WO1994000753A1 - Methode zur bestimmung der parameter strukturell-phasischer ungleichmässigkeiten in der obenflächennahen schicht von metallen und legierungen sowie gerät zur praktischen umsetzung dieser methode - Google Patents

Methode zur bestimmung der parameter strukturell-phasischer ungleichmässigkeiten in der obenflächennahen schicht von metallen und legierungen sowie gerät zur praktischen umsetzung dieser methode Download PDF

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Valery S. Kondratjew
Arkadi Sannikow
Victor E. Schaternikov
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    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
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    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/20—Metals
    • G01N33/204—Structure thereof, e.g. crystal structure
    • G01N33/2045—Defects

Definitions

  • the inventions belong in the field of defectoscopy and can be used in mechanical engineering, aviation, transportation,
  • thermoelectric thermoelectric, x-ray, capillary, acoustic and optical methods of non-destructive status control of
  • Non-uniformities that may characterize a stage prior to the destruction of the surface of metal and alloy stressed details, making it impossible to predict the destruction of these details at an earlier stage of diagnosis.
  • this method does not allow irregularities in fine, up to 10 u. discover thick layers of metal and alloys near the surface, which are caused by microdeformations of the crystal lattice are caused. This is due to the impossibility of reducing the length of the vibration wave of the acoustic signal because the damping coefficient of the acoustic signal in a metal or an alloy would increase sharply.
  • Intensity analyzer of the reflected signal, threshold element and indicator exists (see copy of the USSR No. 1260851, MKI GOI No. 29/04, 1986).
  • this device also has limited possibilities with regard to the depth of the probe and the size of the irregularities to be detected.
  • the method mentioned is that the surface to be examined is shielded from external influences, the shielded surface is irradiated with ionizing radiation and the
  • the device for the practical implementation of this method consists of a measuring electrode with a protective screen and an intervening protective network, a source of ionizing radiation, which lies under the screen, and an indicator.
  • Non-uniformities defects as well as a precise quantitative evaluation of their parameters in near-surface layers from a depth of 5 to 10 ⁇
  • the above result is achieved by shielding the surface to be tested from external influences which cause an emission of electrical charges.
  • the shielded surface is irradiated with ionizing rays and the concentration of the electrical charges in the currents of their carriers, which are caused by the natural and secondary (caused by the radiation) emission, simultaneously at "n"
  • Irradiation of the shielded surface and measurement of the concentration of the electric charges in the currents of their carriers are stabilized by acting on the irradiation and measuring range with an electric field, the electric field strength of which is proportional to the arithmetic mean of the partial electric signals obtained.
  • the parameters of the irregularities can be determined in different ways. In particular by converting "n" partial electrical signals into a color code, by indicating the color scale obtained and determining the parameters by comparing their color components with the specified values.
  • the non-uniformity parameters can also be determined by comparing each of "n" partial electrical signals with each of the arithmetically predetermined values,
  • variable weight coefficient K which is obtained from the following equation: in the
  • the device has a primary converter which consists of "n" electrically insulated, immovably mounted sensors for measuring the concentration of the electrical charges in the currents of their carriers.
  • the primary transducer comprises the sensor elements of a screen made of current-conducting material and a source of ionizing radiation which is arranged in the shielding area at the same distance from the sensor elements.
  • the device also has a pulse shaper of electrical signals, the inputs of which are connected to the sensor elements, and a computer block, which is connected to the outputs of the converter of the partial electrical signals.
  • the device is equipped with a protective net attached under the screen and a measurement stabilization block, the inputs of which are connected to the outputs of the converter of the partial electrical signals.
  • the output is connected to the protective network.
  • the device is equipped with a device for moving the primary transducer along the one to be examined Surface equipped with drive and control panel with program block, whereby the drive is connected to the control panel.
  • Modification of the device may be different.
  • the device can be equipped with a control panel with a program block and indicator.
  • the computer unit can be designed as a transmitter of color signals, the inputs of which are connected to the outputs of the converter of the partial electrical signals and the control panel. The output is connected to the indicator.
  • the computer unit can be designed as a sequence of comparison unit, computer for the differential signals, unit for the secretion of the useful signal, multiplication unit and computer for the increase in deformation, and computer for the weight coefficients, whose first inputs with the second outputs of the computer of the differential signals and the second input with the output of the calculator for the
  • Deformation growth are connected.
  • the outputs are connected to the control inputs of the multiplication unit.
  • the device consists of a unit for identifying the
  • Deformation growth is connected.
  • the identification unit and the indicator are connected in succession to the second output of the generator of the expected parameter values.
  • a further modification can include both variants of the computing unit:
  • the device can be equipped with a control panel with a program block and indicators.
  • the computer unit can be designed in the form of two subsystems which are connected by a changeover switch to the outputs of the partial electrical signal converter and to the control panel.
  • the first of the subsystems is designed as a transmitter of color signals, the outputs of which are connected to the first indicator, the control input of which is in turn connected to the control panel.
  • the second subsystem consists of (connected in series):
  • the second input is the output of the computer and the increase in deformation
  • Outputs are connected to the control inputs of the multiplication unit.
  • the second subsystem consists of a modulator of the electrical signal and a generator of the reference signal which is connected to the inputs of the modulator of the electrical signal.
  • the second subsystem has a generator of the expected parameter values, the input of which is connected to the output of the computer for the increase in deformation and the output of which is connected to the information input of the modulator of the electrical signal. Its outputs are connected to the inputs of the comparison unit.
  • the second subsystem has a unit for identifying the irregularities, which is connected to the second output of the generator of the expected irregularities, the outputs of the computer
  • Shape change growth and the unit for identifying the irregularities are connected to the second indicator.
  • the surfaces of metals and alloys emit charged particles (ions, electrons) under normal conditions, the emission of which is caused by natural causes (change in temperature, fundamental radiation). In the areas of non-uniformities (deformations, inclusions) there is a change in the quantity of the charges emitted by the surface. Under production conditions, however, it is practically impossible to fix quantitative changes in emitting charges in natural processes for the detection of microdeformations at the molecular level.
  • the present method for determining the parameters of structural-phasic irregularities in the near-surface layer of metals and alloys and the device for its practical implementation not only enable the detection of irregularities, but also a quantitative evaluation of their parameters. This is achieved by increasing the natural emission of electrical charges from the one to be examined
  • Non-uniformity parameters according to the measured parameters of the emission of charged particles from the surface.
  • drawing 1 is a functional diagram of the device for determining the parameters of structural-phase irregularities in the surface layer of metals and alloys according to the corresponding method.
  • the device contains a primary converter 1, consisting of a screen 2, sensor elements 3 for measuring the concentration of electrical charges in the currents of their carriers and a source of ionizing radiation 4.
  • Screen 2 is made of electrically conductive material and has, for example, the shape of a dome, what shielding a certain area of the surface to be examined.
  • the sensor elements 3 are enclosed by the screen 2. They are electrically insulated and immovable to each other in the immediate vicinity of the surface to be examined.
  • the source of the ionizing rays 4 lies under the screen 2 at the same distance from the sensor elements 3.
  • the primary converter 1 also has a protective network 5, which is located under the screen 2 and encloses the sensor elements 3. The number of sensor elements is the given one Example four.
  • the primary transducer 1 is equipped with a device 6 for displacement along the surface to be examined.
  • the drive is connected to the control panel 7.
  • the control panel 7 has a program block (not shown on the drawing) and ensures that the system can be operated automatically both manually and according to a predetermined program.
  • the outputs of the converter of the partial electrical signals are connected to the computer unit 11 and to the stabilization unit 10 of the measuring method. Its output is in turn connected to the protective network 5.
  • a function converter which converts the arithmetic mean of the partial electrical signals from the outputs of the converter 8 at the output, can serve as the stabilization unit 10.
  • the computing unit is used to determine (calculate) the parameters of the structural-phasic irregularities in the
  • the computer unit 11 is in the form of a transmitter of color signals 12, the inputs of which to the outputs of the converter partial electrical signals 8 and the control panel 7 are connected. The input is connected to the indicator 13.
  • Computer unit 11 one behind the other closed a comparison unit 14, a computer for the difference signals 15, a unit for separating a useful signal 16, which consists of high and
  • Reference signal 20 a modulator of the electrical signal, a generator of the expected parameter value 22, a unit for identifying the defect 23 and an indicator 24.
  • control inputs of the multiplication unit 17 are at the outputs of the computer for the weight coefficients 19
  • the latter is also connected to the inputs of the generator of the expected parameter values 22 and to the indicator 24.
  • the outputs of the generator of the expected parameter values 22 are at the inputs of the modulator of the electrical signals 21 and at the inputs of the
  • Defect identification unit connected. The output of this unit is in turn connected to the second input of the indicator 24.
  • electrical signal 21 are connected to the outputs of the generator of the electrical reference signal 20, and the outputs - to the second inputs of the comparison unit 14.
  • the computer block 11 can consist of two subsystems. The first is carried out according to the first variant described above, and the second after the second.
  • the computer block is additionally equipped with a changeover switch 25, the information inputs of which are connected to the outputs of the converter of the partial electrical signals 8.
  • the control input is connected to the control panel 7 and the outputs are correspondingly connected to the inputs of the transmitter of the electrical signals 12 and to the inputs of the comparison unit 14.
  • the device works in the following way:
  • the primary transducer 1 is moved over the surface to be examined. With the help of the screen 2, a certain part of this surface is shielded and irradiated with ionizing rays from the radiation source 4.
  • the sensor elements 3 measure the concentration of the electrical charges in their currents, which are caused by the emission of Electrons from the fields of the shielded, irradiated
  • the measured signals are transmitted from the sensor elements 3 to the inputs of the partial electrical signal converter 8.
  • the converter 8 forms partial electrical signals at the output which differ in size from one another if there are irregularities on the surface under investigation in the measured area.
  • the partial electrical signals reach the unit for stabilizing measuring method 10, which converts them in the form of their arithmetic mean. You get to the protection network 5, whereby random factors in the emission process are compensated.
  • the partial electrical signals are routed from the output of the converter 8 to the input of the computer blocks 11, which determines the presence of irregularities and their parameters.
  • the non-uniformities can be determined when the surface to be examined is scanned, specifically by moving the primary transducer 1 over the surface
  • the partial electrical signals become the inputs of the color signal transmitter
  • the converter 12 converts the incoming partial electrical signals into a color code. This is entered into the indicator 17, which reproduces a color scale, the colors of which correspond to the condition of the surface examined.
  • Non-uniformity parameters set up in their physical meaning, based on previously obtained empirical results or statistical information about possible parameter values of non-uniformities of the metal or alloy to be examined.
  • the generator 22 forms nal in the form of an electrical signal which is passed to the input of the modulator 21.
  • the reference signal from the output of the generator 20 arrives at its other input. This signal will
  • the value of the reference signal is constant. It is selected on the basis of an evaluation of the unevenness parameters of one or the other metal to be examined, which evaluation is predicted on the basis of a previous experiment.
  • the difference signals are passed to the inputs of the computer of the difference signals 15, which are the differences of the
  • the unit for determining a useful signal 16 consists of filters for high and closed filters
  • the calculated actual values of the weight coefficients are sent from the outputs of the computer 19 to the control inputs of the
  • Multiplication unit 17 passed, the multiplication of the signals with the calculated values of
  • the computer 18 calculates the increase in the deformation ⁇ ⁇ a from the equation
  • the unit for identifying the defects 23 determines the type of the non-uniformity and its parameters of the properties of the examined metal or the examined alloy. These parameters are passed to the indicator 24 in the form of a corresponding code.
  • the special feature of the device built according to the third variant is the fact that the non-uniformity parameters are determined by one subsystem and sometimes by the other, which function independently of one another.
  • the description of the work of these subsystems completely corresponds to the working conditions of the device in the design variants described above.
  • Switches 25 commutate the outputs of the converter 8 with the inputs of either the transmitter of the color signals 12 or the comparison unit 14. Then the

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Abstract

Die Erfindung kann zur Erkennung und Messung der Parameter lokaler, strukturell-phasischer Ungleichmäßigkeiten in obenflächennahen Schichten von Metallen und Legierungen benutzt werden. Die Methode besteht in der Bestrahlung der abgeschirmten zu untersuchenden Oberfläche mit ionisierenden Strahlen und Messung der Konzentration der elektrischen Ladungen in den Strömen ihrer Träger gleichzeitig auf 'n' willkürlich ausgewählten Feldern der abgeschirmten Oberfläche mit anschließender Umwandlung dieser Ladungen in partielle elektrische Signale, die durch die Kontaktdifferenz der Signale bestimmt werden. Durch Bearbeitung der erhaltenen Signale erlaubt dies die Feststellung der Ungleichmäßigkeitsparameter. Das Gerät zur Erkennung strukturel-phasischer Ungleichmäßigkeiten umfaßt einen Primärwandler (1), der einen Schirm (2) aus stromleitendem Material sowie eine Quelle der ionisierenden Strahlung (4) und einen Messer der elektrischen Parameter, beide im Abschirmungsbereich angebracht, enthält. Außerdem enthält der Primarwandler einen Wandler der partiellen elektrischen Signale (8) und einen Rechnerblock (11), wobei der Messer der elektrischen Signale in Form von 'n' elektrisch isolierten, unbeweglich zueinander angebrachten Fühlerelementen (3) zur Messung der Konzentration der elektrischen Ladungen in den Strömen ihrer Träger ausgeführt ist.

Description

Methode zur Bestimmung der Parameter strukturell-phasischer Ungleichmäßigkeiten in der obenflächennahen Schicht von
Metallen und Legierungen sowie Gerät zur praktischen Umsetzung dieser Methode
Technisches Gebiet GOI Nr. 27/20
Die Erfindungen gehören in das Gebiet der Defektoskopie und können in Maschinenbau, Luftfahrt, Verkehrswesen,
Mikroelektronik, Metallverarbeitung und anderen technischen
Bereichen zur Auffindung von strukturell-phasischen
Ungleichmäßigkeiten in der obenflächennahen Schicht von Metallen und Legierungen sowie zur Messung der Parameter dieser
Ungleichmäßigkeiten angewendet werden.
Vorhergehender Stand der Technik
In der modernen Defektoskopie sind Wirbelstrom-,
thermoelektrische, röntgenographische, kapillare, akustische und optische Methoden der zerstörungsfreien Zustandskontrolle von
Metallen und Legierungen sowie Geräte zu deren praktischer
Umsetzung bekannt, die es erlauben, sowohl auf der Oberfläche als auch im Inneren von Metallen und Legierungen Ungleichmäßigkeiten (Mikrorisse, Blasen, Einschlüsse etc.) zu erkennen und quantitativ zu bewerten ( Gus', A.N.u.a., Redaktion Gus', A.N., Kiew, Naukova dumka, 1981, S.5-58, 115-145 ).
Allerdings erlauben die bekannten Methoden und Geräte es nicht, struturell-phasische Ungleichmäßigkeiten in obenflächennahen
Schichten von Metallen und Legierungen mit einer Tiefe von 5-10 zu erkennen, d.h. Ungleichmäßigkeiten, die ein vor der Zerstörung der Oberfläche beanspruchter Details aus Metallen und Legierungen liegendes Stadium charakterisieren können, was die Prognostizierung einer Zerstörung dieser Details in einem früheren Diagnose-Stadium unmöglich macht.
Es gibt eine Methode zur Erkennung strukturell-phasischer
Ungleichmäßigkeiten in der obenflächennahen Schicht von Metallen und Legierungen, die aus Sondierung der untersuchten Oberfläche mit aktustischen Wellen, Messung der Intensivität des reflektierten aktustischen Signals, Vergleich mit dem vorgegebenen Schwellenwert und Registrierung der für das Vorhandensein von
Ungleichmäßigkeiten charakteristischen den Schwellenwert
überschreitenden Intensitätswerte besteht ( siehe "Zerstörungsfreie Prüfung" in 5 Bd. , Bd.2 "Akustische Prüfrnethoden". Praktisches Lehrbuch/ I.N. Briolov u.a., M., Vyss. skola, 1991, S.5 ).
Diese Methode erlaubt es jedoch nicht, Ungleichmäßigkeiten in feinen, bis zu 10 u. dicken oberflächennahen Schichten von Metallen und Legierungen zu entdecken, welche durch Mikrodeformationen des Kristallgitters hervorgerufen sind. Dies liegt an der Unmöglichkeit, die Länge der Schwingungswelle des akustischen Signals zu verringern, weil dabei der Dämpfungskoeffizient des akustischen Signals in einem Metall oder einer Legierung stark ansteigen würde.
Ferner gibt es ein Gerät zur Entdeckung von Ungleichmäßigkeiten in oberflächennahen Schichten von Metallen und Legierungen, das aus Ultraschallstrahler, Empfänger des reflektierten Signals,
Intensitätsanalysator des reflektierten Signals, Schwellenelement und Indikator besteht ( siehe Urheberschein der UdSSR Nr. 1260851, MKI GOI Nr. 29/04, 1986 ).
Wie das oben beschriebene Verfahren verfügt auch auch dieses Gerät über eingeschränkte Möglichkeiten in bezug Sondierungstiefe und Größeder zu erkennenden Ungleichmäßigkeiten.
Den zum Patent angemeldeten Erfindungen am nächsten kommen die Methode der Erkennung der Parameter strukturell-phasischer Ungleichmäßigkeiten in der oberflächennahen Schicht von Metallen und Legierungen und das Gerät zu deren praktischer Umsetzung ("Defektoskopie", 1987, Nr. 9, S. 48-52).
Die genannte Methode besteht darin, daß man die zu untersuchende Oberfläche von äußeren Einwirkungen abschirmt, die abgeschirmte Oberfläche mit ionisierenden Strahlen bestrahlt und die
Kontaktdifferenz der Potentiale mißt, nach welcher man die
Ungleichmäßigkeiten beurteilt.
Das Gerät zur praktischen Umsetzung dieser Methode besteht aus einer Meßelektrode mit Schutzschirm und einem dazwischen liegenden Schutznetz, einer Quelle der ionisierenden Strahlung, welche unter dem Schirm liegt, und einem Indikator.
Die bekannten Methoden zur Bestimmung der Parameter von Ungleichmäßigkeiten und die Geräte zu deren praktischer Umsetzung erbringen aufgrund einer Reihe störenderFaktoren keine nützliche Information über strukturell-phasische Ungleichmäßigkeiten in den Oberflächen- und oberflächennahen Schichten von Metallen und Legierungen in einem Stadium, das der Oberflächenzerstörung beanspruchter Details vorausgeht.
Darlegung der Erfindung
Die Verwendung der als Erfindungen angemeldeten Methode zur Bestimmung der Parameter strukturell-phasischer
Ungleichmäßigkeiten in der oberflächennahen Schicht von Metallen und Legierungen und das Gerät zu deren praktischer Umsetzung garantieren eine hohe Zuverlässigkeit bei der Erkennung von
Ungleichmäßigkeiten ( Defekten sowie eine genaue quantitative Bewertung ihrer Parameter in oberflächennahen Schichten von einer Tiefe von 5 bis 10 μ Das genannte Ergebnis wird erreicht, indem man die zu prüfende Oberfläche von äußeren Einwirkungen, die eine Emission elektrischer Ladungen hervorrufen, abschirmt. Die abgeschirmte Oberfläche wird mit ionisierenden Strahlen bestrahlt und die Konzentration der elektrischen Ladungen in den Strömen ihrer Träger, die durch die natürliche und sekundäre (durch die Bestrahlung hervorgerufene) Emission bedingt sind, gleichzeitig auf "n " willkürlich
ausgewählten Feldern der zu prüfenden Oberfläche gemessen. Die gemessenen Ist- Werte der Konzentration der Ladungen werden in " n " partielle elektrische Signale entsprechend der Anzahl der Felder der zu prüfenden Oberfläche umgewandelt. Anhand dieser Signale werden die Parameter der Ungleichmäßigkeiten festgestellt, bei " n "≥ 2.
Die Zuverlässigkeit der Erkennung von Ungleichmäßigkeiten und die Genauigkeit der Bestimmung ihrer Parameter erhöhen sich bei der Anwendung dieses Verfahrens, wenn man den Prozeß der
Bestrahlung der abgeschirmten Oberfläche und das Messsen der Konzentration der elektrischen Ladungen in den Strömen ihrer Träger stabilisiert, und zwar indem man mit einem elektrischen Feld, dessen elektrische Feldstärke proportional zum arithmetischen Mittelwert der erhaltenen partiellen elektrischen Signale ist, auf den Bestrahlungsund Meßbereich einwirkt.
Richtigkeit und Genauigkeit werden erhöht, die Prozeßdauer hingegen verkürzt, wenn die Abschirmung der zu untersuchenden Oberfläche und entsprechend deren Bestrahlung und die Messung der Konzentration der elektrischen Ladungen in den Emissionsströmen durch Abtastung der zu untersuchenden Oberfläche nach einem vorgegebenen Programm vorgenommen werden.
Die Parameter der Ungleichmäßigkeiten können auf verschiedene Art und Weise festgestellt werden. Insbesondere durch die Umwandlung von "n" partiellen elektrischen Signalen in einen Farbcode, durch Indikation der erhaltenen Farbskala und Bestimmung der Parameter durch Vergleich ihrer Farbkomponenten mit den vorgegebenen Werten.
Die Ungleichmäßigkeitsparameter können auch festgestellt werden durch Vergleich eines jeden von "n " partiellen elektrischen Signalen mit einem jeden der rechnerisch vorgegebenen Werte ,
Figure imgf000005_0002
die kennzeichnend sind für mögliche Ungleichmäßigkeitsparameter der zu untersuchenden Oberfläche, durch Ermittlung des
Minimalwertes des DifFerenzsignals anhand der Ergebnisse ihres
Versle,chs
Figure imgf000005_0001
0
durch Abtrennung eines Nutzsignals mit einer Separierung seiner Niedrig- und Hochfrequenzkomponenten und dessen Multiplikation mit dem variablen Gewichtskoeffizienten K , der aus folgender Gleichung gewonnen wird:
Figure imgf000006_0001
in der
- experimentell für verschiedene Metalle und Legierungen ermittelter Koeffizient;
- bekannter Diöusionskoeffizient des Deformationszuwachses
Figure imgf000006_0002
über die Grenze der Phasentrennung;
- Matrize, die sich umgekehrt zur Matrize des Rauschens der Beobachtung des elektrischen Prozesses verhält.
Figure imgf000006_0003
Die Ist-Werte des Zuwachses der Ungleichmäßigkeiten werden mit folgender Gleichung berechnet:
Figure imgf000006_0004
, - Komponenten der Größe des Deforamtionsszuwachses und
Figure imgf000006_0005
Figure imgf000006_0006
der Bestimmung der Ungleichmäßigkeitsparameter durch
Vergleich der errechneten Werte mit den gegebenen.
Das von der Benutzung erwartete Ergebnis wird dadurch erreicht, daß das Gerät über einen Primärwandler verfügt, der aus " n " elektrisch isolierten, zueinander unbeweglich angebrachten Fühlern zur Messung der Konzentration der elektrischen Ladungen in den Strömen ihrer Träger besteht. Der Primärwandler umfaßt die Fühlerelemente eines Schirms aus stromleitendem Material und eine Quelle der ionisierenden Strahlung, die im Abscbirmungsbereich im gleichem Abstand von den Fühlerelementen angebracht ist. Das Gerät verfügt darüberhinaus über einen Impulsformer elektrischer Signale, dessen Eingänge an die Fühlerelemente angeschossen sind, sowie über einen Rechnerblock, der an die Ausgänge des Wandlers der partiellen elektrischen Signale angeschlossen ist . Um die Zuverlässigkeit bei der Erkennung von Ungleichmäßigkeiten und die Genauigkeit bei der Bestimmung ihrer Parameter zu erhöhen, ist das Gerät mit einem unter dem Schirm angebrachten Schutznetz sowie einem Meßstabilisierungsblock ausgerüstet, dessen Eingänge an die Ausgänge des Wandlers der partiellen elektrischen Signale angeschlossen sind. Der Ausgang ist mit dem Schutznetz zusammengeschlossen.
Zur Erhöhung von Zuverlässigkeit und Genauigkeit und zur Abkürzung der Prozeßdauer ist das Gerät mit einer Vorrichtung zur Verschiebung des primären Wandlers entlang der zu untersuchenden Oberfläche mit Antrieb und Schaltpult mit Programmblock ausgerüstet, wobei der Antrieb an das Schaltpult angeschlossen ist.
Die praktische Ausfuhrung des Rechnerblocks kannn je nach
Modifaktion des Geräts verschieden sein.
Bei einer dieser möglichen Modifikationen kann das Gerät mit einem Schaltpult mit Programmblock und Indikator ausgerüstet sein. Die Rechnereinheit kann als Geber von Farbsignalen ausgeführt sein, dessen Eingänge an die Ausgänge des Wandlers der partiellen elektrischen Signale und des Schaltpultes angeschlossen sind. Der Ausgang ist mit dem Indikator verbunden.
Bei einer anderen Variante des Geräts kann die Rechnereinheit ausgeführt sein als Aufeinanderfolge von Vergleichseinheit, Rechner für die Differenzsignale, Einheit zur Absonderung des Nutzsignals, Multiplikationseinheit und Rechner für den Deformationszuwachs sowie Rechner der Gewichtskoeffizienten, dessen erste Eingänge mit den zweiten Ausgängen des Rechners der Differenzsignale und der zweite Eingang mit dem Ausgang des Rechners für den
Deformationszuwachs verbunden sind. Die Ausgänge sind mit den Steuereingängen der Multiplikationseinheit verbunden. Außerdem sind ein Modulator des elektrischen Signals und ein Generator des Referenzsignals vorhanden, welcher an die Eingänge des Modulators des elektrischen Signals angeschlossen ist. Ferner gibt es einen Generator der erwarteten Parameterwerte, dessen Eingang an den Ausgang des Rechners für den Deformationszuwachs und dessen Ausgang an den Informationseingang des Modulators für das elektrische Signal angeschlossen sind. Dessen Ausgänge wiederum sind an die Eingänge der Vergleichseinheit angeschlossen. Außerdem besteht das Gerät aus einer Einheit zu Identifizierung der
Ungleichmäßigkeiten und aus einem Indikator, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des Rechners für den
Deformationszuwachs verbunden ist. Identifizierungseinheit und Indikator sind nacheinander an den zweiten Ausgang des Generators der erwarteten Parameterwerte angeschlossen.
Eine weitere Modifikation kann beide Ausführungsvarianten der Rechnereinheit beinhalten:.
Das Gerät kann mit einem Schaltpult mit Programmblock und Indikatoren ausgerüstet sein. Die Rechnereinheit kann in Form zweier Untersysteme ausgeführt sein, die durch einen Umschalter an die Ausgänge des Wandlers der partiellen elektrischen Signale und an das Schaltpult angeschlossen sind. Dabei ist das erste der Untersysteme als Geber von Farbsignalen ausgeführt, dessen Ausgänge an den ersten Indikator angeschlossen sind, dessen Steuereingang wiederum mit dem Schaltpult verbunden ist. Das zweite Untersystem besteht aus aus (jeweils hintereinander geschaltet):
- Vergleichseinheit
- Rechner für die Differenzsignale
- Einheit zur Abtrennung eines Nutzsignals - Multiplikationseinheit
- Rechner des Deformationszuwachses
und einem Rechner für die Gewichtskoeffizienten, dessen erste Eingänge mit den zweiten Ausgängen des Rechners für die
Differenzsignale verbunden sind . Der zweite Eingang ist mix dem Ausgang des Rechners des Deformationszuwachses und die
Ausgänge sind mit den Steuereingängen der Multiplikationseinheit verbunden. Außerdem besteht das zweite Untersystem aus einem Modulator des elektrischen Signals und einem Generator des Referenzsignals der an die Eingänge des Modulators des elektrischen Signals angeschlossen ist. Außerdem verfügt das zweite Untersystem über einen Generator der zu erwartenden Parameterwerte, dessen Eingang an den Ausgang des Rechners für den Deforamtionszuwachs und dessen Ausgang an den Informationseingang des Modulators des elektrischen Signals angeschlossen ist. Dessen Ausgänge wiederum sind an die Eingänge der Vergleichseinheit angeschlossen. Außerdem verfügt das zweite Untersystem über eine Einheit zur Identifizierung der Ungleichmäßigkeiten, welche an den zweiten Ausgang des Generators der zu erwartenden Ungleichmäßigkeiten angeschlossen ist, wobei die Ausgänge des Rechners des
Formveränderungszuwachses und der Einheit zur Identifizierung der Ungleichmäßigkeiten an den zweiten Indikator angeschlossen sind.
Bekanntlich strahlen die Oberflächen von Metallen und Legierungen unter normalen Bedingungen geladene Teilchen (Ionen, Elektronen) ab, deren Emission durch natürliche Ursachen (Veränderung der Temperatur, Grundstrahlung) bedingt ist. In den Bereichen von Ungleichmäßigkeiten (Deformationen, Einschlüssen) findet eine Mengenveränderung der von der Oberfläche emittierenden Ladungen statt. Unter Produktionsbedingungen ist es jedoch praktisch unmöglich, quantitative Veränderungen emittierender Ladungen bei natürlichen Prozessen zur Erkennung von Mikrodeformationen auf molekularer Ebene zu fixieren..
Die vorliegende Methode zur Bestimmung der Parameter von strukturell-phasischen Ungleichmäßigkeiten in der obenflächennahen Schicht von Metallen und Legierungen und das Gerät zu dessen praktischer Umsetzung ermöglichen nicht nur die Erkennung von Ungleichmäßigkeiten, sondern auch eine quantitative Bewertung ihrer Parameter. Dies wird erreicht durch eine Verstärkung der natürlichen Emission elektrischer Ladungen von der zu untersuchenden
Oberfläche mittels deren Bestrahlung und der Benutzung statistischer Wahrscheinlichkeitsverfahren bei der Berechnung der
Ungleichmäßigkeitsparameter nach den gemessenen Parametern der Emission geladener Teilchen von der Oberfläche.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Zeichnungen verdeutlichen das Wesentliche der Erfindungen. Auf Zeichnung 1 ist ein Funktionsschema des Geräts zur Bestimmung der Parameter strukturell-phasischer Ungleichmäßigkeiten in der oberflächennahen Schicht von Metallen und Legierungen nach der entsprechenden Methode angeführt.
Auf den Zeichnungen 2,3 und 4 sind mögliche Modifikationen bei der Ausführung des Rechnerblocks dargestellt.
Das Gerät enthält einen Primärwandler 1, bestehend aus einem Schirm 2, Fühlerelementen 3 zur Messung der Konzentration elektrischer Ladungen in den Strömen ihrer Träger und einer Quelle der ionisierenden Strahlung 4. Schirm 2 ist aus stromleitendem Material gefertigt und hat beispielsweise die Form einer Kuppel, was die Abschirmung eines bestimmten Bereichs der zu untersuchenden Oberfläche gewährleistet. Die Fühlerelemente 3 werden von dem Schirm 2 umschlossen. Sie sind elektrisch isoliert und zueinander unbeweglich in unmittelbarer Nähe der zu untersuchenden Oberfläche angebracht. Die Quelle der ionisierenden Strahlen 4 liegt unter dem Schirm 2 in gleicher Entfernung von den Fühlerelementen 3. Der Primärwandler 1 hat ebenfalls ein Schutznetz 5, welches sich unter dem Schirm 2 befindet und die Fühlerelemente 3 umschließt.. Die Anzahl der Fühlerelemente beträgt bei dem gegebenen Beispiel vier.
Der Primärwandler 1 ist mit einer Vorrichtung 6 zur Verschiebung entlang der zu untersuchenden Oberfläche ausgerüstet. Der Antrieb ist an das Schaltpult 7 angeschlossen.
Das Schaltpult 7 hat einen Programmblock (auf der Zeichnung nicht ausgewiesen) und gewährleistet, daß das System sowohl manuell als auch nach einem vorgegebenen Programm automatisch betrieben werden kann.
Der Wandler der partiellen elektrischen Signale 8
Figure imgf000009_0001
dient zur Umwandlung der von den Fühlerelementen 3 erhaltenen
Signale in ununterbrochene elektrische Signale.
Die Ausgänge des Wandlers der partiellen elektrischen Signale sind an die Rechnereinheit 11 und an die Stabilisierungseinheit 10 des Meßverfahrens angeschlossen. Deren Ausgang ist wiederum an das Schutznetz 5 angeschlossen.
Als Stabilisieπingseinheit 10 kann ein Funktionswandler dienen, der am Ausgang den arithmetischen Mittelwert der partiellen elektrischen Signale von den Ausgängen des Wandlers 8 umsetzt.
Die Rechnereinheit ist zur Feststellung (Berechnung) der Parameter der strukturell-phasischen Ungleichmäßigkeiten in der
oberflächennahen Schicht nach den durch Messung und
Umwandlung erhaltenen partiellen elektrischen Signalen vorgesehen.
Bei der ersten Umsetzungsvariante entsprechend Zeichnung 2 ist die Rechnereinheit 11 in Form eines Gebers von Farbsignalen 12 ausgeführt, dessen Eingänge an die Ausgänge des Wandlers der partiellen elektrischen Signale 8 und des Schaltpults 7 angeschlossen sind. Der Eingang ist an den Indikator 13 angeschlossen.
Bei der zweiten Variante (siehe Zeichnung 3) enthält die
Rechnereinheit 11 hintereinander geschlossen eine Vergleichseinheit 14, einen Rechner für die Differenzsignale 15, eine Einheit zur Abtrennung eines Nutzsignals 16, die aus Hoch- und
Niedrigfrequenzfiltern besteht, eine Multiplikationseinheit 17 und einen Rechner des Deformationszuwachses 18 sowie einen Rechner für die Gewichtskoeffizienten 19, einen Generator des
Referenzsignals 20, einen Modulator des elektrischen Signals, einen Generator des zu erwartenden Parameterwertes 22, eine Einheit zur Identifizierung des Defekts 23 und einen Indikator 24.
Dabei sind die Steuereingänge der Multiplikationseinheit 17 an die Ausgänge des Rechners für die Gewichtskoeffizienten 19
angeschlossen. Dessen Eingänge sind entsprechend an die zweiten Ausgänge des Rechners für die Differenzsignale 15 und an die Ausgänge des Rechners für den Deformationszuwachs 18
angeschlossen. Letzterer ist ebenfalls an die Eingänge der Generators der zu erwartenden Parameterwerte 22 und an den Indikator 24 angeschlossen. Die Ausgänge des Generators der zu erwartenden Parameterwerte 22 sind an die Eingänge des Modulators der elektrischen Signale 21 und an die Eingänge der
Defektidentifizierungseinheit angeschlossen. Der Ausgang dieser Einheit wiederum ist an den zweiten Eingang des Indikators 24 angeschlossen. Die zweiten Eingänge des Modulators des
elektrischen Signals 21 sind an die Ausgänge des Generators des elektrischen Referenzsignals 20 , und die Ausgänge - an die zweiten Eingänge der Vergleichseinheit 14 angeschlossen.
Die beste Variante der Umsetzung der Erfindung
Entsprechend der dritten möglichen Umsetzungsvariante kann der Rechnerblock 11 aus zwei Untersystemen bestehen. Das erste wird nach der ersten oben beschriebenen Variante ausgeführt, und das zweite nach der zweiten.
In diesem Falle ist der Rechnerblock zusätzlich ausgerüstet mit einem Umschalter 25, dessen Informationseingänge an die Ausgänge des Wandlers der partiellen elektrischen Signale 8 angeschlossen sind. Der Steuereingang ist an das Schaltpult 7 und die Ausgänge sind entsprechend an die Eingänge des Gebers der elektrischen Signale 12 und an die Eingänge der Vergleichseinheit 14 angeschlossen.
Das Gerät funktioniert auf folgende Weise: Der Primärwandler 1 wird über die zu untersuchende Oberfläche bewegt. Mit Hilfe des Schirms 2 wird ein gewisser Teil dieser Oberfläche abgeschirmt und mit ionisierenden Strahlen aus der Strahlungsquelle 4 bestrahlt.
Die Fühlerelemente 3 messen die Konzentration der elektrischen Ladungen in ihren Strömen, die sich durch die Emission von Elektronen von den Feldern der abgeschirmten, bestrahlten
Oberfläche bilden und über denen sich die Fühlerelemente 3 befinden.
Die gemessenen Signale werden von den Fühlerelementen 3 an die Eingänge des Wandlers der partiellen elektrischen Signale 8 übermittelt. Der Wandler 8 bildet am Ausgang partielle elektrische Signale
Figure imgf000011_0004
, die sich in ihrer Größe voneinander unterscheiden, wenn Ungleichmäßigkeiten auf der untersuchten Oberfläche im gemessenen Bereich vorhanden sind.
Von den Ausgängen des Wandlers 8 gelangen die partiellen elektrischen Signale zur Einheit zur Stabilisierung des Meßverfahrens 10, welche sie in Form ihres arithmetischen Mittelwertes umwandelt. Sie gelangen auf das Schutznetz 5, wodurch Zufallsfaktoren im Emissionsprozeß kompensiert werden.
Vom Ausgang des Wandlers 8 werden die partiellen elektrischen Signale zum Eingang der Rechnerblocks 11 geleitet, welcher das Vorhandensein von Ungleichmäßigkeiten und deren Parameter feststellt. Die Bestimmung der Ungleichmäßigkeiten kann bei der Abtastung der zu untersuchenden Oberfläche vorgenommen werden, und zwar durch Verschiebung des Primärwandlers 1 über die
Oberfläche des Metalls oder der Legierung entsprechend eines Befehls (eines Programms), das vom Schaltpult 7 zum Antrieb des Verschiebemechanismus' des Primärwandlers 1 gelangt.
Bei der ersten Umsetzungsvariante werden die partiellen elektrischen Signale zu den Eingängen des Gebers der Farbsignale
geleitet. Entsprechend einem Programm, das per Hand oder automatisch vom Schaltpult 7 kommt, wandelt der Wandler 12 die ankommenden partiellen elektrischen Signale in einen Farbcode um. Dieser wird in den Indikator 17 eingegeben, der eine Farbskala wiedergibt, deren Farben dem Zustand der untersuchten Oberfläche entsprechen.
Durch Veränderung des Programms vom Schaltpult 7 wird die notwendige Korrektur der Arbeit des Wandlers der Farbsignale 12 bei der Untersuchung der Oberflächen von Metallen und Legierungen, die sich in ihren Eigenschaften unterscheiden, sowie bei der
Prognostizierung von durch diese oder jene bekannten Ursachen bedingten Ungleichmäßigkeiten erreicht.
Bei der zweiten Variante des Geräts werden die partiellen
elektrischen Signale
Figure imgf000011_0002
von den Ausgängen des Wandlers 8 zu den ersten Eingängen der Vergleichseinheit 14 geleitet, in welcher jedes von ihnen mit jedem der vorgegebenen Werte
Figure imgf000011_0001
, die mögliche
Ungleichmäßigkeitsparameter auf einzelnen Feldern der zu
untersuchenden Oberfläche charakterisieren, verglichen wird.
Die Bildung der vorgegebenen Werte
geschieht folgendermaßen:
Figure imgf000011_0003
Mit Hilfe des Generators der zu erwartenden Parameterwerte 22 werden Wahrscheinlichkeitswerte
Figure imgf000012_0001
\ L £ ) des
Ungleichmäßigkeitsparameters in dessen physikalischer Bedeutung aufgestellt, wobei man von zuvor erhaltenen empirischen Ergebnissen oder statistischen Angaben über mögliche Parameterwerte von Ungleichmäßigkeiten des zu untersuchenden Metalls oder der zu untersuchenden Legierung ausgeht.
Der Generator 22 bildet nal
Figure imgf000012_0003
in Form eines elektrischen Signals, welches zum Eingang des Modulators 21 geleitet wird. An dessen anderem Eingang kommt das Referenzsignal vom Ausgang des Generators 20 an. Dieses Signal wird
Figure imgf000012_0002
vom Modulator 21 mit dem Signal moduliert.
Figure imgf000012_0004
Der Wert des Referenzsignals ist beständig. Er wird ausgehend von einer aufgrund eines vorhergehenden Versuchs prognostizierten Bewertung der Ungleichmäßigkeitsparameter des einen oder anderen zu untersuchenden Metalls ausgewählt.
An den Ausgängen der Vergleichseinheit 14 werden die
Differenzsignale gebildet:
Figure imgf000012_0005
,
Bei einem Primärwandler mit beispielsweise vier Fühlerelementen werden an den Ausgängen der Vergleichseinheit 14 die
Differenzsignale ε i gebildet, die sich folgendermaßen in
Matrizenform notieren lassen:
Figure imgf000012_0006
Die Differenzsignale werden zu den Eingängen des Rechners der Differenzsignale 15 geleitet, der die Differenzen der
Vergleichsergebnisse paarweise errechnet:
Figure imgf000013_0001
Diese werden von den ersten Ausgängen des Rechners 15 durch die Einheit zur Ermittlung eines Nutzsignals 16 zu den ersten Eingängen der Multiplikationseinheit 17 geleitet.
Die Einheit zur Ermittlung eines Nutzsignals 16 besteht aus hintereinander geschlossenen Filtern für Hoch- und
Niedrigfrequenzsignale und gewährleistet eine Abtrennung der Geräuschkomponenten der an seinen Eingängen ankommenden Signale.
Gleichzeitig mit der Berechnung der paarweisen Differenzen der
Vergleichsergebnisse
Figure imgf000013_0002
Figure imgf000013_0003
werden an den zweiten Ausgängen des Rechners der Differenzsignale
15 die Minimalwerte der Differenzsignale ε i abgetrennt, die wiederum an die Eingänge des Rechners der Gewichtskoeffizienten geleitet werden
Figure imgf000013_0010
Die errechneten Ist-Werte der Gewichtskoeffizienten werden von den Ausgängen des Rechners 19 an die Steuereingänge der
Multiplikationseinheit 17 geleitet, der die Multiplikation der Signale
Figure imgf000013_0004
Figure imgf000013_0005
mit den errechneten Werten der
Gewichtskoeffizienten vornimmt
Figure imgf000013_0006
Die Ergebnisse der Multipükation
Figure imgf000013_0007
werden zu den Eingängen des Rechners des Deformationszuwachses 18 δ Δ a geleitet.
Den Zuwachs der Deformation δ Δ a errechnet der Rechner 18 aus der Gleichung
Figure imgf000013_0008
Die errechneten Werte des Zuwachses der Deformation
werden an die Eingänge des Indikators 24 sowie an die Eingänge des
Generators der erwarteten Deformationswerte 22 , welcher den erwarteten Wert der Deformation
Figure imgf000013_0009
korrigiert, ebenso wie an den Eingang der Rechners der Gewichtskoeffizienten 19 weitergeleitet Die Ist-Weπe der Gewichtskoeffizienten Ki j ( t ,∆ a ) werden aus folgender Differentialgleichung errechnet:
Figure imgf000014_0001
Nach der Größe des Deformationszuwachses und unter
Berücksichtigung der vorher bekannten Angaben über die
Eigenschaften des untersuchten Metalls oder der untersuchten Legierung stellt die Einheit zur Identifikation der Defekte 23 die Art der Ungleichmäßigkeit und deren Parameter fest. Diese Parameter werden in Form eines entsprechendes Codes zum Indikator 24 geleitet.
Das Besondere des nach der dritten Variante gebauten Geräts, das ja die beiden oben genannten Ausführungen in sich vereinigt, ist die Tatsache, daß die Ungleichmäßigkeitsparameter mal von dem einen, mal von dem anderen Untersystem festgestellt werden, weiche unabhängig voneinander funktionieren. Die Beschreibung der Arbeit dieser Untersysteme enspricht völlig den Arbeitsbedingungen des Geräts in den oben beschriebenen Ausführungsvarianten.
Mit Hilfe des Umschalters 25 kann man vom Schaltpult 7 aus zwischen manuellem und automatischem Betrieb bei der Berechnung der Ungleichmäßigkeitsparameter wählen.
Auf den vom Schaltpult 7 erhaltenen Befehl hin nimmt der
Umschalter 25 die Kommutierung der Ausgänge des Wandlers 8 mit den Eingängen entweder des Gebers der Farbsignale 12 oder der Vergleichseinheit 14 vor. Anschließend werden die
Ungleichmäßigkeitsparameter auf die oben dargelegte Weise festgestellt.

Claims

Formel der Erfindung
1. Die Methode zur Bestimmung der Parameter von strukturellphasischen Ungleichmäßigkeiten, meist MIikrodeformationen, in der oberflächennahen Schicht von Metallen und Legierungen besteht in der Abschirmung der zu untersuchenden Oberfläche von äußeren, eine Emission elektrischer Ladungen verursachenden Einwirkungen, der Bestrahlung der abgeschirmten Oberfläche mit ionisierender Strahlung und der Messung der elektrischen Parameter, die den loniserungsprozeß der abgeschirmten Oberfläche charakterisieren. Diese Methode zeichnet sich dadurch aus, daß man als zu messenden elektrischen Parameter die Konzentration der elektrischen Ladungen in den Strömen ihrer Träger nimmt. Diese sind bedingt durch
natürliche und sekundäre, durch die Bestrahlung hervorgerufene, Emission der Träger elektrischer Ladungen von " n " willkürlich ausgewählten Felder der abgeschirmten Oberfläche. Die gemessenen Ist-Werte der Konzentration der Ladungen werden in " n " partielle elektrische Signale umgewandelt (nach der Anzahl der Felder der abgeschirmten Oberfläche). Nach diesen Signalen werden die Parameter der Ungleichmäßigkeiten, bei " α "≥ 2 festgestellt.
2. Die in Punkt 1 beschriebene Methode zeichnet sich dadurch aus, daß man den Prozeß der Bestrahlung der abgeschirmten Oberfläche und der Messung der Konzentration der elektrischen Ladungen in den Strömen ihrer Träger stabilisiert, und zwar durch Einwirkung mit einem elektrischen Feld auf den Bestrahlungs- und Meßbereich. Dabei hat das elektrische Feld eine Feldstärke, die sich proportional zum arithmetischen Mittelwert " n " der partiellen elektrischen Signale verhält, die man nach Umwandlung der gemessenen Ist-Werte der Konzentration der Ladungen erhalten hat.
3. Die in Punkt 1 beschriebene Methode zeichnet sich ferner dadurch aus, daß die Abschirmung der zu untersuchenden Oberfläche und entsprechend deren Bestrahlung und die Messung der
Konzentration der elektrischen Ladungen in den Emissionsströmen ihrer Träger durch Abtasten der zu untersuchenden Oberfläche nach einem vorgegebenen Programm vorgenommen wird.
4. Die in Punkt 1 beschriebene Methode zeichnet sich außerdem dadurch aus, daß die Feststellung der Parameter der
Ungleichmäßigkeiten vorgenommen wird durch Umwandlung von " n " partiellen elektrischen Signalen in einen Farbcode, durch Indikation der erhaltenen Farbskala und Bestimmung der
Ungleichmäßigkeitsparameter durch Vergleich ihrer
Farbkomponenten mit vorgegebenen Werten.
5. Die in Punkt 1 beschriebene Methode zeichnet sich dadurch aus, daß die Feststellung der Ungleichmäßigkeitsparameter durch
Vergleich eines jeden von "n " partiellen elektrischen Signalen mit jedem der rechnerisch vorgegebenen Werte vorgenommen wird, welche mögliche Ungleichmäßigkeitsparameter der zu
untersuchenden Oberfläche charakterisieren. Dabei wird der
Minimalwert des Differenzsignals ermittelt und ein Nutzsignal mit Trennung der Hoch-und Niedrigfrequenzkomponenten abgetrennt. Das Nutzsignal wird mit dem wechselnden Gewichtskoeffizienten multipliziert, welcher aus folgender Gleichung gewonnen wird:
Figure imgf000016_0001
in der
- experimentell für verschiedene Metalle und Legierungen festgelegter Koeffizient;
füsionskoeffizientdes Zuwachses de
Figure imgf000017_0001
- - bekannter Dif r
Deformation über die Grenze der Phasentrennung hinweg;
- Matrize, die sich umgekehrt zur Matrize der
Beobachtungsgeräusche des elektrischen Prozesses verhält;
Figure imgf000017_0002
Die Ist-Werte des Deformationszuwachses werden nach folgender Gleichung berechnet
Figure imgf000017_0003
-Komponenten der Größe des
Figure imgf000017_0004
Deformationszuwachses und der Bestimmung der
Figure imgf000017_0005
Parameter der Ungleichmäßigkeiten durch Vergleich der errechneten Werte mit den vorgegebenen.
6. Das Gerät enthält einen Primärwandler 1, bestehend aus einem Schirm 2 aus stromleitendem Material, einer Quelle ionisierender Strahlen 4 und einem Messer der elektrischen Parameter 3, welche im Abschirmungsbereichh angebracht sind. Das Gerät zeichnet sich dadurch aus, daß es mit einem Rechnerblock 11 und einem Wandler der partiellen elektrischen Signale 8 ausgerüstet ist. Der Messer der elektrischen Parameter 3 ist in Form von "H" elektrisch isolierten, unbeweglichen zueinander angebrachten Fühlerelementen zur Messung der Konzentration der elektrischen Ladungen in den Strömen ihrer Träger ausgeführt. Die Bestrahlungsquelle befindet sich in gleichem Abstand von den Fühlerelementen, die durch den Wandler der partiellen elektrischen Signale an den Rechnerblock 11 angeschlossen sind.
7. Das Gerät zeichnet sich dadurch aus, daß es mit einem unter dem dem Schirm angebrachten Schutznetz 5 und einer Einheit zur Stabilisierung des Meß Vorgangs 10 ausgerüstet ist, deren Eingänge an die Ausgänge des Wandlers der partiellen elektrischen Signale 8 angeschlossen sind und deren Ausgang an das Schutznetz 5 angeschlossen ist.
8. Das Gerät zeichnet sich dadurch aus, daß es mit einem
Mechanismus 6 zur Verschiebung des Primärwandlers 1 entlang der zu untersuchenden Oberfläche mit Antrieb und Schaltpult 7 sowie mit einem Programmblock ausgerüstet ist, wobei der Antrieb des Mechanismus 6 an das Schaltpult 7 angeschlossen ist.
9. Das Gerät zeichnet sich dadurch aus, daß es mit einem Schaltpult 7 mit Programmblock und Indikator 13 ausgerüstet ist. Der
Rechnerblock 1 1 ist in Form eines Gebers 12 von Farbsignalen ausgeführt, dessen Eingänge an die Ausgänge des Wandlers der partiellen elektrischen Signale 8 und des Schaltpultes 7 angeschlossen sind. Der Ausgang ist mit dem Indikator 13 verbunden.
10. Das Gerät zeichnet sich dadurch aus, daß der Rechnerblock ausgeführt ist in Form von (hintereinander geschaltet):
Vergleichseinheit 14, Rechner der Differenzsignale 15, Einheit zur Ermittlung eines Nutzsignals 16, Multiplikationseinheit 17, Rechner des Defoπnationszuwachses 18 und Rechner der
Gewichtskoeffizienten 19, dessen erste Eingänge mit den zweiten Ausgängen des Rechners der Differenzsignale 15 verbunden sind, der zweite Eingang ist mit mit den Ausgängen des Rechners der
Deformation, und die Ausgänge sind mit den Steuereingängen der Multiplikationseinheit 17 verbunden. Desweiteren besteht der Rechnerblock aus einem Modulator des elektrischen Signals 21, einem Generator eines Referenzsignals 20, der an die Eingänge des Modulators des elektrischen Signals 20 angeschlossen ist, einem Generator der erwarteten Parameterwerte 22, dessen Eingang an den Ausgang des Rechners des Deformationszuwachses und dessen Ausgang an den Informationseingang des Modulators des
elektrischen Signals 21 eingeschlossen ist. Dessen Ausgänge wiederum sind an die Eingänge der Vergleichseinheit 14
angeschlossen. Außerdem besteht der Rechnerblock aus einer Einheit zur Identifizierung von Ungleichmäßigkeiten 23 und einem Indikator 24, dessen zweiter Eingang mit den Ausgang des Rechners des Deformationszuwachses 18 verbunden ist. Generator 23 und
Indikator 24 sind nacheinander an den zweiten Ausgang des
Generators der erwarteten Parameterwerte angeschlossen.
11. Das Gerät zeichnet sich dadurch aus, daß es mit einem Schaltpult 7, mit Programmblock und Indikatoren 13, 24 ausgerüstet ist. Der Rechnerblock 11 ist in Form zweier Untersysteme ausgeführt, die durch einen Umschalter 25 an die Ausgänge des Wandlers der partiellen elektrischen Signale 8 und an das Schaltpult angeschlossen sind. Dabei ist das erste der Untersysteme in Form eines Gebers von Farbsignalen 12 ausgeführt, dessen Ausgänge an den ersten Indikator 13 angeschlossen sind. Dessen Steuereingang ist wiederum mit dem Schaltpult 7 verbunden.
Das zweite Untersystem besteht aus folgenden hintereinander geschaltenen Einheiten: Vergleichseinheit 14, Rechner der
Differenzsignale 15, Einheit zur Abtrennung eines Nutzsignals 16, Multiplikationseinheit 17, Rechner des Deformationszuwachses 18 und Rechner der Gewichtskoeffizienten 19, dessen erste Eingänge mit den zweiten Ausgängen des Rechners der Differenzsignale 15 und dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des Rechners des
Deformationszuwachses 18 verbunden sind. Die Ausgänge sind mit den Steuereingängen der Multiplikationseinheit 17 verbunden.
Des weiteren besteht das zweite Untersystem aus einem Modulator des elektrischen Signals 21 und einem Generator des Referenzsignals 20, welcher an die Eingänge des Modulators des elektrischen Signals 21 angeschlossen ist, sowie aus einem Generator der erwarteten Parameterwerte 22, dessen Eingang an den Ausgang des Rechners des Deformationszuwachses und dessen Ausgang an den
Informationseingang des Modulators des elektrischen Signals 21 angeschlossen ist. Dessen Ausgänge wiederum sind an die Eingänge der Vergleichseinheit 14 angeschlossen. Außerdem besteht das zweite Untersystem aus aus einer Einheit zur Identifizierung der
Ungleichmäßigkeiten 23, welche an den zweiten Ausgang des Generators der erwarteten Parameterwerte 22 angeschlossen ist. Die Ausgänge des Rechners des Deformationszuwachses 18 und der Einheit zur Identifizierung des Ungleichmäßigkeiten 25 sind an den zweiten Indikator angeschlossen.
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KR100400657B1 (ko) * 2001-03-21 2003-10-01 주식회사 마이크로페이스 다중 구조를 갖는 도파관 슬롯안테나

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