DE2937865A1 - Verfahren zur automatischen auswertung der signale von wirbelstrommesssonden - Google Patents

Description

• 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1-3, d a d u r c h g e k e n ri z e i c h n e t , daß zunächst aus der Vielzahl der Meßwerte eine grobe Aussortierung der fehleranzeigenden Meßwerte und anschließend eine genaue Auswertung und Registrierung derselben vorgenommen wird.
• 5. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die genaue Auswertung durch entsprechende Umstellung des Rechnerprogrammes während der Zeit des Wechsels der zu prüfenden Werkstückwandungen vorgenommen wird.
• verlauf, dessen Projektion auf die Impedanzebene, z.B.
• mit Hilfe eines Oszilloskopes, typische komplexe Fehlerschleifen darstellt, siehe Fig. 1. Die Drehung einer solchen Schleife (der Winkel) relativ zur Schleife eines durchgehenden Fehlers, wie er durch Eichmessungen ermittelt wird, ist ein Maß für Art und Tiefe eines Oberflächenfehlers. Dabei verursacht ein Innenfehler bei Rohren eine Drehung entgegen den Uhrzeigersinn, ein Außenfehler dagegen eine im Uhrzeigersinn (siehe Fig. 2).
• Die Auswertung solcher Meßschleifen erfolgt mit Hilfe eines Speicheroszilloskopes und einer auf dem Bildschirm desselben befestigten Maske auf visuellem Wege. Dies ist aber ein verhältnismäßig umständliches und zeitaufwendiges Verfahren. Auch die Speicherung der Meßwerte auf einem Magnetband und die nachträgliche Auswertung ar Oszilloskop ist mit einem großen Zeitaufwand verbunden, der bei der Vielzahl von Rohren,wie sie bei Wärmetauschern zu untersuchen sind, eine außerordentliche zeitliche Belastung darstellt.
• Es stellte sich daher die Aufgabe, die Auswertung der Signale von Wirbelstrommeßsonden zu automatisieren und dabei so rasch durchzuführen, daß sie Schritt halten kann mit dem Vorschub der Meßsonden am zu prüfenden Objekt, also z.B. innerhalb von Rohren von Wärmetauschern. Dies hätte dann auch zur Folge, daß entdeckte Fehlerstellen sofort festgehalten werden kennen, was für eine direkte Untersuchung bzw. Ausbesserung derselben von großer Bedeutung wäre.
• Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß in einem Verfahren, bei dem ein Weggeber für den Vorschub der Meßsonde, in Verbindung mit einem Taktgenerator, die in Abständen gleicher Vorschubweglängen herrschenden Sondenmeßwerte an einen filterartig wirkenden Digitalrechner weitergibt und dieser nach Vergleich mit fest eingegebenen Soll- bzw. Normalwerten Art und Ort evtl. Fehler in der Werkstückwandung zur Anzeige bringt.
• Dieses Verfahren ist somit unabhängig von der Vorschubgeschwindigkeit der Meßsonde, diese kann sogar von Hand vorgeschoben oder verschoben werden und ermöglicht gleichzeitig eine rasche und sichere Fehlererkennung.
• Eine optische Beurteilung der Meßwerte ist dabei auf jene relativ kleine Anzahl beschränkt, die durch irgendwelche Fehlstellen hervorgerufen worden sind. Damit verbunden ist nicht nur eine Verkürzung der PrAfungszeit, sondern auch die Vermeidung von Fehlinterpretationen der MeBergebnisse, wie sie bei der optischen Auswertung sämtlicher Werte nicht auszuschließen sind.
• Dieses Verfahren sei nun anhand der Fig. 1 bis 3 näher erläutert: Die Fig. 1 zeigt die charakteristische Anzeige eines Fehlers durch eine Wirbelstromsonde auf einem Speicheroszilloskop. Die Art des Fehlers ergibt sich dabei aus der Winkellage einer solchen Schleife.
• Die Fig. 2 zeigt schematisch wie aus der Lage der Schleifen auf Innen- oder AuEenfehler der Wandung bzw. auf durchgehende Fehler, also z.B. Löcher, geschlossen werden kann.
• Die Auswertung der MeBsondensignale nach vorliegendem Verfahren erfolgt nach dem in Fig. 3 dargestellten Schema. In diesem Beispiel ist als Werkstück ein Rohr 2 vorgesehen, z.B. das Rohr eines Wärmetauschers, dessen Innenwandung mit Hilfe der Sonde 1 untersucht werden soll. Durch einen Antrieb 3 wird diese Sonde in das Rohr eingeschoben, die Widerstandsknderungen der Sonde 1 werden in eine Wirbelstrommeßbrücke 4 ermittelt und im Oszilloskop 5 sichtbar gemacht. Dies entspricht dem heutigen Stand der Technik. Charakteristisch für das vorliegende Verfahren ist nun, daß die Auswertung der Meßsignale nicht mehr mit Hilfe des Oszliloskopes 5 durchgeführt werden muß, dieses kann beibeh:alten werden für Kontrollzwecke sowie fUr Eichzwecke.
• Die dem Oszilloskop 5 zugeführten Meßwerte werden gleichzeitig in ein digitales Filter oder einen digitalen Rechner 8 eingeleitet. Dieser Rechner arbeitet nach einem voreingestellten Programm, dem die Normalwerte einwandfreier Werkstückwandungen sowie die Werte typischer Fehlstellen eingegeben sind.
• Durch ständiges VergleAchen der eingeleiteten Istwerte mit den vorgegebenen Werten wird es ermöglicht, nur die erkannten Fehlerstellen zur Anzeige zu bringen.
• Da es außerordentlich schwierig ist, die Meßsonden mit konstanter Geschwindigkeit über die WerkstUckwandungen zu führen, wurde das vorliegende Verfahren so gestaltet, daß die ermittelten Meßwerte jeweils konstanten Vorschubwegen der Meßsonde zugeordnet sind.
• Dies wrd durch einen Taktgenerator 7 bewirkt, der von einem Weggeber 6 angesteuert wird. Die durch den Taktgenerator 7 aut den Rechner 8 übertragene Taktfrequenz ist direkt prsportional zur Vorschubgeschwindigkeit der Meßsonde 1. Dies bedeutet, daß bei geringen oder hohen Vorschubgeschwindigkeiten den Meßwerten stets gleiche Vorschubwege der Meßsonde 1 zugrunde liegen.
• Eine entsprechende Programmierung des Rechners 8 erlaubt es dabei, daß bei Fehlern, die vorbestimmte Größen überschreiten, der Meßsondenvorschub gestoppt wird und eine sofortige nochmalige Untersuchung dieser Fehlstelle mit Hilfe des Oszilloakopes 5 durchgeführt werden kann. Selbstverständlich ist es auch möglich, diese Meßdaten in bekannter Weise auf ein Magnetband zu speichern. Dieses Verfahren erlaubt zusätzlich auf dieses Magnetband Markierungen einzugeben, die den Vorschublängen als auch vorbestimmten Fehlergrößen entsprechen.
• Sollte der für die Auswertung dieser Meßsignale zur Verfügung stehende Rechner hinsichtlich des durchzuführenden Programmablaufes zu klein sein, so besteht die Möglichkcit während des Sondenvorlaufes gleichzeitig eine Groberkennung und Registrierung von Fehlern durchzuführen und während des Werkstückwechsels auf ein zweites Programm unzuechalten, mit dem dann die genauere Auswertung der bereits registrierten Meßsignale möglich ist. Diese Hinweise zeigen, daß es mit diesem Verfahren möglich ist, die Auswertung der Meßsignale weitgehend den jeweiligen technischen Gegebenheiten anzupassen.
• 5 Patentansprüche 3 Figuren

Claims (3)

1. PatontansDrUche Verfahren zur laufenden automatischen Auswertung der Meßsignale von entlang von Werksttlckwandungen bewegten Wirbelstrommeßsonden, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß ein Weggeber für den Vorschub der Meßsonde in Verbindung mit einem Taktgenerator die in Abständen gleicher Vorschublängen herrschenden Sondenmeßwerte an einen filterartig wirkenden Digitalrechner weitergibt und dieser nach Vergleich mit fest eingegebenen Soll- bzw. Normalwerten Art und Ort evtl. Fehler in der Werkstflckwandung zur Anzeige bringt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß bei Fehlern, die vorbestimmte Größen überschreiten, der Meßsondenvorschub gestoppt wird und eine sofortige nochmalige Untersuchung dieser Fehlstelle durch an sich bekannte Auswertung mit Hilfe des Oszilloskopes ermöglicht wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Meßdaten in bekannter Weise auf einem Magnetband gespeichert werden, dem gleichzeitig den Vorschubldngen als auch vorbestimmten Fehlergrößen entsprechende Markierungen eingegeben werden.

   Verfahren zur automatischen Auswertung der Signale von Wirbelstrommeßsonden Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur laufenden automatischen Auswertung der Meßsignale von entlang von Werkstückwandungen bewegten Wirbelstronmeßsonden. Wirbelstrommßsonden bestehen im allgemeinen aus ein oder zwei Spulen, deren Impedanzwerte mit Hilfe einer Brückenschaltung ermittelt und mit Hilfe eines Oszilloskopes sichtbar gemacht werden. Nähere Erläuterungen zum Meßverfahren selbst finden sich unter anderem in den deutschen Offenlegungsschriften 2 74 65 68 und 2 81 75 74 sowie in einem Aufsatz von W. Meier in der Zeitschrift VGB Kraftwerkstechnik 57 (1977), Seiten 540-545. Zusanienfassend sei erwähnt, daß das Vorbeiführen einer solchen Wirbelstrommeßsonde an einer Fehlerstelle zu einer Verstimmung der Wirbelstrommeßbrücke ftilrt. Dadurch ergibt sich an deren Ausgängen ein Signal-