar sein, kleine Risse bleiben jedoch unentdeckt. Gerade solche kleinen Risse aber können sehr wichtig sein, insbesondere wenn der Zustand beispielsweise eines Rohres vor seinem Bruch festgestellt werden soll.Eddy current testing is primarily based on changes in conductivity to identify cracks and defects or, more generally, any irregularities that prevent the flow of Change eddy currents. For the sake of simplicity, the term "cracks" will hereinafter be used to include similar errors and Includes changes. Eddy currents are induced in an object to be tested. Changes in eddy currents will be detected and displayed. When testing magnetic material, irregularities call the permeability of the material A background noise emerges that covers up changes in conductivity caused by cracks and the like. Such Changes in permeability can be based on local stresses and hardening, among other things. Relatively large cracks can never be detected small cracks remain undetected. But it is precisely such small cracks that can be very important, especially if, for example, the condition of a pipe is to be determined before it breaks.

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-2- "* " 48 830-2- "*" 48 830

Es wurde bereits vorgeschlagen, zur Sättigung des magnetischen Materials ein mit Gleichstrom erzeugtes Magnetfeld zu verwenden, um dadurch den Einfluß von Permeabilitätsänderungen auszuschalten. Bei einem bekannten Wirbelstromprüfgerät gemäß der GB-PS 956 053 werden kontinuierlich mit Gleichstrom betriebene Spulen verwendet. Solche Spulen werden überhitzt, sobald sie klein genug sind, um in ein Rohr eingeschoben.werden zu können. Diese Überhitzung tritt insbesondere dann auf, wenn bei Materialien, die zu ihrer Sättigung eine hohe Feldstärke erfordern, mit starkem Strom gearbeitet werden muß.It has already been suggested to saturate the magnetic Materials to use a magnetic field generated with direct current, thereby reducing the influence of permeability changes turn off. In a known eddy current test device according to GB-PS 956 053 are continuously with DC powered coils are used. Such coils will overheat once they are small enough to fit in a pipe to be pushed in. This overheating occurs in particular occurs when a strong current is used with materials that require a high field strength to be saturated must become.

^ Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Wirbelstromprüfgerät derart weiterzubilden, daß eine Prüfung von Rohren und Ähnlichem auf kleine Risse und Unregelmäßigkeiten auch von Innen her möglich ist.^ The invention is based on the object of a generic Eddy current testing device to be developed in such a way that a test of pipes and the like for small cracks and irregularities is also possible from the inside.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Eauptanspruch.es gelöst. This problem is solved with the features of the main claim.

Bei dem erfindungsgemäßen Wirbelstrom ist es möglich, einen Prüfkopf bzw. eine Sonde so klein auszubilden, daß er bzw. sie in Rohre eingebracht werden kann, welche in situ geprüft werden können. Beispielsweise wurden mit Prüfköpfen mit einem Durchmesser zwischen 1,5 und 5,7 cm Feldstärken von 1000 Oersted und mehr erreicht. Mit erfindungsgetnäßen Wirbelstromprüfgeräten können somit Rohre geprüft werden, ohne daß ein Entfernen von Kopfplatten der Rohre notwendig ist. Bei Peststellen von Rissen muß nur das mit Rissen behaftete Rohr ausgewechselt werden. Es sind regelmäßige Prüfungen von Rohren während des Betriebs der Rohre möglich.In the eddy current according to the invention, it is possible to use a To train the test head or a probe so small that he or she can be inserted into pipes, which are tested in situ can be. For example, probes with a Diameter between 1.5 and 5.7 cm, field strengths of 1000 Oersteds and more are achieved. With eddy current test devices according to the invention This means that pipes can be tested without having to remove the top plates of the pipes. at Plagued by cracks, only the pipe with cracks needs to be replaced. There are regular tests of pipes possible while the pipes are in operation.

-3- 48 830-3- 48,830

Um den Strom zu bestimmen, der zu einer ausreichenden Sättigung des Rohres oder Prüflings führt, können Vorversuche mit einem Prüfling durchgeführt werden, der einen künstlich erzeugten Riß aufweist. Der Strom kann auch unter Prüfbedingungen erhöht werden, bis das Untergrundrauschen auf ein Minimum vermindert ißt. Vorteilhaft ist, eine kontinuierliche Anzeige dafür zu haben, daß der Prüfling in seinen Sättigungsbereich gebracht ist.In order to determine the current that leads to sufficient saturation of the pipe or test object, preliminary tests can be carried out with be performed on a test specimen that has an artificially generated crack. The current can also be used under test conditions can be increased until the background noise is reduced to a minimum. It is advantageous to have a continuous To have an indication that the test item has been brought into its saturation range.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous embodiments of the invention are set out in the subclaims marked.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.The invention is explained below with reference to schematic drawings, for example and with further details.

Es stellen dar:They represent:

Pig. 1 eine Sonde zur Innenprüfung eines Rohres,Pig. 1 a probe for internal testing of a pipe,

Pig. 2Pig. 2

und 2a eine Ausführungsform einer Sonde, wie sie in einem erfindungsgemäßen Gerät verwendet wird, wobei Pig. 2 einen Querschnitt längs der Linie 2-2 der Pig. 2a darstellt, and FIG. 2a shows an embodiment of a probe as it is in a device according to the invention is used, Pig. 2 a cross-section along line 2-2 of Pig. 2a represents

Pig. 3 typische normale Magnetisierungs- und Permeabilitätskurven eines magnetischen Materials, Pig. 3 typical normal magnetization and permeability curves of a magnetic material,

Pig. 4 zusammengesetzte Gleichspannungsimpulswellenformen,Pig. 4 composite DC voltage pulse waveforms,

Pig. 5 ein Blockschaltbild eines Wirbelstromprüfgerätes, jPig. 5 is a block diagram of an eddy current testing device, j

Pig. 6 einen in dem Gerät gemäß Pig. 5 verwendbaren Impulsgenerator, Pig. 6 one in the device according to Pig. 5 usable pulse generator,

Pig. 7 Wellenformen des Generators gemäß Fig. 6,Pig. 7 waveforms of the generator according to FIG. 6,

Pig. 8 einen im Gerät gemäß Pig. 5 verwendbaren Impuls treiber, ||Pig. 8 one in the device according to Pig. 5 usable impulse drivers, ||

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- 8 - 48 830- 8 - 48 830

Fig. 9 Wellenformen des Impulstreibers gemäß Fig. 8,Fig. 9 waveforms of the pulse driver according to Fig. 8,

Fig. 10 eine CRT-(Kathodenstrahl-Oszillo skop) Darstellung des Ausganges des abgestimmten Verstärkers gemäß Fig.5,Fig. 10 is a CRT (cathode ray oscilloscope) representation of the output of the tuned amplifier according to Fig. 5,

Fig. 11 ,eine CRT-Darstellung des differenzierten Ausganges einer einzigen Aufnahmespule,Figure 11 is a CRT representation of the differentiated output of a single take-up reel,

Fig. 12 einen abgeänderten zusammengesetzten Gleichspannungsimpuls, 12 shows a modified composite DC voltage pulse,

Fig. 13Fig. 13

und 14 andere Impulswellenformen zum Prüfen magnetischer Materialieiand 14 other pulse waveforms for testing magnetic materials

Fig. 15 ein Blockschaltbild eines abgeänderten Rißdetektors mit einer Brückenschaltung,15 is a block diagram of a modified crack detector with a bridge circuit;

Fig. 16 ein Gerät des Komparatortyps, das mit zusammengesetzten Impulsen arbeitet,16 shows an apparatus of the comparator type which is used with composite Impulses works,

Fig. 17 eine abgeänderte Ausführungsform eines Gerätes des Komparatortyps mit einer Brückenschaltung und17 shows a modified embodiment of a device of the comparator type having a bridge circuit and FIG

Fig. 18 ein Gerät des Komparatortyps mit einem elektrisch erzeugten Bezugssignal.Fig. 18 shows a comparator type apparatus having an electrically generated reference signal.

Fig. 1 zeigt ein mittels einer inneren Sonde 11 zu prüfendes Rohr 10, beispielsweise ein Boiler- oder Wärmetauscherrohr, das in Trägerblechen 12 montiert ist. Normalerweise bestehen solche Rohre aus magnetischem Material, beispielsweise Stahl mit niederem Kohlenstoffgehalt oder magnetischem Edelstahl, und sind eine große Anzahl von Rohren in den Wänden angebracht. Die Sonde 12 ist dafür vorgesehen, in situ in ein Rohr eingebracht zu warden, so daß der Zustand des Rohres ohne dessen Ausbau geprüft werden kann.1 shows a pipe 10 to be tested by means of an inner probe 11, for example a boiler or heat exchanger pipe, which is mounted in support plates 12. Typically, such pipes are made of a magnetic material, such as low carbon steel or magnetic stainless steel, and a large number of pipes are mounted in the walls. The probe 12 is intended to be inserted into a pipe in situ so that the condition of the pipe can be checked without removing it.

Fig. 2 und 2a zeigen eine Prüfsonde. Eine Primärspule 13 ist um einen geschichteten Kern 14 gewickelt. Vorzugsweise wird ein Kernmaterial gewählt, das seine Sättigung bei einer höheren Flußdichte als sie für die zu prüfenden Rohre erforderlich ist, erreicht, beispielsweise Vanadium Permendur. Ein mit einer Endkappe versehenerFigs. 2 and 2a show a test probe. A primary coil 13 is around a layered core 14 is wound. Preferably a core material chosen that its saturation at a higher flux density than is required for the pipes to be tested, for example Vanadium Permendur. One with an end cap

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- 9 - 48 830- 9 - 48 830

Schraubbolzen 15, beispielsweise aus Roheisen, mit einer aufgeschraubten Endkappe 16, hält den Kern zusammen. Eine eingezogene Aussparung ermöglicht eine einfache Befestigung eines Kabels; 17 zum Bewegen der Sonde 11 durch das zu prüfende Rohr 10. Die Primärspule 13 ist von einem Paar Null-Detektorspulen 18, 18' umgeben, die um einen Spulenkörper 19 gewickelt sind. Die Sonde 11 kann von Verkapselungsmaterial 21 gemäß Fig. 1 umschlossen sein, um eine Beschädigung beim Gebrauch zu vermeiden.Screw bolts 15, for example made of pig iron, with a screwed on End cap 16, holds the core together. A drawn-in recess allows a cable to be easily attached; 17th for moving the probe 11 through the pipe under test 10. The primary coil 13 is surrounded by a pair of zero detector coils 18, 18 ′ which are wound around a bobbin 19. The probe 11 can be enclosed by encapsulation material 21 according to FIG. 1 in order to avoid damage during use.

Ein Bereich des zu prüfenden Rohres 10 ist mit 10' bezeichnet und eine Flußbahn durch den Kern und die Rohrwand ist mit 22 bezeichnet. Normalerweise sind zwischen der Sonde und dem Innendurchmesser des Rohres schmale Luftspalte gebildet, weil es notwendig ist, die Ansammlung von Abschilferungen, Schmutz usw. im Rohr zu ermöglichen. Insgesamt ist die Sonde so aufgebaut, daß in der Rohrwand so wirkungsvoll wie möglich eine hohe Flußdichte erzeugt wird.A region of the pipe 10 to be tested is indicated by 10 'and a flow path through the core and the pipe wall is indicated by 22. Narrow air gaps are normally formed between the probe and the inside diameter of the pipe because it is necessary to have the Allow debris, debris, etc. to accumulate in the pipe. Overall, the probe is designed to be so effective in the pipe wall a high flux density is generated as much as possible.

Bei einer speziellen Ausführungform der Sonde besteht die Primärspule aus etwa 40 Windungen und wird mit spitzenströmen - von 100 Ampere und mehr gearbeitet, wodurch zur Erzeugung des Magnetfeldes über 4000 Ampere-Windungen zur Verfügung stehen. Die Anzahl der erforderlichen Ampere-Windungen hängt sowohl davon ab, wie leicht oder schwer das Rohrmaterial zu sättigen ist als auch von den Sondenabmessungen, der Rohrwanddicke usw. Es können Feütärken von bis zu 18-21 Kilogauss erforderlich sein. Für gegenwärtige Anwendungen liegt ein Konstruktionskriterium für die Feldstärke der Sonde bei 1000 Oersted, dies Kriterium kann aber merklich variieren.In a special embodiment of the probe, there is the primary coil from about 40 turns and is worked with peak currents - of 100 amperes and more, which leads to the generation of the magnetic field over 4000 ampere turns are available. The number of ampere-turns required depends on both how light it is or it is difficult to saturate the pipe material as well as the probe dimensions, pipe wall thickness, etc. Moisture strengths can occur of up to 18-21 kilogauss may be required. For current applications, there is a design criterion for field strength the probe at 1000 Oersted, but this criterion can vary considerably.

Bei hohen Stromstärken kann es vorteilhaft sein, eine Einrichtung zur Kühlung der Sonde vorzusehen, beispielsweise zur Luftkühlung.In the case of high currents, it can be advantageous to provide a device for cooling the probe, for example for air cooling.

Fig. 3 zeigt eine typische normale Magnetisierungskurve 25 von magnetischem Material. Be^giringen Magnetfeldstärken H ist die Flußdichte B klein und nimmt zu. Die Flußdichte erhöht sich dann mit zunehmendem Magnetfeld deutlich bis der Knickpunkt 26 bzw. eine deutliche Krümmung der Kurve 25 erreicht ist, woraufhin die KurveFig. 3 shows a typical normal magnetization curve 25 of magnetic material. Be ^ giringen magnetic field strengths H is the Flux density B is small and increases. The flux density then increases significantly with increasing magnetic field up to the break point 26 or a significant curvature of the curve 25 is reached, whereupon the curve

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im Sättigungsbereich abflacht. Die dargestellte Kurve ist in herkömmlicher Weise halblogarithmisch aufgetragen, so daß der große Magnetisierungsbereich sichtbar ist. Linear aufgetragen ist der Knickpunkt wesentlich schärfer.flattens out in the saturation area. The curve shown is plotted semi-logarithmically in a conventional manner, so that the large magnetization area is visible. Plotted linearly, the kink point is much sharper.

Die gestrichelte Kurve 27 gibt die Permeabilität (B/H) an. Die Permeabilität hängt von der Flußdichte ab und ist im allgemeinen bei geringen Flußdichten klein, bei mittleren Flußdichten maximal und nimmt im Sättigungsbereich des Materials dann wieder auf einen kleinen Wert ab.The dashed curve 27 indicates the permeability (B / H). The permeability depends on the flux density and is in general at low flux densities small, at medium flux densities maximum and then increases again in the saturation range of the material to a small value.

Wenn einem durch Gleichstrom erzeugten MagnetfeldWhen a magnetic field generated by direct current

ein wechselndes Magnetfeld überlagert wird, kann die für das wechselnde Magnetfeld wirksame Permeabilität als "differentielle Permeabilität" bezeichnet werden und als /1 B/Δ H definiert werden. Bei der Wirbelstromprüfung ist es vorteilhaft, Permeabilitätsänderungen zu vermeiden, so daß es wünschenswert ist, daß die differentielle Permeabilität sich der Einheit nähert. Die differentielle Permeabilität hängt von der Größe der Wechselstromkraft bzw. des Wechselfeldes, der Größe der Gleichstromkraft und den magnetischen Eigenschaften des Materials sowie von dessen Vorgeschichte ab. Im allgemeinen gilt, daß je größer das Gleichstrommagnetfeld ist, umso kleineran alternating magnetic field is superimposed, the permeability effective for the alternating magnetic field can be referred to as "differential permeability" and defined as / 1 B / Δ H. In eddy current testing, it is advantageous to avoid changes in permeability, so it is desirable that the differential permeability approximate unity. The differential permeability depends on the size of the alternating current force or the alternating field, the size of the direct current force and the magnetic properties of the material as well as its history. In general, the larger the DC magnetic field, the smaller

ist die differentielle Permeabilität. Auch gilt, wenn das: Gleichst rommagnetfeId nahe dem Knickpunkt der B-H-Kurve ist, daß die differentielLePermeabilität umso kleiner ist,je kleiner die Wechselstrom-Amplitude ist. 'is the differential permeability. Also applies if that: Equal rommagnetfeld close to the inflection point of the B-H curve is that the differential permeability is smaller, the smaller is the AC amplitude. '

Gegenwärtig wird vorgezogen, mit einem ausreichend großen Gleichstrommagnetfeld zu arbeiten, um das Material in seinen Sättigungsbereich zu bringen, wo seine Permeabilität im Vergleich zu seiner maximalen Permeabilität klein ist. Das Letztere ist durch den Scheitel der Kurve 27 in Fig. 3 dargestellt.It is currently preferred to have a sufficiently large DC magnetic field to work to bring the material into its saturation range, where its permeability compared to its maximum permeability is small. The latter is represented by the apex of curve 27 in FIG. 3.

Die Form der in Fig. 3 dargestellten Kurven kann je nach dem magnetischen Material und der Stärke des für die Sättigung erforderlichen Magnetfeldes merklich unterschiedlich sein. In einigenThe shape of the curves shown in Fig. 3 may vary depending on the magnetic material and the strength of the saturation required Magnetic field be noticeably different. In some

1 I 4 * »1 I 4 * »

3D - 11 - j . ; ,43 pity": 3D - 11 - j. ; , 43 pity ":

Fällen kann es schwierig sein, eine zur Verminderung der differentiellen Permeabilität auf 1 ausreichend starke Flußdichte zu erzeugen, ohne daß die Sonde in unzulässiger Weise erhitzt und zerstört wird. Durch Erzeugen einer Flußdichte, die zur Verminderung der Permeabilität auf einen relativ kleinen Wert ausreicht, kann jedoch eine merkliche Zunahme der Empfindlichkeit des Prüfgerätes· gegenüber kleinen Rissen erhalten werden. In some cases it can be difficult to generate a flux density sufficient to reduce the differential permeability to 1 without the probe being unduly heated and destroyed. However, by creating a flux density sufficient to reduce the permeability to a relatively small value, a significant increase in the sensitivity of the tester to small cracks can be obtained.

Fig. 4a zeigt eine Reihe zusammengesetzter Impulse zum Beaufschlagen der Treiber- oder Primärspule einer Prüfkoplsonde, wie sie gegenwärtig bevorzugt wird. Jeder zusammengesetzte Impuls 30 enthält einen breiten Gleichspannungsimpuls 31, dem eine Reihe kurzer Gleichspannungsprüfimpulse 32 überlagert ist, deren Periode im Vergleich zur Dauer des zusammengesetzten Impulses kurz ist. Nach einer merklichen Verzögerung tritt der zusammengesetzte Impuls wieder auf, wie durch die unterbrochene Linie 33 dargestellt.Figure 4a shows a series of composite pulses for application the driver or primary coil of a Prüfkoplsonde, like them is currently preferred. Each composite pulse 30 contains a broad DC voltage pulse 31, which is a series short DC voltage test pulses 32 is superimposed, the period of which is short compared to the duration of the composite pulse. After a noticeable delay, the composite pulse occurs again, as shown by broken line 33.

Der breite Impuls 31 ist ein Gleichspannungs- oder unipolarer Impuls zwischen einem mit Null bezeichneten Bezugspotential, im allgemeinen dem Erdpotential, und einem höheren Potential V. Insoweit er ein Gleichspannungsimpuls ist, erzeugt er in der Spule einen Gleichstrom und entsprechend in dem Gegenstand neben der Spule einen magnetischen Fluß einheitlicher Richtung. Weil die Spule einen induktiven Widerstand hat, steigt der Strom während des Impulses wie durch die gestrichelte Linie 34 angedeutet an. Am Ende jedes Impulses fällt der Strom wie durch die gestrichelte Linie 35 angedeutet ab. Der induktive Widerstand der Spule wird teilweise durch das geprüfte magnetische Material bestimmt und entsprechend hängt die Form der Stromkurven zum Teil von dem geprüften Material ab. Vorteilhafterweise werden der Scheitelwert und die Länge des Impulses so gewählt, daß das Material vor dem Impulsende seinen Sättigungsbereich erreicht. Wenn sich die Permeabilität ändert, wird sich die Form der Stromwellenform ebenfalls ändern und, wenn die Permeabilität 1 erreicht, kann ein Knick auftreten,nach dem eine andere Steigung vorhanden ist. Die Kurven 34 und 35 stellen somit nur einen allgemeinen Trend dar.The wide pulse 31 is a DC or unipolar pulse between a reference potential denoted by zero, generally the earth potential, and a higher potential V. Insofar if it is a direct voltage pulse, it generates a direct current in the coil and correspondingly in the object next to the coil a magnetic flux of uniform direction. Because the coil has an inductive resistance, the current increases during the Impulse as indicated by the dashed line 34. At the end of each pulse the current falls as if through the dashed line Line 35 indicated. The inductive resistance of the coil is determined in part by the magnetic material being tested and accordingly, the shape of the current curves depends in part on the material tested. Advantageously, the peak value and the length of the pulse selected so that the material reaches its saturation range before the end of the pulse. If the If the permeability changes, the shape of the current waveform will also change and when the permeability reaches 1, a Kinks occur after another slope is present. The curves 34 and 35 thus only represent a general trend.

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Die Reihe der Prüfimpulse 32 ermöglicht das Feststellen von Rissen in einem Gegenstand unter Sättigungsbedingungen. Ihre Frequenz (PRF) kann nach bei der Wirbelstromprüfung bekannten Gesichtspunkten gewählt werden. Beispielsweise können 2,5 - 80 kHz verwendet werden. Soweit sich die Impulse über den Pegel des breiten Impulses erstrecken, vermindern sie nicht die vom breiten impuls hervorgerufene Gleichstrommagnetisierung. Weil die Prüfimpulse ebenfalls eine durch ihr Tastverhältnis gegebene Gleichspannungskomponente haben, tragen sie etwas zur Gleichstrommagnetisierung bei. Beispielsweise können Tastverhältnisse von 25, 50 oder 75 % verwendet werden, was entsprechende Prozentanteile der Gleichspannungskomponenten ergibt. Es kann auch mit anderen Tastverhältnissen gearbeitet werden.The series of test pulses 32 enables cracks to be detected in an object under saturation conditions. Their frequency (PRF) can be based on factors known from eddy current testing to get voted. For example, 2.5-80 kHz can be used. As far as the impulses are above the level of the wide pulse, they do not reduce the DC magnetization caused by the wide pulse. Because the test pulses also have a DC voltage component given by their duty cycle, they contribute something to the DC magnetization at. For example, pulse duty factors of 25, 50 or 75% can be used, which correspond to percentages of the DC voltage components results. Other pulse duty factors can also be used.

Nach einer Zeitdauer wiederholt sich der zusammengesetzte Impuls, wie durch 30' angegeben, so daß die zusammengesetzten Impulse der Primärspule intermittierend zugeführt werden. Das Gesamttastverhältnis kann ausreichend klein gewählt werden, damit eine unzulässige Aufheizung und eine mögliche Zerstörung der Sonde vermieden werden. Es wurde erfolgreich mit einem Tastverhältnis von 12 bis 1/2 % gearbeitet, was einen mittleren Aufheizstrom von etwa 12 bis 1/2 % des Scheitel- bzw. Spitzenstromes ergibt.After a period of time, the composite pulse repeats, as indicated by 30 ', so that the composite pulses are fed to the primary coil intermittently. The overall duty cycle can be selected to be sufficiently small that an impermissible one Heating up and possible destruction of the probe can be avoided. It was successful with a duty cycle worked from 12 to 1/2%, which results in an average heating current of about 12 to 1/2% of the peak or peak current.

In Fig. 4a sind nur vier Prüfimpulse dargestellt, praktisch kann mit einer wesentlich größeren Zahl gearbeitet werden. Beispielsweise betrug bei einem Test die Dauer des zusammengesetzten Impulses 12,6 ms und waren die Prüfimpulse eine Gruppe von 10 kHz Impulsen, die während der zweiten Hälfte des zusammengesetzten Impulses vorhanden waren. Auf diese Weise waren anstelle der vier dargestellten Prüfimpulse etwa 60 Prüfimpulse vorhanden. Dies läßt sich jedoch schlecht darstellen.In Fig. 4a only four test pulses are shown, in practice a much larger number can be used. For example In one test the duration of the composite pulse was 12.6 ms and the test pulses were a group of 10 kHz Pulses that were present during the second half of the composite pulse. That way were instead of the four test pulses shown, about 60 test pulses are available. However, this is difficult to represent.

Fig. 4b zeigt einen ähnlichen zusammengesetzten Impuls, bei dem die Spitzenwerte der Prüfimpulse 36 gleich dem anfänglichen Wert 37 des breiten Impulses sind. Die minimalen Werte 38 der Prüfimpulse sind größer als der minimale Wert 39 des zusammengesetzten Impulses. Hier ist die Gleichspannungskomponente des zusammengesetzten Impulses während dessen letzterem Teil etwas verringert,Figure 4b shows a similar composite pulse in which the peak values of the test pulses 36 equal the initial value 37 of the broad impulse are. The minimum values 38 of the test pulses are greater than the minimum value 39 of the composite Impulse. Here the DC component of the composite pulse is somewhat reduced during the latter part,

wobei das Ausmaß der Verringerung vom Tastverhältnis der Prüfimpulse, der Dauer der Prüfimpulsgruppe und dem minimalen Wert 38 der Prüfimpulse abhängt. In vielen Fällen kann diese Verminderung jedoch unbedeutend sein.where the extent of the reduction in the duty cycle of the test pulses, the duration of the test pulse group and the minimum value 38 of the test pulses depends. In many cases this can decrease but be insignificant.

Fig. 4 c zeic't ein weiteres Beispiel, bei dem die Prüf impulse 41 am Ende des breiten Impulses 42 auftreten. Die Kombination kann als ein zusammengesetzter Impuls 43 betrachtet werden, der intermittierend wiederkehrt, wie mit 43* angegeben. Obwohl die Gleichspannungskomponente der Prüfimpulse kleiner ist als die des breiten Impulses, werden in vielen Anwendungen zufriedenstellende Ergebnisse erzielt. Der induktive Widerstand der Spule, der die Impulse zugeführt werden, wirkt dem Abfall des Stromes nach dem Ende der Impulskomponente 42 entgegen und jeder Impuls 4Ί stellt den Strom teilweise wieder her. Dies kann zum Ermöglichen einer Prüfung ausreichen, bei der das magnetische Material noch in seinem Sättigungsbereich ist oder zumindest genügend magnetisiert ist, damit seine Permeabilität auf einen genügend kleinen Wert vermindert ist.Fig. 4c shows another example in which the test pulses 41 occur at the end of the broad pulse 42. The combination can be viewed as a composite pulse 43 which recurs intermittently, as indicated by 43 *. Although the DC component of the test pulses is smaller than the of the wide impulse, satisfactory results are obtained in many applications. The inductive resistance of the Coil to which the pulses are fed counteracts the drop in current after the end of the pulse component 42 and each Pulse 4Ί partially restores the current. This can be done for Allowing a test in which the magnetic material is still in its saturation range, or at least at least, is sufficient is magnetized enough that its permeability is reduced to a sufficiently small value.

Beim Beschreiben der Wellenformen wurden bisher die minimalen und maximalen Werte usw. erläutert. Die tatsächlich der Spule zugeführten Wellenformen können die dargestellte Polarität oder die umgekehrte Polarität haben, wobei die minimalen, maximalen und ähnliche Werte auf das Bezugspotential Null (normalerweise Erdo) bezogen sind.In describing the waveforms, the minimum and maximum values, etc. have been explained so far. The actually the coil applied waveforms can have the polarity shown or the polarity reversed, with the minimum, maximum and similar values are related to zero reference potential (usually Erdo).

Fig. 5 ist ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Wirbelstromprüfgerätes. Mit 51 ist ein Oszillator und Rechteckwellengenerator bezeichnet. Vorteilhafterweise ist der Oszillator ein mit Hilfe eines Schwingkreises 52 abstimmbarer Sinuswellengenerator, wobei die Sinuswelle zu einer Rechteckwelle umgewandelt wird, die an der Leitung 53 liegt. Die Rechteckwelle wird dann im Teiler 54 geteilt, so daß die erwünschte PRF der Prüfimpulse entsteht. Ein ausgewählter Ausgang 54 wird einem weiteren Teiler 55 zugeführt, der anfängliche breite Impulse dei erwünschtenFig. 5 is a block diagram of an eddy current testing device according to the invention. With 51 an oscillator and square wave generator is referred to. The oscillator is advantageous a sine wave generator tunable with the aid of an oscillating circuit 52, the sine wave being converted to a square wave which is on the line 53. The square wave is then divided in divider 54 so that the desired PRF of the test pulses arises. A selected output 54 is fed to a further divider 55 which produces the initial wide pulses of the desired

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Dauer erzeugt. Der Ausgang des Teilers 55 ist mit einem Anfangsimpulsgenerator 56 verbunden, der breite Gleichspannungsimpulse mit erwünschter Dauer und erwünschtem Tastverhältnis erzeugt. Die Ausgänge von 54 und 56 sind mit einem Prüfimpulsgenerator 57 verbunden, der Gruppen von Prüfimpulsen zu den erwünschten Teilen des anfänglichen breiten Impulses erzeugt. Die Ausgänge von 56 und 57 werden einem Impulstreiber 58 zugeführt, der die in Fig. 4a dargestellten zusammengesetzten Impulse erzeugt. Die zusammengesetzten Impulse werden einem Spulentreiber 59 und von dort der primären Treiberspule bzw. Primärspule 13 der Sonde zugeführt.Duration generated. The output of divider 55 is to an initial pulse generator 56 connected, which generates wide DC voltage pulses of desired duration and desired duty cycle. The outputs of 54 and 56 are connected to a test pulse generator 57, the groups of test pulses to the desired Dividing the initial broad impulse is generated. The outputs of 56 and 57 are fed to a pulse driver 58 which the generated composite pulses shown in Fig. 4a. The composite pulses are fed to a coil driver 59 and from there the primary driver coil or primary coil 13 of the probe fed.

Die Gleichspannungskomponente des zusammengesetzten Gleichspannungsimpulses erzeugt in der Wand des zu prüfenden Rohres einen magnetischen Fluß, der vorzugsweise ausreicht, um die Wand in ihren Sättigungsbereich zu bringen. Die Wechselspannungskomponente erzeugt in der Wand Wirbelströme. Veränderungen der Wirbelströme aufgrund von Rissen oder anderen Fehlern der Wand werden von Null-Detektorspulen 18 und 18' aufgenommen. Im dargestellten Beispiel sind die Primär- und die Null-Detektorspulen der Einfachheit halber außerhalb des Rohres 10 dargestellt, tatsächlich befinden sich jedoch innerhalb des Rohres, wie in Fig. 2 dargestellt.The DC component of the composite DC pulse generates a magnetic flux in the wall of the pipe to be tested, which is preferably sufficient to keep the wall in its Bring saturation area. The alternating voltage component creates eddy currents in the wall. Changes in eddy currents due to cracks or other defects in the wall will be zero detector coils 18 and 18 'added. In the example shown, the primary and zero detector coils are for simplicity shown outside the tube 10, but actually located inside the tube as shown in FIG.

Die Ausgänge der Null-Detektorspulen 18 und 18' werden über einen Transformator 61 einem Eingangsverstärker 62 zugeführt. Der Eingangsverstärker 62 ist, wie durch den Abstimmkreis 63 dargestellt, abgestimmt. Normalerweise ist der Verstärker auf die PRF der Prüfimpulse abgestimmt. Bei einigen Anwendungen ist es jedoch vorteilhaft, ihn auf eine harmonische der PRF oder eine zur Impulsbreite in Beziehung stehenden Frequenz abzustimmen, wie in der US-PS 3 786 347 beschrieben.The outputs of the zero detector coils 18 and 18 ′ are fed to an input amplifier 62 via a transformer 61. The input amplifier 62 is, as shown by the voting circle 63, tuned. Usually the amplifier is on the PRF of the test pulses Voted. In some applications, however, it is advantageous to set it to a harmonic of the PRF or one to the pulse width related frequency as described in U.S. Patent No. 3,786,347.

Der Ausgang des Verstärkers 6 2 ist mit einem Paar von Quadratur-Detektoren 64 und 64' verbunden. In einem Gatter- bzw. Tastimpulsgenerator 65 werden mit Hilfe des Prüfimpulsgenerators .r>7 Gatter-The output of amplifier 6 2 is connected to a pair of quadrature detectors 64 and 64 '. In a gate or pulse generator 65 with the help of the test pulse generator. r > 7 gate

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- 15 -- 15 -

'.,48'., 48

bzw. Tastimpulse für die Quadratur-Detektoren 64 und 64' erzeugt, die der Prüfimpulsreihe entsprechen. Diese Tastimpulse sind mit Hilfe eines Signals aus dem Anfangs- bzw. Auslöseimpulsgenerator 56 auf gewünschte Intervalle beschränkt.or pulse pulses generated for the quadrature detectors 64 and 64 ', which correspond to the test pulse series. These key pulses are generated with the help of a signal from the start or trigger pulse generator 56 limited to desired intervals.

Wie aus Fig. 4a ersichtlich, sind die Prüfimpulsgruppen intermittierend. In der Folge tritt zu Beginn einer gegebenen Gruppe ein Übergangszustand auf. In dem abgestimmten Schwingkreis 63 des Verstärkers treten ebenfalls Übergangsbedingungen auf. Um Übergangsantworten auszuschalten und Anzeigesignale nur dann zu erzeugen, wenn ein stationärer Zustand erreicht ist, werden die Ausgänge der Quadratur-Detektoren 64 und 64' einem Paar zweiter Detektoren 66 und 66' zugeführt. Diese zweiten Detektoren 66 und 66' werden von Signalen aus einem zweiten Tastimpulsgenerator 67 zu Zeitpunkten aufgetastet, die gegenüber dem Beginn aufeinanderfolgender Prüfimpulsgruppen verzögert sind.As can be seen from Fig. 4a, the test pulse groups are intermittent. As a result, a transition state occurs at the beginning of a given group. In the tuned resonant circuit 63 of the amplifier transient conditions also occur. To switch off transitional responses and display signals only then when a steady state is reached, the outputs of the quadrature detectors 64 and 64 'become a pair of second Detectors 66 and 66 'supplied. These second detectors 66 and 66 ' are gated by signals from a second strobe pulse generator 67 at times that are consecutive to the beginning Test pulse groups are delayed.

In der im weiteren beschriebenen bevorzugten Ausführungsform geschieht die Auftastung am Ende des zusammengesetzten Signals gemäß Fig. 4a, so daß für die Quadratursignale zum Erreichen stationärer Werte eine maximale Zeit zur Verfügung steht. Dies ermöglicht auch, die PRF der Prüfimpulse und die Dauer des zusammengesetzten Impulses zu verändern, ohne daß eine Einstellung der Auftastung der zweiten Detektoren notwendig ist. Die zweiten Detektoren 66 und 66' können Auslese- und Haltedetektoren sein, so daß ihre Ausgänge konstant bleiben, bis sie sich durch eine nachfolgende Prüfimpulsgruppe ändern. Wenn die Quadratur-Detektoren ihre Ausgangssignale bei Beendigung der jeweiligen Prüfimpulsgruppe halten, können die zweiten Detektoren gegebenenfalls nach dem Ende eines zusammengesetzten Impulses aufgetastet bzw. gegattert werden.In the preferred embodiment described below the gating occurs at the end of the composite signal according to FIG. 4a, so that for the quadrature signals to achieve stationary values a maximum time is available. This also enables the PRF of the test pulses and the duration of the composite Pulse to change without an adjustment of the gating of the second detectors is necessary. The second Detectors 66 and 66 'can be read and hold detectors so that their outputs remain constant until they pass through a Change the following test pulse group. When the quadrature detectors If necessary, the second detectors can hold their output signals at the end of the respective test pulse group be gated or gated after the end of a composite pulse.

Die entstehenden Quadratursignale aus den Detektoren 66 und 66' werden Verstärkern und Filtern 68 und 68' und dann einer Anzeigevorrichtung 69 zugeführt. Dies kann in herkömmlicher Weise erfolgen. Die Anzeigevorrichtung 69 kann eine Kathodenstrahlröhre sein, die sowohl Amplitude als auch Phase der Rißsignale anzeigt.The resulting quadrature signals from detectors 66 and 66 ' are fed to amplifiers and filters 68 and 68 'and then to a display device 69. This can be done in a conventional manner. The display device 69 may be a cathode ray tube which displays both the amplitude and phase of the crack signals.

- 16 - ': : 48L 830* .: - 16 - ':: 48L 830 *. :

lit Silit Si

Desweiteren können erforderlichenfalls Alarmschaltungen usw. vorgesehen sein.Furthermore, alarm circuits etc. can be provided if necessary.

Fig. 6 zeigt den in dem gestrichelten Kästchen 60 der Fig. 5 ent haltenen Teil. Die Buchstaben in Fig. 6 bezeichnen in Fig. 7 dar gestellte Wellen.Fig. 6 shows the part contained in the dashed box 60 of Fig. 5 ent. The letters in Fig. 6 denote in Fig. 7 posed waves.

In Fig. 6 ist die Frequenz des Oszillators 51 höher als die PRF der Prüfimpulse und ist so gewählt, daß eine herkömmliche Teilung zum Erzeugen sowohl der Prüfimpulsfrequenz als auch der Dauer der breiten Anfangsimpulse möglich ist. Die Frequenz ist hier mit 320 kHz gewählt. Der Ausgang des Oszillators wird einem { binären Zähler-Teiler 54 zugeführt, der mehrere Ausgänge 71 für den erwünschten Bereich an PrüfImpulsfrequenzen aufweist. Einer der Ausgänge des Zähler-Teilers 54 wird unter Steuerung von Eingangen a, b, c von einem Multiplexer 72 ausgewählt. Hier ist ein 8:1-Multiplexer dargestellt, der ermöglicht, daß jedwelcher von acht Eingängen auf die Ausgangsleitung 73 gelegt wird. Prüfimpulsfrequenzen von 5 bis 80 kHz werden gegenwärtig bevorzugt, erforderlichenfalls können aber auch niedrigere und höhere Frequenzen verwendet werden.In Fig. 6, the frequency of the oscillator 51 is higher than the PRF of the test pulses and is chosen to allow conventional division to generate both the test pulse frequency and the duration of the wide initial pulses. The frequency is chosen here to be 320 kHz. The output of the oscillator is fed to a binary {counter-divider 54 having a plurality of outputs 71 for the desired range of PrüfImpulsfrequenzen. One of the outputs of the counter divider 54 is selected by a multiplexer 72 under the control of inputs a, b, c. An 8: 1 multiplexer is shown here which allows any of eight inputs to be placed on output line 73. Test pulse frequencies of 5 to 80 kHz are currently preferred, but lower and higher frequencies can be used if necessary.

Zur Vereinfachung der Darstellung der Wellenformen wurde eine Frequenz von 1250 Hertz gewählt. Die entsprechende Frequenz in Leitung 73 beträgt 2500 Hertz und ist bei C dargestellt. Diese Frequenz bzw. Wellenform wird zur Bildung der Welle D invertiert. Diese Wellen werden zugehörigen Flip-Flops FF1 und FF2 zugeführt, ι, deren Funktion darin liegt, sie durch 2 zu teilen und eine 90°- H Phasenverschiebung zwischen ihren Ausgängen zu erzeugen.To simplify the representation of the waveforms, a Frequency of 1250 Hertz was chosen. The corresponding frequency on line 73 is 2500 Hertz and is shown at C. These The frequency or waveform is inverted to form wave D. These waves are fed to associated flip-flops FF1 and FF2, ι whose function is to divide it by 2 and create a 90 ° - H to produce phase shift between their outputs.

Die Flip-Fiops können handelsüblicher Bauart sein. Wie hier dargestellt, überträgt die positive Abweichung der Welle bezüglich des Taktimpulses CL den Zustand am D-Eingang auf den Q-Ausgang. Q ist die Invertierte von Q und R ist eine Rücksetzklemme. Anfänglich sind diese Flxp-Flops sowie die weiteren Flip-Flops in der Zeichnung rückgesetzt, so daß Q niedrig (0) und Q hoch (1) ist. Die Zähler sind ebenfalls rückgestellt. Dies wird durch eine Schaltung 80 erreicht, in der bei Schließen des Schalters der Kondensator aufgeladen wird und, sobald eine vorgegebene Spannung erreichtThe flip-fiops can be of a commercially available design. As shown here, the positive deviation of the wave with respect to the clock pulse CL transfers the state at the D input to the Q output. Q is the inverse of Q and R is a reset terminal. Initially are these Flxp-Flops and the other flip-flops in the Drawing reset so that Q is low (0) and Q is high (1). The counters are also reset. This is done by a circuit 80 reached, in which the capacitor is charged when the switch is closed and as soon as a predetermined voltage is reached

ist, der Ausgang R des Inverters auf einen niederen Pegel zum Rückstellen bzw. Rücksetzen geht.is, the output R of the inverter goes to a low level for resetting.

FF2 teilt den Eingang C durch 2, um die Welle F zu erzeugen. Die Verbindung zwischen FF2 und FF1 liefert zusammen- mit dem Eingang D einen Ausgang E, der die gleiche Frequenz wie F hat, gegenüber F aber um 90° phasenverzögert ist. Ein Ausgang G des Teilers 54 wird einem weiteren Teiler 55 zugeführt, von dem einige Ausgänge einem Multiplexer 74 zugeführt sind, so daß eine Wahl der Dauer des Anfangsimpulses möglich ist. Hier ist ein Ausgang H mit 78 Hertz gewählt.FF2 divides input C by 2 to create wave F. The connection between FF2 and FF1 delivers together with the Input D has an output E, which has the same frequency as F, but is phase delayed by 90 ° compared to F. One exit G of the divider 54 is fed to a further divider 55, some outputs of which are fed to a multiplexer 74, so that a choice of the duration of the initial pulse is possible. An output H with 78 Hertz is selected here.

Damit Platz für nachfolgende Wellenformen ist, wird die Welle H um ihren halben Zyklus nach links in die Lage H1 bewegt, wie strichpunktiert dargestellt.So that there is room for subsequent waveforms, the wave H is moved by half a cycle to the left into the position H 1 , as shown in dash-dotted lines.

Der Ausgang H1 wird direkt einem NOR-Glied 75 zugeführt.Er wird weiter einem Dekaden-Zähler-Teiler 76 zugeführt, der bei jedem zehnten Impuls H einen Impuls J erzeugt. Beim Zählen hält der Teiler 76 seinen Ausgang den vollen Zyklus von H, so daß die Breite des Impulses in J gleich einem vollen Zyklus von H ist. Der Impuls J wird invertiert und bildet K, das dem NOR-Glied zugeführt wird. Das NOR-Glied funktioniert in herkömmlicher Weise und ergibt einen niederen (0) Ausgang, wennimmer ein Eingang hoch (1) ist und einen hohen (1) Ausgang, wenn beide Eingänge niedrig(0) sind. Die Eingänge H1 und K des NOR-Gliedes 75 ergeben einen Ausgang L, der hoch ist, wenn H' und K niedrig sind.The output H 1 is fed directly to a NOR element 75. It is also fed to a decade counter divider 76 which generates a pulse J for every tenth pulse H. In counting, divider 76 holds its output the full cycle of high so that the width of the pulse in J is equal to one full cycle of high. The pulse J is inverted and forms K, which is fed to the NOR gate. The NOR gate operates in a conventional manner and gives a low (0) output when one input is always high (1) and a high (1) output when both inputs are low (0). The inputs H 1 and K of the NOR gate 75 result in an output L which is high when H 'and K are low.

Das Intervall zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen in J und K ist aufgrund der Teilung durch 10 im Dekadenzähler 76 das Neunfache der Impulslänge. Dies ist in Fig. 7 schlecht darzustellen. Das Intervall aber ist in Fig. 4a mit 33 bezeichnet.The interval between successive pulses in J and K is due to the division by 10 in the decade counter 76 Nine times the pulse length. This is difficult to illustrate in FIG. 7. The interval, however, is designated by 33 in FIG. 4a.

Die Welle L wird dem FF3 und FF4 zugeführt, um Ausgänge M und N zu erzeugen, die bei den positiven Anstiegen der ihren Takteingängen zugeführten Wellen F und E auf hohe Pegel gehen. Die Ausgänge M und N bleiben bis zu den positiven Anstiegen von F und EWave L is fed to FF3 and FF4 to produce outputs M and N which are on the positive ramps of their clock inputs supplied waves F and E go to high levels. The outputs M and N remain until the positive increases of F and E

- 18 - .\'.,' 48. .83D I *.,·- 18 - . \ '.,' 48. .83D I *., ·

hoch, die dem Zeitpunkt folgen, zu dem L auf niederen Wert geht. Die Ausgänge dienen dazu, in ihrem zeitlichen Verlauf richtige Gruppen von Quadratur-Gatter und Prüfimpulsen zu erzeugen.high following the point in time when L goes low. The outputs are used to correct their timing Generate groups of quadrature gates and test pulses.

Die invertierten Ausgänge M und N werden einem dreipoligen Dreistellungsfunktionsschalter 77 zugeführt. In den dargestellten Stellungen wird R dem NOR-Glied 78 zusammen mit der Welle E zugeführt, wodurch ein Ausgang V erzeugt wird, der zu E invertiert ist, aber nur innerhalb der unteren Abweichung von H erscheint, die der oberen Abweichung von N entspricht, wie dargestellt. Ähnlich wird die Welle M dem NOR-Glied 79 zusammen mit der Welle F zugeführt, wodurch ein Ausgang U entsteht, der zu F invertiert ist, aber nur innerhalb der kurzen Dauer von M auftritt, die der positiven Dauer von M, wie dargestellt, entspricht. Die Wellen U und V sind gegeneinander um 90° bei ihrer Frequenz phasenverschoben, so daß Quadratur-Gatter-Signale für die Quadratur-Detektoren 64 und 64' gemäß Fig. 5 geschaffen sind. Die Signale ergeben nach Differentiation an ihren Flanken kurze Gatter- bzw. Tastimpulse. Jeweilige Paare der Impulse mit einer 90°-Phasenverschiebung werden dann in bekannter Weise zum Gattern der Detektoren verwendet. In einer speziellen Ausführungsform wurden differenzierte Impulse verwendet, die an den nach positiv gehenden Flanken von U und V auftreten.The inverted outputs M and N are fed to a three-pole three-position function switch 77. In the illustrated Positions, R is fed to the NOR element 78 together with the shaft E, creating an output V that is inverted to E but only appears within the lower deviation of H, which corresponds to the upper deviation of N, as shown. Similarly, the wave M becomes the NOR gate 79 along with the wave F supplied, creating an output U that inverts to F. but occurs only within the short duration of M which corresponds to the positive duration of M as shown. The waves U and V are phase-shifted by 90 ° in terms of their frequency, so that quadrature gate signals for the quadrature detectors 64 and 64 'of FIG. 5 are provided. The signals result after differentiation, short gate or key pulses on their edges. Respective pairs of the pulses with a 90 ° phase shift are then used in a known manner for gating the detectors. In a special embodiment, differentiated impulses were used, which were sent to the positive-going edges of U and V occur.

Die Welle M wird einem NOR-Glied 81 zugeführt und erzeugt zusammen mit dem NOR-Glied 82 Gruppen von Prüfimpulsen, die in richtiger zeitlicher Beziehung mit dem breiten Anfangsimpuls stehen, wie in Fig. 4a dargestellt. Durch gleichlaufende Schalter 83 und 84 können drei verschiedene Tastverhältnisse der Prüfimpulse gewählt werden. In den dargestellten Lagen werden Tastverhältnisse von 50% erzeugt. Ein Eingang des NOR-Gliedes 82 ist geerdet. Auf diese Weise ist der Ausgang P und wird dem NOR-Glied 81 zusammen mit M zugeführt. Entsprechend ist der Ausgang bei 85 derjenige Teil von F, der während des niederen Tei]s von M vorhanden ist, der dem hohen Bereich von M, wie dargestellt, entspricht. Die entstehenden Gruppen sind bei T-1 dargestellt. Wie im weiterenThe wave M is fed to a NOR gate 81 and generated together with the NOR gate 82 groups of test pulses that are in the correct temporal relationship with the broad initial pulse, such as shown in Fig. 4a. With switches 83 and 84 running at the same time, three different pulse duty factors can be selected for the test pulses will. In the positions shown, pulse duty factors of 50% are generated. One input of NOR gate 82 is grounded. on in this way the output is P and is fed to NOR gate 81 together with M. Correspondingly, the exit at 85 is the one Part of F that is present during the lower part of M, which corresponds to the high region of M as shown. the emerging groups are shown at T-1. As in the further

/19/ 19th

- 19 - 48 'Ü'3'cJ · I- 19 - 48 'Ü'3'cJ · I

erklärt werden wird, verwendet der Impulstreiber die niederen (O) Bereiche der Prüfimpulswellenform zur Erzeugung entsprechender Treiberimpulse. Entsprechend wird die Welle bei 85 invertiert, um die Ausgangsprüfimpulsgruppe bei 86 zu erzeugen.will be explained, the pulse driver uses the lower (O) regions of the test pulse waveform to generate appropriate ones Driving impulses. Similarly, the wave is inverted at 85 to produce the output test pulse group at 86.

Für Impulse mit einem Tastverhältnis von 75% werden beide Wellen E und F dem NOR-Glied 82 zugeführt. Der Ausgang des NOR-Gliedes 82 ist dann niedrig,wenn E und F niedrig sind. Dies wird durch das NOR-Glied 81 invertiert und auf den niederen Bereich von FI begrenzt. Die in der Leitung 85 entstehende Prüfimpulsgruppe ist bei T2 dargestellt.Both waves E and F are fed to the NOR element 82 for pulses with a pulse duty factor of 75%. The output of the NOR gate 82 is low when E and F are low. This is inverted by the NOR gate 81 and to the lower range of FI limited. The test pulse group arising in line 85 is shown at T2.

Für Impulse mit einem Tastverhältnis von 25% werden die Wellen E und F ebenfalls dem NOR-Glied 82 zugeführt, der Ausgang wird durch den Inverter 87 jedoch invertiert, bevor er dem NOR-Glied 81 zugeführt wird. Entsprechend ist der Ausgang in der Leitung 85 hier zum Ausgang für Impulse mit einem Tastverhältnis von 75% invertiert, wie bei T-3 dargestellt.For pulses with a duty cycle of 25%, the waves E and F are also fed to the NOR element 82, which becomes the output inverted by the inverter 87 before it is fed to the NOR gate 81. The output is accordingly in the line 85 here inverted to the output for pulses with a duty cycle of 75%, as shown at T-3.

Der breite Anfangsimpuls wird vom NOR-Glied 88 erzeugt, dessen Eingänge J, N und M sind. Der Ausgang P ist niedrig,wenn irgendeiner der Eingänge hoch ist. Entsprechend geht der Anfangsimpuls P nach unten, wenn J nach oben geht und bleibt niedrig bis N nach unten geht.The wide initial pulse is generated by NOR gate 88, the inputs of which are J, N and M. The output P is low when either of the inputs is high. Similarly, the initial pulse P goes down when J goes up and stays low until N goes down.

Das Ende der positiven Auslenkung von N tritt etwas nach dem Ende von M auf. Weil H zur Erzeugung der Prüfimpulsgruppe verwendet wird, liegt das Ende des Anfangsimpulses P etwas nach dem letzten Prüfimpuls. Desweiteren liegen die Gatter- bzw. Prüfimpulse U und V zeitlich so, daß durch Auswahl entsprechender Polaritäten der aus ihnen erzeugten differenzierten Impulse das letzte Gattern der Quadratur-Detektoren vor dem Ende des Anfangsimpulses erfolgt. Irgendwelche zusätzlichen am Ende von P erzeugsn Impulse beeinflussen daher die einwandfreie Funktion der Schaltung nicht.The end of the positive displacement of N occurs slightly after the end of M. Because H is used to generate the test pulse group the end of the initial pulse P is a little after the last test pulse. Furthermore there are the gate or test pulses U and V in terms of time so that by selecting the appropriate polarities of the differentiated impulses generated from them, the last Gating of the quadrature detectors takes place before the end of the initial pulse. Any additional pulses generated at the end of P. therefore do not affect the proper functioning of the circuit.

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Der Funktionsschalter 77 erdet in seiner mittleren Stelluny B einen Eingang der NOR-Glieder 78, 79 und 81. Als Folge wird eine kontinuierliche Reihe von Prüfimpulsen am Ausgang 86 erzeugt und sind die . Tast:.-Impulsausgänge U und V kontinuierlich. Dies ermöglicht, das Gerät zum Prüfen nicht magnetischer Materialien zu verwenden, wo zusammengesetzte Impulse nicht notwendig sind.The function switch 77 in its middle position B grounds an input of the NOR gates 78, 79 and 81. As a result, a continuous series of test pulses is generated at the output 86 and are the. T as t: .- Pulse outputs U and V continuously. This enables the device to be used for testing non-magnetic materials where composite pulses are not necessary.

In der Kalibrierstellung des Funktionsschalters 77 ist ein Eingang des NOR-Gliedes 78 und 79 geerdet, so daß kontinuierliche Reihen von Tast-Impulsen erzeugt werden. Ein Eingang des NOR-Gliedes 81 wird von einem Zählerteiler 89 versorgt, so daß zum Kalibrieren verschiedene Längen der Prüfimpulsgruppen erhalten werden können.In the calibration position of the function switch 77 there is an input of NOR gates 78 and 79 grounded, so that continuous series of pulse pulses are generated. One input of the NOR gate 81 is supplied by a counter divider 89 so that different lengths of test pulse groups can be obtained for calibration.

Fig. 3 zeigt eine Schaltung für den Impulstreiber 58 und den zweiten . Tast-Impulsgenerator. 67 innerhalb des Kästchens 91 der Fig. 5. Fig. 9 zeigt zur Erklärung Wellenformen, die an den entsprechend numerierten Stellen in Fig. 8 im normalen Betrieb auftreten. Fig. 3 shows a circuit for the pulse driver 58 and the second. Touch pulse generator. 67 within box 91 of FIG. 5. FIG. 9 shows, for explanatory purposes, waveforms associated with the corresponding numbered digits in Fig. 8 occur during normal operation.

Die Anfangsimpulswellenform P gemäß Fig. 7 wird der Eingangsleitung 92 zugeführt und dann durch eine Diode D1 und einen Widerstand zur Basis des Transistors Q1. Q1 ist als Emitterfolger geschaltet und seine Ausgangsspannung wird von Widerständen R1, R2 geteilt und der Basis des Transistors Q2 zugeführt. Die Versorgungsspannung V2 wird durch eine Zener-Diode 93 auf einer erwünschten Spannung unter V gehalten.The initial pulse waveform P shown in Fig. 7 is supplied to the input line 92 and then through a diode D1 and a resistor to the base of transistor Q1. Q1 is connected as an emitter follower and its output voltage is provided by resistors R1, R2 divided and fed to the base of transistor Q2. The supply voltage V2 is through a Zener diode 93 at a desired Voltage kept below V.

Zur Zeit t^ ist der Anfangsimpuls hoch, Q1 ist an (durchlässig) und Q2 ist an. Wenn der Anfangsimpuls zum Zeitpunkt t., auf niederen Wert geht, wird der Transistior Q1 ebenso wie Q2 abgeschaltet. Die Spannung V3 wird normalerweise von der Versorgungsspannungsleitung mit der Spannung V über Q9 zugeführt, dessen Funktion später erläutert wird. Der Widerstand R3 in der Kollektorschaltung von Q2 erzeugt eine vorgewählte Amplitude des Anfangsimpulses, wie bei 4 dargestellt. Dieser wird über die Diode D2At time t ^ the initial pulse is high, Q1 is on (permeable) and Q2 is on. If the initial pulse at time t., Low Value goes, the transistor Q1 is switched off as well as Q2. The voltage V3 is normally taken from the supply voltage line with the voltage V supplied via Q9, the function of which will be explained later. The resistor R3 in the collector circuit from Q2 produces a preselected amplitude of the initial pulse as shown at 4. This is via the diode D2

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- 21 - ·" ' 4b' - 21 - · "'4b'

den Basen der Transistoren Q4 und Q5 zugeführt. Durch die Widerstände R3 und R5 erfolgt eine Spannungsteilung, die hier zur Darstellung als pV3 gewählt ist.fed to the bases of transistors Q4 and Q5. Through the resistances A voltage division occurs between R3 and R5, which is selected here for representation as pV3.

Die Prüfimpulsgruppe aus der Leitung 86 der Fig.6 wird der Basis von Q6 zugeführt, der als Emitterfolger funktioniert. Ein Teil des Emitterausgangs, bestimmt durch die Spannungsteiler R6, R7The test pulse group from line 86 of FIG. 6 becomes the basis fed from Q6 which works as an emitter follower. Part of the emitter output, determined by the voltage dividers R6, R7

wird der Basis von Q3 zugeführt. Q6 ist anfänglich an und Q3 ist I ebenfalls an. Zum Zeitpunkt t2 schalten Q6 und Q3 aus und gehen danach entsprechend den Prüfimpulsen an und aus.is fed to the base of Q3. Q6 is initially on and Q3 is I also on. At time t 2, Q6 and Q3 switch off and then go on and off according to the test pulses.

Der Kollektorausgang von Q3 erzeugt auf diese Weise eine Prüfimpulsgruppe, wie bei 3 dargestellt. Diese Prüfimpulsgruppe wird über die Diode D3 Transistoren Q4 und Q5 zugeführt, wobei die Amplitude von R4 und R5 spannungsgeteilt wird. R4 ist kleiner als R3 und die Spannungsteilung für die Prüfimpulse ist hier der Darstellung halber mit 4v3 angenommen. Während Q2 zwischen t1 und to aus ist, spannt die höhere Spannung bei 94 D3 vor. Wenn aber Q3 zwischen t2 und t3 ausgeht (undurchlässig wird), gelangt die höhere Spannung der Welle 3 durch D3 zur Stelle 94 und spannt D2 vor. Danach ändern sich die Bedingungen alternierend für aufeinanderfolgende Testimpulse.The collector output of Q3 generates a test pulse group as shown at 3 in this way. This test pulse group is fed to transistors Q4 and Q5 via diode D3, the amplitude of R4 and R5 being voltage-divided. R4 is smaller than R3 and the voltage division for the test pulses is assumed here to be 4v3 for the sake of illustration. While Q2 is off between t 1 and to, the higher voltage at 94 biases D3. If, however, Q3 runs out (becomes impermeable) between t2 and t3, the higher voltage of shaft 3 passes through D3 to point 94 and preloads D2. Thereafter, the conditions change alternately for successive test pulses.

Die Wellenform an den Basen von Q4 und Q5 ist in Fig. 9 mit 5 dargestellt. Diese Wellenform ist die gleiche wie die des zusammengesetzten Impulses gemäß Fig. 4a, wobei die Amplitude der überlagerten Prüfimpulse 3 2 25% der Amplitude des breiten Impulses 31 beträgt. Die Emitterausgänge von Q4 und Q5 werden über eine Leitung 95 dem Spulentreiber 59 der Fig. 5 zugeführt.The waveform at the bases of Q4 and Q5 is shown at 5 in FIG. This waveform is the same as that of the composite Pulse according to FIG. 4a, the amplitude of the superimposed test pulses 3 2 25% of the amplitude of the broad pulse 31 is. The emitter outputs of Q4 and Q5 are fed to the coil driver 59 of FIG. 5 via a line 95.

Im Betrieb ist es wünschenswert, den Strom in der Primärspule der Fig. 5 regeln zu können. Dazu ist der Widerstand R8 in Reihe mit einem Transistor im Spulentreiber 59 geschaltet, dem die zusammengesetzten Impulse der Leitung 95 zugeführt werden, wodurch eine zum Strom in der Stufe proportionale Spannung erzeugt wird.In operation it is desirable to be able to regulate the current in the primary coil of FIG. Resistor R8 is in series for this purpose connected to a transistor in the coil driver 59, to which the composite pulses on the line 95 are applied, whereby a voltage proportional to the current in the stage is generated.

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Ein erwünschter Bruchteil dieser Spannung wird vom Potentiometer 96 abgegriffen und der Basis von Q7 zugeführt. Ersichtlicherweise liegt diese Spannung unter der Spannung in der Spannungsversorgungsleitung 97. Die Diode D4 schützt gegen eine mögliche Polaritätsumkehr. Die Ausgangsspannung von Q7 wird mittels R9, RIO geteilt und der Bais von Q8 zugeführt. Der Koilektorausgang von Q8 wird der Basis von Q9 zugeführt. Im normalen Betrieb sind Q7, Q8 und Q9 alle leitend und wird die Leitfähigkeit von Q9 durch die Spannung gesteuert, die vom Potentiometer 96 abgegriffen wird. Dies halt die Spannung V3 auf einem erwünschten Wert. Ein großer Kondensator 98 liegt zur Basis von Q9 parallel, so daß die Leitfähigkeit von Impuls zu Impuls konstant ist, aber sich mit dem mittleren, der Treiberstufe zugeführten Strom verändert.A desired fraction of this voltage is taken from potentiometer 96 and applied to the base of Q7. Obviously this voltage is below the voltage in the voltage supply line 97. The diode D4 protects against a possible polarity reversal. The output voltage of Q7 is divided by R9, RIO and fed to the base of Q8. The coil output from Q8 is fed to the base of Q9. In normal operation, Q7, Q8 and Q9 are all conductive and will the conductivity of Q9 is controlled by the voltage taken from potentiometer 96. This holds the voltage V3 at a desired value. A large capacitor 98 is parallel to the base of Q9 so that the conductivity of the pulse increases Pulse is constant, but changes with the average current supplied to the driver stage.

Zur Sicherheit wird der maximale Strom durch die Spulentreiberstufe von einer Schaltung 99 begrenzt, um eine Beschädigung zu vermeiden. Die Schaltung ist hier als handelsüblicher optischer Isolator 101 ausgeführt. Grob gesagt steuert eine lichtemittierende Diode einen photoempfindlichen Transistor. Die Diode spricht auf den Spannungsabfall über den Widerstand R8 an. Wenn diese Spannung zu hoch ist, wird der Transistor leitfähig, um den Eingang von Q9 zu vermindern, wodurch V3 und entsprechend die Amplitude des zusammengesetzten Impulses in der Leitung 95 reduziert wird.For safety, the maximum current is passed through the coil driver stage limited by a circuit 99 to avoid damage. The circuit here is more optical than commercially available Insulator 101 executed. Roughly speaking, controls a light-emitting one Diode a photosensitive transistor. The diode responds to the voltage drop across resistor R8. if this voltage is too high, the transistor becomes conductive to diminish the input of Q9, causing V3 and accordingly the amplitude of the composite pulse in line 95 is reduced.

Die Gatter-Impulse für die zweiten Detektoren 66 und 66' der Fig.5 werden ebenfalls in der.Schaltung gemäß Fig.8 erzeugt. Dazu wird der Emitterausgang von Q1 über R11 dem Kondensator C2 zugeführt und der letztere ist über R12 mit Erde verbunden. Wenn der Anfangsimpuls 1 an seinem Ende hoch geht, wird Q1 leitfähig und erzeugt in der Leitung 102 einen positiven Impuls, wie durch die Viel Ie 6 dargestellt. Danach entlädt sich C2 über R11 und R12, wobei die Zeitkonstante so gewählt ist, daß ein genügend langer Trigger-Impuls zum Betätigen der zweiten Detektoren zur Verfügung steht. Wenn der nächste Anfangsimpuls ankommt, wird, wie in 6The gate pulses for the second detectors 66 and 66 'of FIG are also generated in the circuit according to FIG. In addition becomes the emitter output of Q1 through R11 to capacitor C2 and the latter is connected to earth via R12. When the initial pulse 1 goes high at its end, Q1 becomes conductive and generates a positive pulse on line 102 as represented by the multiple Ie 6. Then C2 discharges through R11 and R12, the time constant being chosen so that a sufficiently long trigger pulse is available to actuate the second detectors stands. When the next initial pulse arrives, as in FIG

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gestrichelt dargestellt, ein negativer diffenzierter Impuls erzeugt, der aber zur Betätigung der zweiten Detektoren nicht wirksam ist.shown in dashed lines, a negative differentiated impulse generated, but which is not effective for actuating the second detectors.

Vorteilhaft ist, die Sondenspule 13 der Fig. 2 nur dann mit Leistun.g zu beaufschlagen, wenn tatsächlich Messungen durchgeführt werden, damit ein unnötiges Aufheizen vermieden wird. Entsprechend ist ein Schalter 103 vorgesehen, der an die Stelle 104 eine positive Spannung legt, wodurch die Transistoren Q2 und Q3 über Dioden D5 und D6 angeschaltet werden. Dies verhindert, daß die Transistoren die entsprechenden Komponenten des zusammengesetzten Ausgangsimpulses erzeugen. Der Schalter 103 kann erforderlichenfalls fußbetätigt sein.It is advantageous to only apply power to the probe coil 13 of FIG. 2 when measurements are actually carried out so that unnecessary heating is avoided. Accordingly, a switch 103 is provided, which takes the place 104 applies a positive voltage, as a result of which the transistors Q2 and Q3 are switched on via diodes D5 and D6. This prevents that the transistors produce the appropriate components of the composite output pulse. The switch 103 can if necessary be foot-operated.

Bei der Kalibrierung und in der Stellung B des Punktionsschalters 77 der Fig. 6 werden aus der Leitung 86 dem Transistor Q6 kontinuierliche Prüfimpulse zugeführt, so daß eine kontinuierliche Reihe von Prüfimpulsen von Q3 erzeugt wird und der Ausgangsleitung 95 zugeführt wird. Q1 und Q2 werden durch Betätigen des Schalters 105 abgeschaltet, so daß an der Leitung 106 eine positive Spannung liegt. Diese wirkt über die Diode D7 und schaltet Q1 und daher Q2 an. Die positive Spannung in der Leitung 102 wird über D8 und R13 auch der Leitung 102 zugeführt, wodurch diese Leitung 102 hoch bleibt und die zweiten Detektoren kontinuierlich offen hält, damit diese Quadratur-Signale durchlassen. Zusätzlich wird die positive Spannung der Leitung 106 der Basis von Q10 zugeführt, wodurch Q10 angeschaltet wird und den Eingang von Q8 kurz schließt. Die Regulierschaltung ist daher unwirksam und Q9 hat seine maximale Leitfähigkeit, die durch R 14 gegeben ist.During calibration and in position B of the puncture switch 77 of FIG. 6, continuous test pulses are applied from line 86 to transistor Q6 so that a continuous Series of test pulses generated by Q3 and the output lead 95 is fed. Q1 and Q2 are turned off by operating switch 105, so that on line 106 a positive Tension lies. This acts via the diode D7 and switches on Q1 and therefore Q2. The positive voltage on line 102 is also fed to line 102 via D8 and R13, keeping that line 102 high and the second detectors continuous holds open to let these quadrature signals through. In addition, the positive voltage on line 106 becomes the base supplied by Q10, which turns Q10 on and shorts the input of Q8. The regulating circuit is therefore ineffective and Q9 has its maximum conductivity given by R 14.

Fig. 10 zeigt eine CRT-Oszilloskop-Darstellung des Ausgangs des 'M Verstärkers 62 (Fig. 5) unter normalen Betriebsbedingungen. Das Oszillokop ist mit den zusammengesetzten Impulsen synchronisiert. Nach einem anfänglichen Übergangszustand bei 111 bleibt der Ausgang!Figure 10 shows a CRT oscilloscope plot of the output of the 'M amplifier 62 (Figure 5) under normal operating conditions. The oscillocope is synchronized with the composite pulses. After an initial transition state at 111, the output remains!

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während der ersten Hälfte des zusammengesetzten Impulses (Fig. 4a) annähernd auf Null, wie mit 112 bezeichnet. Zu Beginn der Gruppe von Prüfimpulsen steigt der Ausgang auf 113 an und fällt danach bei 114 auf einen stabilen Wert. Diesem folgt eine weitere Übergangsperiode 115 am Ende des Impulses. Wie oben erläutert, lassen die zweiten Detektoren die Ausgänge der Quadratur-Detektoren am Ende der stabilen Periode 114 zu den nachfolgenden Schaltungen durch.during the first half of the composite pulse (Fig. 4a) to approximately zero, as indicated at 112. At the start of the group of test pulses, the output rises to 113 and then falls to a stable value at 114. This follows another transition period 115 at the end of the pulse. As above explained, the second detectors let the outputs of the quadrature detectors at the end of the stable period 114 to the subsequent circuits.

Die zweiten Detektoren könnten etwas früher im stabilen Bereich 114 aufgetastet werden. Eine unterschiedliche Wahl der Dauer der Prüfimpulse PRF und des Anfangsimpulses können den stabilen Bereich jedoch verkürzen, so daß ein Triggern an dessen Ende vorgezogen wird. Wenn die Quadratur-Detektoren ihre letzten Ausgangswerte halten, wie es bei Auslese- und Halte-Detektoren der Fall.ist, ist ein späteres Triggern bzw. Auftasten der zweiten Detektoren möglich.The second detectors could be gated on a little earlier in the stable area 114. A different choice of duration the test pulse PRF and the start pulse can shorten the stable range, however, so that a triggering at its end is preferred. When the quadrature detectors hold their last output values, as is the case with read-out and hold detectors is the case, is a later triggering or keying of the second Detectors possible.

Die Beieiche 113 und 114 stellen den Ausgang der Null-Detektorspulen 18 und 18' nach Verstärken und Filtern durch die abgestimmte Schaltung des Eingangsverstärkers 62 dar. In Fig.10 ist die Oszilloskopverstärkung sehr hoch, so daß sehr kleine Ungleichgewichte der Null-Detektorspulen aufgezeigt werden. Wenn Risse auftreten, ändern sich die Amplituden der Bereiche 113 und 114 von Gruppe zu Gruppe und die Änderungen werden von den nachfolgenden Quadratur-Detektoren festgestellt.The areas 113 and 114 represent the output of the zero detector coils 18 and 18 'after amplification and filtering by the tuned circuit of the input amplifier 62. In Fig.10 is the oscilloscope gain is very high, so that very small imbalances in the zero detector coils are shown. When cracks occur, the amplitudes of the areas 113 and 114 change from group to group and the changes are detected by the following quadrature detectors.

Zum Betrieb ist es wichtig zu wissen, daß das geprüfte Material gesättigt ist. Für einige Anwendungen kann es möglich sein, vorher den zur Sättigung erforderlichen Strom zu bestimmen. Wenn beispielsweise eine Probe des zu prüfenden Rohres erhältlich ist, kann darin ein Riß bekannter Abmessung ausgebildet werden, wie beispielsweise eine Bezugskerbe. Diese sollte derart ausgebildet werden, daß dabei jedwelche Änderungen der Permeabilität des Materials aufgrund der Kerbbildung vermieden werden. Wenn das Rohr dann geprüft wird, entsteht in den Anzeigeschaltungen aufgrund statistischer Permeabilitätsänderungen ein gewisser Rauschpegel. Die Amplitude der zusammengesetzten Impulse kann dann er-In order to operate it is important to know that the tested material is saturated. For some applications it may be possible beforehand determine the current required for saturation. For example, if a sample of the pipe to be tested is available, can a crack of known size can be formed therein, such as a reference notch. This should be designed in this way be that any changes in the permeability of the Material can be avoided due to the formation of notches. When the pipe is then checked, it arises in the display circuits due to statistical changes in permeability a certain level of noise. The amplitude of the composite pulses can then be

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höht werden bis ein Kerbsignal ausreichender Amplitude erhalten wird, das beispielsweise das Doppelte des Rauschpegels beträgt. Nachdem durch diesen Test der erforderliche Strompegel festgestellt ist, können bei der tatsächlichen Prüfung verschiedene Pegel verwendet werden. Ein solcher Test ist zwar für einige Anwendungen nützlich, für die Praxis muß er jedoch nicht notwendigerweise ausreichend sein, weil die genaue Zusammensetzung der zu prüfenden Rohre nicht bekannt ist oder eine identische Probe nicht erhältlich ist.are increased until a notch signal of sufficient amplitude is obtained, which is, for example, twice the noise level. Having determined the required current level through this test different levels can be used in the actual test. Such a test is true for some Applications useful, but in practice it need not necessarily be sufficient because of the exact composition of the pipes to be tested is not known or an identical sample is not available.

Die Erfindung schafft daher eine Einrichtung zur Anzeige, ob das geprüfte Material im Sättigungsbereich ist.The invention therefore provides a device for indicating whether the tested material is in the saturation range.

In Fig. 5 ist der Ausgang einer Null-Detektorspule 18 mit einer C-R-Differenzierschaltung 121 und dann über einen Verstärker mit einem Oszilloskop 123 verbunden. Wenn das Material in den Sättigungsbereich kommt, treten in dem von der Detektorspule 18In Fig. 5, the output is a zero detection coil 18 through a C-R differentiating circuit 121 and then through an amplifier connected to an oscilloscope 123. If the material is in the Saturation area comes, occur in that of the detector coil 18

r- -, ,, iz bzw, Verzerrungen , , ,. r- -, ,, iz or, distortions,,,.

aufgenommenen Signal Verformungsprodukte/auf, die durch die Differenzierschaltung hervorgehoben werden.recorded signal deformation products / caused by the Differentiating circuit are highlighted.

Fig. 11 zeigt bei 124 die Art der Wellenform an, die im Oszilloskop 123 beobachtet werden kann. Durch die bei dem Erreichen des Sättigungsbereiches des Materials auftretenden Verformungsprodukte wird ein Signal 125 erzeugt. Die Linie 126 entspricht dem Beginn des zusammengesetzten Irpufeasgemäß Fig. 4a und die Linie 127 entspricht dem Ende des anfänglichen flachen Bereiches und dem Beginn der Prüfimpulse. Bei einem gegebenen Impulsstrom treten die Zeichen bzw. Signale 125 bei leichten magnetisierbaren Materialien früher in der Wellenform auf, d.h. in Richtung auf die linke Linie 126 verschoben. Bei schwer zu sättigenden Materialien bewegt sich die Anzeige bzw. das Signal 125 nach rechts. Ganz ähnlich bewegen sich bei Rohren aus gleichem Material aber mit verschiedenen Wanddicken bei einer Abnahme der Wanddicke die Signale 125 nach links und bei einer Zunahme der Wanddicke nach rechts, Entsprechend können die Zeichen bzw. Signale 125 für die Wahl eines Betriebsstrompegels verwendet werden, der ausreichende Sicherheit dafür bietet, daß das Material tatsächlich bis in die Sättigung getrieben wird.Fig. 11 indicates at 124 the type of waveform that is being used in the oscilloscope 123 can be observed. Due to the deformation products that occur when the material reaches the saturation range a signal 125 is generated. Line 126 corresponds to the beginning of the composite Irpufeas of Figure 4a and line 127 corresponds the end of the initial flat area and the start of the test pulses. For a given impulse current, the Signs or signals 125 in the case of light magnetizable materials earlier in the waveform, i.e. shifted towards left line 126. For materials that are difficult to saturate the display or signal 125 moves to the right. In the case of pipes made of the same material, however, they move in a very similar manner different wall thicknesses with a decrease in wall thickness the signals 125 to the left and with an increase in wall thickness to the right, Correspondingly, the characters or signals 125 can be used to select an operating current level that is sufficient Provides security that the material is actually driven to saturation.

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'..58 83ο..1..'..58 83ο .. 1 ..

Der Bereich rechts von der Linie 127 zeigt die anfänglichen Übergangsbedingungen während einer Gruppe von Prüfimpulsen an, denen ein relativ stabiler Pegel folgt. Dies gilt selbstverständlich für eine Aufnahme- bzw. Detektorspule, so daß der Null-Effekt der anderen Spule nicht vorhanden ist. ·The area to the right of line 127 indicates the initial transition conditions during a group of test pulses, followed by a relatively stable level. This of course applies to a pickup or detector coil, so that the There is no zero effect of the other coil. ·

Es ist schwierig, die Details der Signale 124, 125 mit dem Zustand des geprüften magnetischen Materials in Beziehung zu setzen, weil dazu Änderungen der normalen und differentiellen Permeabilität, des induktiven Widerstandes der Spulen, der durch Änderungen der Permeabilität beeinflußt wird, und Größen der Gleichspannungs- und Wechselspannungskomponenten der Impulse zusammen mit möglicherweise weiteren Faktoren beitragen. Auch ist der genaue Einfluß der Differentiation unter Berücksichtigung der vorhergehenden Faktoren nur schwer anzugeben. Bei verschiedenen Strompegeln und verschiedenen Sonden und geprüften Materialien wurden merkliche Änderungen der Amplitude und der Form der Welle festgestellt. Gegenwärtig ist daher keine adäquate Erklärung für die erhaltenen Ergebnisse bekannt. Jedoch besteht gegenwärtig Grund zur Annahme, daß die Anzeige in der Praxis nützlich ist.It is difficult to get the details of the signals 124, 125 with the state of the tested magnetic material in relation to one another, because changes in the normal and differential permeability the inductive resistance of the coils, which is influenced by changes in permeability, and the magnitudes of the DC voltage and AC components of the pulses, along with possibly other factors. Also is that It is difficult to state the exact influence of the differentiation, taking into account the preceding factors. At different Current levels and various probes and materials tested saw noticeable changes in the amplitude and shape of the wave established. Therefore, no adequate explanation for the results obtained is known at present. However, currently exists Reason to believe that the display will be useful in practice.

Die vorangegangene Erläuterung der speziellen Ausführungsform bezieht sich vor allem auf die zusammengesetzten Impulse gemäß Fig.4a. Wenn ein Betrieb entsprechend Fig.4b erwünscht ist, können die Impulstreiberschaltungen der Fig. 8 entsprechend abgeändert werden oder es können zu diesem Zweck andere Schaltungen entwickelt werden. Beispielsweise kann Q3 anders geschaltet werden, so daß ein Teil von R3 normelerv.'eise kurz-geschlossen ist, wobei der Kurzschluß während des Prüfimpulses aufgehoben ist, um dadurch die Teilwirkung von R3 und R5 zu ändern. Oder ähnlich kann ein Teil von R5 durch Q3 während des Auftretens von Prüfimpulsen kurzgeschlossen werden.The preceding explanation of the specific embodiment relates primarily to the composite pulses according to FIG Fig.4a. If an operation according to Fig. 4b is desired, you can the pulse driver circuits of Fig. 8 can be modified accordingly, or other circuits can be used for this purpose to be developed. For example, Q3 can be switched differently, so that part of R3 is normally short-circuited, where the short circuit is canceled during the test pulse to thereby to change the partial action of R3 and R5. Or similarly, part of R5 can pass through Q3 during the occurrence of test pulses be short-circuited.

Wenn ein Betrieb entsprechend Fig, 4c erwünscht ist, kann der Impulsgenerator gemäß Fig.6 so verändert werden, daß er die Prüfimpulsgruppe unmittelbar nach dem Anfangsimpuls erzeugt und können gleiche Widerstände R3 und R4 in Fig. 8 gewählt werden. OderIf an operation according to FIG. 4c is desired, the pulse generator according to FIG. 6 can be changed so that it has the test pulse group generated immediately after the initial pulse and the same resistors R3 and R4 in Fig. 8 can be selected. or

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- 27 - ! I : 48' 8"3Ct- 27 -! I: 48 '8 "3Ct

■ III « >■ III «>

es könnte eine zusammengesetzte Gruppe gemäß Fig.4c in Fig. 6
erzeugt werden und jedem Impulseingang der Fig. 8 zugeführt
werden.
it could be a composite group according to FIG. 4c in FIG. 6
are generated and supplied to each pulse input of FIG
will.

Es wird vorgezogen, zur Erzeugung der zusammengesetzten Impulse
gemäß Fig. 4, wie dargestellt, Gleichspannungsimpulse zu verwenden. Es ist jedoch auch möglich, anstelle der dargestellten
Prüfimpulsgruppen,sinusförmige Änderungen zu verwenden, um die
Wechselspannungskomponenten zum Induzieren von Wirbelströmen
im Gegenstand zu schaffen. Fig. 12 zeigt ein Beispiel. Hier ist
die Sinuswelle 131 dem breiten Impuls 132 überlagert. Auch bei
solchen zusammengesetzten Impulsen können die Quadratur-Detektoren und die zweiten Detektoren verwendet werden.
It is preferred to generate the composite pulses
4, as shown, to use DC voltage pulses. However, it is also possible instead of the one shown
Test pulse groups to use sinusoidal changes to the
AC voltage components for inducing eddy currents
to create in the object. Fig. 12 shows an example. Here is
the sine wave 131 is superimposed on the wide pulse 132. Also at
such composite pulses can use the quadrature detectors and the second detectors.

Es wird zwar vorgezogen, mit zusammengesetzten Impulsen zu arbeiten, für einige Anwendungen können aber auch einfache Gleichspannungsimpulsschaltungen verwendbar sein, insbesondere für
Materialien, die leicht zu sättigen sind.
While it is preferred to work with composite pulses, simple DC pulse circuits may also be used for some applications, in particular for
Materials that are easy to saturate.

Fig. 13 zeigt die Verwendung von Gruppen von Impulsen 133, 133',
die durch vergleichsweise lange Zeitintervalle 134 getrennt sind.
Wie oben erläutert, haben die Gleichspannungsimpulse eine Gleichspannungskomponente, wie durch die gestrichelte Linie 135 angedeutet. Bei einem Tastverhältnis von 50% beträgt der Gleichspannungspegel die Hälfte des Spitzenwertes. Bei Impulsen mit
einem Tastverhältnis von 75% ist der Gleichspannungspegel höher,
bei einem Tastverhältnis von 25 % ist er niederer. Weil die
Spule, der die Impulse zugeführt werden, einen induktiven Wider- ; stand hat, baut sich während jedes Impulses ein Strom auf und ':■ fällt zwischen den Impulsen etwas ab, wodurch insgesamt ein Gleich- ■', strom entsteht. S
Fig. 13 shows the use of groups of pulses 133, 133 ',
which are separated by comparatively long time intervals 134.
As explained above, the DC voltage pulses have a DC voltage component, as indicated by the dashed line 135. With a duty cycle of 50%, the DC voltage level is half of the peak value. For pulses with
a pulse duty factor of 75%, the DC voltage level is higher,
at a duty cycle of 25% it is lower. Because the
Coil, to which the pulses are fed, an inductive resistor; a current builds up during each impulse and ': ■ drops something between the impulses, which creates a direct current. S.

In einigen Fällen kann der Gleichspannungs- bzw. der Gleich- |In some cases the DC voltage or DC |

strompegel und die Dauer einer gegebenen Impulsgruppe zur Sätti- ff current level and the duration of a given pulse group to saturate ff

gung des magnetischen Materials ausreichen, wodurch eine zu- ;tsupply of the magnetic material is sufficient, whereby an ad-; t

friedenstellende Rißfeststellung möglich wird. Es kann mit f-satisfactory crack detection becomes possible. It can be with f-

Quadratur-Detektor gearbeitet werden. Auch kann ein zweiter ue- ;.Quadrature detector to be worked. A second ue-;.

tektor am oder nahe dem Ende einer Impulsgruppe aufgetastet ■tector keyed at or near the end of a pulse group ■

werden, so daß eine Anzeige erzeugt wird, wenn die Sättigung an- (U so that an indication is generated when the saturation is on (U

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nähernd vollständig ist und die vorhergehenden Schaltungen einen vergleichsweise stabilen Zustand erreicht haben.is almost complete and the previous circuits have reached a comparatively stable state.

In einigen Fällen kann es bei leicht zu sättigendem Material möglich sein, mit einer kontinuierlichen Reihe von Gleichspannungsimpulsen zu arbeiten, ohne daß eine unzulässige Aufheizung entsteht. Dies ist in Fig. 14 dargestellt. Das Tastverhältnis kann hier so gewählt werden, daß ein ausreichender Gleichstrompegel entsteht, wie durch die Linie 136 dargestellt. Auch hier kann mit Quadratur-Detektoren gearbeitet werden.In some cases, with material that is easy to saturate, it may be possible to use a continuous series of DC voltage pulses to work without inadmissible heating. This is shown in FIG. 14. The duty cycle can be selected here so that a sufficient DC level is produced, as shown by line 136. Here too can work with quadrature detectors.

Fig. 15 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform des Riß-Detektors gemäß Fig.5. Hier werden nur Gleichspannungsmagnetisierungsimpulse aus einer Impulsquelle 141 der Primärspule 13 der Sonde gemäß Fig. 2 zugeführt. Die Impulse können nach Art der Welle 4 in Fig. 8 und 9 erzeugt werden. Die Aufnahme oder Detektorspulen 18 und 18' der Sonde sind hier in einer Brückenschaltung mit Mittelabgriff an die Primärspule des Transformatois 142 geschaltet. Das Prüfsignal aus der Prüfsignalquelle 143, das eine Wechselstromquelle hat, wird der Brücke über eine Diagonale zugeführt. Das Prüfsignal kann in Form intermittierender Gruppen von Impulsen vorliegen, die während der letzten Hälfte jeweiliger Magnetisierungsimpulse ähnlich Fig. 4a und 4b vorliegen und kann in Art der Welle 3 in Fig. 8, 9 erzeugt werden oder kann unmittelbar nach den Sättigungsimpulsen ähnlich der Fig.4c erzeugt werden. Bei Gleichspannungsprüfimpulsen hilft deren Gleichspannungskomponente eine genügende Sättigung des geprüften Gegenstandes aufrecht zuerhalten, wie oben erläutert. Es können jedoch auch kurze Gruppen sinusförmiger Wellen ähnlich der Welle 131 in Fig. 12 verwendet werden. Kleine Amplituden der Wechselspannungskomponente können ausreichen und dazu beitragen, die differentielle Permeabilität des Gegenstandes 10 zu verringern, wie oben beschrieben.FIG. 15 shows a modified embodiment of the crack detector according to FIG. Only DC magnetization pulses are used here supplied from a pulse source 141 to the primary coil 13 of the probe according to FIG. The impulses can be like wave 4 8 and 9 can be generated. The recording or detector coils 18 and 18 'of the probe are here in a bridge circuit Center tap connected to the primary coil of transformer 142. The test signal from the test signal source 143, the one AC power source is fed to the bridge across a diagonal. The test signal can be in the form of intermittent groups of Pulses are present which and can be present during the last half of the respective magnetization pulses similar to FIGS. 4a and 4b in the manner of the wave 3 in FIGS. 8, 9 or can be generated directly after the saturation pulses are generated similar to Fig.4c. In the case of DC voltage test pulses, their DC voltage component helps maintain sufficient saturation of the inspected item, as discussed above. However, short groups can also be used sinusoidal waves similar to wave 131 in Fig. 12 can be used. Small amplitudes of the alternating voltage component can suffice and help to reduce the differential permeability of the article 10, as described above.

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Die Detektorspulen 18, 18' sind vorteilhafterweise in Reihe gegeneinander oder in einer Null-Schaltung geschaltet, so daß die in ihnen mittels der Primärspule 13 induzierten Spannungen sich gegenseitig aufheben. Zum anfänglichen"Abgleich der Brücke können herkömmliche Abgleichschaltungen verwendet werden. Die Wechselstromkomponente des Prüfsignals in den Detektorspulen 18 und 18' induziert im Gegenstand 10 Wirbelströme, deren Veränderungen aufgrund von Rissen usw. die Brücke aus dem Abgleichszustand bringen und ein Signal in der Ausgangswicklung 144 des Transformators erzeugen. Dieses Signal wird verstärkt, in Quadratur-Detektoren 90°-phasenverschoben ausgewertet, durch zweite Detektoren getriggert und dann weiterverarbeitet und angezeigt, wie anhand Fig. 5 beschrieben.The detector coils 18, 18 'are advantageously in series connected to one another or in a zero circuit, so that the voltages induced in them by means of the primary coil 13 cancel each other out. For the initial "leveling of the bridge." conventional trimming circuits can be used. The AC component of the test signal in the detector coils 18 and 18 'induce eddy currents in the object 10, their changes due to cracks etc. bring the bridge out of balance and a signal in the output winding 144 of the transformer. This signal is amplified and evaluated in quadrature detectors with a 90 ° phase shift second detectors triggered and then further processed and displayed, as described with reference to FIG. 5.

Das Auftasten in den zweiten Detektoren 66 und 66' sollte gegenüber den Anfängen der Gleichspannungsmagnetisierungsimpulse genügend verzögert sein, damit die resultierenden Signale einer ausreichenden'Sättigung des Gegenstandes entsprechen. Wenn das Prüfsignal nur während oder unmittelbar nach einem Gleichspannungsimpuls auftritt, sollte das Auftasten auch gegenüber den nachfolgenden Anfängen des Prüfsignals verzögert sein, so daß Übergangszustände eliminiert sind und Ausgangssignale geschaffen werden, die stabilen Werten entsprechen. Mit den Detektoren und dem Auftasten ist es möglich, eine kontinuierliche Reihe kurzer Gleichspannungsimpulse oder eine kontinuierliche Sinuswelle als Prüfsignal zu verwenden, vorausgesetzt, daß eine überhitzung vermieden wird, weil das Auftasten die Einflüsse des Prüfsignals zwischen Gleichspannungsmagnetisierungsimpulsen und während des anfänglichen Bereiches jedes Gleichspannungsmagnetisierungsimpulsetausschalten kann, so daß die resultierenden, festgestellten Signale einer genügenden Sättigung des Gegenstandes entsprechen. Im allgemeinen erfolgt das Auftasten zu Intervallen, die gegenüber den zugehörigen Anfängen der Gleichspannungsmagnetisierungsimpulse und der Wechselspannungskomponenten, die während oder unmittelbar nach den Gleichspannungsimpulsen auftreten, verzögert sind.The gating in the second detectors 66 and 66 'should be opposite the beginnings of the DC magnetization pulses be delayed enough so that the resulting signals a adequate saturation of the object. If that Test signal only occurs during or immediately after a DC voltage pulse, the gating should also be compared to the subsequent beginnings of the test signal may be delayed so that transients are eliminated and output signals are created which correspond to stable values. With the detectors and the gating it is possible to have a continuous series Use short DC voltage pulses or a continuous sine wave as the test signal, provided that there is overheating is avoided because gating the influences of the test signal between DC magnetization pulses and turn off each DC magnetization pulse set during the initial period can, so that the resulting, detected signals a sufficient saturation of the Correspond to the subject. In general, the gassing takes place at intervals that are opposite to the associated beginnings of the DC magnetization pulses and the AC voltage components that occur during or immediately after the DC voltage pulses occur, are delayed.

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Auch hier kann mit einer Differentiation des Ausgangssignals einer der Detektorspulen 18 und 18' gearbeitet werden, die, wie anhand der Fig. 5, 10 und 11 beschrieben, eine Sättigung anzeigt.Here, too, a differentiation of the output signal can be used one of the detector coils 18 and 18 'are worked, which, as described with reference to FIGS. 5, 10 and 11, indicates saturation.

Fig. 16 zeigt einen Komparator zum Vergleichen eines geprüften Gegenstandes 145 mit einem Bezugsgegenstand 146. Der geprüfte Gegenstand 145 ist in einer Prüfspulenanordnung angeordnet oder wird relativ dazu bewegt. Die Prüfspulenanordnung enthält eine Primärspule 147 und eine Sekundär- oder Aufnahmespule 151. Eine Bezugsspulenanordnung mit eirer Primärspule 148 und eine Sekundärspule 152 ist für den Bezugsgegenstand 146 vorgesehen. Die Spulen können je nach Erfordernissen innerhalb oder außerhalb der Gegenstände angeordnet sein. Ein solches Gerät ist vorteilhaft zur Bestimmung von Veränderungen der Abmessungen, des Materials usw. eines Gegenstandes.Fig. 16 shows a comparator for comparing a checked one Object 145 with a reference object 146. The tested object 145 is arranged or in a test coil arrangement is moved relative to it. The test coil assembly includes a Primary coil 147 and a secondary or take-up coil 151. A reference coil assembly comprising a primary coil 148 and a secondary coil 152 is provided for reference item 146. The coils can be inside or outside, depending on requirements the objects be arranged. Such a device is advantageous to determine changes in the dimensions, material, etc. of an object.

Den Primärspulen 147 und 148 werden von einer Quelle 149 zusammengesetzte Signale mit Gleichspannungsmagnetisierungsimpulsen und einer Wechselspannungskomponente zugeführt, ähnlich wie bei dem Riß-Detektor gemäß Fig.5. Die Ausgänge der Sekundärspulen 151, 152 sind vorteilhafterweise gegeneinander zur Bildung einer Null-Schaltung geschaltet und werden einem Verstärker, Quadratur- und zweiten Detektoren und Anzeigeschaltungen im Block 153 zugeführt, die ähnlich der Fig. 5 aufgebaut sein können. Unter Steuerung der Signale aus 149 werden Auftastimpulse für die Quadratur- und zweiten Detektoren in 154 erzeugt und 153 zugeführt. Erforderlichenfalls können in bekannter Weise Abgleichschaltungen 155 verwendet werden. Auch kann der Ausgang einer der Spulen 151 und 152 erforderlichenfalls zur Anzeige der Sättigung differenziert werden, wie oben beschrieben.The primary coils 147 and 148 are assembled from a source 149 Signals with DC magnetization pulses and an AC component supplied, similar to that Crack detector according to Figure 5. The outputs of the secondary coils 151, 152 are advantageously against each other to form a zero circuit switched and fed to an amplifier, quadrature and second detectors and display circuits in block 153, which can be constructed similarly to FIG. Under control of the signals from 149, gating pulses for the quadrature and second detectors generated in 154 and applied to 153. If necessary, trimming circuits 155 can be used in a known manner will. The output of one of the coils 151 and 152 can also be differentiated, if necessary, to indicate the saturation. as described above.

Mit Hilfe von Quadratur-Detektoren und Auftastung können Signale erzeugt werden, die einer ausreichenden Sättigung des geprüften Gegenstandes entsprechen, um die !Permeabilität auf einen kleinen Wert zu verringern, und können übergangszustände: ausgeschaltet werden, so daß Signale stabilen Werten entsprechen.With the help of quadrature detectors and gating signals which correspond to a sufficient saturation of the tested object to reduce the permeability to a small Decrease value, and can transition states: switched off so that signals correspond to stable values.

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- 31 - j · I · ·48 830 : j"- 31 - j I 48 830 : j "

■ι«·* ι ι : t . ·■ ι «· * ι ι: t. ·

Fig. 17 zeigt einen Komparator mit einer Brückenschaltung ähnlich der Fig. 15. Hier werden Gleichspannungsmagnetisierungsimpulse aus einer Quelle 141 den Primärspulen 147 und 148 zugeführt. Prüfsignale aus einer Quelle 143 werden einer Diagonale der Brücke zugeführt, die durch Spulen 151, 152 und Widerstände 161 und 162 gebildet ist. Das Signal an der anderen Diagonale der Brücke wird über Abgleichschaltungen 163 (falls erforderlich) Verstärker, Quadratur-Auswertungs-, Auftast- und Anzeigeschaltungen 164 zugeführt. In Impulsgeneratoren 65 und 67 können ähnlich wie oben beschrieben Auf tastsignale für die Quadratur-und zweiten Detektoren erzeugt werden.Fig. 17 shows a comparator with a bridge circuit similar of FIG. 15. Here, DC magnetization pulses from a source 141 are supplied to the primary coils 147 and 148. Test signals from a source 143 are fed to a diagonal of the bridge, which is provided by coils 151, 152 and resistors 161 and 162 is formed. The signal on the other diagonal of the bridge is transmitted via balancing circuits 163 (if necessary) Amplifier, quadrature evaluation, gating and display circuits 164 supplied. In pulse generators 65 and 67, as described above, on key signals for the quadrature and second Detectors are generated.

Die Widerstandszweige 161 und 162 sind hier in der Brückenschaltung und nicht in einem Tranformator mit Mittelabgriff dargestellt; es können auch andere bekannte Brückenschaltungen ver- , wendet werden.The resistor branches 161 and 162 are here in the bridge circuit and not shown in a center tap transformer; it can also connect other known bridge circuits, be turned.

Fig. 18 zeigt eine Anordnung, bei der ein elektrisches Abgleich- ;;: signal erzeugt wird und ein Bezugsgegenstand in einer Prüfspule | als Basis für einen Vergleich mit nachfolgenden, zu prüfenden |j Gegenständen verwendet wird. Hier kann die Spule 171 eine der f: Detektorspulen 18, 18' des Riß-Detektors gemäß Fig. 5 oder 15 oder die Prüfspule 151 eines Komparators gemäß Fig. 16 oder 17 sein. Die Spule 171 ist über Kondensatoren 173, die eine Gleichspannungsisolierung bilden, mit einem Transformator 172 mit Mittelabgriff verbunden. Wenn die Schaltung die Spule 171 unzulässig belastet, kann ein Isolierverstärker verwendet werden.Fig. 18 shows an arrangement in which an electrical balancing; ; : signal is generated and a reference object in a test coil | is used as a basis for a comparison with subsequent items to be tested. Here the coil 171 can be one of the f: detector coils 18, 18 'of the crack detector according to FIG. 5 or 15 or the test coil 151 of a comparator according to FIG. 16 or 17. The coil 171 is connected to a transformer 172 with a center tap via capacitors 173, which form a DC voltage insulation. If the circuit loads the coil 171 improperly, an isolation amplifier can be used.

Quadratur-Tastimpulse Vom Generator 174 werden/den Abgriffen von Potentiometern 175 und 176 zugeführt, die parallel zur Primärspule des Transformators 172 liegen. Die Sekundärspule des Transformators 172 ist mit Verstärker-, Quadratur-Detektor-, zweiten Detektor- und Verstärkerund Anzeige-Schaltungen,ähnlich wie oben beschrieben, verbunden.Quadrature pulse pulses from the generator 174 / the taps of potentiometers 175 and 176, which are parallel to the primary coil of the transformer 172. The secondary coil of the transformer 172 is with Amplifier, quadrature detector, second detector and amplifier and display circuits similar to those described above.

Der Gegenstand 177 ist zunächst ein Bezugsobjekt und die Potentiometer 175 und 176 werden so eingestellt, daß bei 178 eine Bezugs- ff anzeige erhalten wird. Dann wird der Bezugsgegenstand entfernt und es werden zu prüfende Gegenstände eingesetzt. UnterschiedeThe item 177 is first a reference object and the potentiometers 175 and 176 are set so that at 178 a reference ff is obtained. Then the reference object is removed and objects to be tested are used. differences

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■ · I · » ί■ · I · »ί

• ·• ·

- 32 - 48 830- 32 - 48 830

zwischen einem Prüfgegenstand und dem Bezugsgegenstand machen sich in Abweichungen von der Bezugsanzeige bei 178 bemerkbar. Vorteilhafterweise erzeugt die anfängliche Einstellung einen Abgleich, der eine Null-Bezugsanzeige ergibt, so daß kleine Abweichungen der Prüfgegenstände von dem anfänglichen Bezugsgegenstand sowie die Richtung der Abweichung angezeigt werden können.between a test object and the reference object are noticeable in deviations from the reference display at 178. Advantageously, the initial adjustment produces a balance that gives a zero reference indication so that small Deviations of the test items from the initial reference item and the direction of the deviation are displayed can.

Ansprüche:Expectations:

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Claims (1)

. wtjESTHOPF. wtjESTHOPF PATENTANWÄLTE f»r ,,," ··--BHfpjiiL.VKEDVvuESTHOFF (1917-1956)PATENT Attorneys for » r ,,," ·· --BHfpjiiL.VKEDVvuESTHOFF (1917-1956) WUESTHOFF -ν. PECHMANN-BEHRENS-GOET2 dipl-incoerhard pum O9J1M97,)WUESTHOFF -ν. PECHMANN-BEHRENS-GOET2 dipl-incoerhard pum O 9 J 1 M 97 ,) DIPL.-CHEM. DK. E. FREIHBRK VON FECHMANN FROFESSIONAL KEFRESENTATIVES BEFORE THB EUROPEAN PATENT OFFICB DR.-ING. DIETEK BEHRENSDIPL.-CHEM. DK. E. FREIHBRK BY FECHMANN FROFESSIONAL KEFRESENTATIVES BEFORE THB EUROPEAN PATENT OFFICB DR.-ING. DIETEK BEHRENS UANDATAiRES agrees pres l'office eurofebn des bkevbts dipl.-ing.; difl.-virtsch.-ino. rufbrtcobtUANDATAiRES agrees pres l'office eurofebn des bkevbts dipl.-ing .; difl.-virtsch.-ino. rufbrtcobt D-8000 MÜNCHEN 90 G 76 38 775.2 SCHWEIGERSTRASSE 2D-8000 MUNICH 90 G 76 38 775.2 SCHWEIGERSTRASSE 2 Magnetic AnalysisMagnetic Analysis 1G-48 830 telefon: (o89)itf*o511G-48 830 phone: (o8 9 ) itf * o51 telegramm! protectpatent telex: j 24 070telegram! protectpatent telex: j 24 070 12. Dezember 1980 Anspruch :December 12, 1980 Claim: Wirbelstroaiprüfgerät zur Prüfung von Rohren aus magnetischem Material auf in ihnen enthaltene Unregelmäßigkeiten mit einem Prüfk-.opf, der eine von einem Gleichspannungsgenerator gespeiste Primärspule zum Erzeugen von magnetischem Fluß einer solchen Größe in dem Gegenstand aufweist, daß der Gegenstand bis in seinen Sättigungsbereich magnetisiert wird, wo die Permeabilität des Gegenstandes klein ist im Vergleich zu seiner maximalen Permeabilität, der ferner eine von Wechselspannungssignalen gespeiste Erregerspulenanordnung zum Induzieren von Wirbelströmen in dem Gegenstand und eine Detektorspuleneinrichtung zum Feststellen von Veränderungen der Wirbelströme aufweist, mit einer mit dem Ausgang der Detektorspuleneinrichtung verbundenen Detektoreinrichtung zum Erzeugen von Signalen, die Unregelmäßigkeiten im Gegenstand entsprechen, und mit einer Anzeigeeinrichtung, die auf die Signale anspricht, dadurch gekennzeichnet , daß auf dem Kern (14) aus magnetischem Material des in das Rohr (10) einsetzbaren Prüfkopfs (Sonde 11)eine ihn umschließende Primärspule (13) und auf dieser einPaar Null-Spulen der Detektorspuleneinrichtung (18, 18') angebracht sind.Wirbelstroaiprüfgerät for testing pipes made of magnetic material for irregularities contained in them with a test head, the one from a DC voltage generator powered primary coil for generating magnetic flux of such magnitude in the article comprises that the object is magnetized up to its saturation region, where the permeability of the object is small compared to its maximum permeability, which is also fed by AC voltage signals Excitation coil arrangement for inducing eddy currents in the object and a detector coil device for Detecting changes in the eddy currents, with one with the output of the detector coil device connected detector device for generating signals which correspond to irregularities in the object, and with a display device responsive to the signals, characterized in that, that on the core (14) made of magnetic material of the test head (probe 11) which can be inserted into the tube (10) there is a surrounding it Primary coil (13) and on this a pair of zero coils of the detector coil device (18, 18 ') are attached. 10581058
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0181512A1 (en) * 1984-10-15 1986-05-21 Hitachi, Ltd. Eddy current diagnostic equipment
WO2009000808A1 (en) * 2007-06-28 2008-12-31 Continental Automotive Gmbh Device for the detection of quadrature signals

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