FI59302B - Foerfarande foer att utfoera icke-destruktiv kontroll med tillhjaelp av virvelstroemmar och haerfoer laempad anordning daer man anvaender en flerfrekvent magnetisering och med vars hjaelp man kan eliminera vissa parametrar - Google Patents

Description

|·4Μ~»1 [Β] (11)KUULUTUSJULKAISU 59302 WA lJ 1 ; UTLÄCGN INGSSKAIFT 3 7 ° U ^ C Patentti :ny-;:inr1,ty 10 07 1931 * Patent meidelat ^ ^ (SI) Kv.lk-Wci.3 G 01 N 27/90 SUOMI—FINLAND OD Patenttihakemus — Pttentaneeknlnf 762581 (22) HaJcemlapilvI—AiwAkninfsdif 08.09.76 ' ' (23) AlkiiplM—-GlMghetedag 08.09.76 (41) Tullut lulkiukil — Bllvlt offuntllg 10.03.77 PMMtU-|a rakittwitallKu· W I—»»-.i.taMd—

Patent- och regictantyralMn Aneekan utlagd och utl.»krtften puUicurad 31.03.81 (32)(33)(31) Pyy*** utuolkuM-B^lnl priority 09-09-75 Ranska-Frankrike(FR) EN 7527615 (71) Commissariat a l'Energie Atomique, 29» rue de la Federation, Paris 156, Ranska-Frankrike(FR) (72) Michel Pigeon, Bures sur Yvette, Ranska-Frankrike(FR) (Ik) Oy Kolster Ab (5I+) Menetelmä rikkomattoman tarkastuksen suorittamiseksi pyörrevirtojen avulla, ja tähän soveltuva laite, jossa käytetään monitaajuista magne-tointia, ja jonka avulla voidaan poistaa eräitä parametrejä - Förfaran-de för att utföra icke-destruktiv kontroll med tillhjälp av virvel-strömmar, och härför lämpad anordning, där man använder en flerfrekvent magnetisering, och med vars hjälp man kan eliminera vissa parametrar

Keksinnön kohteena on menetelmä rikkomattoman tarkastuksen suorittamiseksi pyörrevirtojen avulla, ja laite tämän menetelmän toteuttamiseksi. Keksintöä voidaan soveltaa metaili kappa leiden, erikoisesti lämmönvaihtimiin, lauhduttimiin tai höyrynkehittimiin tai höyryn-kehittimiin tarkoitettujen putkikimppujen tarkastukseen.

Kuten tunnettua perustuu tarkastus pyörrevirtojen avulla siihen, että tutkitaan niiden virtojen vaihteluja, joita indusoituu metalli-kappaleeseen magnetoivan vaihtovirran läpivirtaaman käämin kehittämän magneettikentän vaikutuksesta. Tällaiset indusoituneet virrat kehittävät puolestaan kentän, joka vaikuttaa indusoivaa kenttää vastaan ja joka näin ollen muuttaa magnetoi nti käämi n impedanssia. Tämä käämi on sijoitettu sondiin, joka siirtyy pitkin tarkastettavaa kappaletta.

2 59302

Tarkastetun kappaleen jokainen vika, joka esiintyy sondin korkeudella (jonkin mitan muuttuminen, sähköisen johtokyvyn vaihtelu, halkeamat, jne.)muuttaa pyörrevirtojen kulkua tai voimakkuutta ja vastaavasti käämin impedanssia.

Tarkastukseen käytetty sondi on yleensä muodostettu kahdesta viereisestä käämistä, joita syötetään vastakkaisiin suuntiin, ja jotka on sijoitettu mi11aussi11 an kahteen viereiseen haaraan. Vian ohittaessa sondin kentän joutuu silta kahdesti epätasapainoon, ensin suuntaan ja sitten toiseen. Sondin kehittämä jännite vahvistetaan, ja se voidaan analyysin jälkeen esittää katodiputken kuvapinnalla. Tämä esitys tapahtuu ilmaisemalla mitatun jännitteen resistiivinen (eli reaalinen] komponentti x ja reaktiivinen (eli imaginäärinen) komponentti y. Sondin kehittämä kompleksinen jännite kuvataan täten koordinaattien X, Y määräämänä pisteenä. Kun vika ohittaa sondin kentän, piirtää tämä kuvaava piste käyrän, joka yleensä on kahdeksikon muotoinen. Jokainen vika voidaan tällöin tunnistaa kahdeksikon lohkon vaiheen (vertailu-akseliin nähden esiintyvän kaltevuuden) ja sen amplitudin perusteella.

Tunnetut, yhteen ainoaan magnetointitaajuuteen perustuvat menetelmät tarkastuksen suorittamiseksi pyörrevirtojen avulla soveltuvat huonosti määrättyihin tehtäviin, joissa halutaan tarkastaa kappaletta, jossa esiintyy tunnettuja ja hyväksyttävissä olevia muodonmuutoksia, ja myös epäjatkuvuuksia, jotka aiheutuvat esim. massiivisten metalli-kappa laleiden läsnäolosta tarkastettavan kappaleen läheisyydessä.

Näin on laita esim. sellaisten putkien suhteen, jotka on tarkoitettu lämmön vai h ti mi a varten, ja jotka on liitetty putkimaiseen levyyn, poi-ki11ai stankoihin tai värähtelyjä estäviin tankoihin. Nämä epäjatkuvuudet ilmenevät tarkastuslaitteessa erittäin voimakkaina signaaleina, jotka voivat peittää sellaiset mahdolliset signaalit, jotka vastaavat etsittyjä vikoja.

Haitallisiksi katsottujen parametrien poistamiseksi tunnetaan ennestään menetelmiä, jotka säilyttävät sondin kehittämän signaalin vaihteluja esittävässä käyrässä ainoastaan sellaiset osat, jotka edustavat etsittyjä vikoja. Tämäntyyppisissä menetelmissä käytetään moni-taajuisia magnetointisignaaleja ja saatetaan edustava käyrä kiertymään vähitellen siten, että näitä haitallisia parametreja vastaavat signaalit häviävät. Tässä suhteessa viitataan esim. 12.12.1972 päivättyyn US-patenttiin 3.706.029.

Keksinnön kohteena on menetelmä ja laite, joissa magnetointi 59302 myös suoritetaan useiden taajuuksien avulla, ja joissa eliminoidaan yhden tai useamman parametrin myötävaikutus mittaussignaaliin. Keksinnön uutuus perustuu tapaan, jolla tämä eliminointi suoritetaan.

Keksinnön mukaan käytetään hyödyksi sitä seikkaa, että magne-tcin-is 1gnaa li a edustavien käyrien käyttäytyminen riippuu tark astustaa-juucesta. Tällöin on mahdollista eliminoida parametrin myötävaikutus sopivasti yhdistämällä eri taajuuksilla saadut käyrät siten, että haitallisen parametrin myötävaikutus saadaan kompensoiduksi tämän saman parametrin toisella taajuudella saadun käyrän myötävaikutuksella.

Keksintö ei rajoitu pelkästään yhden ainoan parametrin eliminointiin, vaan keksinnön piiriin kuuluu yleisesti n-1 parametrin eliminoiminen n eri taajuudesta koostuvan magnetoi ntisignaa1in avulla.

Lähemmin määriteltynä keksinnön kohteena on menetelmä rikkomattoman tarkastuksen suorittamiseksi pyörrevirtojen avulla, joka menetelmä on sitä tyyppiä, jossa: - saatetaan sondi siirtymään tarkastettavan kappaleen läheisyydessä, - syötetään mainittua sondia n eri taajuutta sisältävällä magnetointi-virralla, - analysoidaan sondin kehittämässä mittaussignaalissa jokaisella n taajuudella esiintyvät komponentit, joka menetelmä tunnetaan siitä, että: - määrätään jokaiselle komponentille resistiivinen osa X, joka on saman- vaiheinen saman taajuuden omaavan magnetointivirran kanssa, ja sen reaktiivinen osa Y neliössä, - muunnetaan ensimmäisen taajuuden signaalin osien X1 ja Y1 vaihe ja amplitudi niin, että eliminoitavan parametrin aiheuttama signaalin komponentti sattuu vaiheeltaan ja amplitudiltaan yhteen saman parametrin aiheuttaman toisen taajuuden signaalin osien ja Y2 ^anssa» - vähennetään täten muunnetuista osista ja Yj osat Ja Y2» ηϋη että saadaan uusi erä resistiivisiä ja reaktiivisia osia X'ja YT niin että saadaan edustava käyrä, josta haitallisen parametrin myötävaikutus on tullut eliminoiduksi, - esitetään komponenttien X' ja Y' edustama signaali tasossa.

Useiden parametrien eliminointi voidaan suorittaa samalla tavoin kuin edellä on selitetty yhdistämällä sopivasti osat X ja Y, jotka ovat tunnusomaiset kahdella eri taajuudella saaduille komponenteille, tai yhdistämällä ensimmäisen eliminoinnin tuloksena saadut osat X'ja Y' osilla, jotka ovat tunnusomaiset toisella taajuudella saadulle kompo-nenti .lie.

4 59302

Keksinnön kohteena on myös laite edellä selitetyn menetelmän toteuttamiseksi, joka laite on sitä tyyppiä, jossa on: - sonci, joka on sovitettu tarkastettavan kappaleen läheisyyteen, jolloin sondi ja kappale siirtyvät toisiinsa nähden tarkastuksen aikana, - välineet tämän sondin syöttämiseksi magnetoi ntivirra1la, joka saadaan summaamalla n magnetointivirtaa, joilla on n eri taajuutta, - välineet jokaista mainittua n taajuutta vastaavien komponenttien saamiseksi sondin kehittämästä mittaussignaalista, joina välineinä ovat. n analyysipiiriä, jotka jokaista taajuutta varten antavat resistiivisen osan X, joka on samanvaiheinen saman taajuuden omaavan magnetointjvir-ran kanssa, ja reaktiivisen osan Y neliössä, - välineet mittaussignaalin esittämiseksi tasossa, johon on merkitty kaksi toisiaan vastaan kohtisuorassa olevaa akselia, joista toiselle on merkitty mittaussignaalin komponenttien osat X ja toiselle osat Y siten, että jokaisella taajuudella mainitun tason piste, jonka koordinaatit ovat X ja Y, siirtyy kappaleen tarkastuksen aikana pitkin yleisesti lohkomaista käyrää, jossa jokainen lohko vastaa tarkastettavan kappaleen jenkin parametrin vikaa, ja tämä keksinnön mukainen laite tunnekaan siitä, että siinä on lisäksi välineet, jotka mittaussignaalin kuvauksesta eliminoivat käyrän ne osat, jotka vastaavat määrättyihin haitallisiin parametreihin liittyviä vikoja, jotka välineet käsittävät yhtä monta e li minointipiiriä kuin on eliminoitavia parametrejä, jolloin jokaisessa eliminointipiirissa on; - välineet eräällä ensimmäisellä taajuudella saadun komponentin resis-4:iivisten ja reaktiivisten osien X^ ja Y^ muuntamiseksi, jotka osat tällä taajuudella lankeavat yhteen vyöhykkeessä, joka vastaa eliminoitavan parametrin kuvaamaa vikaa, toisella taajuudella saadun komponentin osien X2 ja Y2 kanssa, - ja välineet osien X2 ja Y2 vähentämiseksi muunnetuista osista X^ ja V-, siten, että saadaan uusi erä resistiivisiä ja reaktiivisia osia X' j a Ίjotka sitten liitetään välineisiin, jotka kuvaavat mittaussignaalia, ja jotka johtavat sellaisen käyrän muodostamiseen, josta mainittua eliminoitua parametriä vastaava lohko on poistettu.

Keksinnön tunnusmerkit ja edut selitetään seuraavassa lähemmin oheisten piirustusten perusteella, jotka kuvaavat eräitä suoritusesi-merkkejä.

Kuvio 1 havainnollistaa tunnettua periaatetta esittää mittaus-jännitteen komponentti ilmaisemalla kuvapinnassa piste, jonka koordinaatit vastaavat mainitun komponentin sitä osaa, joka on samanvaiheinen ftagnetoinnin kanssa, ja sitä osaa, joka on neliövaiheinen.

5 59302

Kuvio 2 esittää niitä eri muotoja, jotka edustava käyrä voi saavuttaa samalla kappaleella, kun magnetointitaajuutta muutetaan.

Kuvio 3 havainno1listaa keksinnön mukaista parametrin eliminoin-tiperiaatetta siten, että kompensoidaan ne vaikutukset, jotka sama parametri kehittää kahdella eri taajuudella.

Kuvio 4 esittää kaaviollisesti kaksitaajuista piiriä, jonka avulla voidaan saada mittaussignaalin molempien komponenttien osat X ja Y.

Kuvio 5 esittää kaaviollisesti piiriä, jonka vulla voidaan keksinnön mukaan eliminoida parametri näiden molempien eri taajuisten komponenttien avulla.

Kuvio 6 esittää kaaviollisesti piiriä, jonka avulla voidaan eliminoida kolmella eri taajuudella esiintyvien signaalien väliset kaksi parametriä.

Kuvio 1 havainnollistaa tunnettua periaatetta sen mittausjännitteen esittämiseksi, jonka sondi kehittää pyörrevirtojen vaikutuksella. Taso on merkitty kahdella toisiaan vastaan kohtisuoralla akselilla Ox - Oy, ja näille akseleille on merkitty mittaussignaalin osa X, joka on samanvaiheinen magnetointisignaali n kanssa, ja osa Y, joka on neliö-vaiheinen magnet oi n ti signaaliin nähden. Tällaisissa kompleksisessa esityksessä koordinaattien X ja Y määräämä piste esittää täten joka hetkenä mittausjännitettä jollain magnetointitaajuude1 la, ja tämän pisteen piirtämä käyrä kuvaa tällä taajuudella esiintyvän komponentin vaihteluja, kun sondi ja tarkastettava kappale liikkuvat toisiinsa nähden. Pisteen M piirtämä käyrä on kuten tunnettua yleensä kahdeksikon-muotoinen. Tämä käyrä on merkitty numerolla 10 ja on esitetty ainoastaan tässä kuviossa 1.

Saadun käyrän amplitudi ja kaltevuus riippuvat kuten tunnettua tarkastustaajuudesta. Kuvio 2 havainnollistaa tätä riippuvuutta siinä tapauksessa, että kappaleena on "Incone1"-putki, jonka halkaisijat ovat 22,2 - 20,7 mm, ja jonka putken sisässä sondi siirtyy. Esotyssyistä oletetaan, että tämän putken sisäpinnassa on vika, joka on merkitty viitteellä D^, ulkopinnassa on vika, joka on merkitty viitteellä D , minkä lisäksi metallinen välilevy on kiinnitetty tähän putkeen siten, että syntyy epäjatkuvuus P. Kuvio 2 esittää niitä käyriä, jotka on saatu näiden kolmen poikkeaman takia kolmella eri taajuudella, jotka ovat vastaavasti 20 1Hz, 100 kHz ja 240 kHz.

Taajuudella 20 kHz sisäinen ja ulkoinen vika ovat samanvai heis et, ja niiden amplitudi on pieni verrattuna välilevyn P aiheuttamaan ampli- 6 59302 tudiin. Tämä selittyy siitä, että tällä pienellä taajuudella magneettikentän läpitunkeutuminen on suuri, niin että kenttä saavuttaa levyn.

Väli taajuude1la 100 kHz amplitudien suhde on vähemmän huomattava, ja havaitaan varsinkin vaiheen siirtoa esiintyvän sisä- ja ul-kovikcjen välillä.

240 kHz taajuus vastaa tapausta, jossa sisä- ja ulkovikojen välinen vaiheensiirt o on 90°. On ennestään tunnettua, että yleensä on olemassa taajuus, jolla putken sisässä sijaitsevien vikojen ja tämän putken ulkosivussa sijaitsevien vikojen välinen vaiheensiirta saa tämän edullisen arvon. Tässä suhteessa viitataan esim. raporttiin no.

R 4073, jonka on lokakuussa 1970 julkaissut nimellä "Contribution a' letude des courants de Foucault et application au controle mu 11iparametre des tubes", Michel Pigeon,

Valitussa esimerkissä on tällä taajuudella 240 kHz pyörrevirto-jen läpitunkeutumissyvyys samaa suuruusluokkaa kuin putken seinämän-oaksuus, joten tämän putken ulkopuolella esiintyy vain heikko kenttä, mistä selittyy välilevyn olemassaoloa vastaavan signaalin amplitudin pieneneminen. Sisä- ja ulkovikojen amplitudien suhde on suuruusluokkaa 0,4.

Haluttaessa täydellisesti eliminoida levyä P vastaava vika olisi täten jatkettava taajuuden suurentamista, mutta tämä johtaisi väistämättömästi ulkopinnassa olevien vikojen i limaiseen e 1 imi noi t umi seen .

Tämä menettelytapa ei näin ollen olisi edullinen. Keksinnön ansiosta tämä haitta vältetään ja eliminointi voidaan nimenomaan suorittaa soveltamalla menetelmää, jonka periaatetta kuvio 3 kaavio 1lisesti havainnollistaa.

Tässä kuviossa on lohkot, jotka muodostavat pisteen M piirtämän käyrän putken tarkastuksen aikana, esitetty kaaviollisesti ja yksinkertaisuuden vuoksi vektoreilla, joiden suunta on lohkon keskisuunta, ja joiden amplitudi on sama kuin lohkon maksimiamplitudi. Kuviossa 3 on lisäksi esitetty kolme vikaa, jotka vastaavat kuvion 2 näyttämää kolmea vikaa, nimittäin sisäpuolista vikaa, ulkopuolista vikaa ja välilevyä.

Kuviossa 3a nämä viat vastaavat ensimmäistä taajuutta A, ja kuviossa 3b taajuutta B. Taajuus A on esim. 100 kHz ja taajuus B 240 kHz. Vian jokaiseen esitykseen on liitetty taajuuden perusteella indeksi A tai B. Täten merkintä DgA> vastaa ulkopuoliseen vian esitystä taajuudella A.

Kuvio 3c esittää niitä vikoja, jotka saadaan tästä kuviosta 3a muuntan a 11 a kuviota 3a homoteettisesti suhteella k, jolloin k valitaan 7 59302 siten, että vektorin kPA amplitudi taajuudella A, vastaten levyä P, tulee yhtä suureksi kuin taajuudella B saadun vektorin PB amplitudi.

Voi tapahtua, että vektoreiden D A ja D.A amplitudit taajuudella A muuttuvat samalla tavoin ja tulevat molemmat = kD A ja kD.A. Pelkästään

6 X

selityksen yksinkertaisuuden vuoksi on oletettu, että koordinaatteja X ja Y on muunnettu samassa suhteessa k, mutta keksinnön puitteista poikkeamatta voidaan koordinaatit X kertoa ensimmäisellä kertoimella ja koordinaatit Y toisella kertoimella k .

Kuvio 3d esittää kuvioon 3c kohdistettua muunnosta, kun tätä kuviota kierretään sellaisen kulman, että vektori kPA tulee yhdensuuntaiseksi samaa vikaa taajuudella B kuvaavan vektorin PB kanssa. Tällä tavoin kierrettäessä vektorit kD A ja kD.A kiertyvät tietenkin yhtä

s X

paljon ja muuttuvat vektoreiksi kD'A ja kDTA.

Kuvio 3e esittää tulosta, joka saadaan vähentämällä kuvion 3d diagramma kuvion 3b diagrammasta. Koska vektorit, jotka kuvaavat levyn läsnäolosta aiheutuvaa epäjatkuvuutta, ovat samanvai hei set ja niiden amolitudit ovat yhtä suuret diagrammoissa 3b ja 3d, häviävät nämä vektorit vähennyskäsitte lyssä, joten kuvion 3e diagrammassa on ainoastaan jäljellä ne vektorit, jotka kuvaavat sisä- ja ulkovikoja, nimittäin vektorit -* -» ja -> —* D.B-kDTA D B-kD'A.

ii e e

Voi tapahtua, että tässä kuviossa 3 sove1lettettu yksinkertaistettu esitys, joka poistaa yhtä vektoria vastaavan lohkon, ei välttämättä tarkoita, että tämä lohko ainoastaan kiertyy homoteettisesti, koska kerrattaessa suureilla k ja k lohko voi muuttaa muotoaan, jos x J y u k = k . x y Näillä muunnoksilla, jotka ovat tunnusomaisia keksinnön mukaiselle menetelmälle, on täten poistettu mittaussignaalin vaihteluja edustavasta käyrästä ei-halutun parametrin P aiheuttama vaikutus. Tätä menetelmää voidaan käyttää siinä tapauksessa, että ei-haluttua parametriä vastaava lohko on selvästi erillään muista lohkoista, kuten kuviossa 2 on asian laita, mutta sitä suuremmalla syyllä menetellään näin, kun vika, joka halutaan ilmaista, sijaitsee lähellä kappaletta, joka vastaa ei-haluttua parametria. Näin on laita esim. siinä tapauksessa, että tarkastettavassa putkessa oleva vika sijaitsee lähellä levyä. Tässä tapauksessa molemmat lohkot, jotka vastaavat levyä (eliminoitava haitallinen parametri) ja vikaa (joka on ilmaistava) ovat sekoittuneet toisiinsa, ja toinen voi hukkua ensimmäiseen siinä tapauksessa, että tämä teinen on pieni. Kun mittauslaitteen säätö on suoritettu siten, θ 59302 että levyä vastaava lohko tulee eliminoiduksi keksinnön mukaisen menetelmän ansiosta, esiintyy vikaa kuvaava lohko selvästi, ja vika voidaan analysoida ja identifioida.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle tunnusomaiset muunnokset suoritetaan sopivasti mittaussignaalin jokaisen komponentin resistiivi-sellä osalla X ja reaktiivisella osalla Y. Nämä osat voidaan saada analysoimalla sinänsä tunnettuja menetelmiä soveltaen mittaussondin antamaa signaalia. Tässä yhteydessä voidaan viitata esim. edellä jo mainittuun raporttiin ja US-patenttiin 3.229.198, 11.1.1966. Kuvio 4 esittää havainnollisuuden vuoksi kaavi o 11is es ti kahdella taajuudella toimivaa piiriä, jonka avulla voidaan saada mittaussignaalin molempien komponenttien nämä osat X ja Y.

Kuviossa 4 on viitteellä 12 merkitty mittaussondi on muodostettu ensimmäisestä käämistä 14, joka on kytketty toiseen käämiin 16 tasapainotetussa siltakytkennässä, jossa on kaksi resistanssia 18 ja kaksi induktanssia 20. Tässä sondissa on sisäänmeno 22 ja ulostulo 24. Tällaisen sondin magnetoi ntivä1ineinä on ensimmäinen oskillaattori 26, joka kehittää virran taajuudella A, ja toinen oskillaattori 28, joka kehittää virran taajuudella B. Näiden molempien oski1laattoreiden kehittämät virrat summataan summainpiirissä 30, jonka jälkeen mahdollisesti seuraa vahvistin 32. Tämän vahvistimen ulostulo on kytketty sondin s isäänme noon 22.

Sondin kehittämä mittaussignaali saadaan ulostulosta 24. Tämä signaali voidaan esivahvistaa esivahvistusasteen 34 avulla, esim. 10 decibeliä, jotta mittaussignaaleilla olisi riittävä taso tasapainoitus-käsittelyjen suorittamiseksi. Nämä käsittelyt perustuvat sondin rakenteen epätasapainon kompensoimiseen, ja ne suoritetaan piirissä, joka en merkitty viitteellä 36, ja joka on yhdistetty oskiilaattoreihin 26 ja 26 vastaavasti liitännöillä 38 ja 40, jotka johtavat signaalit saman vai he is i na ja neliövaiheisina oski1laattoreiden kehittämiin virtoihin nähden. Tasapainoituksen jälkeen mittaussignaali vahvistetaan vahvisti npiirissä 42, esim. 30 decibeliä, mikä vahvistus on sellainen, että signaali ei mitenkään kyllästy.

Vahvistimen 42 antama mittaussignaali sisältää signaaleja kahleella taajuudella A ja B, jotka erikseen suodatetaan ensimmäisen nauha-suodattimen 44 avulla, joka on keskiöity taajuudelle A ja nauhasuodat-timen 46 avulla, joka on keskiöity taajuudelle B. Nämä suodattimet ovat sopivasti sangen jyrkät, esim. 24 de ci be liä/oktaavi. Täten suodatutut signaalit vahvistetaan vahvistinpiirie n 48 ja 50 avulla, minkä jälkeen ne analysoidaan muisteilla varustettujen näytteenottopiirien 59302 52 ja 54 avulla. Nämä piirit vastaanottavat liitöntöjen 56 ja 56 kautta kaksi vertaussignaalia taajuuksilla A ja B, vastaavasti saman-vaiheisina ja neliövaiheisina oski1laattoreiden kehittämiin virtoihin nähden. Nämä muisteilla varustetut näytteenottolaitteet antavat molemmissa ulostuloliitännöissään 60-62, vast. 64-66 magnetointivirtoihin nähden samanvai hei set osat X ja neliövaiheiset osat Y. Näiden näytteenotto lai ttei den jälkeen voi mahdollisesti seurata pienpäästösuodattimet 6Θ ja 70, joiden avulla voidaan eliminoida näytteenotosta aiheutuva jäljellä oleva pohjakohina. Piiri kokonaisuudessaan antaa täten lopullisesti taajuuden A omaavien komponenttien resistiiviset osat ja reaktiiviset osat Y^, ja taajuuden B omaavien komponenttien osat Xg ja Yg. Nämä signaalit X ja Y ovat tas ajännitteitä, jotka vaihtelevat sondin siirtymisen mukaan.

Edellä esitetty piiri on selitetty pelkkänä esimerkkinä, joten voidaan käyttää mitä tahansa muuta ennestään tunnettua laitetta, jonka avulla voidaan määrittää mainitut resistiiviset ja reaktiiviset osat jokaisella taajuudella, ja joka voidaan liittää seuraavassa kuvion 5 perusteella selitettävään e 1 iminointipiiriin.

Kuvion 5 näyttämä piiri on yhdistetty kuvion 4 näyttämän ana-lyysipiirin ulostuloon ja vastaanottaa täten sisäänmenoihinsa resis-tiiviset ja reaktiiviset osat X^ ja Y^, jotka vastaavat taajuutta A, ja Xg ja Yg, jotka vastaavat taajuutta B. Tässä eliminointipiirissä on tasapai notuspiiri 80 kanavassa, joka vastaa taajuutta A, ja joka on muodostettu kahdesta tasapainotuslaitteesta 80x ja BOy. Tämä piiri kertaa osat ΧΔ ja Y. , vastaavasti kertoimilla k ja k , jotka mahdolli-MM x y sesti ovat yhtä suuret, ja luovuttaa osat X' ja Y',, jotka ovat sellaiset, että eliminoitavaa parametria vastaavan signaalin amplitudi \Γ~7λ 7“2 ΚΧΔ + Y λ on yhtä suuri kuin tätä samaa parametria taajuudella M A | j 2 2 B vastaavan signaalin amplitudi yXg + Yg

Tasapainoituspiiri 80 suorittaa toisin sanoen sen tehtävän, joka vastaa kuvion 3c näyttämää käsittelyä siinä tapauksessa, että k = k . Tämä tasapainoituskäsittely voitaisiin muuten suorittaa sa- x y manaikaisesti kanavaa E myöten käyttämällä toista tässä kanavassa olevaa tasapainoituspiiriä 82, joka on muodostettu kahdesta tasapainotti-mesta 82x ja 82y. Tasapainotuspiirin 80 jälkeen seuraa vaiheensiirto-piiri 84, joka muuntaa osat ΧΔ ja Y". ja antaa uudet osat X”. ja Y" siten, että eliminoitavaa parametria vastaavan vian kohdalla nämä uudet osat ovat yhtä suuret kuin vastaavat osat Xg ja Yg taajuudella B. Toisin sanoen vaiheensiirtopiiri 84 suorittaa kuvion 3d havainnollis- 10 59302 tämän kirtokäsittelyn. Vähennyspiirit Θ6 ja 8Θ muodostavat lopuksi reistiivisten osien Xg ja X"^ ja Yg ja Y”^ välisen erotuksen.

Piirien 86 ja 88 ulostuloissa on käytettävissä kaksi uutta resistiivis-tä ja reaktiivista osaa X' . ja Y', joista ei-haluttu parametri on eliminoitu. Nämä osat syötetään näyttölaitteeseen 90, mahdollisesti sen jälkeen, kun ne on johdettu vaiheensiirtopiirin 92 läpi, jonka avulla voidaan suunnata näyttölaitteen 90 kuvapinnalla saatuja käyriä.

Näyttölaite 90 on sopivasti yhdistetty elektroniseen kommutaat-toriin 94, jonka avulla voidaan kuvapinnalla saada i lmes tyrmään käyrä, joka vastaa tajuuden A omaavaa komponenttia tasapainotus- ja kierto-käsittelyn jälkeen, mikä aikaansaadaan syöttämällä näihin laitteisiin 90 vaiheensiirtolaitteen 84 antamat osat X”^ ja Y”^. Näiden kommu-taattorilaitteiden 94 avulla voidaan kuvapintaan myös saada ilmestymään taajuutta B vastaava käyrä. Jos kommutaattorissa 94 on elektroninen leikkain, voidaan nämä molemmat käyrät saada vuorotellen esiintymään ja täten voidaan säätää painotuspiiriä 80 ja vaiheen siirtopiiriä 84 siten että vähennyskäsittelyn jälkeen ei-haluttu parametri on saatu sopivasti eliminoiduksi, Kommutaattorin 94 avulla voidaan myös näyttölaitteet 90 yhdistää vaiheensiirtopiirin 92 ulostuloon siten, että saadaan näkyviin käyrä, joka saadaan ei-halutun parametrin tultua eliminoiduksi. Tämän alan ammattimies tuntee ennestään piirin 84, jonka avulla voidaan osat X ja Y siirtää vaiheesta keskenään siten, että esittävä käyrä kiertyy alkupisteen ympärillä. Tässä suhteessa voidaan viitata mainittuun US-patenttiin 3.706.029, jossa tällaisia piirejä on selitetty.

Kommutaattorilaitteet 94 on kuvattu ainoastaan kaavioilisesti kuviossa 5. Ne voitaisiin osittain sisällyttää näyttölaitteisiin, varsinkin siinä tapauksessa, että näissä on kaksipiirtoinen katodisäde-putki. Nämä kommutaattorilaitteet voidaan lisäksi yhdistää laitteeseen kuvapinnan valotäplän himmentämiseksi, kun siirrytään käyrästä toiseen. Näitä ennestään tunnettuja laitteita ei tässä ole lähemmin kuvattu, ja ne voivat mahdollisesti sisältyä näyttölaitejärjestelmään 90.

Useiden parametrien eliminointi voidaan suorittaa peräkkäin, kuten kuviossa 6 on näytetty.

Tässä kuviossa 6 on näytetty piiri, jonka avulla voidaan eliminoida kolmella eri taajuudella esiintyvän kolmen signaalin väliset kaksi parametria. Piiri 100 kehittää taajuuden A omaavan komponentin osat X. ja Y , taajuuden B omaavan komponentin osat Xn ja YD, ^ taa-

n A □ e D

juuden C omaavan komponentin osat Xg ja Yg· Nämä komponentit riippuvat kolmesta parametristä 'X-./S , ^ .

n 59302

Ensimmäinen eliminointipiiri 102, joka on samanlainen kuin kuvion 5 näyttämä, poistaa parametrinä käyttämällä taajuudet A ja B omaavia komponentteja ja kehittää komponentit X'ja Ί', jotka riippuvat nyt ainoastaan molemmista parametreistä oC ja/3 . Toinen eliminointi-piiri 104, joka on samanlainen kuin piiri 102, mahdollistaa saman parametrin// poistamisen taajuudet B ja C omaavien signaalien välillä. Tämä toinen piiri 104 kehittää osat X" ja Y", jotka nekin nyt vain riippuvat parametreista cL ja /3 . Kolmas eliminointipiiri 106 eliminoi parametrin fi käyttämällä toisaalta osia X'ja Y'ja toisaalta osia X" ja Y”, Tämä eliminointipiiri 106 kehittää osat X^ja Τ'”, jotka riippuvat ainoastaan parametristä oi . Parametri /& ja X. on täten saatu eliminoiduiksi.

Claims (4)

12 59302

1. Menetelmä rikkomattoman tarkastuksen suorittamiseksi pyörrevirtojen avulla, joka menetelmä on sitä tyyppiä, jossa: saatetaan sondi (12) siirtymään tarkastettavan kappaleen läheisyydessä , analysoidaan sondin kehittämässä mittaussignaalissa jokaisella n taajuudella esiintyvät kompontentit, tunnettu siitä, että: määrätään jokaiselle komponentille resistiivinen osa X joka on samanvaiheinen saman taajuuden omaavan magnetointivirran kanssa, ja sen reaktiivinen osa Y neliössä, muunnetaan ensimmäisen taajuuden signaalin osien ja Y ^ vaihe ja amplitudi niin, että eliminoitavan parametrin aiheuttama signaalin komponentti sattuu vaiheeltaan ja amplitudiltaan yhteen saman parametrin aiheuttaman toisen taajuuden signaalin osien X^ ja Y^ kanssa, vähennetään täten muunnetuista osista X^ ja Y^ osat ja Y^· niin että saadaan uusi erä resistiivisiä ja reaktiivisia osia X' ja Y', jolloin saadaan edustava käyrä, josta haitallisen parametrin vaikutus on tullut eliminoiduksi, ja esitetään komponenttien X' ja Y' edustama signaali tasossa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että sen jälkeen kun ensimmäinen parametri on eliminoitu patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän avulla, eliminoidaan toinen ei-haluttu parametri suorittamalla patenttivaatimuksen 1 mukaiset käsittelyt ensimmäisen parametrin eliminoinnin jälkeen saatujen osien X' ja Y' ja kolmannen taajuuden omaavan kolmannen komponentin osien X^ ja Y3 kesken.

3. Laite rikkomattoman tarkastuksen suorittamiseksi pyörrevirtojen avulla patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, joka laite on sitä tyyppiä, jossa on: sondi (12), joka on sovitettu tarkastettavan kappaleen läheisyyteen, jolloin sondi ja kappale siirtyvät toisiinsa nähden tarkastuksen aikana, välineet (26, 28) tämän sondin syöttämiseksi magnetointivirral-la, joka saadaan summaamalla n magnetointivirtaa, joilla on n eri taajuutta, välineet jokaista mainittua n taajuutta vastaavien komponent- 13 59302 tien saamiseksi sondin kehittämästä mittaussignaalista, joina välineinä ovat n analyysipiiriä (52, 54), jotka jokaista taajuutta varten antavat resistiivisen osan X, joka on samanvaiheinen saman taajuuden omaavan magnetointivirran kanssa, ja reaktiivisen osan Y neliössä, - välineet (90) mittaussignaalin esittämiseksi tasossa, johon on merkitty kaksi toisiaan vastaan kohtisuorassa olevaa akselia, joista toiselle on merkitty mittaussignaalin komponenttien osat X ja toiselle osat Y siten, että jokaisella taajuudella mainitun tason piste, jonka koordinaatit ovat X ja Y, siirtyy kappaleen tarkastuksen aikana pitkin yleisesti lohkomaista käyrää, jossa jokainen lohko vastaa tarkastettavan kappaleen jonkin parametrin vikaa, tunnettu siitä, että siinä on lisäksi välineet, jotka mittaussignaalin kuvauksesta eliminoivat käyrän ne osat, jotka vastaavat määrättyihin haitallisiin parametreihin liittyviä vikoja, jotka välineet käsittävät yhtä monta eliminointipiiriä kuin on eliminoitavia parametrejä, jolloin jokaisessa eliminointipiirissä on: - välineet (80, 84) eräällä ensimmäisellä taajuudella saadun komponentin resistiivisten ja reaktiivisten osien X^ ja Y1 muuntamiseksi, jotka osat tällä taajuudella lankeavat yhteen vyöhykkeessä, joka vastaa eliminoitavan parametrin kuvaamaa vikaa, toisella taajuudella saadun komponentin osien X2 ja Y2 kanssa, ja välineet (86, 88) osien X2 ja Y2 vähentämiseksi muunnetuista osista X^ ja Y^ siten, että saadaan uusi erä i?esistiivisiä ja reaktiivisia osia X' ja Y’, jotka sitten liitetään välineisiin (90), jotka kuvaavat mittaussignaalia, ja jotka johtavat sellaisen käyrän muodostumiseen, josta mainittua eliminoitua parametriä vastaava lohko on poistettu.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että jokaisessa eliminointipiirissä on: - tasapainotuspiiri (80), joka on yhdistetty analyysipiiriin, joka vastaa ensimmäistä taajuutta, joka tasapainotuspiiri kertoo tämän analyysipiirin kehittämät osat X^ ja Y^ kertoimilla ja kehittää uudet koordinaatit X'^ ja Y'^ siten, että ensimmäisen taajuuden omaavan signaalin amplitudi ^X^2 + Y112 joka vastaa eliminoitavaa parametriä, on yhtä suuri kuin toisella taajuudella esiintyvän parametrin saman signaalin amplitudi 14 59302 ΐ/χ22 + γ22 - vaiheensiirtopiiri (84), joka on sijoitettu tasoituspiirin ulostuloon, ja joka muuntaa tasapanotuspiirin kehittämät osat X1' ja ' ja kehittää uudet osat X"^ ja Y".j, jotka ovat yhtä suuret kuin toista taajuutta vastaavat osat X2 ja Y2, - vähennyslaite (86-88), joka toisaalta vastaanottaa erän osia X"^ ja Y"1, jotka vastaavat ensimmäistä taajuutta ja tulevat vai-heensiirtopiiristä, ja toisaalla vastaanottaa toista taajuutta vastaavat osat X2 ja Y2, jotka tulevat toisen taajuuden analyysipii-ristä, ja muodostaa näiden osien välisen erotuksen, niin että saadaan kaksi uutta osaa X* ja Y', joista mainittu parametri on eliminoitu. 15 59302