SE456531B

SE456531B - Rotating indicator for dimensional measurement

Info

Publication number: SE456531B
Application number: SE8503894A
Authority: SE
Inventors: Bengt Hjalmar Tornblom
Original assignee: Bengt Hjalmar Tornblom
Priority date: 1985-08-21
Filing date: 1985-08-21
Publication date: 1988-10-10
Also published as: SE8503894L; SE8503894D0

Abstract

A measurement and/or control device is used (2), in company with a coil indicator (7), a stator (3) in the form of a water-cooled base, a coil arrangement for signal transmission (11,12), and a drive arrangement in the form of a V-belt (18) or turbine wheel. Eddy-curents are used in the measuring and control process, with the movement of the indicator (7) relative to the test object (1) considered as being composed of at least two superimposed movements relative to each other, of different speeds and movement patterns. The indicator is positioned eccentrically in or on the rotor (4) which rotates, wholly or partially, around a centre point (26), and may move in a plane to a great extent parallel with the surface of the test object or a part. The signal transmitter comprises at least one stator winding (11) and at least one rotor winding (12), the latter rotating relatively to the former. The indicator (7) is directly or indirectly connected to the rotor winding.

Description

456 531 ' så som beskrivs i det följande omnämnda patenthandlingar. Uppfinningen som användes för mätning och/eller kontroll t ex provning av provobjekt med avseende på storhet eller kombination av storheter kan med fördel användas på såväl plana som buktiga, t ex runda, ytor liksom på kallt och varmt material. 456 531 ' as described in the following patent documents. The invention as was used for measurement and / or control, eg testing of test objects with with respect to quantity or combination of quantities can be used to advantage on both flat and curved, eg round, surfaces as well as on cold and hot material.

Med provobjekt avses t ex stränggjutna ämnen, tråd, stång, profiler, plåt, rör med mera.Sample objects refer to, for example, extruded blanks, wire, rods, profiles, sheet metal, pipes and more.

I begreppet storhet kan t ex innefattas ytspricka, ämneskant, sprickans läge, sprickans storlek, sprickans orientering, form med mera. Storhet är med andra ord ett vittomspännande begrepp, som kan innnefatta mycket.The concept of size may, for example, include surface crack, blank edge, crack location, crack size, crack orientation, shape and more. Greatness is in other words, a wide-ranging concept, which can include much.

Målsättningen med föreliggande uppfinning har varit följande - enkel mekanik och givarspole, dvs små dimensioner och lätt - ingen elektronik i anslutning till givarspolen om så är möjligt - beröringsfri signalöverföring, dvs inga slëpringar och dylikt - möjlighet till att använda flera bärfrekvenser - stor avsökningskapacitet per tidsenhet - enkel och slitstark kylmediaöverföring - möjlighet till att även avsöka buktiga t ex runda ytor.The object of the present invention has been as follows - simple mechanics and sensor coil, ie small dimensions and light - no electronics connected to the sensor coil if possible - non-contact signal transmission, ie no slip rings and the like possibility to use several carrier frequencies - large scanning capacity per unit of time - simple and durable refrigerant transfer - ability to also scan curved eg round surfaces.

Genom den speciella utformningen har dessa punkter kunnat kombineras och infrias samtidigt som givararrangemanget blir både enkelt och billigt jämfört med konventionella lösningar.Due to the special design, these points have been able to be combined and is fulfilled at the same time as the donor arrangement becomes both simple and cheap compared to conventional solutions.

Tillämpningsområden av speciellt intresse för uppfinningen är varmprovning av stränggjutna ämnen typ slabs, blooms och billets liksom rund stång och dylikt. Uppfinningen kan därför ses som ett viktigt komplement till de svenska patentansökningarna 7507857-6, 78133Ä4-U, 8302738-3 och 8UO0861~4 samt utläggningsskrifterna 8500065-1, 8206678-8 och 8400698-O.Areas of application of particular interest to the invention are heat testing of extruded materials such as slabs, blooms and billets as well as round rods and such. The invention can therefore be seen as an important complement to those Swedish patent applications 7507857-6, 78133Ä4-U, 8302738-3 and 8UO0861 ~ 4 and the disclosures 8500065-1, 8206678-8 and 8400698-O.

Uppfinningen bygger bland annat på att givaren/givarspolen skall ha en relativrörelse gentemot provobjektet, t ex rotera eller oscillera. En orsak till detta är att man är tvingad i vissa tillämpningar att snabbt avsöka en stor del av provobjektets yta per tidsenhet, vilket en icke roterande givare kan ha svårt att hinna med. En annan orsak kan t ex vara att man vill hinna med att korsa eventuella.sprickor mer än en gång för 456 531 att säkert kunna detektera sprickan och eventuellt även bestämma sprickans läge och orientering. På grund av att arrangemanget enligt figur 1 har en rörelse relativt provobjektet, t ex på grund av ämnets rörelse i längsled, och givaren 7 roterar kan detta ses som två relativt varandra överlagrade rörelser av olika hastighet och rörelsemönster.The invention is based, among other things, on the sensor / sensor coil having one relative motion towards the test object, eg rotate or oscillate. One The reason for this is that one is forced in some applications to fast scan a large part of the sample object's area per unit of time, which one does not rotary sensors can be difficult to catch up with. Another reason may be, for example that you want to have time to cross any.cracks more than once before 456 531 to be able to safely detect the crack and possibly also determine the crack location and orientation. Due to the fact that the arrangement according to figure 1 has a movement relative to the test object, for example due to the longitudinal movement of the substance, and the sensor 7 rotates, this can be seen as two relatively superimposed movements of different speeds and movement patterns.

Ett exempel på hur föreliggande uppfinning kan utformas framgår av följ- ande, som refererar till figurerna 1 och 2. Figurerna som är ritade som tvärsnitt är av principiell natur. Provobjektet 1 kan vara en billetsträng över vilken rotorn 4, 5 roterar. Rotorn består av en rotoraxel 5 på vilken en rund tallrik H är monterad. Rotorn är lagrad via kullagren 29 i statorn 3. I rotortallriken Ä är givare 7, bestående av en ytgivarspole, monterad excentriskt relativt rotorns centrumlinje 26. På rotoraxeln 5 är en ferrittoroid 13 monterad och utanpå toroiden är en rotorlindning 12 rota- tionssymmetriskt lindad. Inuti statorn är en statorlindning 11 rotations- symmetriskt lindad på/i en bobin 23. Genom att rotorlindningen är placerad symmetriskt inuti statorlindningen och luftgapet dem emellan litet samt att rotorlindningen är lindad på ferritkärnan 13 blir den induktiva kopp- lingen mellan lindningarna stabil och bra även vid rotation av rotorn. På grund av lindningarnas placering kring den klena och kylda rotoraxeln i kombination med ferrittoroiden, kan signalöverföringen göras förhållande- vis liten, varigenom glapp, förluster och störkapacitanser kan minimeras, vilket i sin tur är mycket viktigt för funktionen, speciellt vid de till- lämpningar som kräver höga bärfrekvenser. Över rotorlindningen är givar- spolen 7 ansluten via de streckmarkerade signalledarna ZU. Statorlind- ningen är ansluten till mät- och/eller kontrollanordningen 2.An example of how the present invention may be embodied will be apparent from the following referring to Figures 1 and 2. The figures drawn as cross section is of a principled nature. The sample object 1 can be a ticket string over which the rotor 4, 5 rotates. The rotor consists of a rotor shaft 5 on which a round plate H is mounted. The rotor is mounted via the ball bearings 29 in the stator Sensor 7, consisting of a surface sensor coil, is mounted in the rotor plate Ä eccentrically relative to the center line 26 of the rotor. On the rotor shaft 5 is one ferrite toroid 13 is mounted and on the outside of the toroid a rotor winding 12 is rotated. symmetrically wound. Inside the stator, a stator winding 11 is rotationally symmetrically wound on / in a bobbin 23. By placing the rotor winding symmetrically inside the stator winding and the air gap between them small as well that the rotor winding is wound on the ferrite core 13, the inductive copper the winding between the windings is stable and good even when the rotor is rotating. On due to the location of the windings around the lean and cooled rotor shaft in combination with the ferrite toroid, the signal transmission can be small, so that play, losses and interference capacities can be minimized, which in turn is very important for the function, especially in the applications that require high carrier frequencies. Above the rotor winding, the sensor coil 7 connected via the dashed signal conductors ZU. Statorlind- is connected to the measuring and / or control device 2.

De smà mekaniska dimensionerna möjliggör även att precisionen i sin helhet kan öka t ex genom att små kullager kan användas med åtföljande små lager- glapp och dylikt. Detta är mycket viktigt då annars signalöverföringen ej skulle vara stabil på grund av t ex varierande kopplingsgrad mellan rotor- och statorlindning.The small mechanical dimensions also allow the precision in its entirety can increase, for example, by allowing small ball bearings to be used with accompanying small bearings. gaps and the like. This is very important as otherwise the signal transmission will not would be stable due to, for example, varying degree of coupling between and stator winding.

Det bör även betonas att det givetvis är möjligt att bygga ut anordningen enligt figur 1 så den t ex innefattar flera givare 7, t ex diametralt pla- cerade ur mekanisk balanseringssynpunkt. Lämpligen använder man härvid en signalöverföring per givarspole. För att förenkla anordningen är det bra om givarspolen 7 kan bestå av endast en lindning, som då i princip tjänst- gör som både primär- och sekundärlindning, till skillnad från konventio- 456 531* nella givare med separata primär- och sekundärlindningar. I figur 1 består alltså givaren 7 endast av en enkel spole vilken då givetvis endast kräver en signalöverföring innehållande en rotor- och en statorlindning. Enklare och renare är svårt att tänka sig.It should also be emphasized that it is of course possible to expand the device according to Figure 1 so that it e.g. comprises several sensors 7, e.g. diametrically plated from a mechanical balancing point of view. It is convenient to use one signal transmission per sensor coil. To simplify the device, it is good if the sensor coil 7 can consist of only one winding, which then in principle serves does both primary and secondary winding, unlike conventional 456 531 * nella sensors with separate primary and secondary windings. In Figure 1 consists thus the sensor 7 only of a simple coil which then of course only requires a signal transmission containing a rotor and a stator winding. Easier and cleaner is hard to imagine.

Variationer i givarens impedans, t ex från sprickan 10 härrörande impe- dansvariationer, transformeras över från rotorlindningen 12 till stator- lindningen ll varigenom sprickan kan detekteras direkt eller indirekt som funktion av statorlindningens impedans och/eller impedansvariation inkl påverkan från rotorlindning, givare och provobjekt. Ett enkelt sätt att mäta dessa impedansvariationer kan ske genom att mata statorlindningen med konstant växelström t ex från en konstantströmgenerator (i t ex mätenheten 2) varigenom impedansen eller dess variation kan mätas och/eller detekte- ras som en spänning eller spänningsvariation över statorlindningen.Variations in the impedance of the sensor, for example from the impedance 10 of the crack 10 dance variations, are transformed over from the rotor winding 12 to the stator the winding ll whereby the crack can be detected directly or indirectly as function of the stator winding impedance and / or impedance variation incl impact from rotor winding, sensors and test objects. An easy way to measuring these impedance variations can be done by feeding the stator winding with constant alternating current eg from a constant current generator (in eg the measuring unit 2) whereby the impedance or its variation can be measured and / or detected race as a voltage or voltage variation across the stator winding.

Som ett alternativ till detta förfaringssätt kan man använda konstant spänningsmatning, varvid man i stället mäter strömmen eller dess varia- tion i statorlindningen, vilket kan vara något svårare att realisera. Som framgår kan signalöverföringen inkl den enkla givarspolen betraktas som en dubbelriktad signalöverföring där energi tillförs givaren inkl provobjekt i ena riktningen, medan signalinformationen härrörande från storheten (t ex sprickan) överförs i andra riktningen som en impedans eller impe- dansvariation. För att denna dubbelriktade signalöverföring skall vara effektiv krävs ofta en impedansangassning mellan givare och signalöver- föring då annars signalerna kan dämpas. Man bör vara observant på att upp- finningen i sin enklaste form helt saknar elektronik, med andra ord giva- ren är "passiv" vilket gör den mycket robust och tillförlitlig.As an alternative to this procedure, one can use constant voltage supply, measuring instead the current or its variation tion in the stator winding, which may be somewhat more difficult to realize. As As can be seen, the signal transmission including the simple sensor coil can be considered as one bidirectional signal transmission where energy is supplied to the sensor including sample objects in one direction, while the signal information originating from the quantity (eg the crack) is transmitted in the other direction as an impedance or impedance dance variation. For this bidirectional signal transmission to be effective, an impedance matching between sensor and signal transmission is often required. otherwise the signals can be attenuated. One should be observant of the invention in its simplest form completely lacks electronics, in other words clean is "passive" which makes it very robust and reliable.

Genom att rotera rotorn t ex med hjälp av motor och kilrep 18 kommer giva- ren 7 att röra sig i cirkulära banor eller liknande över provobjektet 1.By rotating the rotor, for example by means of a motor and V-rope 18, the reindeer 7 to move in circular paths or the like over the test object 1.

Varvtalet kan t ex vara 50 varv/sekund.The speed can, for example, be 50 rpm.

Vid virvelströmsprovning är det fördelaktigt om avståndet mellan givaren och provobjektets yta (lift-off) ej varierar under mätningen. Av denna orsak bör anordningens centrumlinje 26 vara vinkelrät mot provobjektets yta så att givaren rör sig i plan parallellt med provobjektets yta, vilket kan ombesörjas via automatik styrd av signaler erhållna direkt eller in- direkt från givaren 7 eller kontrollanordningen 2 och synkroniserad med givarens varvtal/rotation. I praktiken har det dock visat sig vara svårt 456 531 att hålla centrumlinjen helt vinkelrät mot provobjektet vilket då resulte- rar i att man erhåller en störande s k lift-off-signal från givaren, i stort följande lift-off-avståndet. Frekvensen på denna störsignal beror då i huvudsak på/av rotationsvarvtalet, dvs ett varv motsvarar cirka en period hos den störande signalen.In eddy current testing, it is advantageous about the distance between the sensor and the surface of the test object (lift-off) does not vary during the measurement. Of this cause, the centerline 26 of the device should be perpendicular to that of the specimen surface so that the sensor moves in a plane parallel to the surface of the test object, which can be provided via automatic control of signals received directly or directly from the sensor 7 or the control device 2 and synchronized with sensor speed / rotation. In practice, however, it has proved difficult 456 531 to keep the center line completely perpendicular to the test object, which then results in in that one obtains a disturbing so-called lift-off signal from the sensor, i large following lift-off distance. The frequency of this interference signal then depends mainly on / off the rotational speed, ie one revolution corresponds to approximately one period of the interfering signal.

Nar givaren korsar sprickan 10 erhålles en signal (t ex en halv eller hel sinusperiod eller liknande) från givaren under den tid givarlindningen 7 passerar sprickan, dvs ju mindre givarradie r ju högre frekvensinnehåll i den från felet härrörande signalen. Gör man därför givarradien r liten i förhållande till givarbanans radie R blir förhållandet mellan givarsigna- lens frekvensinnehàll (härrörande från sprickan) och störsignalens frek- vensinnehåll (härrörande från lift-off-variationen) stor, vilket medför att möjligheterna att filtrera bort den störande signalen ökar dramatiskt.When the sensor crosses the crack 10, a signal is obtained (eg half or full sine period or the like) from the sensor during the time the sensor winding 7 passes the crack, ie the smaller the sensor radius is the higher the frequency content in the signal resulting from the error. Therefore, make the sensor radius r small in in relation to the radius R of the sensor path, the ratio between the sensor signal the frequency content of the lens (originating from the crack) and the frequency of the interference signal vein content (derived from the lift-off variation) large, which results that the possibilities of filtering out the interfering signal increase dramatically.

Av detta framgår att det är fördelaktigt att göra förhållandet R/r stort, t ex R/r > 2 eller ändå bättre R/r > 5. Med ett stort R följer samtidigt att man kan avsöka en stor yta per tidsenhet förutsatt att rotationsvarv- talet kan väljas relativt stort, vilket inte är något hinder när släp- ringar saknas.From this it appears that it is advantageous to make the ratio R / r large, eg R / r> 2 or even better R / r> 5. With a large R follows at the same time that one can scan a large area per unit time provided that the rotational speed the number can be chosen relatively large, which is not an obstacle when rings are missing.

Vid de tillämpningar där provobjektet är varmt kan det vara nödvändigt att kyla anordningen t ex med ett vattenflöde. Som exempel kan kylningen utföras så som framgår av figur 1, där centrifugalkraften bidrar till att upprätthålla flödet samtidigt som i stort alla utsatta delar kyls på ett enkelt sätt. Via nippeln 17 ansluts vattenflödet som sedan via kanal 21 i packningen lü leds över till den roterande rotoraxelns ände och via kana- len 6 i rotoraxeln vidare till kanalen 22 i rotortallriken, för att där- efter via röret 19 ledas igenom centrum på givarlindningen 7. Därefter passerar vattnet ut mellan den keramiska brickan 8 och givarlindningens undersida så att en vattensgalt 9 erhålles och som effektivt skärmar av givaren från vârmestralningen fràn provobjektet. Därefter slungas vattnet ut i kanalen 28 och vidare ut igenom sugledaren/uppsamlaren 20 i den om- slutande kapslingen eller höljet. På detta sätt kyls packning, kullager, rotoraxel, rotortallrik och givarlindning enkelt och effektivt samtidigt som den inre kullagerringen kyls så inga spänningar uppstår i lagret.In those applications where the test object is hot, it may be necessary to cool the device, for example with a water flow. As an example, the cooling can performed as shown in Figure 1, where the centrifugal force contributes to maintain the flow while cooling virtually all exposed parts on one easy way. Via the nipple 17 the water flow is connected which then via channel 21 in the gasket is transferred to the end of the rotating rotor shaft and via the 6 in the rotor shaft further to the channel 22 in the rotor plate, to after via the tube 19 is passed through the center of the sensor winding 7. Then the water passes out between the ceramic washer 8 and the sensor winding underside so that a water boar 9 is obtained and which effectively screens off the sensor from the heat radiation from the test object. Then the water is thrown away out into the channel 28 and further out through the suction conductor / collector 20 in the closing the housing or housing. In this way gasket, ball bearings, rotor shaft, rotor plate and sensor winding easily and efficiently at the same time as the inner ball bearing ring cools so no stresses arise in the bearing.

Packningen IH som tätar mot höljet 16 är anbringad nära centrum 26 av rotoraxeln 5 där periferihastigheten är låg, varför förslitningen blir låg och tätningen god. Genom att förspänna packningen med en fjäder 15 sam- tidigt som statorhuset inkl lager läggs under övertryck via luftnippeln 27 456 531 förhindras att vatten tränger in i kullager med mera. Uppfinningen inne- fattar även de fall då extra rör/kanal för eventuellt returflöde placeras i rotoraxeln 5 eller kanalen 6.The gasket 1H which seals against the housing 16 is applied near the center 26 of the rotor shaft 5 where the peripheral speed is low, so that the wear becomes low and the seal good. By biasing the gasket with a spring 15 together early as the stator housing incl bearing is placed under overpressure via the air nipple 27 456 531 water is prevented from penetrating ball bearings and more. The invention also includes cases where extra pipes / ducts for any return flow are placed in the rotor shaft 5 or the channel 6.

I praktiken är det vid vissa tillämpningar nödvändigt att placera anord- ningen, dvs hela den roterande givaren, i olika lagen t ex upp och ned på ämnets undersida, vilket ökar kravet på ett effektivt kylmediaflöde. Av figur 1 framgår därför att kanalen 6 i rotoraxeln är försedd med gggggg eller dylikt varigenom rotationen i kombination med gängorna bidrar till att trycka fram vattenflödet, med andra ord en förenklad och billig “skruvpump". Ett sätt att ytterligare förbättra vattenflödet är att göra t ex kanalen 6 kgnisk så att centrifugalkraften får vattnet att söka sig nedåt i kanalen, dvs åt det håll kanalens diameter ökar.In practice, in certain applications it is necessary to place devices the whole rotating sensor, in different layers, for example up and down on the underside of the substance, which increases the requirement for an efficient refrigerant flow. Of Figure 1 shows that the channel 6 in the rotor shaft is provided with gggggg or the like whereby the rotation in combination with the threads contributes to to push the water flow, in other words a simplified and cheap “Screw pump.” One way to further improve water flow is to do eg the channel 6 kgnisk so that the centrifugal force makes the water seek downwards in the channel, ie in the direction in which the diameter of the channel increases.

Uppfinningen innefattar även följande utförandeformer: - Provning av t ex runt material så som visas principiellt i figur 2.The invention also includes the following embodiments: Testing of eg round material as shown in principle in figure 2.

Provobjektet består här t ex av ett runt ämne. Rotortallriken Ä är till- verkad av flexibelt material t ex polyuretanskiva, som under rotationen tvingas ned mot provobjektets yta av stödlagren 30. Härvid kommer giva- ren 7 även i detta fall att röra sig i plan parallellt med den buktiga provytan/ämnesytan.The test object here consists, for example, of a round substance. The rotor plate Ä is made of flexible material such as polyurethane board, as during the rotation forced down against the surface of the test object by the support bearings 30. In this case, the pure 7 also in this case to move in plane parallel to the curved one the sample surface / blank surface.

- Vid provning av rör invändigt t ex varma ämnesrör, då givaren 7 place- ras så att den är riktad ut mot rotortallrikens periferi. Hela anord- ningen, dvs den roterande givaren inkl drivanordning kan sedan föras in i röret som skall provas med hjälp av t ex en vattenkyld axel. varvid givaren 7 under rotationen avsöker rörets innervägg i en spiralliknande bana.- When testing pipes internally, eg hot blank pipes, when the sensor 7 race so that it is directed towards the periphery of the rotor plate. The whole device ie the rotating sensor incl. drive device can then be inserted in the pipe to be tested by means of, for example, a water-cooled shaft. whereby the sensor 7 during the rotation scans the inner wall of the tube in a spiral-like path.

- När arrangemanget enligt figur 2 rör sig. helt eller delvis, runt prov- objektet t ex runt provobjektets periferi.- When the arrangement according to figure 2 moves. in whole or in part, around the the object, for example, around the periphery of the test object.

- När provobjektet, helt eller delvis, omsluts av anordningen t ex när provobjektet utgörs av varm tråd som passerar igenom rotorn t ex igenom .rotoraxeln.- When the test object, in whole or in part, is enclosed by the device, for example when the test object consists of hot wire that passes through the rotor, for example through .rotoraxeln.

Det bör påpekas att såväl rotor som stator kan innefatta både enkla och mer komplicerade utförandeformer och arrangemang. I vissa fall är det 456 531 lämpligt, t ex ur mätteknisk synpunkt, att hålla rotorns potential på noll. Ett enkelt sätt att utföra detta är att låta en i statorn 3 an- bringad s k kolborste ligga an mot rotoraxeln 5. Uppfinningen utesluter med andra ord ej användandet av t ex släpríngar och dylikt för t ex denna typ av underordnade funktioner. För att ernå bättre impedansanpassning kan det vara lämpligt att avstämma t ex givarspolen 7 och/eller rotorlind~ ningen med kondensatorer C, t ex till någon av bärfrekvenserna. Givarspo- len 7 kan vara av absolut och/eller differentiell natur.It should be noted that both rotor and stator can include both simple and more complicated embodiments and arrangements. In some cases it is 456 531 appropriate, eg from a metrological point of view, to keep the potential of the rotor on zero. An easy way to do this is to let one in the stator 3 use brought so-called carbon brush abut against the rotor shaft 5. The invention excludes in other words not the use of eg slip rings and the like for e.g. this type of child functions. To achieve better impedance matching it may be appropriate to tune, for example, the sensor coil 7 and / or the rotor winding ~ with capacitors C, for example to one of the carrier frequencies. Givarspo- len 7 may be of an absolute and / or differential nature.

Ett användningsområde där uppfinningen kommer väl till sin rätt är sprick- detektering via flera bärfrekvenser, t ex wﬂ och mL så som beskrivs i angivna patentreferenshandlingar. Den enkla fåvarviga givarspolen 7 i kombination med den likaså enkla signalöverföringen gör uppfinningen mycket väl lämpad för detta ändamål. Ferrittoroiden 13 höjer induktansen och kopplingsgraden i signalöverföringen, vilket gör att t ex lindnings- varvtalet i lindningarna kan begränsas, vilket är betydelsefullt för t ex följsamheten frekvenserna emellan. Genom att via toroiden undvika små luftgap i signalöverföringens magnetflödesbanor blir kopplingen förhåll- andevis okänslig för lagerglapp som annars starkt skulle störa signalöver- föringen på grund av bland annat en varierande impedans i lindningarna.One area of use where the invention comes into its own is cracking. detection via several carrier frequencies, eg w ﬂ and mL as described in specified patent reference documents. The simple non-rotating sensor coil 7 in combination with the equally simple signal transmission makes the invention very well suited for this purpose. Ferrittoroid 13 increases the inductance and the degree of coupling in the signal transmission, which means that e.g. the speed in the windings can be limited, which is important for e.g. compliance between the frequencies. By avoiding small ones via the toroid air gap in the magnetic flux paths of the signal transmission, the coupling becomes mentally insensitive to stock gaps that would otherwise severely interfere with due to, among other things, a varying impedance in the windings.

Kombinationen av ett stort förhållande R/r och användandet av minst två bärfrekvenser ger uppfinningen unika möjligheter att undertrycka oönskade signaler härrörande från t ex lift-off, oscillationsmärken och dylikt sam- tidigt som avsökningskapaciteten kan göras stor. Ett enkelt sätt att mata givaren med två frekvenser är att som i t ex figur 3 låta strömmen Ik bestå av två på varandra överlagrade strömmar av olika frekvens varigenom statorlindningen ll endast behöver innehålla en lindning. Det är dock även möjligt att låta statorlindningen innehålla flera lindningar som t ex var för sig matas med sin frekvens. Antalet frekvenser och lindningar kan givetvis variera inom ramen för uppfinningen.The combination of a large R / R ratio and the use of at least two carrier frequencies give the invention unique opportunities to suppress unwanted signals originating from, for example, lift-off, oscillation marks and the like early as the scanning capacity can be made large. An easy way to feed the sensor with two frequencies is to, as in eg figure 3, let the current Ik consist of two superimposed currents of different frequency whereby the stator winding ll only need to contain one winding. However, it is also possible to let the stator winding contain several windings which, for example, were individually fed with its frequency. The number of frequencies and windings can of course vary within the scope of the invention.

Det är möjligt att förstärka impedansvariationerna i givaren genom att t ex belasta (i serie eller parallellt) rotorlindningen med en styrbar impedans, t ex med Røn i en bottnad FET-transistor, och låta givarspolen direkt eller indirekt styra den styrbara impedansen Z t ex Ron. Härigenom erhålls en förstärkt impedansvariation mätt via eller över statorlind- ningen ll. Figur 3 visar ett exempel på hur detta principiellt kan utfö- PBS . 456 531 I de fall hela den "roterande givaren" enligt figur 1 behöver intaga t ex olika positioner och rörelser. t ex för provning av flera sidor av ett ämne, kan t ex statorn förses med ett fäste för industrirobot, så att en industrirobot kan användas som givarmanipulator.It is possible to amplify the impedance variations in the sensor by eg load (in series or in parallel) the rotor winding with a steerable impedance, eg with Røn in a bottomed FET transistor, and let the sensor coil directly or indirectly control the controllable impedance Z eg Ron. Hereby an amplified impedance variation measured via or over the stator winding is obtained. ningen ll. Figure 3 shows an example of how this can in principle be carried out. PBS. 456 531 In those cases where the whole "rotating sensor" according to figure 1 needs to take e.g. different positions and movements. for example for testing several sides of one substance, for example, the stator can be provided with a bracket for an industrial robot, so that a industrial robot can be used as a sensor manipulator.

Om man förser den roterande givaren enligt figur 1 med någon form av lägesreferenssignal, som anger t ex rotorns vinkelläge relativt ett referensläge, går det enkelt att generera styrsignaler till industri- roboten/givarmanipulatorn, direkt eller indirekt, härrörande från den roterande ytgivarspolen 7. Härigenom kan givarmanipulatorn automatiskt styra/reglera det roterande givararrangemanget enligt figur 1. så att det intar ett läge som medger att givaren 7 rör sig i plan i stort parallellt med provobjektets yta eller del därav. En följd av detta är att givarmani- pulatorn även kan reglera eller kompensera bort t ex de lift-off-variatio- ner som förorsakas av provobjektets, t ex strängens, långsamma rörelser relativt den roterande givaren. Som framgår kan man med andra ord utnyttja den roterande givaren både för t ex sprickdetektering och som en två- eller tredimensionell lägesgivare på grund av rotationen.If the rotary sensor according to Figure 1 is provided with some form of position reference signal, which indicates, for example, the angular position of the rotor relative to one reference mode, it is easy to generate control signals for industrial the robot / sensor manipulator, directly or indirectly, derived from it rotating surface sensor coil 7. This allows the sensor manipulator to operate automatically control / regulate the rotating sensor arrangement according to figure 1. so that assumes a position which allows the sensor 7 to move in plane substantially parallel with the surface of the test object or part thereof. A consequence of this is that donor the calculator can also regulate or compensate for, for example, the lift-off variations. caused by the slow movements of the sample object, such as the string relative to the rotating sensor. As can be seen, in other words, you can use the rotary sensor both for, for example, crack detection and as a dual or three-dimensional position sensor due to the rotation.

Som funktion av lägesreferenssignal och den från storheten härrörande "givarsignalen" går det givetvis även att bestämma såväl storhetens läge som orientering på provobjektet. Lägesreferensgivaren kan t ex utgöras av en lysdiod i statorn och en mottagande fototransistor på rotorn.As a function of the position reference signal and that of the magnitude the "sensor signal" can of course also be determined as well as the position of the quantity as an orientation on the test object. The position reference sensor can, for example, consist of an LED in the stator and a receiving phototransistor on the rotor.

Genom att förse rotortallriken 4 med en optisk ytavsökare t ex i anslut- ning till ytgivaren 7 kan provobjektets yta mätas och/eller provas som funktion av från bägge givarna härrörande signaler genom att t ex kombi- nera dessa, vilket i vissa tillämpningar kan höja mätprestanda och till- förlitlighet.By providing the rotor plate 4 with an optical surface scanner, e.g. to the surface sensor 7, the surface of the test object can be measured and / or tested as function of signals originating from both sensors by e.g. these, which in some applications may increase measurement performance and reliability.

I de fall en begränsad elektronik (t ex lägesreferens-2 likväl måste pla- ceras på eller i rotorn, kan denna behöva spånningsförsörjning. Ett ele- gant sätt att generera detta är att utnyttja en gel av den via signalöver- föringen 11, 12 till rotorn överförda energin t ex genom att likrikta bär- frekvenssignalen, t ex via likriktare 33.In cases where a limited electronics (eg position reference-2 must nevertheless be ceras on or in the rotor, this may need a power supply. An ele- The best way to generate this is to use a gel of it via signal transmission. the transmission 11, 12 to the rotor transferred to the rotor, for example by rectifying the frequency signal, eg via rectifier 33.

När mer än en bärfrekvens/matningsfrekvens användes är det viktigt att påpeka att det ofta är fördelaktigt att ur mätsynpunkt mata signalöver- a.When more than one carrier / feed rate is used, it is important that point out that it is often advantageous from a measurement point of view to a.

Claims

456 531 with signals, for example currents, which are phase-synchronous relative to each other, otherwise the detection of the magnitude can become complicated. By eddy current technology is meant such technology as is described in the cited patent reference documents. The invention can be varied in many ways within the scope of the appended claims. PATENT REQUIREMENTS

Device for testing and / or measuring, eg detection, of test objects (1) eg hot extruded substances, with respect to at least one quantity and / or combination of quantities, eg surface crack (10), in or on the test object, comprising at least one stator (3), a rotor (H, 5), a sensor / sensor (7) placed eccentrically in or on the rotor, eg surface sensor coil, a signal transmission (11, 12), a drive device eg wedge rope (18), characterized in that the rotor or part thereof is flexible / malleable, for example articulated or flexible, so that thereby the sensor / sensor can move in whole or in part in a plane substantially parallel to the surface or part thereof of the test object .

Device according to the preceding claim, characterized in that the device, in whole or in part, is based on or uses eddy current technology.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the signal transmission comprises at least one stator winding (11) and at least one rotor winding (12).

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that at least one quantity or combination of quantities is measured and / or controlled, directly or indirectly, as a function of the impedance and / or impedance variation of the stator winding, including - effects arising from, for example, rotor winding, sensors, test objects and size.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that at least one signal transmission is supplied with current and / or voltage containing at least two different frequencies and / or frequency components. 10

Device according to one or more of the preceding claims. k ä n - n e t e c k n a d thereof. that at least one rotor winding is wound on the ferrite core, eg toroid (13).

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the insulator and / or semiconductor, for example a ceramic washer, is used as protection for the sensor (7).

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that at least one stator winding (11) is supplied with alternating current from a so-called constant current generator.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that at least one impedance (Z) loads on at least one rotor winding (12), and that the impedance is directly or indirectly controlled, for example regulated by the sensor (7) signals, for example, originating from the quantity (10).

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that. that the rotor (4) is wholly or partly made of polyurethane or the like.

ll. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the rotor (Ä) is controlled by means of support bearings (30) - m GH