TR201807225T4 - İmpuls manyetizasyonu ile endüksiyon akımı testi için metot ve cihaz. - Google Patents

Abstract

Mevcut buluş, test cismine doğru dönük olan bilezik kollarına sahip olan U şekilli ya da V şekilli bir bileziğe ve histeriz eğrisinden geçen test cisminin periyodik olarak manyetikliğinin değiştirilmesi için bir periyodik bipolar elektrik ikaz sinyali ile beslenmiş olan ve bilezik kolları arasında yerleştirilmiş olan, bir manyetik dalgalı akım alanını üreten ve test cisminin elektromanyetik özelliklerini algılamaya uygun olan bir endüksiyon bobini test sondasına sahip olan en azından bir bobin sargısına sahip olan bir elektro mıknatısa sahip olan ferromanyetik materyalden bir test cisminin arızasız elektromanyetik testi için bir metot ve bir cihaz ile ilgili olup, içerisinde elektromıknatısların ikaz sinyali impulslanmıştır.

Description

TARIFNAME IMPULS MANYETIZASYONU iLE ENDUKSIYON AKIMI TESTI içiN METOT VE Mevcut bulus, test cismine dogru dönük olan bilezik kollarina sahip olan U sekilli ya da V sekilli bir bilezige ve histeriz egrisinden geçen test cisminin periyodik olarak manyetikliginin degistirilmesi için bir periyodik bipolar elektrik ikaz sinyali ile beslenmis olan ve bilezik kollari arasinda yerlestirilmis olan, bir manyetik dalgali akim alanini üreten ve test cisminin elektromanyetik özelliklerini algilamaya uygun olan bir endüksiyon bobini test sondasina sahip olan en azindan bir bobin sargisina sahip olan bir elektro miknatisa sahip olan ferromanyetik materyalden bir test cisminin arizasiz elektromanyetik testi için bir metot ve bir cihaz ile ilgili olup, içerisinde elektromiknatislarin ikaz sinyali impulslanmistir.

Bu türden bir metot ve cihaz DE 30 37 932 C2 sayili belgeden bilinmektedir.

Elektromiknatis burada alternatif akim ile beslenmistir. Histerizden geçen frekans 103 '1'den azdir. Endüksiyon akimi frekansi buna uygun hale getirilmistir ve 5 x 104 ila 106 3'1 arasindadir. arasinda bir frekans ile geçilmesi için bir bipolar sebeke cihazindan testere disli sekilli akimla beslenir. Endüksiyon akimi ölçüm frekansi esas olarak daha yüksektir.

Endüksiyon akimi ölçüm frekansinin ayarinin degistirilmesi suretiyle yalnizca test cisminin sertligi hakkinda degil, ayni zamanda da test cisminin sertlestirilmis örtü tabakasinin de ne kadar olduguna dair ifadelerde de bulunulabilir. sinüs egrisi olarak tanimlanmistir. Elektromiknatisin empedansina bagli olarak 10 ile 2,4 x 104 S'lilik manyetiklestirme degisim frekanslari ortaya çikar. metodu ile ilgilidir. Elektrik iletken, genel olarak ferromanyetik olmayan materyalden bir test cismi üzerine bir serit manyetik bant yerlestirilir. Bir indüktör ile endüksiyon akimlari test cismi içinde indükte edilir. Endüksiyon akimi akisini etkileyen arizalar en genis anlamda manyetik bant üzerinde çizimler vasitasi ile algilanir. isletilebilir. Bunun sebebi de enerji tasarrufu ve asiri isinmanin önlenmesidir.

Dikdörtgen pulslarin yarim periyodu (t2) 0, 1 ila 0,4 mikrosaniyedir. Puls takip frekansi US 6 037 768 A sayili belge, dikdörtgen gerilim ile beslenen bir mobil endüksiyon akimi test cihazi ile ilgilidir.

EP 1 116 952 A2 sayili belgede, bant proses dogrularindan ya da silindir cihazlarindan geçis içerisinde metal bantlarin temassiz kontrolü için manyetik alan sensörlerinin kullanimi tarif edilmistir.

Mevcut bulusun amaci, ferromanyetik materyalden bir test cisminin bozulmadan sertlik testinin etkinliginin iyilestirilmesi, testin parametre spektrumunun genisletilmesi ve testin bir kendi kendini denetlemesinin açilmasi - bunlarin tümünün de azaltilmis enerji ihtiyacinda uygulanmasi mobil teste özel bir önem tasir.

Islem açisindan bu amaca bulusa göre, elektromiknatisin ikaz sinyalinin bir periyodik siradan tekrarlanan bipolar, dikdörtgen impulstan olusmasi, bunun impuls süresinin de (ti) impuls sirasinin periyod süresine (tr) karsi daha küçük olmasi, böylece de test derecesinin (ti / tr) 0,2!den daha az olmasi ile ulasilir.

Cihaz açisindan amaca bulusa göre, elektromiknatisin ikaz sinyalini bir periyodik siradan tekrarlanan bipolar, dikdörtgen impulstan olusan olarak üreten, bunun impuls süresinin de (ti) impuls sirasinin periyot süresine (tr) göre daha küçük oldugu, böylece de algilama derecesinin (ti / tr) 0,2'den daha az oldugu bir FET tam köprü devresi vasitasi ile ulasilir.

Kisa impuls süresi (ti) sayesinde impuls manyetiklestirmeye sahip olan bulusa uygun endüksiyon akimi testinin enerji ihtiyaci azdir. Ikaz sinyali impulslarin arasinda sifir potansiyelinin üzerinde uzun araliklara sahiptir. Bu araliklarin içinde ilave test ve kontrol ölçümleri, örnegin test cismine olan ölçüm mesafesinin test aparatlarinin bir kendi kendini izlemesi açisindan kontrol etmek için uygulanabilir.

Bir U sekilli ya da V sekilli bilezige sahip olan bir elektromiknatis, manyetik alanin bilezik kollarina konsantre olmasi ve yaklasik olarak manyetik alansiz alan içerisinde endüksiyon akimi test sondasinin ortada bilezik kollarinin arasinda konumlandirilabilmesi için kullanilir. Bir ayarlama endüksiyon akimi test sondasinin bosta çalisma sinyali ile meydana gelebilir. Bu özelligi sunmayan baska yapi türünden elektromiknatislar, örnegin halka çekirdeklere sahip olan elektromiknatislar bulus için daha az uygundurlar.

Bulus tercihen çelik saclarin sertlik testinde kullanilir. Haddelenmis çelik sac üst yüzeyinde oldukça homojen bir hadde tabakasina sahip olup, bu da bilinen endüksiyon akimi testinde ariza etkisine tabidir. Haddeleme tabakasinin testten önce isinlama suretiyle uzaklastirilmasi külfetlidir ve her zaman uygulanamaz. Endüksiyon akimi testinde bulusa uygun impuls manyetiklestirme vasitasi ile haddeleme tabakasi etkileri ve diger yüzey etkileri örtülür ve “Hard Spot (sert noktalar)” (lokal sertlikler) sac içerisinde güvenilir olarak görülmüstür. Bu da haddeleme tesisi içinde inline testinde önemli perspektifleri açar.

Tercih edilen bir uygulama seklinde ikaz sinyalinin her impulsu potansiyel sifirdan yükselen bir yan kisma, pozitif potansiyel üzerinde bir platoya, potansiyel sifira ve bunun üzerinden asagi düsen bir yan kisma, negatif potansiyel üzerinde bir platoya ve sifir potansiyele tekrar yükselen bir yan kisma sahiptir. Pozitif ve negatif potansiyellerin degistirilebilir olduklari anlasilir. Ayni sekilde zaman impuls akisi da öne ve geriye dogru görülebilir.

Tercih edilen bir uygulama seklinde impulslarin platolari miktara bagli ayni potansiyeldedir (Vi) ve zaman açisindan ayni sürededir. Test cisminin manyetikliginin degistirilmesi böylece ileri ve geri giderek ayni enerjide meydana gelir.

Tercih edilen bir uygulama seklinde impulslarin yan kisimlari lineer ve ayni dikliktedir.

Tercih edilen bir uygulama seklinde endüksiyon akimi test sondasi manyetik alternatif akimin üretilmesi için bir bobin sargisi ve test cisminin artirimli geçirgenliginin algilanmasi için bir algilama bobinine sahiptir. endüksiyon akimi test sondasi ise, ikaz bobininin ve algilama bobininin islevlerini kendi içerisinde birlestiren bir parametrik bobine de sahip olabilir.

Tercih edilen bir uygulama seklinde elektromiknatisin ikaz sinyali 10 ila 200 S'1 ile impulslanmistir ve endüksiyon akimi test sondasi 5 x 104 ila 2 x 105 s*1 ile isletilir.

Tercih edilen bir uygulama seklinde endüksiyon akimi test sondasinin endüksiyon alani elektromiknatisin ikaz sinyali ile senkronize edilmistir.

Bulusa uygun impuls manyetizasyonun düsük enerji ihtiyaci, enerji beslemesinin bir aküden ya da bir bataryadan meydana geldigi bir mobil test için özel önem tasir.

Bulusun bir diger tercih edilen kullanimi bir haddeleme isletmesi içerisinde inline test isletmesidir.

Bulus asagida çizimde gösterilmis olan bir uygulama örnegi vasitasi ile daha yakindan açiklanmaktadir.

Sekil 1, bir test yapisini sematik olarak gösterir.

Sekil 2, bir gerilim - zaman diyagramini gösterir.

Sekil 1, bir U sekilli manyetik bilezige sahip olan bir elektromiknatisa sahip olan bir test yapisini gösterir. Bilezik kolunun (12) etrafinda birer bobin sargisi (14) bulunur.

Bobin sargilari (14) elektriksel sirali olarak baglanmislardir.

Ferromanyetik materyalden bir test cismi (16) bilezik kolunun (12) ön yüzeylerine düsük mesafede karsi konumda bulunur.

Mesafe elektrik izolasyon materyalinden bir kayar pabuç vasitasi ile sabit tutulur.

Bilezik kollarinin (12) arasinda orta konumda, yüksek frekansli alternatif akim ile isletilen bir endüksiyon akimi test sondasi (20) bulunur. Elektromiknatislarin Ikaz bobinlerinde (14) sekil 2ide gösterilmis olan ikaz sinyali bulunur.

Endüksiyon akimi test sondasi (20) çekirdek sistemi olmadan verici - alici düzenlemesinde bir mutlak sensördür. Bu da, yumusak manyetik çekirdek olmadan bir ikaz bobinine ve bir algilama bobinini bir hava bobini seklinde içerir. Endüksiyon akimi test sondasi (20) manyetiklestirme bileziginin (10) bilezik kollarinin (12) arasinda merkezi olarak yerlestirilmistir. Impuls manyetiklestirmeye hizmet eden iki bobin sargisi (14) bilezik kollari (12) 'uzerine yerlestirilmislerdir. Endüksiyon akimi test sondasi (20) yaklasik olarak bilezigin (10) uçlari ile birlikte demet seklinde sona erer.

Mekanik olarak sensör ve test cismi (16) arasindaki mesafe yaklasik olarak 2 mm ila 3 mm arasina ayarlanir. Bu mesafe kritiktir ve test sirasinda degistirilmemesi gerekir.

Impuls manyetiklestirme bir hizli FET tam köprü devresi tarafindan kumanda edilir.

Saniyede 100 ila 200 impulsluk bir ayarlanabilir oran ile bilezigin (10) bobin sargisi (14) degistirilerek + 24 V ve - 24 V ile uygulanir. Impulslarin süresi de (ti) yine ayarlanabilir. Impuls 'üretimi endüksiyon akimi test sondasi (20) vasitasi ile ölçüm sonuçlarinin algilanmasi ile senkronize olarak meydana gelir, yani devre degistirme, endüksiyon akim kanalinin test frekansina göre her zaman ayni faz içinde meydana Endüksiyon akim test sondasi (20) bir normal endüksiyon akimi - test kanalinda isletilir. Test frekansi yaklasik olarak 8 x 104 s*1 'dir. Sinyal bir bantpas ile filtrelenir. Bu da, impulslarin disinda ölçülen sinyali etkili bir sekilde bastirir. Bu da ölçüm araliklari içinde sinyalin bir devamli dengelenmesine esittir. Bir manyetiklestirme degisimi impulsu sirasinda az ya da çok büyük bir sinyal ile endüksiyon akimi kanali içinde üretilir. Bu sinyalin amplitütü degerlendirmeye tabi tutulur.

Manyetizmayi degistirme impulsu test cismi materyalinin histeriz egrisinin bir parçasinin akisini etkiler. Endüksiyon akimi test sondasi (20) bu sirada test cisminin (16) geçirgenliginin degisimini ölçer. Materyal ne kadar “manyetik olarak daha sert” ise, yani kendi manyetik koerzivite alan kuvveti ne kadar yüksek olursa, endüksiyon akim sensörünün algiladigi impuls da 0 kadar küçüktür.

Impuls manyetizasyonuna sahip olan endüksiyon akim testi özelikle, ferromanyetik haddelenmis çelik saclarda bitisme yeri farkliliklarinin algilanmasi için uygundur. Impuls manyetizasyonuna sahip olmayan endüksiyon akim testi ile karsilastirildiginda asagidaki avantajlar ortaya çikar: - Metot haddeleme kaplamasindan parazit sinyallerine karsi büyük bir hassasiyetsizlik gösterir.

- Bir dinamik test metodu söz konusu oldugundan dolayi, sistemin “iyi” sac kesiti üzerinde dengelenmesi gerekli degildir.

- Degisen hizli manyetiklesme degisimi vasitasi ile manyetik bilezikte (10) talaslar asili kalmaz, ve test cismi (16) derin manyetiklestirilir.

Haddelenmis çelik saclarda “Hard spots (sert noktalar)” 'in algilanmasi için, bunlarin lokal yükselmis mekanik sertliginin yükseltilmis manyetik sertlik ile korele edilmesi kullanilir.

Claims (15)

1. ISTEMLER
2. . Test cismine (16) dogru dönük olan bilezik kollarina (12) ve test cismini (16), bunun histeriz egrisinin geçilerek, periyodik olarak manyetikliginin degistirilmesi için bir periyodik bipolar elektrik ikaz sinyali ile beslenmis olan en azindan bir bobin sargisina (14) sahip olan bir U sekilli ya da V sekilli bilezige (10) ve bilezik kollarinin (12) arasinda yerlestirilmis olan, bir manyetik endüksiyon alanini üretmeye ve test cisminin (16) elektromanyetik özelliklerini algilamaya uygun olan endüksiyon akimi test sonrasina (20) sahip olan bir elektromiknatisa sahip olan ferromanyetik materyalden bir test cisminin (16) bozulmadan elektromanyetik test edilmesi için metot olup, içerisinde elektromiknatislarin ikaz sinyali pulslandirilmis olup, özelligi; elektromiknatisin ikaz sinyalinin bir periyodik siradan tekrarlanan bipolar, dikdörtgen bir impulstan olusmasi, bunun impuls süresinin (ti) impuls sirasinin periyodik süresinden (tr) daha küçük olmasi, böylece algilama derecesinin (ti / tr) 0,2,den küçük olmasi ile karakterize edilir. . istem 1'e göre metot olup, özelligi; her bir impulsun potansiyel sifirdan yükselen bir yan kisma, pozitif potansiyel üzerinde bir platoya, sifir potansiyele ve ayrica bunun üzerinde asagi düsen yan kisma, negatif potansiyel üzerinde bir platoya ve potansiyel sifira tekrar yükselen bir yan kisma sahip olmasi ile karakterize edilir.
3. . Istem ?ye göre metot olup, özelligi; platolarin isletmeye uygun ayni potansiyelde
4. (Vi) ve zaman açisindan ayni sürede olmalari ile karakterize edilir.
5. . Istem 2 ya da 3,e göre metot olup, özelligi; yan kisimlarin lineer ve ayni diklikte olmalari ile karakterize edilir.
6. . Istem 1 ila 4ie göre metot olup, özelligi; elektromiknatislarin ikaz sinyalinin 10 ila 2 x 105 8'1 arasinda isletilmis olmasi ile karakterize edilir. . 1 ila 5 arasindaki istemlerden birisine göre metot olup, özelligi; endüksiyon akim test sondasinin (20) alternatif akim alaninin elektromiknatislarin ikaz sinyali ile senkronize edilmis olmasi ile karakterize edilir.
7. . Bir haddeleme isletmesi içerisinde inline test isletmesi için 1 ila 6 arasindaki istemlerden birisine göre metottur.
8. . Test cismine (16) dogru dönük olan bilezik kollarina (12) ve test cismini (16), bunun histeriz egrisinin geçilerek, periyodik olarak manyetikliginin degistirilmesi için bir periyodik bipolar elektrik ikaz sinyali ile beslenmis olan en azindan bir bobin sargisina (14) sahip olan bir U sekilli ya da V sekilli bilezige (10) ve bilezik kollarinin (12) arasinda yerlestirilmis olan, bir manyetik endüksiyon alanini üretmeye ve test cisminin (16) elektromanyetik özelliklerini algilamaya uygun olan endüksiyon akimi test sonrasina (20) sahip olan bir elektromiknatisa sahip olan ferromanyetik materyalden bir test cisminin (16) bozulmadan elektromanyetik test edilmesi için metot olup, içerisinde elektromiknatislarin ikaz sinyali pulslandirilmis olup, özelligi; elektromiknatisin ikaz sinyalini bir periyodik siradan tekrarlanan bipolar, dikdörtgen impulstan olusturarak üreten bir FET - tam köprü devresinin bulunmasi, bunun impuls süresinin (ti) impuls sirasinin periyodik süresine (tr) karsi daha küçük olmasi, böylece de algilama derecesinin (ti /tr ) 0,2,den küçük olmasi ile karakterize edilir.
9. 9. istem 8'e göre cihaz olup, özelligi; her bir impulsun potansiyel sifirdan yükselen bir yan kisma, pozitif potansiyel üzerinde bir platoya, sifir potansiyele ve bunun üzerinden düsen yan kisma, negatif potansiyel üzerinde bir platoya ve potansiyel sifira tekrar yükselen bir yan kisma sahip olmasi ile karakterize edilir.
10. 10.Istem 9ta göre cihaz olup, özelligi; platolarin isletme açisindan ayni potansiyelde (Vi) ve zaman açisindan ayni sürede olmalari ile karakterize edilir.
11. 11. 8 ila 10 arasindaki istemlerden birisine göre cihaz olup, özelligi; endüksiyon akimi test sondasinin (20) manyetik alternatif akim alaninin üretilmesi için bir ikaz bobinini ve test cisminin (16) artirimli geçirgenliginin algilanmasi için bir algilama bobinine sahip olmasi ile karakterize edilir.
12. 12. 8 ila 11 arasindaki istemlerden birisine göre cihaz olup, özelligi; endüksiyon akimi test sondasinin (20) bir parametrik bobine sahip olmasi ile karakterize edilir.
13. 13. 8 ila 12 arasindaki istemlerden birisine göre cihaz olup, özelligi; elektromiknatisin ikaz sinyalinin 10 ila 200 S'1 ile pulslandirilmasi ve endüksiyon akim test sondasinin
14. 14. 8 ila 13 arasindaki istemlerden birisine göre cihaz olup, özelligi; endüksiyon akimi test sondasinin (20) alternatif akim alaninin elektromiknatisin ikaz sinyali ile senkronize edilmis olmasi ile karakterize edilir.
15. 15. 8 ila 14 arasindaki istemlerden birisine göre cihazin bir aküden ya da bir bataryadan enerji beslemesine sahip olan mobil test için cihazdir.