NL8002935A

NL8002935A - Gauge for thickness measurement of plated steel - uses ultrasonic probe at surface to produce echo from difference in crystal grain at interface

Info

Publication number: NL8002935A
Application number: NL8002935A
Authority: NL
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 1980-05-21
Filing date: 1980-05-21
Publication date: 1981-12-16

Abstract

The method for measuring the thickness of plated steel, uses an ultrasonic test element in contact with the surface of the specimen, which emits an ultrasonic sound wave. The wave travels through the material, and is reflected back to the transducer from the lower internal surface, after which it is displayed on an oscilloscope, the position of the echo indicating the entire thickness of the material, this being proportional to the displayed length. The relationship between the scale and the time axis and the measured thickness can be calibrated, as a probe of known thickness is used, in which the sound velocity is constant. As a result of the difference in the crystal grains at the intersection between the plating material and the base material, an ultrasonic echo is produced, which is amplified and rectified, allowing the strength of the plating over the entire surface to be measured a technique previously considered impossible.

Description

‘ ί"Ί

Werkwijze en inrichting voor het meten van de dikte van bekleed staal.Method and device for measuring the thickness of coated steel.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het nauwkeurig en positief meten van de afzonderlijke dikten van een grondmetaal en een metalen bekledingslaag daarop en de totale dikte daarvan met een electromagnetische barstproef, en op een inrichting 5 voor het toepassen van de werkwijze.The invention relates to a method for accurately and positively measuring the individual thicknesses of a base metal and a metal coating layer thereon and the total thickness thereof with an electromagnetic bursting test, and to a device 5 for applying the method.

Zogenoemd bekleed staal wordt wijd verbreid gebruikt op verschillende industriële gebieden, omdat het zeer economisch en tevens duurzaam is. Bekleed staal wordt als zodanig gevormd met een materiaal, zoals roestvrijstaal, titaan, aluminium, koper of een 10 legering daarvan, dat verschilt van het grondmetaal, dat op êên zijde of beide zijden metallurgisch is bedekt en bestaat uit koolstofstaal of een laag gelegeerd staal, waarbij het bekleden plaatsvindt door heet walsen, ontploffingshechten of lassen.So-called coated steel is widely used in various industrial fields because it is very economical and also durable. Coated steel is formed as such with a material, such as stainless steel, titanium, aluminum, copper or an alloy thereof, which is different from the base metal, which is metallurgically coated on one side or both sides and consists of carbon steel or a layer of alloy steel, the coating being effected by hot rolling, blast bonding or welding.

Een dergelijk bekleed staal is in het bijzonder geschikt 15 voor gébruik in een corrosieve omgeving. Bij dergelijke toepassingen is het echter van bijzonder belang een juiste dikte te handhaven van het bekledingsmateriaal, dat de corrosiebestendige laag vormt.Such a coated steel is particularly suitable for use in a corrosive environment. In such applications, however, it is of particular importance to maintain a proper thickness of the coating material forming the corrosion resistant layer.

Verschillende werkwijzen voor het meten van de dikte van het bekledingsmateriaal of de bekledingslaag zijn voorgesteld. Bij 20 een eerste dergelijke werkwijze, wordt de dikte van de laag mechanisch gemeten met een meetgereedschap na het wegetsen van een omtreks-gedeelte. Bij een tweede bekende werkwijze wordt de totale dikte met inbegrip van die van het grondmetaal, gemeten onder toepassing van een supersonische diktemeter, waarbij de dikte van de bekledingslaag 25 wordt berekend. Bij een derde werkwijze wordt de dikte van de bekle- 800 2 9 35 * 2 dingslaag gemeten onder toepassing van een electromagnetische detector voor kleine dikten voor het meten van de verandering van de magnetische permeabiliteit veroorzaakt door de bekledingslaag.Various methods of measuring the thickness of the coating material or coating have been proposed. In a first such method, the thickness of the layer is measured mechanically with a measuring tool after etching away a peripheral portion. In a second known method, the total thickness, including that of the base metal, is measured using a supersonic thickness gauge, calculating the thickness of the coating layer. In a third method, the thickness of the coating layer is measured using a small thickness electromagnetic detector to measure the change of magnetic permeability caused by the coating layer.

De hiervoor beschreven gebruikelijke werkwijzen hebben de 5 volgende gebreken. De eerste mechanische werkwijze kan alleen worden toegepast voor het meten van een randgedeelte van het beklede staal.The conventional methods described above have the following flaws. The first mechanical method can only be used to measure an edge portion of the coated steel.

Met deze werkwijze is het onmogelijk de dikte over het gehele beklede stalen oppervlak te meten, in het bijzonder bij plaatselijk ver-.anderde gedeelten, die kunnen zijn gevormd als gevolg van het samen-10 drukken voor het vormen. De tweede werkwijze, waarbij een supersonische dikterneter wordt gebruikt, kan worden toegepast voor het meten van de dikte over het gehele beklede stalen oppervlak, maar kan niet worden gebruikt voor het meten van veranderingen van de dikte als gevolg van verschillen in de vormsnelheden van de bekledingslaag en het 15 grondmetaal. De derde werkwijze, waarbij een electromagnetische detector voor kleine dikten wordt gebruikt, kan alleen worden toegepast voor het meten van de bekledingslaag, waarbij de meetnauwkeurigheid daarvan zeer laag is. Bovendien kan de werkwijze niet worden toegepast voor het meten van een bekledingslaag met magnetische eiegen-20 schappen.With this method, it is impossible to measure the thickness over the entire coated steel surface, especially in locally altered areas, which may be formed as a result of compression before molding. The second method, using a supersonic thick gauge, can be used to measure the thickness over the entire coated steel surface, but cannot be used to measure changes in thickness due to differences in the coating coating velocities. and the 15 base metal. The third method, using a small thickness electromagnetic detector, can be used only for measuring the coating layer, the measurement accuracy of which is very low. Moreover, the method cannot be used to measure a coating with magnetic properties.

Het is dus een hoofddoel van de uitvinding een meetwerk-wijze te verschaffen, die in hoofdzaak vrij is van de genoemde gebreken.Thus, it is a main object of the invention to provide a measuring method which is substantially free from said defects.

Overeenkomstig de uitvinding is een werkwijze verschaft, 25 waarbij rekening wordt gehouden met de verschillen in acoustische impedanties van het grondmateriaal en het bekledingsmateriaal daarop. Bij het tussenvlak tussen het bekledingsmateriaal en het grondmateriaal vormt zich een metallische verbinding met kristallen met een andere kristalkorrel. Als gevolg van het verschil in kristalkorreΙ-ΒΟ vorm bij het tussenvlak, wordt bij het aanleggen van supersonische golven een echo opgewekt bij het tussenvlak als gevolg van het verschil in structuur van de twee chemische verbindingen. De echo wordt versterkt en gelijk gericht, waarbij uit het daaruit verkregen signaal de dikte van het bekledingsmateriaal nauwkeurig en positief kan 35 worden gemeten over het gehele oppervlak van het materiaal. Een 800 2 9 35 ’ ♦ * 3 dergelijke meting is tot nu toe onmogelijk geacht.In accordance with the invention, a method is provided which takes into account the differences in acoustic impedances of the base material and the coating material thereon. At the interface between the coating material and the base material, a metallic compound with crystals with another crystal grain forms. Due to the difference in crystal crystal shape at the interface, when applying supersonic waves, an echo is generated at the interface due to the difference in structure of the two chemical compounds. The echo is amplified and aligned, whereby from the signal obtained therefrom the thickness of the coating material can be measured accurately and positively over the entire surface of the material. An 800 2 9 35 ♦ * 3 such measurement has so far been considered impossible.

Overeenkomstig de uitvinding is het mogelijk de dikte te meten van bekleed staal, welke dikte in feite gedurende de vervaardiging veranderlijk kan zijn of kan veranderen als gevolg van veroude-5 ring, zodat een dergelijk bekleed materiaal na het gaan daarvan door inspectie, met volledig vertrouwen en veiligheid kan worden gebruikt.According to the invention, it is possible to measure the thickness of coated steel, which thickness may in fact be changeable or change during manufacture due to aging, so that such coated material after going through inspection, with complete confidence and safety can be used.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin: de fig. IA en 1B schematisch het beginsel weergeven van 10 het meten onder toepassing van supersonische golven, de fig. 2A-D opeenvolgende fasen tonen van het meten van bekleed staal overeenkomstig de onderhavige werkwijze, de fig. 3a en 3B een andere uitvoeringsvorm tonen van de werkwijze, 15 fig. 4 een schema toont van een gebruikte ingangsketen, en fig. 5 een blokschema toont van een gebruikte uitgangs- keten.The invention is further elucidated with reference to the drawing, in which: Figs. 1A and 1B schematically show the principle of measuring using supersonic waves, Figs. 2A-D show successive phases of measuring coated steel according to the present method, Figures 3a and 3B show another embodiment of the method, Figure 4 shows a diagram of a used input circuit, and Figure 5 shows a block diagram of a used output circuit.

De fig. IA en 1B tonen het beginsel van het meten van de dikte van een proefstuk onder gebruikmaking van supersonische golven.Figures 1A and 1B show the principle of measuring the thickness of a specimen using supersonic waves.

20 Aannemende, dat de geluidssnelheid in een gelijkblijvend materiaal constant is, wordt een supersonische golf 2 uitgezonden van een kontaktwaameemaansluitklem 1, welke golf door het materiaal gaat en wordt gereflecteerd naar de overdrager 1 vanaf het onderste oppervlak van het materiaal. Fig. 1B toont een met fig. IA overeenkomd beeld 25 op de cathodestraalbuis van een oscilloscoop. De plaats van een bodemoppervlakte-echo B is aangegeven op de oscilloscoopbuis, waarbij de totale dikte t van het materiaal evenredig is aan een lengte t’.Assuming that the speed of sound in a constant material is constant, a supersonic wave 2 is emitted from a contact terminal 1, which wave passes through the material and is reflected to the transducer 1 from the bottom surface of the material. Fig. 1B shows an image 25 corresponding to FIG. 1A on the cathode ray tube of an oscilloscope. The location of a bottom surface echo B is indicated on the oscilloscope tube, the total thickness t of the material being proportional to a length t ".

Het verband tussen de schaal van de tijdas en de feitelijk gemeten dikte kan worden gekalibreerd door het toepassen van een 30 proefstuk met een bekende dikte, waarbij de geluidsnelheid constant is, waaruit de dikte t wordt gemeten door het op de tijdas uitlezen van de plaats van de bodemoppervlakte-echo B van het proefmateriaal, dat wordt gemeten.The relationship between the scale of the time axis and the actual measured thickness can be calibrated by using a test piece of known thickness, the sound velocity being constant, from which the thickness t is measured by reading on the time axis the location of the bottom surface echo B of the test material, which is measured.

Supersonische golven hebben de eigenschap, dat wanneer 35 deze door materialen gaan met een andere acoustische impedantie, een 800 2 9 35 « * 4 gedeelte of het merendeel van de supersonische golven wordt gereflecteerd op het tussenvlak daartussen. Hoe groter het verschil is in acoustische impedantie, hoe groter de mate van refelectie is.Supersonic waves have the property that as they pass through materials with a different acoustic impedance, an 800 2 9 35 4 portion or most of the supersonic waves are reflected on the interface therebetween. The greater the difference in acoustic impedance, the greater the degree of reflection.

Refelecties vinden veelal plaats als gevolg van verschillen 5 in de afmeting van de kristalkorrel of de plaatsing daarvan of kunnen optreden als gevolg van verschillen in chemische samenstelling. Onder gebruikmaking van de hiervoor vermelde eigenschap van supersonische golven, verschaft de uitvinding een werkwijze en een inrichting, waarbij deze supersonische golfeigenschap wordt gebruikt voor het zo-10 doende meten van de dikten van de bekledingslaag en het grondmetaal van het beklede staal.Refelections often take place due to differences in the size of the crystal grain or its placement or may occur due to differences in chemical composition. Using the aforementioned property of supersonic waves, the invention provides a method and an apparatus, wherein this supersonic wave property is used to measure the thicknesses of the coating layer and the base metal of the coated steel.

Een uitvoeringsvorm voor het meten van de betrokken dikte van de bekledingslaag en het grondmetaal wordt thans beschreven, waarbij het grondmetaal bestaat uit koolstofstaal, dat een klein verschil in 15 acoustische impedantie vertoont ten opzichte van een bekledingslaag daarop, die bestaat uit roestvrijstaal, waarbij dienovereenkomstig slechts een zeer zwakke echo wordt opgewekt bij het tussenvlak daartussen. Op te merken is, dat in het geval van andere bekledingsmaterialen, zodal aluminium, koper en legeringen daarvan, de verschillen van de 20 acoustische impedantie daarvan ten opzichte van die van het·grondmetaal veel groter zijn dan bij het onderhavige voorbeeld. Dat wil zeggen, dat het dan gemakkelijker is de dikten te meten.An embodiment for measuring the respective thickness of the cladding layer and the base metal is now described, wherein the base metal consists of carbon steel, which shows a small difference in acoustic impedance with respect to a cladding layer thereon, which consists of stainless steel, correspondingly only a very weak echo is generated at the interface between them. It is to be noted that in the case of other cladding materials, such as aluminum, copper and alloys thereof, the differences in their acoustic impedance from that of the base metal are much greater than in the present example. That is, it is then easier to measure the thicknesses.

De onderhavige werkwijze verschilt aanmerkelijk van de hiervoor beschreven werkwijzen. Overeenkomstig de uitvinding wordt 25 een zwakke tussenvlakecho duidelijk gescheiden vlak voor de bodem-oppervlakte-echo met een nauwkeurigheid van althans 10 maal de nauwkeurigheid, die tot nu toe kan worden bereikt, door het versterken van de spanning, door het verbeteren van de impulsuitgang en door het weergeven van de gedaante van het echosignaal op een oscillos-30 coopbuis. Derhalve is het mogelijk de dikten van het grondmateriaal en het bekledingsmateriaal nauwkeurig uit te lezen.The present method differs markedly from the above-described methods. In accordance with the invention, a weak interleave echo is clearly separated just before the bottom-surface echo with an accuracy of at least 10 times the accuracy achievable heretofore by amplifying the voltage, by improving the impulse output and by displaying the shape of the echo signal on an oscilloscope tube. Therefore, it is possible to accurately read the thicknesses of the base material and the coating material.

Volgens de uitvinding worden een sterk dempende kontakt-waarneemaansluitklem met een brede band en voorzien van een breed frequentiespectrum en een dempingsconstante voor het zodoende sterk 35 oplosbaar maken van de signalen, en een supersonische barstdetector 800 2 9 35 * ► 5 toegepast. De supersonische barstdetector heeft de volgende eigenschappen.According to the invention, a broadband, high-attenuation contact sensing terminal having a wide frequency spectrum and a damping constant to thereby make the signals highly soluble, and a supersonic burst detector 800 are used. The supersonic burst detector has the following features.

(1) Een echo met een smalle breedte wordt betrouwbaar versterkt door middel van een versterkingsschakeling met een brede 5 band, voorzien van een bandbreedte van meer dan 0,5 MHz, waarbij de spanning constant is over een breed frequentiebereik.(1) A narrow-width echo is reliably amplified by a wide-band amplification circuit having a bandwidth of greater than 0.5 MHz, with the voltage constant over a wide frequency range.

(2) Met betrekking tot de toegepaste oscilloscoop, moet de spanning voor ingangssignalen oneindig regelbaar zijn.(2) With regard to the oscilloscope used, the voltage for input signals must be infinitely adjustable.

(3) Ook moet de tijdasplaats op de oscilloscoop een beeld-10 punt kunnen bewegen voorbij een schaallengte, overeenkomende met de dikte van het materiaal, dat wordt gemeten. Voor een oscilloscoop bijvoorbeeld, waarbij het meetbare bereik is beperkt tot 10,0 mm, moeten de minimale schaaleenheden van de tijdas overeenkomen met althans 0,2 mm.(3) Also, the time axis location on the oscilloscope must be able to move an image-10 point beyond a scale length, corresponding to the thickness of the material being measured. For example, for an oscilloscope, where the measurable range is limited to 10.0 mm, the minimum scale units of the time axis must correspond to at least 0.2 mm.

15 (4) Versterkende rechtlijnige voortplanting wordt niet beïnvloed door het verwerpen met betrekking tot een echo, die een signaalamplitude produceert, die hoger is dan de maximum schaal van de oscilloscoop. De verstelling van de verwerping is oneindig regelbaar.(4) Reinforcing rectilinear propagation is unaffected by rejection with respect to an echo, which produces a signal amplitude higher than the maximum scale of the oscilloscope. The adjustment of the rejection is infinitely adjustable.

20 (5) De tijdasschaal op de oscilloscoop is verdeeld in althans 50 gelijke schaaleenheden.20 (5) The time axis scale on the oscilloscope is divided into at least 50 equal scale units.

(6) Een meetbereik of 10 mm of minder kan in voldoende mate worden vergroot.(6) A measuring range of 10 mm or less can be increased sufficiently.

De fig. 2A-D tonen oscilloscoopweergevingen voor de uit-25 voeringsvorm, waarbij door toepassing van een zodoende uitgevoerde kontaktwaarneemaansluitklem en supersonische barstdetector, de beklede stalen plaat wordt gemeten vanaf de oppervlaktezijde van het grondmateriaal. Het grondmateriaal en het bekledingsmateriaal voor dit voorbeeld zijn respectievelijk AST-7A-440 en AISI-304, en hebben 30 dikten van respectievelijk 7,8 mm en 2,0 mm. De totale dikte is derhalve 9,8 mm.FIGS. 2A-D show oscilloscope views for the embodiment, in which the coated steel sheet is measured from the surface side of the base material by using a contact sensing terminal and supersonic burst detector thus constructed. The base material and coating material for this example are AST-7A-440 and AISI-304, respectively, and have thicknesses of 7.8 mm and 2.0 mm, respectively. The total thickness is therefore 9.8 mm.

Fig. 2A toont een toestand, waarin de impulsbreedte van de tussenvlakecho en de verwerping van de barstdetector op nulniveau's worden gehouden, en de spanning is ingesteld op B^=100%+26dB, zodat 35 een eerste echo 4 net kan worden gezien. In fig. 2a duidt T de 80 0 2 9 35 • w 6 uitgezonden impuls aan, en B een bodemecho vanaf het buiteneindvlak van het monster. Wanneer de tussenvlakecho wordt gezien, wordt de impulsbreedte daarvan vergroot door het veranderen van de tijdas-schaal, waarbij de tijdvertraging van de oscilloscoop wordt versteld 5 voor het op het weergeefscherm gelijkblijvend houden van de plaats van de impuls. Terwijl dus de in fig. 2B weergegeven toestand wordt gehandhaafd, wordt doelmatig alleen het verwerpen vergroot voor het opheffen van de ruisecho. De daaruitvloeiende tussenvlakecho 4 kan duidelijk worden gezien in de vorm van een lijn in fig. 2C. Zoals 10 hiervoor beschreven kan door het op elkaar afstemmen van de spanning, de impulsbreedte en het verwerpen, een tussenvlakecho met een scherpe oorspronkelijke stijging worden weergegeven op het weergeefscherm van de oscilloscoop.Fig. 2A shows a state in which the pulse width of the interleave echo and rejection of the burst detector are kept at zero levels, and the voltage is set to B ^ = 100% + 26dB so that a first echo 4 can just be seen. In Figure 2a, T denotes the 80 0 2 9 35 • w 6 transmitted pulse, and B denotes a bottom echo from the outer end face of the sample. When the intermediate plane echo is seen, its pulse width is increased by changing the time axis scale, adjusting the time delay of the oscilloscope to keep the location of the pulse constant on the display screen. Thus, while the state shown in Fig. 2B is maintained, only rejection is effectively increased to cancel the noise echo. The resulting intermediate plane echo 4 can be clearly seen in the form of a line in Fig. 2C. As described above, by matching the voltage, pulse width and rejection, an intermediate plane echo with a sharp original rise can be displayed on the oscilloscope display screen.

De tijdas wordt vooraf bepaald door het nauwkeurig kali-15 breren onder gebruikmaking van een bekend proefstuk. Het meetbare bereik wordt vastgesteld teneinde de totale dikte te bevatten van het materiaal, dat wordt gemeten. Omdat één oppervlak 5 van het materiaal, waarmee de kontaktwaarneemaansluitklem in aanraking is, samenvalt met het nulpunt, vertegenwoordigt de afstand vanaf dit oppervlak naar de 20 plaat 6 van de stijging van de tussenvlakecho 4, de dikte van het grondmateriaal, waarbij de afstand vanaf de stijgende plaats 6 van de tussenvlakecho 4 naar de stijgende plaats 7 van de bodemoppervlakte-echo B de dikte vertegenwoordigt van de bekledingslaag 10. Tevens vertegenwoordigt de afstand vanaf het oppervlak 5 naar de plaats 7 25 van de bodemecho B de totale dikte. Voor het verkrijgen van dikte-metingen, wordt de afstand tussen deze twee plaatsen op schaal gebracht overeenkomstig de geluidssnelheid van de verschillende materialen.The time axis is predetermined by accurate calibration using a known test piece. The measurable range is determined to include the total thickness of the material being measured. Since one surface 5 of the material with which the contact sensing terminal is in contact coincides with the zero point, the distance from this surface to the plate 6 of the rise of the interleave echo 4 represents the thickness of the base material, the distance from the rising location 6 of the intermediate surface echo 4 towards the rising location 7 of the bottom surface echo B represents the thickness of the coating layer 10. Also, the distance from the surface 5 to the location 7 of the bottom echo B represents the total thickness. To obtain thickness measurements, the distance between these two places is scaled according to the speed of sound of the different materials.

Fig. 3 toont een geval, waarbij een dikte van 10 tot 20 mm 30 wordt gemeten op in hoofdzaak dezelfde wijze als bij het voorgaande voorbeeld. Indien in dit geval de hiervoor beschreven stijgende plaats van de bodemoppervlakte-echo B', welke plaats reeds is gekalibreerd, wordt bewogen naar het nulpunt 5 door het gebruiken van het tijdasverstelkenmerk van de oscilloscoop, is het werkelijke meetbare 35 bereik 10 tot 20 mm. De dikte kan worden verkregen door het optellen 800 2 9 35 * f 7 van 10 mm bij de direkte schaaluitlezing op de plaats 6 tot 7, overeenkomende met de tussenvlakecho of de bodemoppervlakte-echo. Op dezelfde wijze kan een veel grotere dikte of diepte worden gemeten voor het te allen tijde binnen 10 mm houden van het meetbereik. Der-5 halve kan een zeer nauwkeurige meting regelmatig worden bereikt.Fig. 3 shows a case where a thickness of 10 to 20 mm is measured in substantially the same manner as in the previous example. In this case, if the above-described rising location of the bottom surface echo B ', which has already been calibrated, is moved to the zero point 5 using the time axis adjustment feature of the oscilloscope, the actual measurable range is 10 to 20 mm. The thickness can be obtained by adding 10mm 800 2 9 35 * f 7 to the direct scale reading in positions 6 to 7, corresponding to the interleave or bottom surface echo. Likewise, a much greater thickness or depth can be measured to keep the measuring range within 10mm at all times. Therefore, a very accurate measurement can be achieved regularly.

Zoals hiervoor beschreven is het overeenkomstig de uitvinding mogelijk de dikten te meten van de bekledingsmateriaallaag van bekleed staal, hetgeen tot nu toe onmogelijk wordt geacht. Overeenkomstig de uitvinding is het gemakkelijk mogelijk om binnen 10 + 1 mm nauwkeurig de dikte te meten op een willekeurige plaats van het beklede staal, en tevens de dikte te meten van elke oppervlakte-zijde of achterzijde.As described above, according to the invention, it is possible to measure the thicknesses of the cladding material layer of coated steel, which has hitherto been considered impossible. In accordance with the invention, it is readily possible to accurately measure the thickness at any location of the coated steel within 10 + 1 mm, and also measure the thickness of any surface side or back.

Indien de totale dikte van het beklede staal meer is dan 2.5 mm en die van het békledingsmateriaal meer is dan 0,4 mm is het 15 betrekkelijk gemakkelijk beide dikten te meten. Het is ook mogelijk de dikte te meten van een materiaal met een kromming van meer dan 1.5 maal die van de diameter van de kontaktwaarneemaansluitklem, die een cilindrische of gebogen vorm heeft.If the total thickness of the coated steel is more than 2.5 mm and that of the coating material is more than 0.4 mm, it is relatively easy to measure both thicknesses. It is also possible to measure the thickness of a material with a curvature greater than 1.5 times that of the diameter of the contact sensing terminal, which has a cylindrical or curved shape.

Overeenkomstig de uitvinding kan derhalve de dikte van de 20 door vormen aangebrachte bekledingslaag nauwkeurig bekend zijn. Dit is economisch omdat het gebruik van kostbaar materiaal tot een minimum kan worden beperkt.According to the invention, therefore, the thickness of the coating layer applied by molding can be accurately known. This is economical because the use of expensive material can be kept to a minimum.

In fig. 4 is een schema weergegeven van de kontaktwaarneemaansluitklem en de bijbehorende schakeling, gebruikt voor het 25 opwekken van supersone impulsen. Een weerstand 20 is geschakeld tussen een gelijkspanningsbron, bijvoorbeeld 500 V, en een aansluitklem van een schakelaar 22, waarvan de andere aansluitklem is geaard. De schakelaar 22 is bij voorkeur een met silicium geregelde gelijkrich-ter of een andere halfgeleiderschakelaar. De schakelaar 22 wordt 30 met een voor de oscilloscoop passende snelheid met tussenpozen bediend. Een aansluitklem van een condensator 21 is verbonden met het verbindingspunt tussen de weerstand 20 en de schakelaar 22, waarbij de andere aansluitklem via een serieschakeling van een regelbare weerstand 23 en een vaste weerstand 24 is geaard. Verstelling van de 35 regelbare weerstand bepaalt de impulsbreedte of de impulsenergie van 800 2 9 35 8 impulsen door de condensator 21. Het verbindingspunt van de condensator 21 en de regelbare weerstand 23 is gekoppeld met de wikkeling 25, waarvan de andere aansluitklem is geaard. Het gemeenschappelijke punt van de condensator 21, de regelbare weerstand 23 en de wikkeling 5 25 zijn verbonden met de ingangsaansluitklem van een overdrager 28 met een brede band van de kontaktwaarneemaansluitklem 27. De kontakt waameemaansluitklem 27 bevat tevens een stuk dempmateriaal 26, aangebracht op de achterzijde van de overdrager 28 voor het voorkomen van het uitslingeren daarvan. De overdrager 28 is bij voorkeur ultra-10 sonisch gekoppeld met het proefstuk 30 door het gebruik van een kon-taktmedium 29, zoals een gel en dergelijke, waarvan een aantal soorten in de handel verkrijgbaar zijn.Fig. 4 shows a schematic of the contact sensing terminal and associated circuitry used to generate supersonic pulses. A resistor 20 is connected between a DC voltage source, for example 500 V, and a terminal of a switch 22, the other terminal of which is grounded. Switch 22 is preferably a silicon-controlled rectifier or other semiconductor switch. Switch 22 is operated intermittently at a speed appropriate for the oscilloscope. A terminal of a capacitor 21 is connected to the connection point between the resistor 20 and the switch 22, the other terminal being earthed through a series connection of an adjustable resistor 23 and a fixed resistor 24. Adjustment of the adjustable resistor determines the pulse width or the pulse energy of 800 2 9 35 8 pulses through the capacitor 21. The junction of the capacitor 21 and the adjustable resistor 23 is coupled to the winding 25, the other terminal of which is grounded. The common point of the capacitor 21, the adjustable resistor 23 and the winding 25 are connected to the input terminal of a transmitter 28 with a wide band of the contact sensing terminal 27. The contact sense terminal 27 also includes a piece of cushioning material 26 mounted on the back of the transducer 28 to prevent its ejection. The transducer 28 is preferably ultra-sonically coupled to the specimen 30 using a contact medium 29, such as a gel and the like, some of which are commercially available.

In fig. 5 is een blokschema weergegeven van de supersonische barstdetector en bijbehorende schakeling. Een overdrager 31 van 15 de barstdetector 40 is supersoon gekoppeld met het proefstuk 30 door toepassing van een kontaktmedium 29. De overdrager 31 van de barstdetector 40 en de overdrager 28 van de kontaktwaarneemaansluitklem 27 bevinden zich bij voorkeur fysisch naast elkaar in een sonde. Soortgelijk aan het geval van de kontaktwaarneemaansluitklem 27, is 20 eveneens een stuk dempmateriaal 39 aangebracht op de achterkant van de overdrager 31 van de barstdetector 40. De uitgang van de overdrager 31 wordt door een hoog frequent versterker 32, door een demper 33 en door een tweede hoog frequent versterker 34 geleid naar de ingang van de detector 35. De golfvormen op de verschillende punten 25 langs deze keten zijn in het schema van fig. 5 aangegeven. De detector 35 kan naar keuze worden gevormd door een half-golfgelijkrichter of een hele-golfgelijkrichter. De uitgangsgolfvormen van de detector 35 zijn voor beide soorten gelijkrichters aangegeven. De zeven 36 en 38 zijn gekoppeld met de uitgang van de detector 35. De zeef 38 30 is een keerzeef, die de hoog frequente componenten in de uitgang van de detector 35 verminderd. De keerzeef 38 is bij voorkeur zodanig verstelbaar, dat de bedienaar de duidelijkst mogelijke uitgangs-golfvorm kan bereiken. De uitgang van de keerzeef 38 is door een videoversterker 37 met een brede band gekoppeld met de vertikale 35 ingangsaaisLuitklem van de oscilloscoop met kathodestraalbuis, waarmee 800 2 9 35 f 9 de keten wordt gebruikt.Figure 5 shows a block diagram of the supersonic burst detector and associated circuitry. A transducer 31 of the burst detector 40 is closely coupled to the test piece 30 by using a contact medium 29. The transducer 31 of the burst detector 40 and the transducer 28 of the contact detector terminal 27 are preferably physically adjacent to each other in a probe. Similar to the case of the contact sensing terminal 27, a piece of damping material 39 is also mounted on the back of the transducer 31 of the burst detector 40. The output of the transducer 31 is through a high frequency amplifier 32, through a damper 33 and through a second high frequency amplifier 34 conducted to the input of the detector 35. The waveforms at the various points 25 along this circuit are shown in the diagram of Fig. 5. The detector 35 may be optionally constituted by a half-wave rectifier or a full-wave rectifier. The output waveforms of the detector 35 are indicated for both types of rectifiers. The sieves 36 and 38 are coupled to the output of the detector 35. The sieve 38 30 is a reverse sieve, which reduces the high frequency components in the output of the detector 35. The return screen 38 is preferably adjustable so that the operator can achieve the clearest possible output waveform. The output of the reverse screen 38 is coupled by a wide-band video amplifier 37 to the vertical input channel terminal of the cathode ray tube oscilloscope, using the circuit.

Het is duidelijk, dat veranderingen en verbeteringen kunnen worden aangebracht zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.It is clear that changes and improvements can be made without departing from the scope of the invention.

800 2 9 35800 2 9 35

Claims

1. A method of measuring the thickness of different layers of a layered metal part, characterized by the steps of providing a source of supersonic wave pulses at a location at a first surface of the metal part, further producing electrical signals in response to supersonic waves, reflected from a second surface of the metal part, displaying a graphic representation of the electrical signals on an oscilloscope, and performing measurements on the graphic representation to determine the location of an interface between two layers of the metal part with respect to at least one of the surfaces.

2. A method of measuring the thickness of several layers of a laminated metal part, characterized by the steps of providing a wide band, large damping contact terminal, and a supersonic wave burst detector having a wide band reinforcing means, in one location at one surface of the metal part, further coupling the burst detector to an oscilloscope, provided with an infinitely adjustable time-20 scale, maintaining a displayed pulse width at zero level and rejecting signals produced by the burst detector and increasing the voltage thereof so that an intermediate plane echo on the oscilloscope can be seen between first and second layers of the metal part, increasing the pulse width so that the intermediate plane echo increases in amplitude along with a noise echo, and increasing rejection to thereby remove the noise echo from the interleave echo, making it like a suction ivere waveform is displayed.

3. Apparatus for measuring thicknesses of several layers of a laminated metal part, characterized by a wide band contact sensing terminal with a high deraping action, further by a supersonic wave burst means, by a broad band amplifier means for amplifying signals produced by the burst detection means, by a reverse screen coupled to the amplifier means, and by a cathode ray tube oscilloscope, 800 2 9 35 N • w mm, one input of which is connected to the burst detection means.

4. Device as claimed in claim 3, characterized by pulse generating means coupled to the contact terminal connection terminal, which pulse generating means comprise a first resistor and an intermittently operated electronic switch, connected between terminal windows of a DC voltage source, further comprising a capacitor a first terminal, coupled to a junction between the first resistor and the switch, an adjustable resistor and a second resistor, connected in series and coupled between a second capacitor terminal and a DC source ground terminal, and an inductor a first terminal coupled to the second capacitor terminal, and a second terminal coupled to the ground terminal, the first choke terminal coupled to an input terminal of the contact terminal.

Device as claimed in claim 3 or 4, characterized by a detector coupled to an output of the broadband amplifier means, the return screen being coupled to an output of the detector.

6. Method substantially as described in the description and shown in the drawing.

7. Device substantially as described in the description and shown in the drawing. 800 2 9 35