NO142594B - Fremgangsmaate for syning av valseemner - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for syning av valseemner dvs. påvisning av grunne overflatesprekker eller feil i valseemnet, slik at disse kan indikeres og fjernes, f. eks. ved slipning på emnestadiet, slik at de ikke følger med emnet i den videre produksjonsprosess til ferdig produkt.

Det er kjent flere metoder for å detektere overflatefeil i valseemner.

En av disse er den såkalte spredefeltmetoden som er en magnetisk metode, og som i prinsipp går ut på at det frembringes et magnetfelt i valseemnet. Overflatefeil som for eksempel sprekker, kan være luft, slagg- eller oksyd-fylte og disse har da dårligere magnetisk ledningsevne enn stålet forøvrig. Man får derfor et kraftig magnetfelt på tvers av sprekkene, og dette økede magnetfelt over sprekkene utnyttes på forskjellige måter til å påvise overflatefeil.

Ifølge en av metodene tr kes et fluoriserende magnetisk pulver som i tørr eller oppslemmet tilstand fordeles over emnet. Pulveret samler seg ved spredefeltene (sprekkene) som blir godt synliggjort ved belysning av emnet med ultrafiolett lys. Sprekkene må så merkes manuelt. Metoden gir en god indikasjon av sprekkene, men den manuelle merking resulterer i begrenset kapasitet, og merkingen er også avhengig av operatørens dyktighet. Man har videre et miljøproblem i og med at pulveret drysses over emnet

like ved operatøren.

Ifølge en annen metode blir emnet magnetisert og påsprutet et magnetisk pulver som legger seg over og fester seg til sprekkene. Deretter blir hele emnet besprutet med fargestoff og et fikseringsmiddel som faller av på de steder hvor det er pulveransamlinger, slik at det dannes en form for et negativt feilbilde. Denne metode kan helautomatiseres, men har også sine svakheter idet besprutingen av fiksermiddel over hele emnet også er et miljøproblem som kommer i tillegg til forbruket av fiksermiddel.

Det er også kjent en metode hvor spredefeltene leses av ved å presse et magnetbånd ned mot valseemnet når dette ruller forbi, mens man leser av sprekkmønsteret på magnetbåndet. Denne informasjon brukes så for å merke sprekkene på emnet. Metoden og utstyret har imidlertid vist seg å være meget vedlikeholdskrevende f. eks. i et stålverksmiljø.

Man kjenner også metoder som anvender TV-kamera eller fotocelle

for utlesning av puleveransamlinger på feil, hvilket gjør det mulig å merke emnet automatisk.

Det er også kjent å anvende elektromagnetiske metoder, f. eks. den

såkalte hvirvelstrøms-metoden, hvor man bruker en liten spole som søker over emnet. Ved sprekkene forandres det magnetiske feltbildet og dette kan registreres elektrisk. Ved denne metode er man avhengig av å holde jevn avstand til emnet, og dette volder visse problemer på hjørnene av emnet.

Man kjenner også til en metode som anvender penetrering av flytende stoffer for detektering av sprekkene, hvor prinsippet er at en væske trenger inn i sprekkene, slik at disse blir gjort synlige. Også denne metode har vesentlige ulemper.

Oppfinneren har nå funnet at overflatefeil i valseemner kan detekteres

ved at emnet utsettes for høyfrekvens-oppvarming, hvorpå temperaturprofilen over emnet måles, f. eks. ved utlesning med et infrarødt kamera. Det er kjent at skarpe kanter og overflatefeil blir spesielt varme ved høy-frekvensindusering, og infrarød avbildning av temperaturen er likeledes kjent. Det raske infrarøde avbildningsutstyret som er kommet i bruk i de senere år, har imidlertid åpnet muligheten for å bruke en kombinasjon av disse to metoder for syning. De raske målemetodene er spesielt viktig i denne sammenheng, fordi man på grunn av metallenes gode varmelednings-evne må se på temperaturprofilen under induseringen eller umiddelbart etterpå.

Det er kjent fra U. S. patent nr. 3. 020. 745 at sprekker i sveisesømmer kan detekteres ved hjelp av høyfrekvensoppvarming av metallet med temperaturavlesning med infrarødt deteksjonsutstyr. Slik deteksjon med-fører et problem i og med at sveisene og områdene omkring har forholdsvis lav og ujevn emisjonsfaktor; de er delvis blanke. Fremgangsmåten ifølge patentet er derfor basert på at sveisene utstyres med et dekklag med en høy og uniform emisjonsfaktor. Ved valseemner er imidlertid ikke dette noe problem da emisjonsfaktoren er relativ høy og uniform. Det er derfor her ikke nødvendig med noe dekklag.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen detekteres sprekker og overflatefeil i valseemner ved at emnet oppvarmes på overflaten ved hjelp av høy-frekvensstrøm idet emnet bringes til å passere i sin lengderetning gjennom en høyfrekvens induksjons spole, idet den del av emnet som nettopp har forlatt spolen, blir, mens emnet passerer gjennom spolen, umiddelbart avsøkt ved hjelp av et i og for seg kjent infrarødt avlesningsutstyr for avlesning av temperaturfordelingen over emnet, hvilken temperatur-fordeling nedtegnes og fremkommer som et stripemønster som indikerer sprekker og overflatefeil i valsemnet. Ved at man således måler temperaturprofilen tvers over emnet langs en avsøkning, vil man finne en temperaturøkning i profilen ved sprekkene. Temperaturøkningene som gjentar seg fra avsøkning til avsøkning, vil når de sammenstilles, danne en temperaturrygg på langs av emnet som da markerer en sprekk i emnet. Temperaturprofilene danner således et stripemønster, idet en sprekk markeres ved at stripemønsteret gjentar seg fra stripe til stripe. Høyfrekvensspolen har en slik retning over emnet at den krysser over-flatesprekkenes retning, og valseemnet kjøres gjennom spolen med jevn hastighet. På grunn av høyfrekvensen blir bare det ytterste skikt av emnet hvor sprekkene befinner seg, oppvarmet. Sprekkene blir som nevnt noe varmere enn emnet forøvrig, og temperaturforskjellene må avleses innen 0,1 - 0, 3 sek. da de etter dette tidsrom er praktisk talt helt borte.

Det fremkomne stripemønster analyseres for å fastslå om det er en sprekk, og hvilken utstrekning den har. Analyseringen kan foregå automatisk i en signalbehandlingsenhet, f. eks. en rask mikroprosess. Her omformes temperatur signalet fra analog til digital form og temperaturinformasj onen fra avsøkning til avsøkning sammenkobles slik at topper som befinner seg i en posisjon innen en avsøkning oeså finnes igjen i flere etterfølgende avsøkninger, og forårsaker at signalbehandlingsenheten gir utgangssignal om at en sprekk er detektert. Dette utgangssignal kan da brukes til å merke sprekken ved å styre ut merkedyser, eller gå som slipeordre til en eventuell automatisk slipemaskin.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen medfører flere fordeler. Det mekaniske utstyr blir enkelt da valseemnet kan passere induksjons spolen på en rulle-bane uten å løftes fra denne. Sprekkene kan merkes automatisk, idet man etter å ha detektert sprekkene, kan bruke informasjon til å styre en merke-utrustning. Man har også som nevnt mulighet for en full automatisering av den etterfølgende slipeoperasjon som fjerner sprekkene. Metoden skaper ikke noe nytt miljøproblem. Videre kan man også ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen også behandle umagnetisk og umagnetiserbart materiale.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte ved deteksjon av sprekker og overflatefeil i valseemner hvor emnet oppvarmes på overflaten ved hjelp av høyfrekvens-strøm, karakterisert ved at emnet bringes til å passere i sin lengderetning gjennom en høyfrekvens induksjons spole, idet den del av emnet som nettopp har forlatt spolen, blir, mens emnet passerer gjennom spolen, umiddelbart avsøkt ved hjelp av i og for seg kjent avlesningsutstyr for avlesing av temperaturfordelingen over emnet, hvilken temperatur-fordeling nedtegnes og fremkommer som et stripemønster som indikerer sprekker og overflatefeil i valseemnet.

2. F remgangsmåte som i kr avl, karakterisert ved at temperaturfordelingen som den fremkommer på stripemønsteret over-føres til en signalbehandlingsenhet som gir styre signaler for merking av sprekkene og/eller slipeutstyr for fjerning av sprekkene.