DE2825214A1 - Continuous magnetic monitoring of objects of complicated shape - is measuring tangential field components gradients - Google Patents
Continuous magnetic monitoring of objects of complicated shape - is measuring tangential field components gradientsInfo
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Abstract
Description
Magnetisches Kontrollverfahren für die Gütekennwerte von Gegen-Magnetic control method for the quality parameters of counter-
ständen und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft das Gebiet der Kontrollmeßtechnik und bezieht sich insbesondere auf ein magnetisches Kontrollverfahren für die Gütekennwerte von Gegenständen, bei welchem der Gegenstand senkrecht zu dessen Kontrollfläche im Kontrollgebiet magnetisiert wird, magnetische Fühler erregt werden und gleichzeitig der Gradient der Tangentialkomponente der magnetischen Feldstärke im Kontrollgebiet durch die magnetischen Fühler gemessen wird und auf eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.stands and device for carrying out the method The invention relates to the field of control metrology and specifically relates to a Magnetic control method for the quality parameters of objects in which the object is magnetized perpendicular to its control surface in the control area magnetic sensors are excited and at the same time the gradient of the tangential component the magnetic field strength in the control area measured by the magnetic sensor and on a facility to carry out this procedure.
Die Erfindung kann mit Erfolg zur Gütekontrolle bei ferromagnetischen Werkstoffen und Gegenständen komplizierter Form und beliebiger Abmessungen herangezogen werden.The invention can be used successfully for quality control in ferromagnetic Materials and objects of complex shape and any dimensions are used will.
Die gegenwärtige Entwicklung der Industrieproduktion erhöht stets die Anforderungen an die Qualität und Zuverlässigkeit von Erzeugnisses aus ferromagnetischen Materialien. In diesem Zusammenhang werden auch die Anforderungen an die Mittel zur Gütekontrolle, darunter auch an magnetische Methoden zur zerstörungsfreien Prüfung, erhöht. Die bestehenden hochoperativen magnetischen Methoden sind aber nur auf eine begrenzte Klasse von Gegenständen bzw. Erzeugnissen anwendbar, die langgestreckt sind und eine einfache Oberflächenform aufweisen, während Gegenstände mit komplizierter Konfiguration und geringen Abmessungen vorzugsweise mit einem durch eine niedrige Leistungsfähigkeit gekennzeichneten Magnetpulververfahren geprüft werden.The present development of industrial production is always increasing the requirements for the quality and reliability of products made from ferromagnetic Materials. In this context, the requirements for the funds for quality control, including magnetic methods for non-destructive testing, elevated. The existing high operational magnetic methods are but only applicable to a limited class of objects or products, which are elongated and have a simple surface shape, while objects with complicated configuration and small dimensions, preferably with one Tested by a low-performance magnetic powder process will.
Es ist ein magnetisches Kontrollverfahren für die Gütekennwerte von Gegenständen (vgl. z.B. die US-PS 3 710 236) mit einer Magnetisierung des Gegenstandes und einer gleichzeitigen Erregung magnetischer Fühler, einer Abtastung der Oberfläche des Erzeugnisses durch die magnetischen Fühler und einer Messung des Magnetfeldgradienten des Kontrollgebiets bekannt. Nach diesem Verfahren wird das Erzeugnis im Kontrollgebiet parallel zur Oberfläche magnetisiert, und es wird der Gradient einer zur Oberfläche des Erzeugnisses senkrechten Komponente der magnetischen Feldstärke des Fehlers gemessen.It is a magnetic control method for the quality parameters of Objects (see, for example, US Pat. No. 3,710,236) with a magnetization of the object and a simultaneous excitation of magnetic sensors, a scan of the surface of the product through the magnetic sensor and a measurement of the magnetic field gradient of the control area known. According to this procedure, the product is placed in the control area magnetized parallel to the surface, and it becomes the gradient of one to the surface of the product vertical component of the magnetic field strength of the defect measured.
Bei der Magnetisierung des Erzeugnisses parallel zur Kontrollv fläche erzeugen aber die in einem Winkel unterhalb von 4 zur Richtung des Magnetisierungsfeldes liegenden Fehler (beispielsweise Risse und Haarrisse) ein Magnetfeld, das zu deren Aufspürung unzureichend ist.When the product is magnetized, it is parallel to the control surface but generate them at an angle below 4 to the direction of the magnetization field lying flaws (for example cracks and hairline cracks) a magnetic field that leads to their Detection is insufficient.
Darüber hinaus sind nach dem bekannten Verfahren die Maße der Magnetisierungszone groß gegenüber den Abmessungen des Erzeugnisses, und an den Rändern des letzteren wird ein inhomogenes magnetisches Feld aufgebaut, das die magnetische Feldstärke des Fehlers erheblich übersteigt, was die Entdeckung von Fehlern in einer breiten Zone am Rande des Erzeugnisses verhindert und folglich ein Kontrolle von Erzeugnissen geringer Abmessungen und komplizierter Konfiguration erschwert.In addition, according to the known method, the dimensions of the magnetization zone large compared to the dimensions of the product, and on the edges of the latter an inhomogeneous magnetic field is built up, which increases the magnetic field strength the error significantly exceeds what the detection of errors in a wide Zone at the edge of the product and consequently a control of products small dimensions and complicated configuration difficult.
Es ist auch ein weiteres magnetisches Kontrollverfahren für die Gütekennwerte von Gegenständen (vgl. z.B. das Handbuch Zerstörungsfreie Prüfungen, Bd. 2, redigiert von McMaster, 1965, S.There is also another magnetic control method for the Quality parameters of objects (see e.g. the manual for non-destructive tests, vol. 2) by McMaster, 1965, p.
86 bis 93) mit einer Magnetisierung des Gegenstands senkrecht zu seiner Oberfläche, einer Erregung magnetischer Fühler und einer gleichzeitigen Messung des Gradienten der Tangentialkomponente der magnetischen Feldstärke im Kontrollgebiet durch die magnetischen Fühler bekannt.86 to 93) with a magnetization of the object perpendicular to its Surface, an excitation of magnetic sensors and a simultaneous measurement the gradient of the tangential component of the magnetic field strength in the control area known from the magnetic sensors.
Nach diesem Verfahren stellt das zu messende Magnetfeld ein magnetisches Restfeld des magnetisierten Gegenstands dar und wird nach der Magnetisierung des Gegenstands gemessen.According to this procedure, the magnetic field to be measured represents a magnetic one The residual field of the magnetized object and is after the magnetization of the Object measured.
Eine derartige Arbeitsfolge führt zur Bestimmung der Gütekennwerte des Gegenstands in einzelnen Punkten seiner Oberfläche, was es nicht gestattet, eine durchgehende Kontrolle der Oberfläche eines Gegenstands vorzunehmen.Such a work sequence leads to the determination of the quality parameters of the object in individual points on its surface, which does not allow to carry out a continuous inspection of the surface of an object.
Darüber hinaus läßt das magnetische Restfeld auf keine Fehler vom Typ einer Kontinuitätsstörung an den Gegenständen aus weichmagnetischen Werkstoffen schließen.In addition, the residual magnetic field does not allow any errors Type of a continuity fault on the objects made of soft magnetic materials conclude.
Es ist weiter eine Einrichtung zur magnetischen Kontrolle der Gütekennwerte von Gegenständen bekannt, die das eingangs genannte Verfahren realisisert und eine Erzeugungs- und Meßeinheit für elektrische Signale und einen Kontrollmeßgeber enthält, in dessen Gehäuse mindestens zwei mit der Erzeugungs- und Meßeinheit für elektrische Signale elektrisch verbundene magnetische Fühler und ein senkrecht zu einer den magnetischen Fühlern zugekehrten wirksamen Fläche magnetisierter Stabmagnet angeordnet sind. Bei der vorliegenden Einrichtung ist der Stabmagnet beweglich in bezug auf die magnetischen Fühler und das Gehäuse des Kontrollmeßgebers angeordnet und verschiebt sich in der Magnetisierungsrichtung.It is also a device for the magnetic control of the quality parameters of objects known that the process mentioned above and a Contains generating and measuring unit for electrical signals and a control sensor, in its housing at least two with the generating and measuring unit for electrical Signals electrically connected magnetic sensors and one perpendicular to one of the Magnetic sensors facing the effective area of magnetized bar magnet arranged are. In the present device, the bar magnet is movable with respect to the magnetic sensors and the housing of the control transducer are arranged and displaced in the direction of magnetization.
Da die Magnetisierung des Gegenstands in der vorliegenden Einrichtung bei der Anordnung des Stabmagneten zwischen den magnetischen Fühlern erfolgt, darf der Abstand zwischen den letzteren den Durchmesser des Stabmagneten nicht unterschreiten, was eine Aufspürung von Fehlern verhindert, deren Magnetfeld einen hohen Lokalisierungsgrad aufweist.As the magnetization of the object in the present device in the arrangement of the bar magnet between the magnetic sensors, may the distance between the latter does not fall below the diameter of the bar magnet, which prevents the detection of defects, the magnetic field of which has a high degree of localization having.
Außerdem mißt die bekannte Einrichtung die Stärke des magnetischen Restfeldes in einem lokalen Abschnitt des Gegenstands, was es nicht gestattet, die Oberfläche des Erzeugnisses zwecks durchgehender Qualitätskontrolle abzutasten.In addition, the known device measures the strength of the magnetic Remaining field in a local section of the object, which does not allow the To scan the surface of the product for the purpose of continuous quality control.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein magnetisches Kontrollverfahren für die Gütekennwerte von Gegenständen zu schaffen, welches es erlaubt, eine kontinuierliche Kontrolle der Gütekennwerte von Gegenständen vorzunehmen, sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, die eine solche Konstruktion aufweist, das es möglich ist, eine kontinuierliche Kontrolle von Gegenständen komplizierter Konfiguration und beliebiger Abmessungen durchzuführen.The invention is based on the object of a magnetic control method for the quality characteristics of objects to create, which allows a continuous Carry out control of the quality parameters of objects, as well as a facility to create for the implementation of the method, which has such a construction, that it is possible to continuously control objects more complicated Configuration and any dimensions.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kontrollfläche des Gegenstands durch die ma;netischen Fühler abgetastet wird, wobei die Abtastung der Kontrollfläche des Gegenstands sowie die Magnetisierung des Gegenstands gleichzeitig mit der Erregung der magnetischen Fühler und mit der Messung des Gradienten der Tangentialkomponente der magnetischen Feldstärke im Kontrollgebiet durch die magnetischen Fühler vorgenommen werden.This task is carried out with a method of the type described at the beginning Type solved according to the invention in that the control surface of the object through the magnetic sensor is scanned, the scanning of the control surface of the object as well as the magnetization of the object simultaneously with the excitation the magnetic sensor and with the measurement of the gradient of the tangential component the magnetic field strength in the control area made by the magnetic sensor will.
Die erfindungsgemäßeEinrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, die eine Erzeugungs- und Meßeinheit für elektrische Signale und einen Kontrollmeßgeber enthält, in dessen Gehäuse mindestens zwei elektrisch miteinander und mit der Erzeugungs- und Meßeinheit für elektrische Signale verbundene magnetische Fühler und ein senkrecht zu seiner den magnetischen Fühlern zugekehrten wirksamen Fläche magnetisierter Stabmagnet angeordnet sind, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Stabmagnet des Kontrollmeßgebers unbeweglich in bezug auf das Gehäuse des letzteren befestigt und die magnetischen Fühler auf der wirksamen Fläche des Stabmagneten angeordnet und derart ausgerichtet sind, daß die Achse der maximalen Empfindlichkeit jedes magnetischen Fühlers senkrecht zur Richtung eines magnetischen, durch ein Magnetfeld des Stabmagneten und durch ein Magnetfeld des Kontrollerzeugnisses aufgebauten Gesamtfeldes verläuft und sich der Abstand zwischen den Mittelpunkten der magnetischen Fühler zu: ergibt, wobei A - den Abstand zwischen den Mittelpunkten der magnetischen Fühler B - y2 - 2b2 + (y + h)2 c - (b2 + y2)/b2 + (y + h)2 / y - den Abstand der Mittelpunkte der magnetischen Fühler von der Kontrollfläche des Gegenstands b - die halbe Breite und h - die Tiefe minimaler zu ermittelnder Fehler bedeuten.The device according to the invention for carrying out this method, which contains a generating and measuring unit for electrical signals and a control sensor, in its housing at least two magnetic sensors electrically connected to one another and to the generating and measuring unit for electrical signals and one perpendicular to its facing the magnetic sensors effective surface of magnetized bar magnet are arranged, is characterized in that the bar magnet of the control transducer is fixed immovably with respect to the housing of the latter and the magnetic sensors are arranged on the effective surface of the bar magnet and aligned so that the axis of maximum sensitivity of each magnetic sensor perpendicular to the direction of a magnetic total field built up by a magnetic field of the bar magnet and a magnetic field of the control product and the distance between the centers of the magnetic sensors is: where A - the distance between the centers of the magnetic sensors B - y2 - 2b2 + (y + h) 2 c - (b2 + y2) / b2 + (y + h) 2 / y - the distance between the centers of the magnetic Feelers from the control surface of the object mean b - half the width and h - the depth of the minimum defects to be determined.
Die Erfindung übt eine Kontrolle der Kennwerte einer Lokal zone des Gegenstands im angelegten Magnetfeld aus, was es gestattet, eine kontinuierliche Kontrolle der Oberfläche der Erzeugnisse komplizierter Konfiguration und beliebiger Abmessungen durchzuführen.The invention exercises a control of the characteristics of a local zone Object in the applied magnetic field from what it allows a continuous Control of the surface of products of complex configuration and any Dimensions perform.
Die Erfindung ermöglicht außerdem die Erhaltung eines gleichen Wertes der magnetischen Feldstärke von gestreckten Fehlern unabhängig von deren Orientierung auf der Oberfläche des Erzeugnisses, was es gestattet, mit gleichem Erfolg sämtliche Fehler aufzuspüren.The invention also enables the same value to be maintained the magnetic field strength of stretched defects regardless of their orientation on the surface of the product, which allows all of them with equal success Track down errors.
Die Erfindung ist im folgenden an einem Ausführungsbeispiel und anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Funktionsschaltung der Einrichtung zur magnetischen Kontrolle der Gütekennwerte von Gegenständen gemäß der Erfindung, Fig. 2 die Anordnung von zwei magnetischen Fühlern auf der wirksamen Fläche des Stabmagneten gemäß der Erfindung, Fig. 3 die Verteilung der magnetischen Felder in der Zone zwischen dem Stabmagneten und dem Kontrollgegenstand gemäß der Erfindung, Fig. 4 die Verteilung des Magnetfeldes eines Fehlers des Kontrollgegenstands gemäß der Erfindung, und Fig. 5 die Anordnung von vier magnetischen Fühlern auf der wirksamen Fläche des Stabmagneten gemäß der Erfindung.The invention is based on an exemplary embodiment and on the basis of the following the drawings explained in more detail. 1 shows a functional circuit of the device for the magnetic control of the quality parameters of objects according to the invention, Fig. 2 shows the arrangement of two magnetic sensors on the effective surface of the Bar magnets according to the invention, Fig. 3 shows the distribution of the magnetic fields in the zone between the bar magnet and the control object according to the invention, FIG. 4 shows the distribution of the magnetic field of a defect of the control object according to FIG of the invention, and FIG. 5 shows the arrangement of four magnetic sensors on the effective Area of the bar magnet according to the invention.
Das magnetische Kontrollverfahren für die Gütekennwerte von Gegenständen ist ein Verfahren, bei dem gleichzeitig die Kontrollfläche des Gegenstands abgetastet, der Gegenstand senkrecht zu dessen Kontrollfläche im Kontrollgebiet magnetisiert, die magnetischen Fühler erregt und der Gradient der Tangentialkomponente der magnetischen Feldstärke im Kontrollgebiet durch die magnetischen Fühler gemessen werden.The magnetic control method for the quality parameters of objects is a process in which simultaneously the control area of Object scanned, the object perpendicular to its control surface in the control area magnetized, the magnetic sensors excited and the gradient of the tangential component the magnetic field strength in the control area measured by the magnetic sensor will.
Nach diesem Verfahren sind eine Kontrolle einer Reihe der Gütekennwerte der Gegenstände, wie sie beispielsweise Dicken unmagnetischer überzüge auf ferromagnetischer Basis sind, eine Kontrolle mechanischer und magnetischer Eigenschaften der Gegenstände und eine Ermittlung von Fehlern in der Art einer Kontinuitätsstörung möglich.This procedure is used to check a number of the quality parameters of objects, such as the thickness of non-magnetic coatings on ferromagnetic ones The basis is a control of the mechanical and magnetic properties of the objects and a determination of faults such as a continuity fault is possible.
Betrachtet wird eine das entsprechende Verfahren realisierende Einrichtung zur magnetischen Kontrolle der Gütekennwerte von Gegenständen bei deren Ausnutzung zwecks Ermittlung von Fehlern in der Art einer Kontinuitätsstörung ferromagnetischer Erzeugnisse in dem Fall, wo als magnetische Fühler Elemente eines Ferrosondenwandlers auftreten.A facility that implements the corresponding process is considered for the magnetic control of the quality parameters of objects when they are used for the purpose of detecting faults such as a ferromagnetic continuity fault Products in the case where elements of a ferro probe transducer are used as magnetic sensors appear.
Die Einrichtung zur magnetischen Kontrolle der Gütekennwerte der Erzeugnisse enthält einen Kontrollmeßgeber 1 (Fig. 1), in dessen Gehäuse 2 ein senkrecht zu seiner wirksamen Fläche 4 magnetisierter Stabmagnet 3 angeordnet und starr befestigt ist. Auf der wirksamen Fläche 4 des Stabmagneten 3 sind magnetische Fühler 5 und 6 unbeweglich angeordnet. Die Fühler 5 und 6 sind in der Weise ausgerichtet, daß die Achse 7 (Fig. 2) der maximalen Empfindlichkeit eines jeden von ihnen senkrecht zur Richtung 8 eines raagnetischen, durch ein Magnetfeld 9 (Fig. 3) des Stabmac3-neten 3 und ein Magnetfeld 10 des zu kontrollierenden Gegenstands II (Fig. 1, 2, 3) erzeugten Gesamtfeldes verläuft. Der Abstand zwischen den Mittelpunkten der Fühler 5 und 6 ergibt sich zu: wobei A - den Abstand zwischen den Mittelpunkten der magnetischen Fühler 5 und 6 B - y² - 2b² + (y + h)² 2 - (b² 2 y2) /b² + (y + h) 2 C - (b + y )/b + (y + h) / y - den Abstand der Mittelpunkte der magnetischen Fühler 5 und 6 von der Kontrollfläche 13 des Erzeugnisses 11 b - die halbe Breite und h - die Tiefe eines minimalen nach dessen magnetischem Feld 14 (Fig. 4) zu ermittelnden Fehlers 12 (Fig. 4) auf der Kontrollfläche 13 (Fig. 1, 2, 3, 4) des Erzeugnisses 11 bedeuten.The device for the magnetic control of the quality parameters of the products contains a control measuring transducer 1 (FIG. 1), in the housing 2 of which a bar magnet 3 magnetized perpendicular to its active surface 4 is arranged and rigidly fastened. Magnetic sensors 5 and 6 are arranged immovably on the effective surface 4 of the bar magnet 3. The sensors 5 and 6 are oriented in such a way that the axis 7 (Fig. 2) of the maximum sensitivity of each of them is perpendicular to the direction 8 of a magnetic, through a magnetic field 9 (Fig. 3) of the rod mac3-Neten 3 and a Magnetic field 10 of the object to be controlled II (Fig. 1, 2, 3) generated overall field runs. The distance between the centers of sensors 5 and 6 results from: where A - the distance between the centers of the magnetic sensors 5 and 6 B - y² - 2b² + (y + h) ² 2 - (b² 2 y2) / b² + (y + h) 2 C - (b + y) / b + (y + h) / y - the distance of the centers of the magnetic sensors 5 and 6 from the control surface 13 of the product 11 b - half the width and h - the depth of a minimum according to its magnetic field 14 (Fig. 4) determining error 12 (Fig. 4) on the control surface 13 (Fig. 1, 2, 3, 4) of the product 11 mean.
An die miteinander verbundenen Fühler 5 und 6 (Fig. 1) ist eine Erzeugungs- und Meßeinheit 15 für elektrische Signale mit ihrem Eingang 16 und Ausgang 17 angeschlossen.The sensors 5 and 6 (Fig. 1) connected to one another are connected to a generation and measuring unit 15 for electrical signals with its input 16 and output 17 connected.
Nach einer anderen Ausführungsvariante des Kontrollmeßgebers 1 sind auf der wirksamen Fläche 4 des Stabmagneten 3 zusätzlich zwei weitere magnetische Fühler 18 und 19 (Fig. 5) analog den Fühlern 5 und 6 (Fig. 2) angeordnet. Die Fühler 5, 6, 18 und 19 liegen unter rechten Winkeln zueinander. Die Fühler 18 und 19 sind miteinander und mit der Einheit 15 entsprechend den Fühlern 5 und 6 verbunden.According to another embodiment of the control encoder 1 are on the effective surface 4 of the bar magnet 3, two additional magnetic ones Sensors 18 and 19 (Fig. 5) are arranged analogously to sensors 5 and 6 (Fig. 2). The feelers 5, 6, 18 and 19 are at right angles to each other. The feelers 18 and 19 are connected to each other and to the unit 15 corresponding to the sensors 5 and 6.
Das beschriebene magnetische Kontrollverfahren für die Gütekennwerte von Gegenständen arbeitet wie folgt.The magnetic control method described for the quality parameters of objects works as follows.
Der Evontrollneßgeber 1 (Fig. 1) wird auf der Kontrollfläche 13 des Gegenstands 11 angeordnet. Hierbei wird der an der wirksamen Seite des Kontrollmeßgebers 1 anliegende Teil des Gegenstands 11 durch das Magnetfeld des Stabmagneten 3 senkrecht zur Kontrollfläche 13 des Gegenstands 11 magnetisiert. In der Zone zwischen dem Stabmagneten 3 und der Fläche 13 des Gegenstands 11 bildet sich ein die Summe zweier Felder, nämlich des Magnetfeldes 9 (Fig. 3) des Stabmagneten 3 und des Magnetfeldes 10 des magnetisierten Gegenstands 11, darstellendes Magnetfeld aus.The Evontrollneßgeber 1 (Fig. 1) is on the control surface 13 of the Item 11 arranged. Here the at the effective page of the control measuring transducer 1 adjacent part of the object 11 by the magnetic field of the bar magnet 3 is magnetized perpendicular to the control surface 13 of the object 11. Forms in the zone between the bar magnet 3 and the surface 13 of the object 11 the sum of two fields, namely the magnetic field 9 (Fig. 3) of the bar magnet 3 and the magnetic field 10 of the magnetized object 11, representing magnetic field the end.
Nachdem der Kontrollmeßgeber 1 (Fig. 1) auf der Fläche 13 des Gegenstands 11 angeordnet worden ist, werden gleichzeitig die magnetischen Fühler 5 und 6 vom Ausgang 17 der Einheit 15 erregt, die Fläche 13 des Gegenstands 11 abgetastet und ein elektrisches Signal von den magnetischen Fühlern 5 und 6 gemessen, das am Eingang 16 der Einheit 15 eintrifft. Da die magnetischen Fühler 5 und 6 (Fig. 2) in der Weise ausgerichtet sind, daß die Achse 7 der maximalen Empfindlichkeit jedes Fühlers 5 und 6 senkrecht zur Richtung 8 des magnetischen Gesamtfeldes verläuft, kommt auf dem fehlerfreien Abschnitt der Fläche 13 des Gegenstands 11 am Eingang 16 (Fig. 1) der Einheit 15 von den Fühlern 5 und 6 ein elektrisches Signal an, das im Wert einem Nullhintergrund gleich ist.After the control encoder 1 (Fig. 1) on the surface 13 of the object 11 has been arranged, the magnetic sensors 5 and 6 are simultaneously from The output 17 of the unit 15 is energized, the surface 13 of the object 11 is scanned and an electrical signal is measured by the magnetic sensors 5 and 6 at the input 16 of the unit 15 arrives. Since the magnetic sensors 5 and 6 (Fig. 2) in the Aligned so that the axis 7 of the maximum sensitivity of each probe 5 and 6 perpendicular to the direction 8 of the total magnetic field arises the defect-free section of the surface 13 of the object 11 at the entrance 16 (Fig. 1) the unit 15 receives an electrical signal from the sensors 5 and 6, which is in the value equals a zero background.
Bei Auftreten eines Fehlers 12 (Fig. 4) in der Magnetisierungszone des Gegenstands 11, d.h. im Kontrollgebiet, baut sich auch dessen Magnetfeld 14 auf. In diesem Fall werden die magnetischen Fühler 5 und 6 durch die Tangentialkomponente der Stärke des Magnetfeldes 14 des Fehlers 12 maximal beeinflußt, weil die Achse 7 (Fig. 2) der maximalen Empfindlichkeit der Fühler 5 und 6 mit der Fläche 13 des Gegenstands 11 einen Winkel unter ist/4 bildet.When an error 12 (FIG. 4) occurs in the magnetization zone of the object 11, i.e. in the controlled area, its magnetic field 14 also builds up on. In this case, the magnetic feelers 5 and 6 become through the tangential component the strength of the magnetic field 14 of the error 12 is maximally influenced because the axis 7 (Fig. 2) the maximum sensitivity of the sensors 5 and 6 with the area 13 of the Item 11 is at an angle of / 4 forms.
Für den Wert der Stärke dieser Komponente gilt der Ausdruck: wobei Hr - die Stärke der Tangentialkomponente des Magnetfeldes 14 (Fig. 4) des Fehlers 12, ausgedrückt in relativen Einheiten, b1 - die halbe Breite und h1 - die Tiefe des Fehlers bedeuten.For the value of the strength of this component, the expression applies: where Hr - the strength of the tangential component of the magnetic field 14 (Fig. 4) of the flaw 12, expressed in relative units, b1 - half the width and h1 - the depth of the flaw.
Die Einwirkung des Magnetfeldes 14 des Fehlers 12 auf die magnetischen Fühler 5 und 6 läßt an deren Ausgang ein den Pegel des Nullhintergrundes überschreitendes elektrisches Nutzsignal auftreten, das am Eingang 16 (Fig. 1) der Einheit 15 eintrifft.The action of the magnetic field 14 of the defect 12 on the magnetic Sensors 5 and 6 leave a level at their output which exceeds the level of the zero background useful electrical signal occur which arrives at the input 16 (FIG. 1) of the unit 15.
Da der Abstand zwischen den magnetischen Fühlern 5 und 6 gemäß dem aus dem Ausdruck (2) folgenden Ausdruck (1) und unter Berücksichtigung der Optimierung der Aufspürung minimaler Fehler bestimmt ist, so wird ein beliebiger, den minimalen Fehler grössenmäßig übersteigender und im Wege der Verschiebung des Kontrollmeßgebers 1 (Fig. 1) stehender Fehler 12 (Fig. 4) durch die Einheit 15 registriert werden.Since the distance between the magnetic sensors 5 and 6 according to the from the expression (2) following expression (1) and taking into account the optimization the detection of minimal errors is determined, then an arbitrary one becomes the minimal one Errors larger in size and in the way of the displacement of the control encoder 1 (FIG. 1) standing error 12 (FIG. 4) can be registered by the unit 15.
Bei der zur Fläche 13 des Erzeugnisses 11 senkrechten Richtung des Magnetisierungsfeldes hängt die Stärke des Magnetfeldes 14 (Fig. 4) des Fehlers 12 nicht von dessen Orientierung auf der Fläche 13 des Gegenstands 11 ab, und es ist also gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, die Fehler 12 beliebiger Richtung zu ermitteln. Hierbei ist es zweckmäßig, den Kontrollmeßgeber 1 (Fig. 1) bei gleichzeitiger Abtastung der Fläche 13 des Gegenstands 11 um seine Längsachse zu drehen.In the direction of the perpendicular to the surface 13 of the product 11 Magnetizing field depends on the strength of the magnetic field 14 (Fig. 4) of the defect 12 does not depend on its orientation on the surface 13 of the object 11, and it is therefore possible according to the present invention, the errors 12 of any direction to investigate. It is useful here to use the control encoder 1 (FIG. 1) at the same time Scanning the surface 13 of the object 11 to rotate about its longitudinal axis.
Es ist auch zweckmäßig, hierbei einen vier magnetische Fühler 5, 6, 18 und 19 (Fig. 5) aufweisenden und in Analogie zum Geber 1 (Fig. 2) mit zwei Fühlern 5 und 6 arbeitenden Kontrollmeßgeber 1 einzusetzen.It is also useful to have four magnetic sensors 5, 6, 18 and 19 (Fig. 5) and in analogy to transmitter 1 (Fig. 2) with two sensors 5 and 6 working control encoder 1 to use.
Die vorliegende Erfindung gestattet es, die Kosten der Kontrolle von Gegenständen bzw. Erzeugnissen komplizierter Form durch Beschleunigung des Kontrollverfahrens und durch Stromeinsparung beim Aufspüren von Fehlern zu senken.The present invention allows the cost of controlling Objects or products of a complicated shape by accelerating the control procedure and by saving electricity when tracking down errors.
Darüber hinaus gestattet es die vorliegende Erfindung, die sich durch Reklamationen ergebenden Ausgaben durch Erweiterung der Nomenklatur der kontrollierten Gegenstände bei einer Verminderung des Randeffektes und durch Qualitätserhöhung der Kontrolle bei der Ermittlung von Fehlern verschiedener Richtung auf der Oberfläche der Objekte geringer zu halten.In addition, the present invention allows Complaints resulting expenses by expanding the nomenclature of the controlled Objects with a reduction in the edge effect and an increase in quality control in the detection of defects in different directions on the surface of objects to keep lower.
Die vorliegende Erfindung erbringt auch einen wirtschaftlichen Nutzeffekt bei der Prozeßkontrolle und der Kontrolle im Bearbeitungsvorgang durch Material- und Arbeitseinsparung für die Fertigung einer Produktionseinheit, besonders bei der Beeinflussung des Arbeitsablaufes durch die Kontrollergebnisse.The present invention also has an economical effect in process control and control in the machining process through material and labor saving for the manufacture of a production unit, especially at the influence of the control results on the workflow.
Außerdem weist die vorliegende Erfindung eine einfachere Konstruktion des Kontrollmeßgebers auf, was eine Einsparung von bei dessen Herstellung verwendeten Materialien ermöglicht.In addition, the present invention is simpler in construction of the control transducer on what a saving of used in its manufacture Materials made possible.
Claims (2)
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| DE (1) | DE2825214A1 (en) |
Cited By (3)
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1978
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