DE928075C - Verfahren und Vorrichtung zur zerstoerungsfreien Werkstoffpruefung - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur zerstoerungsfreien Werkstoffpruefung

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DE928075C
DE928075C DEK4868D DEK0004868D DE928075C DE 928075 C DE928075 C DE 928075C DE K4868 D DEK4868 D DE K4868D DE K0004868 D DEK0004868 D DE K0004868D DE 928075 C DE928075 C DE 928075C
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Fritz Dr Phys Foerster
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    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • G01N27/72Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G01N27/82Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
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    • G01B7/02Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
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Description

  • Verfahren und. Vorrichtung zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung Die Prüfung nicht magnetisierbarer Werkstoffe ist bisher im wesentlichen auf die Untersuchung mit Röntgenstrahlen sowie auf metallographische und chemische Untersuchungsmethoden angewiesen gewesen. Abgesehen davon, daß hierzu immer ein wesentlichef Zeit- und Arbeitsaufwand erforderlich ist, sind die beiden letztgenannten Methoden auf die Zerlegung der Probe angewiesen. Das untersuchte Werkstück, dessen Eigenschaften bestimmt sind, ist also nicht mehr zu verwenden, und man kann aus dem einen Ergebnis nur mehr oder minder unsichere Schlüsse auf die Eigenschaften der auf die gleiche Weise und gegebenenfalls im selben Arbeitsgang gefertigten übrigen Stücke schließen. Diese Methode ist aber vielfach unbefriedigend und birgt große Gefahrenmomente in sich, wenn es auf die einwandfreie Beschaffenheit jedes einzelnen Stückes ankommt. Man ist also zur Einzelprüfung dieser Stücke mit Röntgenstrahlen gezwungen, ohne allerdings dadurch den höchsten Grad der Sicherheit zu erreichen, da z. B. gerade Leichtmetalle und deren Legierungen vermöge ihrer großen Durchlässigkeit für Röntgenstrahlen innere Fehler oft nicht oder nur sehr schlecht erkennen lassen. Es kommt außer- dem noch hinzu, daß z. B. Schweißstellen an fertigen Konstruktionen oft so wenig zugänglich sind, daß man mit der Röntgenröhre überhaupt nicht genügend dicht herankommt.
  • Die Erfindung schafft hier nun Abhilfe durch ein Verfahren zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung insbesondere für diese Werkstoffe, dessen Kennzeichen darin besteht, daß aus dem Wirk- und Blindwidefstand einer stromdurchflossenen, an die Probe herangebrachten Sondenspule neben der elektrischen Leitfähigkeit der Probe auch ihre Dicke bzw. ihr Durchmesser getrennt, aber gleichzeitig erfaßt werden.
  • Erläuternd sei hierzu bemerkt, daß gerade die elektrische Leitfähigkeit von Legierungen bei geeigneten Versuchsbedingungen und Meßbereichen eine ganze Anzahl von Materialeigenschaften zu bestimmen gestattet. Hieruriter sind zu nennen die stoff- und mengenmäßige Zusammensetzung der Legierung, ihr Zustand, z. B. ob Entmischungszonen vorliegen, und schließlich die Härte von aushärtbaren Legierungen, die, wie sich gezeigt hat, unter bestimmten Võraussetzungen mit der Leitfähigkeit verhältnisgleich ist Schließlich läßt ein Leitfähigkeitsvergleich verschiedener Stellen des Werkstückes Fehler, wie Risse, Lunker u. dgl., erkennen.
  • Daneben ist auch bei als bekannt vorauszusetzender Leitfähigkeit die Messung der Dicke von Isolierschichten auf dem Werkstück, z. B. Lack- oder Oxydschichten, und die Bestimmung der Oberflächenbeschaffenheit möglich, wie später noch gezeigt werden wird.
  • Zum besseren Verständnis des Erfindungsgedan kens seien hier zunächst die theoretischen Grundlagen kurz gestreift. Es sei angenommen, daß stangenförmige Proben nach dem Verfahren gemäß der Erfindung geprüft werden sollen, wobei diese in die Sondenspule gesteckt werden. Ohne auf die noch zu beschreibende Meßanordnung einzugehen, möge zunächst der Hinweis genügen; daß die Wirk-und die Blindverluste der Spule, also R und c9 L, angezeigt werden. Diese Verluste hängen sowohl von der Leitfähigkeit der Probe und ihrem Durchmesser als auch von der Frequenz ab. Hält man die letzten beiden Größen konstant, so ergibt sich für verschiedene Leitwerte etwa eine Meßreihe, die in Fig. I in Kurve I wiedergegeben ist. Die Bezeichnungen der Punkte sind die chemischen Abkürzungen für folgende Elemente: Bi Wismut, Pb Blei, Cu + Sn Bronze, Sn Zinn, Cd Cadmium, Zn Zink, Al Aluminium, Cu Kupfer.
  • Sämtliche Legierungen liegen zwischen diesen Punkten, so z. B. die Aluminiumlegierungen etwa zwischen Al und Zn. Jedem Stoff und jeder Legierung ist also ein Punkt dieser Kurve zuzuordnen.
  • Verringert man den Durchmesser der Probestangen, so erhält man z. B. die Kurven 2 oder 3, die stärkere Krümmung aufweisen. Dieses erklärt sich einfach dadurch, daß der Luftspalt zwischen Spule und Stange größer geworden ist und sich daher die Punkte dem Ausgangspunkt der Kurvenschar nähern, welcher von der nur Luft enthaltenden Spule dargestellt wird. Verbindet man nun die denselben-Stoffen zugehörigen Leitwertpünkte miteinander, so ergibt sich die gestrichelte Kurvenschar, welche die Abhängigkeit der Leitwerte vom Stangendurchmesser darstellt.
  • Man erkennt, daß beide Kurvenscharen eine Art von Koordinatennetz bilden und daß man aus diesem für jeden aus Wirk- und Blindverlust dargestellten Punkt die Leitfähigkeit und den Stangendurchmesser ablesen kann und somit in der Lage ist, über den Stoff eine Aussage zu machen. Diese Unterscheidungsmöglichkeit ist besonders wichtig, wenn es sich um äußerlich weitgehend ähnliche Stoffe, wie z. B. die Aluminiumlegierungen, handelt. Durch entsprechende Wahl des Meßbereiches kann man für dieses Teilgebiet eine große Genauigkeit erreichen und so nicht nur die verschiedenen Zusammensetzungen der einzelnen Legierungen unterscheiden, sondern auch ihre Zustände feststellen, z. B. ob Seigerung, Entmischung od. dgl. stattgefunden hat Man kann also sagen, daß alle Eigenschaften der Legierungen, die sich in einer Leitfähigkeitsänderung ausdrücken, auf diese einfache Weise ohne Zerstörung der Probe feststellbar sind.
  • Bevor die Bestimmung der anderen, eingangs noch erwähnten Größen beschrieben wird, soll zunächst auf die Frequenz, bei der die Messungen zweckmäßig erfolgen, eingegangen werden. Bei Änderung der Frequenz, aber gleichbleibendem Probendurchmesser ergibt sich eine ähnliche Kurvenschar wie in Fig. I für verschiedene Durchmesser.
  • Dies rührt daher, daß mit steigender Frequenz das Feld immer weniger in die Tiefe der Probe einzudringen vermag. Wie dieser Effekt für Meßzwecke ausgenutzt wird, soll später näher beschrieben werden. Es läßt sich nun für jeden Probendurchmesser und für jeden Stoff eine sogenannte Grenzfrequenz angeben, bei der das Feld die Probe noch gerade eben gleichmäßig durchsetzt. Die Beziehung hierfür lautet: fg= 5066 fg= d2.G.y Hierin bedeutet fg die Grenzfrequenz, d den Stangendurchmesser, o die Leitfähigkeit und u die Permeabilität, die für nicht magnetische Stoffe = 1 ist. Wählt man nun z. B. für Leichtmetalle und deren Legierungen die Frequenz des Meßstromes ungefähr im sechs- bis hundertfachen Bereich jener Grenzfrequenz, so kann man für die praktisch vorkommenden Fälle die Leitfähigkeitskurven als gerade Linien annehmen, so daß man also eindeutige Beziehungen und Abhängigkeiten erhält.
  • Die eigentliche Wahl der Frequenz ist bestimmt von der jeweilig festzustellenden Eigenschaft der Probe.
  • Handelt es sich darum, die Leitfähigkeit und Dicke von Stangenmaterial, Nieten, Bolzen, Schrauben, Drähten od. dgl. zu bestimmen, so kann man je nach der Leitfähigkeit des Werkstoffes, die meistens näherungsweise bekannt sein dürfte, mit verhältnismäßig geringen Multiplen der Grenzfrequenz auskommen. Dasselbe gilt für die Dickenmessung von Blechen, wobei die Spule einseitig aufgesetzt wird. Hierbei ist außerdem noch zu beachten, daß der Spulendurchmesser der Meßfrequenz angepaßt ist, da bei zu kleinem Durchmesser das Feld unter Umständen nicht durch das Blech hindurchtritt.
  • Will man dagegen nur die Leitfähigkeit an einzelnen Punkten eines irgendwie geformtenWerkstückes bestimmen, ohne daß seine Dicke eine Rolle dabei spielt, so wählt man die Frequenz möglichst hoch, damit nur eine sehr dünne, also praktisch eigentlich dickenlose Grenzschicht erfaßt wird.
  • Diese Art der Prüfung, die besonders wichtig zur Untersuchung von Schweißnähten und deren Umgebung ist, stellt also eine völlig neuartige Methode der Bestimmung der Leitfähigkeit dar: Bisher war es nämlich nicht möglich, die Leitfähigkeit punktweise zu messen, da man immer auf die Herstellung von mehr oder minder langen und dünnen Drähten angewiesen war.
  • Neben der Prüfung von Schweißnähten hat diese Methode eine mindestens ebenso große Bedeutung für die Untersuchung von Blockmaterial auf seine Beschaffenheit. Bei großen Gußblöcken mußte man bisher aus verschiedenen Schichten Proben entnehmen, um z. B. eine Untersuchung auf Seigerung vorzunehmen. Jede Probe mußte für sich chemisch analysiert werden, was natürlich ein sehr zeitraubendes Unternehmen war. Mit der neuen Methode ist es durch einfaches Überfahren einer Schnittstelle des Blockes möglich, nur an Hand der verschiedenen Leitfähigkeitswerte der einzelnen Punkte dde Seigerungszonen genau auszumessen.
  • Eine weitere Anwendung der reinen Leitfähigkeitsmessung ist die punktweise Bestimmung der Härte von Teilen. Wie schon erwähnt wurde, ist ein praktisch linearer Zusammenhang der Härte aushärtbarer Legierungen mit der Leitfähigkeit festgestellt worden. Man ist nun in der Lage, durch Abtasten bzw. Überstreichen der zu untersuchenden Teile nicht nur die Härte in den einzelnen Punkten, sondern ihren Verlauf über das ganze Werkstück zu untersuchen. Ein weiterer Vorteil dieser neuen Methode besteht darin, daß die Oberfläche nicht beschädigt wird, wie z. B. beim Kugelverfahren. Man kann also auch noch die Härte an fertigpolierten Teilen ohne weiteres messen oder z. B. Teile, die im Betrieb starken Tempefaturbeanspruchungen unterworfen sind, gelegentlich auf ihre Härte nachprüfen, ohne sie beschädigen zu müssen.
  • Schließlich sei noch erwähnt, daß sich das erfindungsgemäße Verfahren auch zur Oberflächenuntersuchung bzw. zur Messung der Stärke von Isolierlack, Oxyd od. dgl. nicht leitenden Schichten elgnet. M/le bereits erläutert wurde, geht auch die Größe des zwischen Sondenspule und leitendem Werkstück unter Umständen befindlichen Luftspaltes in das Meßergebnis ein. Ist nun die Leitfähigkeit selbst bekannt, so ergibt die Änderung des Wertes beim Aufsetzen der Sondenspule auf die Isolierschicht ein Maß für deren Dicke, da jene Schicht praktisch wie ein Luftspalt wirkt. Zu beachten ist hierbei jedoch wieder, daß die Frequenz so gewählt wird, daß das Feld nur unbedeutend in die leitende Schicht eindringt. Die Beschaffenheit der zwischen Spule und Leiter befindlichen Schicht spielt praktisch keine Rolle, besonders wenn es sich um gute Leiter handelt. Für verschiedene Leitfähigkeitswerte und verschiedene Spulenabstände ergeben sich auch hier zwei sich kreuzende Kurvenscharen, ähnlich wie in Fig. I. Liegt in besonderen Fällen immer die gleiche Leitfähigkeit der zu prüfenden Werkstücke vor, so genügt als Skala für die zu messenden Schichtdicken allein die Ordinate für jene Leitfähigkeit, was man durch geeignete Wahl des Meßbereiches einrichten kann.
  • Die für Schichtdickenmessung eben beschriebene Methode ist auch für die Prüfung der Oberflächenbeschaffenheit von Werkstücken usw. geeignet.
  • Stellt man sich eine polierte und daneben eine nur roh bearbeitete, z. B. Rillen und Höcker aufweisende Oberfläche vor, so erkennt man, daß eine darauf aufgesetzte ebene Fläche im ersteren Falle fast ohne Zwischenräume aufliegen wird, während im zweiten Falle mehr oder minder große und ausgedehnte Luftspalte übrigbleiben. Diese Unterschiede lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erfassen und gegebenenfalls zu Oberflächenkennzahlen verwerten. Durch geeignete Spulenabmessungen ist es auch möglich, Welligkeit und Rauhigkeit der Oberfläche voneinander zu unterscheiden. Schließlich sei noch erwähnt, daß durch geeignete Ausbildung der Sondenspule bzw. ihrer Halterung auch Fertigstücke, z. B. Schrauben. auf ihre Maßhaltigkeit untersucht werden können.
  • Schließlich sei nooh erwähnt, daß das Verfahren gemäß der Erfindung auch mit Vorteil zur Prüfung der Metallumhüllungen von Gegenständen, die eine andere Leitfähigkeit als die Hülle besitzen, z. B. von Bleimänteln an Kabeln, verwendet werden kann. Wählt man nämlich die Meßfrequenz so, daß das Feld der Sondenspule nur den zu untersuchenden Mantel durchsetzt, so ist das Meßergebnis auch nur von dessen Eigenschaften abhängig. Gerade für Kabelmäntel ist die Möglichkeit einer Prüfung auf Risse während der Verlegung sehr wichtig, da man auf diese Weise späteren Erdschlüssen usw. vorbeugen kann. Allein die wenigen vorstehend aufgeführten Beispiele lassen erkennen, daß das neueVerfahren im Rahmen des Erfindungsgedankens eine Fülle von Anwendungsmöglichkeiten bietet, wenn es sich darum handelt, zerstörungsfreie Prüfungen und Untersuchungen anzustellen.
  • Ein Ausführungsbeispiel einer Meßanordnung für das neue Verfahren ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. Hierbei ist zu bemerken, daß dieses nicht etwa die einzige Möglichkeit ist, sondern daß man auch auf anderem Wege und mit anderen Mitteln den Zweck erreichen kann, wenn man nur dafür sorgt, daß die Wirk- und Blindverluste der Sondenspule getrennt, aber gleichzeitig zur Darstellung gelangen. Insbesondere kann man die später noch zu beschreibende Meßbrücke anders ausgestalten, und man kann auch beispielsweise zur Erzeugung der um go0 phasenverschobenen Komponente andere Schaltmittel verwenden als die hier angegebenen, ohne dabei von dem eigentlichen Erfindungsgedanken abzuweichen.
  • Der Sender oder Generator I dient zur Erzeugung der zur Messung erforderlichen Wechselspannung. Er ist zweckmäßig in an sich bekannter Weise so ausgestaltet, daß durch einfache Umschaltung verschiedene Frequenzen erzeugt werden können, wobei auf gute Stabilisierung aber Wert zu legen ist. Die hierzu erforderlichen Mittel, z. B. die Frequenzstabilisierung durch gitterstromfreie Ausbildung der Schaltung, sind an sich bekannt, und es braucht an dieser Stelle nicht darauf eingegangen zu werden.
  • Um die die Messung störenden Oberwellen zu unterdrücken, wendet man zweckmäßig Massekernspulen an, die durch Parallelkapazitäten auf Resonanz eingestellt werden können. Die Ausgangsenergie des Senders wird gegebenenfalls einem Verstärker 2 zugeführt, der genau so wie der Sender Oberwellensiebe in Form von abgestimmten Massekernspulen enthalten kann. Der Ausgangsübertrager des Verstärkers 2 mit einem Massekern 3 ist herautsgezeic!hnet, und man erkennt Ihier den zu der Primärwicklung 4 parallel liegenden, zur Abstimmung auf Resonanz dienenden Kondensator 5. Eine in der Mitte angezapfte Sekundärwicklung6 des Ausgangsübertragers bildet einen Teil der als Brücke ausgestalteten Meßschaltung. In dem einen Zweig dieser Brücke liegt neben mehreren Kapazitäten 7, die zur Meßbereichwahl umschaltbar und regelbar sind, die Sondenspule 8, welche an das zu untersuchende Werkstück herangebracht wird. In dem anderen Zweig der Brücke sind Widerstände g, 10 angeordnet, die ebenfalls umschaltbar und abgleichbar sind. Die jeweilige Kapazität 7 und die Sondenspule 8 haben bei geeigneter Abstimmung als Reihenresonanzkreis praktisch nur Ohmschen Widerstand aufzuweisen, so daß ein Abgleich der Brücke an dem Widerstand 10 auf Stromlosigkeit vorgenommen werden kann. - Treten nun in der Sondenspule 8 durch an sie herangebrachte bzw. durch sie hindurchgesteckte metallische Probekörper Änderungen des Wirk- und Blindwiderstandes dieser Sondenspule auf, so ergibt sich am Eingang des Verstärkers I3 eine Wechselspannung, die am Ausgang des Verstärkers I3 sowohl eine auf das erste Plattenpaar I5 einwirkende Wechselspannung als auch eine zweite, gegen diese Wechselspannung um go0 phasenverschobene und auf das zweite Plattenpaar I7 einwirkende Wechselspannung hervorruft. Die goo-Phasenverschiebung der an den beiden Plattenpaaren I5 und I7 wirksamen Spannungen wird in an sich bekannter Weise beispielsweise, wie in Fig. 2 angedeutet, durch eine aus zwei Kapazitäten und zwei Widerständen bestehende Brückenschaltung 14 bewirkt.
  • Mit Hilfe einer weiteren Sekundärwicklung 18 wird eine der Brücheneingangsspannung verhältnisgleiche Spannung gewonnen, die in einer Schaltun 19 So verzerrt wird, daß die ursprünglichen Halbwellen kurzzeitige scharfe Impulse ergeben.
  • Diese Impulse dienen der Helligkeitssteuerung der Braunschen Röhre, und zwar in der Art, daß der Wehneltzylinder 20 den Elektronenstrahl beispielsweise nur während der positiven Impulse freigibt.
  • Dadurch erreicht man, daß von der kreisförmigen bzw. elliptischen Figur, die der Elektronenstrahl unter der Wirkung der beiden Ablenkplattenpaare I5 und 17 beschreiben würde, nur jeweils ein punktförmiger Ausschnitt zur Darstellung gelangt.
  • Dieser Punkt wandert auf dem Leuchtschirm je nach den Amplituden- und Phasenverhältnissen, die durch die Wirk- und Blindwiderstandsänderungen der Sondenspule 8 gegeben sind, und man kann aus seiner Stellung gegenüber einer der bereits weiter vorn erläuterten Koordinatenteilungen unmittelbar die gesuchten Meßgrößen ablesen. Zweckmäßig bildet man diese Koordinatenteilungen so aus, daß sie jederzeit auswechselbar sind und so einen möglichst großen Anwendungsbereich des Gerätes zulassen.
  • Wie aus Fig. I hervorgeht, schneiden sich jene, das erwähnte Koordinatennetz bildenden Kurventeile meistens nicht rechtwinklig, und man kann, um wenigstens eineAnnährung an die Rechtwinkligkeit zu erzielen, durch geeignete Wahl der Verstärkungsgrade der Verstärker I3 und 14 Abhilfe schaffen. Ferner ist es durch zusätzliche regelbare Kapazitäten, die parallel zu der Abgleichkapazität für die Massekernspule des Verstärkers I3 geschaltet sind, möglich, die Ausschlagsrichtungen des Elektronenstrahles so einzuregeln, daß sie ungefähr horizontal und vertikal verlaufen.
  • Es sei erwähnt, daß für die Anzeige der Meßwerte nicht nur die Braunsche Röhre verwendbar ist, obgleich sie den Vorteil der Trägheitslosigkeit in sich birgt. Man kann natürlich auch alle diejenigen Anzeigegeräte verwenden, die beispielsweise bei Wechselstrombrücken für die Erfassung der Wirk- und Blindkomponente üblich sind. Die an diesen abgelesenen Zahlenwerte müssen dann in vorbereitete Koordinatennetze eingetragen werden, aus denen die Eigenschaften usw. des Probekörpers abgelesen werden können.
  • In den Fig. 3 und 4 sind schließlich noch zwei praktische Ausführungsbeispiele der Sondenspule und ihrer Halterung angegeben.
  • In Fig. 3 ist eine längliche Sonde dargestellt, die in ihrer praktischen Ausführung ungefähr die Stärke eines Bleistiftes haben kann. Ein zweckmäßig aus Metall hergestelltes und über die Abschirmung des Zuleitungskabels geerdetes Griffstück 21 hat an seinem oberen Ende eine Einführungsöffnung 22 für das hier nicht weiter dargestellte Kabel. In seinem unteren Ende ist ein durchbohrter Teil 23 vorgesehen, der eine konische oder muschlige Erweitenung der Bohrung aufweist. In diesen konischen bzw. muschligen Teil ragt ein rohrförmiger Teil 24 hinein, welcher an der Berührungsstelle entsprechend bearbeitet ist. Durch dieBohrung des Teiles 23 und des Teiles 24 führen die Zuleitungen zu der Sondenspule 25, welche von einem Körper 26 aus Isolierstoff gehalten wird. Der Körper 26 und das Griffstück 21 sind durch ein flexibles Rohr bzw. einen Gummischlauch od. dgl. miteinander beweglich verbunden, jedoch so, daß der Teil 24 immer mit dem Teil 23 in Berührung bleibt. Durch diese Ausgestaltung der Sonde wird auch bei schrägem Ansetzen an ein Werkstück eine gute Auflage der Spule 25 gewährleistet.
  • In Fig. 4 ist eine andere Ausführungsform gezeigt, die auf das zu untersuchende Werkstück hinaufgestellt wird, ohne daß sie der die Prüfung Ausführende selbst festzuhalten braucht. Der wesentliche Teil besteht aus einem Marmorblock 27, der genügend standfest ist und als Isolierstoff keine Verluste in der Sondenspule 28 hervorruft. Die Spule 28 ist in einer Bohrung des Körpers 27 untergebracht und wird von einem Isolierstoffteil 29 gehalten. Eine seitliche Bohrung 30 durch den Marmorbloch 27 und den Isolierstoffteil 29 dient zur Aufnahme der Zuführungsleitungen der Spule.
  • Der Isolierstoffteil 29 kann beispielsweise mit Hilfe einer Schraube 3I im Innern des Blockes befestigt sein. Um eine stets gleichbleibende Lage der Spule 28 zum Werkstück zu gewährleisten, sind an dem Block 27 kleine Füßchen 32 vorgesehen.
  • Neben den hier beschriebenen Ausgestaltungen der Halterung für die Sondenspule sind natürlich auch viele andere möglich und sogar erforderlich, um sich den jeweiligen Verhältnissen und dem zur Verfügung stehenden Raum anzupassen. Es sei hier nur erwähnt, daß neben der Hohlspule, die zum Durchstecken von stangenförmigen Werkstücken dient, auch Spulenhalterungen besonders zur Serienprüfung zweckmäßig sind, bei denen die Spule mit Hilfe eines Hebelsystems oder eines Schneckengetriebes auf das auf einem Tisch liegende Werkstück bzw. auf die Probe aufgesetzt werden kann.
  • Ferner ist es auch zweckmäßig, die Spulenhalterungen so auszubilden, daß die Spulen selbst ausgewechselt werden können, da, wie bereits früher erwähnt wurde, der Spulendurchuiesser zusammen mit der gewählten Frequenz für die Eindringtiefe des Feldes bestimmend ist. In diesem Falle versieht man die Spulen zweckmäßig mit Kontakten, so daß sie beim Einsetzen in die Halterung über entsprechende Gegenkontakte in leitende Verbindung mit den Zuführungsleitungen gelangen.
  • PATENTANSPRVCHE I. Verfahren zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung, insbesondere für nicht magnetisierbare Werkstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Wirk- und Blindverlust einer stromdurchflossenen, an die Probe herangebrachten Sondenspule neben der elektrischen Leitfähigkeit der Probe auch ihre Dicke bzw. ihr Durchmesser getrennt, aber gleichzeitig erfaßt werden.

Claims (1)

  1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Unterdrückung des einen Meßwertes (z. B. des von der Schichtdicke beeinflußten) nur der andere (die Leitfähigkeit) erfaßt wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei an sich bekannter Leitfähigkeit der Probe ihre Änderung als Maß für den Abstand der Sondenspule von der Probe, der z. B. durch dazwischenliegende Isolierschichten gegeben ist, und damit als Maß für deren Dicke bestimmt wird.
    4. Verfahren nach Anspruch I, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Frequenz für den die Sondenspule durchfließenden Strom die sechs- bis hundertfache Grenzfrequenz gewählt wird.
    5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Frequenz und Abmessung der Sondenspule so gewählt sind, daß nur die äußerste Schicht des Leiters das Feld der Spule beeinflußt.
    6. Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 5 zur Bestimmung der Härte aushärtbarer Legierungen, dadurch gekennzeichnet, daß der bei höherer Frequenz, bei der nur eine Feldbeeinflussung durch die Grenzschicht der Probe erfolgt,gemessene Leitfähigkeitswert als verhältnisgleiches Maß der Härte dient.
    7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der nur vom Spulenabstand beeinflußte Leitfähigkeitswert bei aufgesetzter Spule als Maßzahl für die Oberflächenwelligkeit bzw. -rauhigkeit der Probe dient.
    8. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sondenspule den Teil einer Brückenschaltung bildet, deren Diagonalstrom in zwei um go0 gegeneinander phasenvefschobene Komponenten zerlegt dargestellt wird.
    9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sondenspule zusammen mit einer Kapazität den einen Zweig der Brückenschaltung bildet, wobei ein Abgleich auf Resonanz vorgenommen wird, so daß nur die Ohmschen Widerstände in die Messung eingehen.
    10. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Oberwellensiebung in dem Meßspannungserzeuger sowie in den, verwendeten Verstärkern durch Anwendung von Massekernspulen und Paralleikapazitäten zu diesen, die eine Abstimmung auf Resonanz zulassen, vorgesehen ist.
    11. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anzeige der Meßwerte eine Kathodenstrahlröhre dient, an deren Ablenkplattenpaar die beiden um go0 phasenverschobenen und verstärkten Komponenten der Brückendiagonalspannung liegen und deren Elektronenstrahl durch kurzzeitige, von der Brückeneingangsspannung abgeleitete Impulse hell-dunkel gesteuert wird.
    I2. Vorrichtung nach Anspruch I I, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einregelung der Ausschlagsrichtung des Elektronenstrahles in zwei annähernd zueinander senkrechte Richtungen einerseits und in die zum Beschauer horizontale und vertikale Richtung andererseits die Verstärkungsziffern der beiden von der Diagonal- spannung beeinflußten Verstärker regelbar sind und andererseits der Verstärker, dessen Ausgangsspannung phasengleich der Diagonalspannung ist, Mittel zur Phasenverschiebung aufweist.
    13. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Aufsetzen auf die Probe dienende Sondenspule in einem mit Gelenk versehenen Halter befestigt ist.
    I4. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß dieSondenspule in einem Marmorblock angebracht ist, der durch besondere Füßchen einen gleichbleibenden Abstand der Spule vom Werkstück gewährleistet.
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