DE9416218U1 - Crack test system with self-check - Google Patents
Crack test system with self-checkInfo
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Description
BeschreibungDescription
Die Erfindung betrifft eine Rißprüfanlage, in der in an sich bekannter Weise Werkstücke für das Magnetpulververfahren magnetisiert, mit einem Farbstoffe, insbesondere auch Fluoreszenzfarbstoffe aufweisenden Eisen- oder eine Eisenverbindung enthaltenden Prüfmittel unter Anreicherung der Eisenpartikel an Oberflächenfehlern besprüht, unter UV- oder sichtbarem Licht betrachtet und die so erhaltene Rißabbildung mit der Rißabbildung auf mindestens einem Kontroll-Testkörper verglichen wirdThe invention relates to a crack testing system in which workpieces are magnetized in a manner known per se for the magnetic powder method, sprayed with a test agent containing iron or an iron compound containing dyes, in particular fluorescent dyes, with the iron particles accumulating on surface defects, examined under UV or visible light and the crack image thus obtained is compared with the crack image on at least one control test body.
Es handelt sich dabei um eine Anlage, die nun als zusätzliche Einrichtung ein Kostenkontrollpaket und/oder Sicherheits-Dokumentation als Zusatz in einer, insbesondere automatisch arbeitenden Rißerkennungs-Prüfanlage aufweist.This is a system that now has a cost control package and/or safety documentation as an additional feature as an addition to a crack detection testing system, particularly an automatic one.
, Die Erfindung betrifft also eine der - auch automatisierbaren - Selbstüberprüfungseinrichtungen in Vorrichtungen nach dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1., The invention therefore relates to one of the - also automatable - self-checking devices in devices according to the preamble of claim 1.
Die Anmelderin hat bereits ein Verfahren zur Selbstkontrolle einer optoelektronischen Rißerkennungseinrichtung bei der automatischen Prüfung von Werkstoffen und Werkstücken vorgeschlagen, nebst zugehöriger Vorrichtung, wobei künstliche Fehler, nachgebildete Werkstückrisse- oder -fehlern entsprechend nachgebildet und diese als Fehlerbilder auf als Kontrollprüfstücken dienenden Aufnahmebauteilen ausgebildet sind, wobei die künstlichen Fehler an Stelle oder in die Nähe der Prüfposition von zu prüfenden Werkstücken gebracht werden und die momentane Funktionstüchtigkeit der optoelektronischen Rißprüfeinrichtung, eingeschlossen Ihres Rechners und ihrer Fernsekamera anhand der Widergabe und Bewertung des künstlichen Fehlers beurteilt wird (DE-OS 36 O2 395.7).The applicant has already proposed a method for self-monitoring of an optoelectronic crack detection device in the automatic testing of materials and workpieces, together with the associated device, whereby artificial defects, simulated workpiece cracks or defects are simulated accordingly and these are formed as defect images on receiving components serving as control test pieces, whereby the artificial defects are placed at or near the test position of workpieces to be tested and the current functionality of the optoelectronic crack detection device, including its computer and its television camera, is assessed based on the reproduction and evaluation of the artificial defect (DE-OS 36 O2 395.7).
Die Überprüfung, die durch die bekannte Ausführungsform erfolgt, ist jedoch noch verbesserungsfähig. BeispielsweiseHowever, the verification carried out by the known embodiment can still be improved. For example,
kann die Rißdarstellung auf den als Vergleichskörper dienenden Aufnahmebauteilen verbessert werden.the crack representation on the receiving components serving as reference bodies can be improved.
Die automatische Auswertung eines bei der Magnetpulverrißprüfung gewonnenen Fluoreszenzbildes von der Oberfläche des Prüflings ist bekannt (DE-OS 31 06 803 Al). Hierbei wird mit Hilfe von Videokameras ein erstes vor Anlegen des Magnetfeldes hergestelltes Bild des mit fluoreszenzfähigem ferromagnetischen Material behandelten Werkstückes mit einem entsprechend zweiten, jedoch nach Anlegen des Magnetfeldes gewonnenen Bild elektronisch im Speicher eines Rechners verglichen. Die Lehre dieser Anmeldung befaßt sich aber nicht mit den Gesichtspunkten der Aufzeichnung bzw. Dokumentation der Ergebnisse sowie der Reproduzierbarkeit der Ergebnisse - also auch der Überprüfung des Funktionserhalts der Überprüfungsanlage selbst. Dies liefert jedoch einer zusätzlichen Sicherheit, wenn in, insbesondere automatischen, Prüfanlagen über , eine längere Betriebszeit hinweg Gesichtspunkte zur Senkung der Kosten oder Erhöhung der Sicherheit, daß fehlerhaft einzustufende Werkstücke sicherer beurteilt werden könnten« anstehen. The automatic evaluation of a fluorescence image of the surface of the test object obtained during magnetic particle crack testing is known (DE-OS 31 06 803 Al). In this case, with the help of video cameras, a first image of the workpiece treated with fluorescent ferromagnetic material, produced before the magnetic field is applied, is compared electronically in the memory of a computer with a corresponding second image, obtained after the magnetic field is applied. The teaching of this application does not, however, deal with the aspects of recording or documenting the results or the reproducibility of the results - i.e. also the checking of the functional integrity of the testing system itself. However, this provides additional security if, in testing systems, particularly automatic ones, over a longer period of operation, there are aspects of reducing costs or increasing the security that workpieces that are to be classified as faulty can be assessed more reliably.
Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung zur Überprüfung der Funktionskontrolle und einer sichereren Beurteilung der Oberflächenrisse innerhalb einer längeren bzw. über einige Tage erstreckenden Betriebsdauer zu erhöhen.Accordingly, the invention is based on the object of improving the known device for checking the functional control and a more reliable assessment of the surface cracks within a longer operating period or over a period of several days.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. This object is solved by the features of claim 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous embodiments emerge from the subclaims.
Dabei sind insbesondere folgende Punkte bei Rißprüfanlagen wichtig: Überwachung des vom Werkstück erzeugten Magnetfeldes und Messung des Stroms zur Erzeugung des Magnetfeldes (P 36 31 571.0); regelmäßige Überprüfung des im Kreislauf ge-The following points are particularly important for crack detection systems: Monitoring the magnetic field generated by the workpiece and measuring the current used to generate the magnetic field (P 36 31 571.0); regular checking of the current in the circuit
• ··
führten, fluiden Markierungsmediums, das nach Abtropfen vom Prüfling regelmäßig wieder in einem Sammelbehälter gepoolt und wiederverwendet wird, auf Funktion und Alterung, Verlust an magnetisierbaren Partikeln - denn auf den Prüflingen verbleibt üblicherweise ein Partikelrest - ; Überprüfung der Bestrahlungseinrichtungen hinsichtlich ihrer Funktionsfähigkeitfluid marking medium, which is regularly pooled in a collection container and reused after dripping off the test object, for function and aging, loss of magnetizable particles - because a particle residue usually remains on the test objects - ; checking the irradiation devices with regard to their functionality
- es wurde gefunden, daß die Bestrahlungseinrichtungen, die für die Bilderzeugung unabdingbar sind, sowohl hinsichtlich ihres Spektrums wegen Alterung der Lampe od. dgl. als auch wegen die Funktion der Lampe durch Verschmutzung auftretenden Beeinträchtigungen, die zu einem verfälschten Bild führen können, überwacht werden müssen - abgesehen von den Funktionen der Kostenkontrolle bzw. Gewährleistung. Dadurch, daß nun auch die Funktion der Überprüfungsanlage und deren Einzelbestandteile automatisch in vorgegebenen Intervallen erfolgen kann, sind folgende Vorteile gewahrt:- it was found that the irradiation devices, which are essential for image production, must be monitored both in terms of their spectrum due to aging of the lamp or similar and due to impairments to the function of the lamp caused by contamination, which can lead to a distorted image - apart from the functions of cost control or warranty. The fact that the function of the inspection system and its individual components can now also take place automatically at predetermined intervals ensures the following advantages:
- Die Prüfmittelsuspension muß erst dann, wenn bekannt ist, daß sie erschöpft ist und keine zufriedenstellenden Meßergebnisse liefert, ausgewechselt/entsprechend ihre Nachlieferung veranlaßt werden.- The test suspension must only be replaced/replaced when it is known that it has been exhausted and is not delivering satisfactory measurement results.
- Die Lampen müssen ständig auf ihre Emission überprüft werden, dadurch kann ein Absinken der UV-Intensität im Lampenspektrum, wie sie allgemein bekannt ist, durch entsprechende Maßnahmen kompensiert werden - entweder wird die Lampe ausgewechselt , deren Betriebsspannung nachgeregelt oder auch die Empfindlichkeit der Sensoren entsprechend nachgeeicht und so die durch verengerte Einstrahlungsintensität zustandegekommene geringere Fluoreszenz auszugleichen und die Aussage über die Fluoreszenzintensität gerätespezifisch nachzueichen.- The lamps must be constantly checked for their emissions, so that a drop in UV intensity in the lamp spectrum, as is generally known, can be compensated for by appropriate measures - either the lamp is replaced, its operating voltage is adjusted or the sensitivity of the sensors is recalibrated accordingly in order to compensate for the lower fluorescence caused by the narrowed irradiation intensity and to recalibrate the statement about the fluorescence intensity for each device.
Eine geeignete Anlage für die Lampenüberprüfung, die aber keineswegs die einzige geeignete Anlage darstellt, ist aus P 40 13 133.5 bekannt.A suitable system for checking lamps, which is by no means the only suitable system, is known from P 40 13 133.5.
Dadurch, daß eine automatisierte Prüfmitteleinrichtung, als "automatisierte" ASTM-Birne bezeichnet, vorgesehen ist, kann sichergestellt werden, daß Veränderungen in der Prüfmittel-By providing an automated test equipment facility, referred to as an "automated" ASTM bulb, it can be ensured that changes in the test equipment
suspension, die aus einer Flüssigkeit mit ferromagnetischen, darin suspendierten bevorzugt mit einem Fluoreszenzfarbstoff angefärbten Partikeln besteht, wie sie durch Abrieb oder Zerfall der ferromagnetischen Partikel bei längerem Umwälzen der Flüssigkeit, Abgabe des Farbstoffes auf den Partikeln oder auch Verlust an magnetischen Partikeln, die auf den verschiedenen gemessenen Prüfkörpern verbleiben, erkannt und entsprechend gehandelt werden kann. So kann dann entweder neue Suspension eingesetzt, ferromagnetisches Pulver in die Suspension nachgeliefert werden oder auch zumindest nachbestellt werden.suspension consisting of a liquid with ferromagnetic particles suspended in it, preferably colored with a fluorescent dye, which can be recognized and dealt with accordingly by abrasion or disintegration of the ferromagnetic particles when the liquid is circulated for a long time, release of the dye on the particles or loss of magnetic particles that remain on the various test specimens measured. In this way, either new suspension can be used, ferromagnetic powder can be added to the suspension or at least reordered.
Nachfolgend werden einzelne Ausführungswege der Erfindung anhand der schematisch in der Zeichnung dargestellen Ausführungsform näher erläutert, wobei die Erfindung aber keineswegs auf diese Ausführungsform begrenzt ist. In dieser zeigt:Individual embodiments of the invention are explained in more detail below using the embodiment shown schematically in the drawing, although the invention is by no means limited to this embodiment. In this:
Fig. 1 ein Werkstück als Prüfling in einer RißprüfanlageFig. 1 a workpiece as a test specimen in a crack testing system
Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Gruppe von Meßeinheiten mit nachgeordnetem Sichtgerät gemäß der Erfindung;Fig. 2 is a block diagram of a group of measuring units with a downstream display device according to the invention;
Fig. 3 eine Blockdarstellung des Prozeßrechners mit Eingabe- und Ausgabestationen und einem nachgeschalteten Gerät zur Erstellung eines Überprüfungsprotokolls;Fig. 3 a block diagram of the process computer with input and output stations and a downstream device for creating a test report;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer automatisierbaren Prüfmittelmeßeinheit; undFig. 4 is a schematic representation of an automated test equipment measuring unit; and
Fig. 5 die Abhängigkeit von Fluoreszenz und Transmission des Prüfmittels, wie mit der in Fig. 4 dargestellten Einheit gemessen, von der Zeit.Fig. 5 shows the dependence of fluorescence and transmission of the test medium, as measured with the unit shown in Fig. 4, on time.
Gemäß der als Einführung und der allgemeinen Erläuterung dienenden Fig. 1 wird ein Werkstück 10 als Prüfling durch eine Prüfstation geführt, das in der Prüfstation an Strom angeschlossen und durch den Strom I durchflossen wird, wobei das Werkstück in an sich bekannter Weise ein Magnetfeld HAccording to Fig. 1, which serves as an introduction and general explanation, a workpiece 10 as a test object is guided through a test station, which is connected to power in the test station and through which current I flows, whereby the workpiece is exposed to a magnetic field H in a manner known per se.
ausbildet. Aus einem Vorratsbehälter 12 (bei einfacheren Ausführungsformen mittels eines Sprays), der an eine Umwälzpumpe angeschlossen ist, wird über eine Zuführleitung mittels Sprühköpfen 13 einer Sprühanlage Prüfflüssigkeit 13a, die der Markierung der Oberflächenfehler dient, zugeführt und über die Oberfläche des Werkstückes 10 zerstäubt. Die Prüfflüssigkeit verteilt sich nun auf dem Werkstück, wobei sich die ferromagnetischen Partikel - wie als physikalisches Phänomen allgemein bekannt - an Oberflächenfehlern, die zu Feldstärkenerhöhungen führen, wie Spitzen, Kanten u.dgl. konzentrieren. An diesen Stellen findet sich dann eine erhöhte Partikelkonzentration. Durch eine Lampe - hier eine UV-Lampe 11 wird die Oberfläche des Werkstücks 10 bestrahlt, dadurch die Prüfflüssigkeitspartikel zum Fluoreszieren gebracht und die im Bereich der Oberflä-chenrisse sich ausrichtenden ferromagnetischen Partikelchen beobachtet bzw. deren inhomogene Anordnung im Magnetfeld ausgewertet, wobei Risse als helle Formen im Fluoreszenzlicht erstrahlen. Erfindungsgemäß gehört zur Funktionssicherheit der Anlage eine Selbstüberprüfungseinrichtung zur Kontrolle bzw. Selbstkontrolle zugehöriger Arbeitsparameter d. h. die Einhaltung der jeweiligen Betriebsgrößen innerhalb des vorgeschriebenen WerteIntervalles, andererseits kann dadurch aber auch unnötiger Materialverschwendung, wie sie durch vorzeitigen Ersatz des Markierungsmittels oder auch durch vorzeitigen routinemäßigen Austausch der Beleuchtung, wie einer UV-Lampe od. dgl. auftritt, vermieden werden. Dadurch erhöht sich die Standzeit der Prüfanlage beträchtlich, sie kann länger unterbrechungsfrei laufen und die damit zusammenhängende Betriebskosten, als auch die für Material und Energie werden darausfolgend ebenfalls abgesenkt .From a storage container 12 (in simpler embodiments, by means of a spray), which is connected to a circulation pump, test liquid 13a, which serves to mark the surface defects, is fed to a spray system via a feed line using spray heads 13 and atomized over the surface of the workpiece 10. The test liquid is then distributed over the workpiece, with the ferromagnetic particles - as is generally known as a physical phenomenon - concentrating on surface defects that lead to increases in field strength, such as tips, edges, etc. An increased particle concentration is then found at these locations. The surface of the workpiece 10 is irradiated by a lamp - here a UV lamp 11 - which causes the test liquid particles to fluoresce and the ferromagnetic particles aligning in the area of the surface cracks are observed or their inhomogeneous arrangement in the magnetic field is evaluated, with cracks shining as bright shapes in the fluorescent light. According to the invention, the functional reliability of the system includes a self-checking device for checking or self-checking the associated working parameters, i.e. compliance with the respective operating parameters within the prescribed value interval, but on the other hand this can also prevent unnecessary material waste, such as that which occurs through premature replacement of the marking agent or through premature routine replacement of the lighting, such as a UV lamp or the like. This significantly increases the service life of the test system, it can run for longer without interruption and the associated operating costs, as well as those for material and energy, are consequently also reduced .
Bei der Prüfung einer Vielzahl relativ schnell durchlaufender Werkstücke, für deren Besprühung eine beachtliche Menge an Prüfflüssigkeit erforderlich ist, muß das Prüfmittel einmal der Menge nach optimiert, zum anderen aber überwacht werden, daß die Prüfflüssigkeit nach einer gewissen Betriebszeit nochWhen testing a large number of workpieces that are moving through relatively quickly and for which a considerable amount of test fluid is required to be sprayed, the test equipment must be optimized in terms of quantity, but it must also be monitored to ensure that the test fluid still
mit der vorgeschriebenen Konzentration an magnetisierbarer« und auch fluoreszenzfähigem Material vorliegt- Das Prüfmittel, z. B. das fluoreszenzfähige Konzentrat gelb-grün der Anmelderin, das Zusätze enthält, unterliegt nach vorherbestimmbaren ÜberprüfungeZeiträumen, bspw. etwa alle zwei Stunden nach Arbeitsbeginn, einer Überprüfung mit hilfe eines an sich bekannten birnenförmigen Kontrollbehälters (genannt "ASTM-Birne", die mit einer Höhenmarkierung versehen ist und in der nach einer Absetzzeit von 60 Minuten die Höhe des Niederschlages, gemessen in Teilstrichen und danach bestimmt wird, ob die Prüfflüssigkeit noch brauchbar ist oder nicht bzw. ob der Flüssigkeit frisches Anzeigemittel (Pulver) zugegeben werden muß. Die zugehörigen Werte sind dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt.with the prescribed concentration of magnetizable and fluorescent material. The test medium, e.g. the fluorescent yellow-green concentrate from the applicant, which contains additives, is subject to a check at predetermined intervals, e.g. approximately every two hours after work begins, using a known pear-shaped control container (called an "ASTM pear"), which is provided with a height mark and in which, after a settling time of 60 minutes, the height of the precipitate is measured in divisions and then it is determined whether the test liquid is still usable or not or whether fresh indicator material (powder) must be added to the liquid. The relevant values are known to the expert in the field.
Hier kommt es also darauf an, bei einer über Tage odgl. sich erstreckenden kontinuierlich oder auch unterbochen laufenden Prüfanlage insbesondere durch eine kontinuierlich erfolgende und ständig verfügbare Kontrolle schnell und sicher mindestens ein Signal herzustellen, das angibt, ob mit dem noch verwendeten Prüfmittel weitergearbeitet werden darf, - ggf. welche Zeit in etwa noch zur Verfügung steht, um mit ihr zu arbeiten bzw. ob neues Prüfmittel anzusetzen ist. Durch die Verarbeitung der von den Meßeinrichtungen erhaltenen Meßsignale kann sich ein erheblicher Einsparungsfaktor an Prüfmitteln ergeben.What is important here is that, in a test system that extends over several floors or similar and is running continuously or intermittently, it is particularly important to use continuous and constantly available monitoring to quickly and reliably produce at least one signal that indicates whether work can continue with the test equipment that is still being used - if applicable, how much time is still available to work with it or whether new test equipment needs to be used. By processing the measurement signals received from the measuring devices, a significant saving in test equipment can be achieved.
Zur zunächst kostenmäßigen Erfassung des Materialparameters Prüfmittel, aber auch anderer Kostenfaktoren, dient die schematisch in Fig. 2 dargestellte Selbstprüfeinheit 14, die vereinfacht als Meßwerte- Eingabeund Erfassungsgerät zu verstehen ist. In dieser Selbstprüfeinheit 14 sind, zunächst als separate Meßeinheiten dargestellt, vorgesehen: eine solche für die magnetische Feldstärke, nachfolgend als H'-Meßeinheit 15 bezeichnet; eine Meßeinheit für den Strom, nachfolgend als I-Meßeinheit 16 bezeichnet; eine Meßeinheit 17 für das Prüfmittel, nachfolgend P-Meßeinheit bezeichnet, zur Erfassung der Konzentration cder Menge des Prüfmittels; eineThe self-testing unit 14 shown schematically in Fig. 2 is used to initially record the cost of the material parameter test equipment, but also other cost factors. This can be understood in simplified terms as a measurement value input and recording device. In this self-testing unit 14, initially shown as separate measuring units, the following are provided: one for the magnetic field strength, hereinafter referred to as H' measuring unit 15; a measuring unit for the current, hereinafter referred to as I measuring unit 16; a measuring unit 17 for the test equipment, hereinafter referred to as P measuring unit, for recording the concentration c of the amount of the test equipment; a
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Meßeinheit 18 für die Messung der Strahlungsintensität der Bestrahlungseinrichtung, nachfolgend entsprechend der in dieser bevorzugten Ausführungsform verwendeten Lampe als UV-Meßeinheit bezeichnet; im Paket können weitere Meßeinheiten enthalten sein, z. B. eine Meßeinheit 8 für die Entmagnetisierung. Hierbei ist klarzustellen, daß zugehörige Meßströme zur überwachung der genannten Prüfgrößen dienen, nicht also von den am geprüften Werkstück 10 einwirkenden Arbeitsgrößen z. B. durchflossen sind, wie auch nachstehend genauer erläutert.Measuring unit 18 for measuring the radiation intensity of the irradiation device, hereinafter referred to as the UV measuring unit in accordance with the lamp used in this preferred embodiment; the package can contain further measuring units, e.g. a measuring unit 8 for demagnetization. It should be made clear here that the associated measuring currents serve to monitor the test variables mentioned, and are not therefore flowed through by the working variables acting on the workpiece 10 being tested, for example, as explained in more detail below.
Die Meßeinheiten können nach einer Ausführungsform der Erfindung entweder einzeln, als Meßeinheitengruppe oder jeweils alle zusammen in ihren zugehörigen Ausgangsmeßgrößen abgeben, die dem jeweiligen Eingang eines Anzeigesichtgerätes 20 eingespeist sind. Diese weist jeweilige Erfassungs- und Verarbeitungseinheiten 20a, 20b, ZOc usw. auf, von denen in Fig. 2 zwecks Vereinfachung nur drei Einheiten (Stationen) dargestellt sind. Zu jeder Meßeinheit 15 usw. gehört jeweils eine der Einheiten 20a, 20b,20c,20d usw. Dadurch kann am Sichtgerät 20, je nach Wunsch bzw. je nach Kosten, die man in das Kontrollpaket investieren will, entweder nur eine zu überwachende Meßgröße, z. B. Prüfmittelkonzentration, mehrere zu überwachende Meßgrößen (Prüfmittelkonzentration, Stromverbrauch) oder alle zu überwachenden Meßgrößen angezeigt und durch die Bedienungsperson in einem Anzeigefeld laufend beobachtet werden.According to one embodiment of the invention, the measuring units can either individually, as a group of measuring units or all together in their associated output measured variables, which are fed to the respective input of a display device 20. This has respective acquisition and processing units 20a, 20b, ZOc etc., of which only three units (stations) are shown in Fig. 2 for the sake of simplicity. Each measuring unit 15 etc. has one of the units 20a, 20b, 20c, 20d etc. This means that, depending on the requirements or the costs that one wants to invest in the control package, either only one measured variable to be monitored, e.g. test agent concentration, several measured variables to be monitored (test agent concentration, power consumption) or all measured variables to be monitored can be displayed on the display device 20 and continuously observed by the operator in a display field.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, hierfür (im anderen Zusammenhang bekannte) spezifisch farbige Felder zu verwenden. Dies kann z. B. in der Reihenfolge grün/gelb/rot im Sinne des für den Beobachter geltenden Signals "bedenkenlos noch zulässig unzulässig (Gefahr)"According to one embodiment of the invention, it is advantageous to use specifically colored fields (known in another context). This can be in the order green/yellow/red, for example, in the sense of the signal applicable to the observer: "safe, still permissible, not permissible (danger)"
erfolgen.take place.
Zugehörige Farbfelder 21, 22, 23 sind in Fig. 2, jeweils den Anzeigeeinheiten zugeordnet, dargestellt. Bei Verwendung eines Flüssigkristall-(LCD)-Anzeigefeldes kann man die Betrieb-Corresponding color fields 21, 22, 23 are shown in Fig. 2, each assigned to the display units. When using a liquid crystal display (LCD) panel, the operating
saussage entweder alphanumerisch anzeigen oder die dazugehörige Spannungsmatrize des Flüssigkristallfeldes so anordnen, daß durch den Signalausgang an jeweils einem der Bauteile 20a, 2Ob72Oe ein stabförmiges, längliches, zeigerartiges Markierelement 2Od verlängert oder verkürzt wird, also bei Prüfmittelabfall aus dem Anzeigenfeld grün für zulässig über Feld gelb für die Einleitung von Wiederbeschaffungsmaßnahmen für Prüfmittel bzw. Durchführung von weniger wichtigen Messungen in das Feld rot - unzulässig - hineinwandert.sauskunft either display alphanumerically or arrange the associated voltage matrix of the liquid crystal field in such a way that a rod-shaped, elongated, pointer-like marking element 2Od is lengthened or shortened by the signal output on one of the components 20a, 2Ob 7 2Oe, i.e. in the case of test equipment waste, it moves from the green display field for permissible via the yellow field for the initiation of replacement measures for test equipment or the performance of less important measurements into the red field - impermissible.
Aus Gründen der Vereinfachung ist in Fig. 2 rechts lediglich ein Markierelement 2Od im LCD-Feld angezeigt. Je nach Kostenaufwand der zu beschaffenden Vorrichtung ist eine solche Vereinfachung, bei niedrigen Kosten, dann angebracht, wenn schlechthin angezeigt werden soll daß irgendeine (nicht ausgewiesene) zu überprüfende Meßgröße nicht mehr in Ordnung ist. Bei dieser globalen Selbstkontrolle zeigt die Vorrichtung nur an, daß einer der Betriebsparameter nicht in Ordnung ist. Bei zulässig größerem Kostenaufwand der Vorrichtung kann selbstverständlich zu jeder einzelnen Meßeinheit 15 usw. je ein separates eigenes Meßfeld, insbesondere ein farbiges Meßfeld 21-23 und eine zugehörige Meßanzeige, z. B. ein lineares Markierelement 20 od. dgl. vorgesehen sein, sodaß die Betriebsparameter einzeln überwacht und dokumentiert werden können.For reasons of simplification, only one marking element 20d is shown on the right in the LCD field in Fig. 2. Depending on the cost of the device to be purchased, such a simplification is appropriate, at low cost, if it is simply to indicate that some (not indicated) measured variable to be checked is no longer OK. In this global self-check, the device only indicates that one of the operating parameters is not OK. If the cost of the device is permissible, a separate measuring field, in particular a colored measuring field 21-23 and an associated measuring display, e.g. a linear marking element 20 or the like, can of course be provided for each individual measuring unit 15 etc., so that the operating parameters can be monitored and documented individually.
Die gegenständliche Erfassung und Ausgabe der Meßwerte der Meßeinheiten I usw, kann, wie einzeln für sich bekannt, wie folgt erfolgen: eine Tarigentialfeidstärke der H-Meßeinheit 15 kann mit einem handelsüblichen Feldstärkemeßgerät MP-3W und mit HIfe eines Berthold7sehen Testkörpers geprüft und mit vorgegebenen Meßwerten verglichen bzw. eingestellt werden (Kreuzschlitzprüfung). Der der I-Meßeinheit 16 zugeführte Meßstrom wird mit Hilfe eines Hallsensors einem Prüfleiter der eigentlichen Prüfanlage entnommen, die mit einer Konstanzspannungsanlage versehen sein kann. Die Überwachung der Prüfmittelkonzentration in der Meßeinheit 17 wird bei auf Fluoreszenzbasis arbeitenden Anlagen mit Hilfe eines Testkör-The actual recording and output of the measured values of the measuring units I etc. can, as is known individually, be carried out as follows: a target field strength of the H measuring unit 15 can be tested with a commercially available field strength measuring device MP-3W and with the help of a Berthold 7 test body and compared with predetermined measured values or adjusted (cross-slot test). The measuring current fed to the I measuring unit 16 is taken with the help of a Hall sensor from a test conductor of the actual test system, which can be equipped with a constant voltage system. The monitoring of the test agent concentration in the measuring unit 17 is carried out with the help of a test body in systems working on a fluorescence basis.
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pers ausgeführt, der einen Permanentmagneten mit kleinen nachgeordneten Stahlblöcken nebst Abdeckhaube aufweist und der auf der Oberfläche Skalenwerte besitzt, dessen Abstand in Längsrichtung proportional dem Magnetfeld des Permanentmagneten ist. Die überprüfung <ler Beleuchtungsstärke mittels der Meßeinheit 18 hängt unmittelbar mit einer vorgeschriebenen Prüfung der UV-Lampen zusammen und kann mit einem handelsüblichen UVIntensitätsmeßgerät, Type J221 der Anmelderin ausgeführt werden. Die Überwachung dieser Meßgröße ist auch deshalb erforderlich, weil das Leuchtverhalten von Lampen in Abhängigkeit von der Betriebsdauer Änderungen unterliegt, die Intensität geringer wird, sich aber auch spektral ändert aber auch wegen Verschmutzung des als Filter verwendeten Lampenglases.pers, which has a permanent magnet with small steel blocks arranged downstream and a cover and which has scale values on the surface, the distance between which in the longitudinal direction is proportional to the magnetic field of the permanent magnet. The checking of the illuminance using the measuring unit 18 is directly related to a prescribed test of the UV lamps and can be carried out using a commercially available UV intensity measuring device, type J221 from the applicant. The monitoring of this measurement value is also necessary because the lighting behavior of lamps is subject to changes depending on the operating time, the intensity decreases, but also changes spectrally and also because of contamination of the lamp glass used as a filter.
Bevorzugt ist die automatische Meßeinheit für das Prüfmittel eine automatisierte "ASTM-Birne", wie sie in den Figuren 4 und 5 dargestellt ist. Dabei wird das Prüfmittel durch Messung der optischen Dichte sowie des Fluoreszenzverhaltens bevorzugt in regelmäßigen Zeiträumen automatisch - überprüft. Zu diesem Zweck wird, wie aus Fig. 4 ersichtlich, Prüfmittelsuspension, die aus einem flüssigen Träger und ferromagnetischen, fluoreszenzfähigen Partikeln besteht, aus dem Prüfmittelkreislauf der Prüfanlage abgezweigt, in ein Prüfrohr oder Küvette gebracht und dort stehengelassen, sodaß sich eine ruhende, nicht turbulente Flüssigkeit zum Prüfen ergibt. Dort wird dann die Dichte dieser ruhenden Flüssigkeit in Transmission mit bekanntem Sensor und die Fluoreszenz über einen auf die Wellenlänge der Fluoreszenzstrahlung (hier im Grün-Bereich, da dort die Fluoreszenz auftritt) eingestellten Sensor gleichzeitig gemessen. Es werden zu verschiedenen Zeitpunkten ab Einführen von Prüfmittel ins Prüfrohr zeitlich verschoben Meßwerte ermittelt. In jedem Fall wird ein Anfangswert der Transmission und Fluoreszenz nach Einführen der fluiden Prüfmittelsuspension in das Prüfrohr sowie mindestens ein weiterer Wert jeweils für T und F zum Zeitpunkt T nach dem Einführen gemessen.The automatic measuring unit for the test equipment is preferably an automated "ASTM bulb" as shown in Figures 4 and 5. The test equipment is checked automatically by measuring the optical density and the fluorescence behavior, preferably at regular intervals. For this purpose, as can be seen from Figure 4, test equipment suspension, which consists of a liquid carrier and ferromagnetic, fluorescent particles, is branched off from the test equipment circuit of the test system, brought into a test tube or cuvette and left there so that a stationary, non-turbulent liquid is obtained for testing. There, the density of this stationary liquid is then measured simultaneously in transmission with a known sensor and the fluorescence via a sensor set to the wavelength of the fluorescence radiation (here in the green range, since that is where the fluorescence occurs). Measurement values are determined at different times after the test equipment is introduced into the test tube. In each case, an initial value of the transmission and fluorescence is measured after introducing the fluid test medium suspension into the test tube and at least one further value each for T and F at time T after the introduction.
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Bei Alterung des Prüfmittels ändert sich die Teilchengröße der Partikel aber auch die Fluoreszenzfähigkeit. Dies führt zu Meßwerten, die in Fig. 5 schematisch dargestellt sind. Danach steigt die Extinktion wegen wachsenden Anteils an kleineren, langsam absinkenden Partikeln durch Abrieb und die Fluoreszenz sinkt, da das fluoreszenzfähige Material aufgrund der Bestrahlung einer photochemischen als auch einer allgemeinen Alterung durch die mechanische Beanspruchung desselben sowie weiteren Belastungen unterliegt.As the test material ages, the particle size and fluorescence ability change. This leads to measured values that are shown schematically in Fig. 5. The extinction then increases due to the increasing proportion of smaller, slowly sinking particles due to abrasion and the fluorescence decreases because the fluorescent material is subject to photochemical aging due to the irradiation as well as general aging due to the mechanical stress on the material and other stresses.
Somit können durch die Prüfmitteltesteinheit folgende Größen mit Aussagefähigkeit gemessen werden, die dann zu einem Ausgabesignal der Prüfmitteltesteinheit führen, das die Verwendbarkeit des Prüfmittels angibt:The test equipment test unit can therefore measure the following quantities with meaningfulness, which then lead to an output signal from the test equipment test unit that indicates the usability of the test equipment:
Schmutzeintrag im Prüfmittel - bspw. Abrieb aus Werkstücken etc. zeigt sich als sinkende Transmission und sinkende Fluoreszenz am Meßanfang (TO); Wassereintrag zeigt sich als steigende Transmission bei TO und Wasseraustrag als Höherkonzentration an Partikeln, also sinkende Transmission und steigende Fluoreszenz. Bei Verlust an Partikeln sinkt die Fluoreszenz FO und bei Abrieb von Fluoreszenz-Material verbleibt nach dem Absetzen der magnetischen Partikel, die schwerer als Wasser sind, Fluoreszenz in der überstehenden Flüssigkeit erhalten - also fluoresziert die Flüssigkeit verbrauchten Prüfmittels stärker nach dem Absetzen, als bei funktionsfähigem Prüfmittel (FT).Dirt in the test medium - e.g. abrasion from workpieces etc. - is shown as a decreasing transmission and decreasing fluorescence at the start of the measurement (TO); water ingress is shown as increasing transmission at TO and water discharge as a higher concentration of particles, i.e. decreasing transmission and increasing fluorescence. If particles are lost, the fluorescence FO decreases and if fluorescent material is abrasion, fluorescence remains in the supernatant liquid after the magnetic particles, which are heavier than water, have settled - so the liquid of used test medium fluoresces more strongly after settling than with functional test medium (FT).
Es ist bevorzugt, daß das Prüfrohr in Art einer selbstreinigenden Durchflußküvette ausgebildet ist - also bei Beendigung der Messung neue Flüssigkeit das Prüfrohr durchströmt und so dasselbe reinigt. Es kann auch eine separate CIP-Einheit (Cleaning-in process) für das Prüfrohr vorgesehen sein, um nicht durch das Prüfmittel entfernbare Verunreinigungen, wie verbrannte oder polymerisierte organische Verbindungen, die zur Verschmutzung des Prüfrohres und damit zur Verfälschung von Messungen führen können, zu lösen.It is preferred that the test tube is designed as a self-cleaning flow cell - that is, when the measurement is completed, new liquid flows through the test tube and thus cleans it. A separate CIP (cleaning-in-process) unit can also be provided for the test tube in order to remove contaminants that cannot be removed by the test medium, such as burnt or polymerized organic compounds, which can lead to contamination of the test tube and thus to falsification of measurements.
Eine Kontrolle auf Entmagnetisierung des Werkstückes 10 kann ggf. mit einem Magnetoskop oder einem Meßgerät MPl der Anmelderin ausgeführt werden, also die Prüfung auf einen Restmagnetismus erfolgen.A check for demagnetization of the workpiece 10 can be carried out using a magnetoscope or an MP1 measuring device from the applicant, i.e. a test for residual magnetism can be carried out.
Die vorbezeichneten, an der Rißprüfanlage abgegriffenen Meßwerte für die Meßeinheiten 15-18, 8 werden durch die bezeichneten Geräte bzw. Testkörper abgenommen und z. B. in ein Maschinenbuch eingetragen. Diese Arbeitsweise gibt keine Anregung für den Einsatz des Kontrollpaketes nach Fig. 2; letztere ist auch nur in einer Beziehung der DE-OS 36 02 395.7 zu entnehmen, bei der bei der automatischen Kontrolle durch Fernsehkameras eine Rißdarstellung optisch entnommen und elektronisch weiter verarbeitet wird, aber nicht eine den Meßeinheiten 15-18; 8 zuzuordnende Meßgröße.The previously mentioned measured values taken from the crack testing system for the measuring units 15-18, 8 are taken by the specified devices or test bodies and entered, for example, in a machine log. This method of operation does not provide any incentive for the use of the control package according to Fig. 2; the latter can only be taken in one respect from DE-OS 36 02 395.7, in which a crack representation is optically taken and further processed electronically during the automatic control by television cameras, but not a measured quantity attributable to the measuring units 15-18; 8.
Die weitere erfindungsgemäße Variante, die als SicherheitskontrollDokumentation dient, ist anhand der Fig. 3, in Verbindung mit Fig. 2, erkennbar; Hier wird anstelle des Anzeigen-Sichtgerätes 20 oder dort ebenfalls einsetzbaren digitalen Datensichtgerätes (wie Zähler od.dgl.) der Ausgang bzw. die Ausgänge des Meßeinheiten-Paketes 14, wie gestrichelt angedeutet, über eine Leitung 14a mit den Eingabestationen 26-29 eines Prozeßrechners 25 (PC) einer EDV-Anlage verbunden. Der Datenfluß aus einem (nicht dargestellten) Datenerfassungsgerät des Meßeinheitenpaketes 14 gelangt also unmittelbar in die Eingabestationen 26 usw. bzw. ihre Speicher, wird verarbeitet und über die Prozeßstationen 26a usw. des Ausgabeteils des Prozeßrechners 25 einem Schreibgerät, z. B. einem Laser-Drucker oder einem Tintenstrahlschreiber 30 zugeführt. Auf einem zugehörigen Aufzeichnungsmaterial, wie dem Schreibpapier 32 werden somit im Laufe des Betriebes über Tage sowie längere oder auch kürzere Betriebszeiträume hinweg die erfaßten und zu überwachenden Werte als Dokumente ausgedruckt. Durch ein zugehöriges Zeitgerät 31 entsteht somit je Zeiteinheit ein Kontrolldokument, welches insbesondere nachträgliche überprüfung von Werkstückpartien odgl. gestattet. Hierbei ist es möglich, die einzelnen statistischen Werte desThe further variant according to the invention, which serves as security control documentation, can be seen in Fig. 3 in conjunction with Fig. 2. Here, instead of the display device 20 or a digital data display device (such as a counter or the like) that can also be used there, the output or outputs of the measuring unit package 14, as indicated by dashed lines, are connected via a line 14a to the input stations 26-29 of a process computer 25 (PC) of an EDP system. The data flow from a data acquisition device (not shown) of the measuring unit package 14 thus reaches the input stations 26 etc. or their memories directly, is processed and fed via the process stations 26a etc. of the output section of the process computer 25 to a writing device, e.g. a laser printer or an inkjet printer 30. The recorded and monitored values are printed out as documents on an associated recording material, such as writing paper 32, over the course of the operation over days and longer or shorter operating periods. An associated time device 31 thus creates a control document for each time unit, which in particular allows subsequent checking of workpiece batches or the like. It is possible to use the individual statistical values of the
Werkstückflusses, wie Teileart oder -numner, Stückzahl oder sonstige Bezeichnung in eine feste Wechselbeziehung mit den Daten aus einer oder mehreren Meßwerteinheiten 15-18; 8 zu bringen. Ferner dient das Prüfdokument 32 als Auskunft über ein voreingestelltes Fehlergrößenintervall in Abhängigkeit von der Zeit und die Werkstückart, wenn mit dem vorbezeichneten Permanentmagnet-Testkörper eine vorbestimmte Fehlergröße vorgegeben war.Workpiece flow, such as part type or number, quantity or other designation, into a fixed correlation with the data from one or more measurement units 15-18; 8. Furthermore, the test document 32 serves as information about a preset error size interval depending on the time and the workpiece type if a predetermined error size was specified with the aforementioned permanent magnet test body.
Das Sicherheits- und Kontrolldokument 32 gestattet auch eine Nachkontrolle der am Sichtgerät 20 arbeitenden Bedienungsperson, so daß &zgr;. B. in einer Nachtschicht getroffene Beurteilungen des Markierelementes 2Od in den Farbfeldern nachprüfbar und ggfs.nachkorrigierbar sind.The safety and control document 32 also allows a follow-up check by the operator working on the display device 20, so that assessments of the marking element 2Od in the color fields made, for example, during a night shift can be checked and corrected if necessary.
Die Erfassung des auf Helligkeitswerte zurückgehenden Datenflusses kann statt von einer Kamera vorteilhaft auch durch eine Diodenzelle oder andere geeignete Mittel, wie sie dem Fachmann geläufig sind, geschehen.The data flow based on brightness values can be recorded using a diode cell or other suitable means familiar to the expert instead of a camera.
Selbstverständlich kann die Dokumentation über Datenfernübertragung auch von der Vorrichtung entfernt erstellt und abgespeichert werden.Of course, the documentation can also be created and saved remotely from the device via data transmission.
Obwohl die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert wurde, sind dem Fachmann Abwandlungen, die unter den Schutzumfang der Ansprüche fallen, geläufig. Die Erfindung ist daher keineswegs auf die beschriebene Ausführungsform begrenzt.Although the invention has been explained using a preferred embodiment, modifications that fall within the scope of the claims are familiar to those skilled in the art. The invention is therefore in no way limited to the embodiment described.
8 Einrichtung zur Messung der Entmagnetisierung8 Device for measuring demagnetization
10 Werkstück, Prüfling, Eichkörper10 Workpiece, test piece, calibration body
11 Beieuchtung, z.B.UV-Lampe11 Illumination, e.g. UV lamp
12 Vorratsbehälter f. Prüfmittel12 storage containers for test equipment
13 Sprühköpfe13 spray heads
13a Markierungsflüssigkeit13a Marking fluid
14 Selbstüberprüfungseinrichtung 14a Leitung von 14 nach 26-2914 Self-checking device 14a Line from 14 to 26-29
15 Feldstärkenmeßeinheit15 Field strength measuring unit
16 Strommeßeinheit16 Current measuring unit
17 Meßeinheit f. Prüfiaittel 17a Küvette17 Measuring unit for test equipment 17a Cuvette
17b Beleuchtungskörper 17c Lichtintensitätssensor17b Lighting fixture 17c Light intensity sensor
18 Meßeinheit f. Beleuchtung , UV-Meßeinheit 1918 Measuring unit for lighting, UV measuring unit 19
20 Sichtgerät20 viewing device
20a Erfassungs- u. Verarbeitungseinheit20a Recording and processing unit
2Od lineares Markierelernent2Od linear marking element
21 Farbfeld in Anzeige21 Color field in display
22 Farbfeld in Anzeige22 Color field in display
23 Farbfeld in Anzeige23 Color field in display
25 Prozessor25 Processor
26 Eingänge eines Prozessors 26a Prozessorstation26 Inputs of a processor 26a Processor station
30 Tintenstrahldrucker30 inkjet printers
31 Zeitgeber31 Timer
32 Prüfdokument, Sicherheitsdokument32 Test document, safety document
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