DE805813C

DE805813C - Magnetisches Pruefgeraet

Info

Publication number: DE805813C
Application number: DEH721A
Authority: DE
Inventors: Ernst Heubach; Leo Schueler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-12-02
Filing date: 1949-12-02
Publication date: 1951-05-31

Description

Magnetisches Prüfgerät Werkstücke aus ferromagnetischem Material können auf das Vorhandensein von Rissen dadurch geprüft werden, daß man sie einer starken Magnetisierung aussetzt und gleichzeitig mit einem 1 >ulver aus fein verteiltem Eisen bestäubt oder mit einer fein verteiltes Eisen enthaltenden Emulsion bespült.
Etwa vorhandene Risse bewirken eine ungleichmäßige Verteilung des magnetischen Feldes, wobei sich das Eisenpulver an den Rissen anhäuft, so daß diese erkennl) ar werden. Hierbei werden Querrisse erkennbar, wenn das Werkstück der Länge nach magnetisiert wird (Längsmagnetisierung), und Längsrisse bei Quermangetisierung, Diese wird meist dadurch erzeugt, daß ein sehr starker Strom (looo A oder mehr) der Länge nach durch das Werkstück geleitet wird (Druchflutung).
Die Längsmagnetisierung wird durch Elektromagnete erzeugt. (liC normalerweise mit Gleichstrom erregt werden. Für die Durchflutung wäre ebenfalls Gleichstrom zweckmäßig, doch verursacht die Erzeugung eines so starken Gleichstroms bei niedriger Spannung erhebliche Schwierigkeiten und Kosten sowohl l)ei Verwendung von Spezialstromerzeugern wie mit Trockengleichrichtern. Bei letzteren fällt neben den hohen Kosten noch ihr innerer widerstand ins Gewicht, wodurch der Wirkungsgrad bei Niederspannung sehr ungünstig wird.
Mechanische Kontaktgleichrichter sind für diesen Zweck bisher nicht benutzt worden, weil es zu schwierig ist, die Kontaktdauer der jeweiligen Induktivität des Stromkreises anzupassen, so daß funkenloser Gang nicht mit tragbaren Kosten zu erreichen ist. Gegenstand der Erfindung ist vorzugsweise die Anwendung eines einfachen mechanischen Synchronunerbrechers, der den Stromkreis jeweils im Spannungs-Nullpunkt schließt und ihn wieder öffnet, nachdem die entstehende Stromwelle wieder die Nullinie erreicht hat, was infolge der Induktivität des Stromkreises etwa nach Ablauf von It/2 Polwechseln der'Fall ist (s. Abbildung).
Da hierbei die Stromkurve die Nullinie in einem ziemlich flachen Winkel schneidet, bietet die funkenlose Stromunterbrechung keine Schwierigkeit. Da bei verschiedenen Werkstücken verschieden starke Induktivität auftritt, stellt man die Kontaktdauer zweckmäßig für die größtmögliche Induktivität ein und schaltet bei kleinerer Induktivität eine zusätzliche Drossel in den Stromkreis. Dann erreicht man stets funkenlosen Gang, ohne die Kontakteinstellung zu ändern.
Der Stromkreis kann bei Beginn der nächstfolgenden Spannungswelle wieder geschlossen werden, doch ist es zweckmäßiger, jeweils eine oder mehrere Perioden auszulassen (vgl. Abbildung). Dies hat den Vorteil, daß die Apparatur und das Werkstück weniger erwärmt wird, ohne daß sich die Stärke der Magnetisierung ändert: Man kann auch eine wesentlich stärkere Magnetisierung erreichen, ohne die zulässige Erwärmung zu überschreiten.
Die Durchflutung erfolgt also nicht mit kontinuierlichem Gleichstrom, sondern mit aufeinanderfolgenden Stromwellen gleicher Richtung. Es hat sich nun gezeigt, daß dies für den vorliegenden Zweck nicht nur günstiger ist als Wechselstrom, sondern auch günstiger als Gleichstrom. Der Vorteil gegenüber Wechselstrom ist, daß die durch eine Stromwelle bewirkte Magnetisierung nicht durch die folgende wieder zerstört, sondern noch gesteigert wird, ferner daß bei gegebener Spannung eine höhere Stromamplitude erreicht wird. (Bei Magnetisierung durch Wechselstrom tritt der sog.
Einschaltstoß auf, wenn im Spannungsnullpunkt eingeschaltet wird; durch den Synchronschalter wird der Einschaltstoß dauernd wiederholt.) Ferner wird die Entstehung von Wirbelströmen, also die Erwärmung des Prüflings verringert. Gegenüber Gleichstrom ergibt sich der Vorteil, daß der Höchstwert der Stromstärke immer nur kurzzeitig auftritt, also ebenfalls geringere Erwärmung. Außerdem hat sich gezeigt, daß die schnell aufeinanderfolgenden Stromstöße eine Schüttelwirkung hervorbringen, wodurch die gewünschte Gruppierung der Eisenteilchen begünstigt wird.
Wenn man auch bei der Längsmagnetisierung die vorteilhafte Schüttelwirkung ausnutzen will, so genügt es nicht, den für die Erregung der Magnetspulen normalerweise benutzten Zweiweggleichrichter durch einen Einweggleichrichter zu ersetzen, denn die Induktivität der Magnetspulen ist bei den üblichen Betriebsspannungen so groß, daß auch bei Einweggleichrichtung ein nahezu gleichbleibender Erregerstrom entsteht. Erfindungsgemäß wird deshalb die Erregerwicklung aus wenigen Windungen starken Kupfers hergestellt und ebenfalls mit Strom in der Größenordnung von IOOO A bei niedriger Spannung erregt. Hieraus ergibt sich der weitere Vorteil, daß für die Längsmagnetisierung derselbe Transformator und derselbe Synchronunterbrecher benutzt werden kann vvie für die Durchflutung.

Claims

PATENTANSPROCHE: I. Magnetisches Prüfgerät, dadurch gekennzeichnet, daß die Quermagnetisierung (Durchflutung) des Werkstückes durch aufeinanderfolgende Stromwellen gleicher Richtung bewirkt wird, die durch einen zwischen die Wechselstromquelle und das Werkstück geschalteten Synchronunterbrecher erzeugt werden 2. Magnetisches Prüfgerät nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Stromçellen in der Sekunde geringer ist als die Periodenzahl des von der Stromquelle gelieferten Wechselstromes.

3. Magnetisches Prüfgerät nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktdauer des Synchronunterbrechers der höchsten vorkommenden Induktivität des Stromkreises angepaßt ist und daß bei geringerer Induktivität eine zusätzliche Drossel eingeschaltet wird, um bei unveränderter Kontaktdauer stets funkenfreies Arbeiten zu erreichen.

4. Magnetisches Prüfgerät nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Längsmagnetisierung dienende Elektromagnet eine Wicklung aus wenigen Windungen besitzt und in derselben Weise mit Stromwellen gleicher Richtung gespeist wird wie bei der Durchflutung gemäß Anspruch 1 und 2.