CH163313A - Magnetisches Verfahren zum Prüfen von Werkstoffen und Einrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens. - Google Patents

Description

  Magnetisches     Verfahren    zum Prüfen von Werkstoffen und Einrichtung zur     Ausübung     dieses Verfahrens.         Magnetische    Arbeitsverfahren zum     Unter.     suchen von Riss- und     Lunkerbildungen,        Seige-          rungserscheinunben,        entkohlten    Stellen     usw.,     sowie zum Feststellen der Art der Wärme  behandlung bei Werkstücken und Werk  stoffen sind bereits bekannt geworden. Die       bekannten    Untersuchungsverfahren beruhen  dabei zum Beispiel auf einer     -Messung    des  durch die Fehlerstelle hervorgerufenen Streu  flusses.

   Derartige und ähnliche Verfahren  haben den Nachteil, dass zum Feststellen von  Fehlern verschiedener Gattung mehrere Ar  beitsverfahren getrennt angewandt werden  müssen, da bisher noch kein Verfahren be  kannt geworden ist, das gleichzeitig alle  Fehlerstellen erfasst. Das     Streuflussverfahren     bedingt gleichzeitig eine genaueste Regelung  des     Magnetisierungsgrades,    da schon geringe  Abweichungen ein falsches oder irreführen  des Prüfresultat ergeben.

   Ferner besteht der  Nachteil, dass bei den bekannten Prüf  verfahren unbedingt hochempfindliche Regi-         strier-    und     Anzeigeinstrumente        angewandt     werden müssen, da die Untersuchungsströme  so schwach sind, dass sie durch andere     Mess-          instrumente    nicht gemessen werden können.  



  Das magnetische Verfahren gemäss der  Erfindung zum Prüfen von Werkstoffen be  steht nun darin, dass die Stücke aus dem zu  prüfenden Werkstoff durch die neutrale  Grenzzone gegeneinander gerichteter elektro  magnetischer Kraftfelder geführt werden, so  dass die Fehlerstellen des Materials die neu  trale Grenzzone der Kraftfelder beeinflussen  und dass deren Schwankungen auf ein An  zeigeinstrument zur Einwirkung gebracht  werden. Zweckmässig ummantelt man die  neutrale Grenzzone mit einer Spule; die an  ein Anzeigeinstrument angeschlossen ist.

   Be  obachtungen haben gezeigt, dass in diesem  Falle die     Veränderungen    der Kraftfelder,  hervorgerufen durch eine Fehlerstelle des  Materials, so     gut    erfasst werden können,     däss         ein Anzeigeinstrument einen genügend wei  ten und gut sichtbaren Ausschlag erhält.  



  Ein Vorteil des Verfahrens besteht darin,  dass die Änderungen der magnetischen Kraft  felder unmittelbar auf ein Anzeigeinstru  ment zur Einwirkung gebracht     werden    kön  nen. Bisher war es dagegen erforderlich, zur  Beobachtung der Induktionsströme kost  spielige Oszillographen, Spiegelgalvanometer  oder dergleichen zu verwenden.  



  Die Einrichtung nach der Erfindung zur  Durchführung des Verfahrens besitzt zwei       wechselstromgespeiste    und zur Durchfüh  rung des zu prüfenden Materials mit einer  hohlen Achse versehene Arbeitsspulen, sowie  eine zwischen diesen gelagerte, ebenfalls mit       einer    hohlen Achse ausgerüstete Prüfspule,  die unmittelbar an ein     Anzeigeinstrument     angeschlossen ist. Als Anzeigeinstrument  kann zum Beispiel eine     Braunsche    Röhre ver  wendet werden.

   Diese zeigt .die Fehlerstellen  des durch die Arbeitsspulen     geführten    Ma  terials durch sichtbare Strahlen auf einem  Schirm an, die zum Beispiel     vermittelst     einer Aufnahmevorrichtung auf einem Film  streifen fixiert werden können.  



  Im folgenden     werden    anhand der bei  liegenden Zeichnung verschiedene Ausfüh  rungsbeispiele des Verfahrens erläutert. In  der Zeichnung ist die Einrichtung beispiels  weise dargestellt.  



       Fig.    1 zeigt eine solche im Schnitt;       Fig.    2 zeigt das Schema einer Brücken  schaltung für die Arbeitsspulen;       Fig.    3 zeigt eine Schaltung mit Verwen  dung einer Prüfspule;       Fig.    4 zeigt eine Schaltung mit einer Ka  thodenstrahlröhre.  



  Es bezeichnen in     Fig.    1 die Bezugs  zeichen 1 und 2 die Arbeitsspulen, die an  ein Stromnetz 3 angeschlossen sind. Zwi  schen den     Spulen    1 und 2 befindet sich eine  Prüfspule 4, die an ein Anzeigeinstrument 5  angeschlossen ist.

   Die Spulen 1 und 2 er  zeugen     gegeneinander    gerichtete Kraftkreise,  die durch -6 und 7 angedeutet sind, durch  deren neutrale Grenzzone 8 das zu prüfende       Werkstück    geführt     wird.    Alle drei Spulen    sind vermittelst einer in auf einer Boden  platte 122 ruhenden Lagern 10 gehaltenen  hohlen Achse 9     achsial    verschiebbar be  festigt. 11 bezeichnet den Werkstoff, zum  Beispiel einen Draht, der zum Untersuchen  zweckmässig mit gleichbleibender Geschwin  digkeit durch die hohle Achse 9 gezogen  wird. Die     Spulen    1 und 2 sind zum Regeln  ihres gegenseitigen Abstandes mit Greifern  13, 14, sowie mit Gewindespindeln 1,5, 16  versehen.  



  Die     Wirkungsweise    dieser Einrichtung  ist folgende:  Das Werkstück 11 wird in die Durchlässe  der Spulen 1, 2 und 4 eingeführt und durch  letztere     hindurchbewegt.    Die magnetischen  Kraftfelder 6 und 7 werden durch Fehler  stellen des Materials besonders in der Nähe  der neutralen Zone 8 beeinflusst. Entspre  chend dieser Beeinflussung     wird    der Prüf  strom der Prüfspule 4, der das     Anzeige-          instrument,5        beeinflusst,    verändert.

   Die Vor  richtung ist bei aller Einfachheit so emp  findlich,     dass    bei praktischen Versuchen mit       Gussstahldrähten    von 1,2 mm noch Tor  sionsveränderungen von   1 ermittelt werden  konnten. Die Regelung des     Magnetisierungs-          grades    des Werkstückes kann durch Ein  stellen des     Spulenabstandes    erfolgen. Die  Regelung kann aber auch dadurch erfolgen,  dass man die ungleichmässigen Pole der Ar  beitsspulen zum Beispiel über regelbare       Eisenjoche    so schliesst, dass der     Magnetisie-          rungsgrad    innerhalb der Prüfspule verändert  wird.  



  Die Spulen 1 und 2 sind gemäss     Fig.    2  zu einer Brückenschaltung mit einem An  zeigeinstrument 5 verbunden. Die     Ströme    in  den Leitern 17, 1,8, 19 und 20 und im Punkte  21     werden    durch Materialfehler eines zu       prüfenden    Werkstückes beeinflusst. Durch  die     Spulen    1 und 2 werden magnetische  Kraftfelder 22 und 23 erzeugt.  



  In     Fig.3    ist eine Einrichtung gezeigt,  die neben den Arbeitsspulen 1 und 2, noch  eine Prüfspule 4 aufweist, sonst aber mit       Fig.    2     übereinstimmt.    Mit dieser Einrich-           tung    können Veränderungen der Härte usw.  eines Werkstoffes besser erfasst werden. Für  beide     Spulengruppen    sind getrennt arbeitende  Anzeigeinstrumente 5 und 24 angeordnet.  



  An Stelle der mechanischen Anzeige  instrumente 5 und 24 ist in     Fig.4    an die  Leitungen 25 und 2,6 eine Kathodenstrahl  röhre 27 angeschlossen. Das Anzeigen von       Materialveränderungen    eines Werkstoffes er  folgt auf dem Schirm 2.8 der Röhre zum  Beispiel derart, dass die Einwirkungen der  beiden Stromzweige 19 und 20 senkrecht  zueinander stehen, so dass Kurven-     und     Flächengebilde auf dem     Schirm    28 entstehen,  die den Materialeigenschaften der unter  suchten Materialstelle entsprechen.  



  Da die Kathodenstrahlen auf magne  tische Felder reagieren, kann man die Röhre  27 an Stelle der Prüfspule 4 unmittelbar  zwischen die Arbeitsspulen 1 und 2 einbauen.  Ferner können die Stromkreise 2:5 und 26  an Spulen angeschlossen werden, die neben  der Kathodenstrahlröhre liegen, so dass eine  magnetische Einwirkung dieser Spulen auf  den Kathodenstrahl der Röhre stattfindet.  



  Die beschriebene Einrichtung kann fer  ner zum Auswechseln der Spulen ein  gerichtet, sowie mit einer     Jochprüfung    zum  Prüfen von Sonderstücken ausgerüstet wer  den.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Magnetisches Verfahren zum Prüfen von Werkstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass die Stücke aus dem zu prüfenden Werkstoff durch die neutrale Grenzzone gegeneinander gerichteter elektromagne tischer Kraftfelder geführt werden, so dass die Fehlerstellen des Materials die neutrale Grenzzone der Kraftfelder be einflussen und dass deren Schwankungen auf ein Anzeigeinstrument zur Einwir kung gebracht werden.

   II. Einrichtung zur Durchführung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, ge kennzeichnet durch zwei wechselstrom- gespeiste und zur Durchführung des zu prüfenden Materials mit einer hohlen Achse (9) versehene Arbeitsspulen (1 und 2), sowie einer zwischen diesen ge lagerten, ebenfalls mit einer hohlen Achse (9<B>)</B> ausgerüsteten Prüfspule (4), die unmittelbar an ein Anzeigeinstru ment angeschlossen ist. Ü N TERANSPRÜCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Arbeits spulen (1 und 2) zu einer Brücken schaltung verbunden und ebenfalls an ein Anzeigeinstrument (5) angeschlossen sind. 2.

   Einrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Spulen (1, 2 und 4) achsial verschiebbar angeordnet sind, so dass die Empfindlichkeit der Anzeige geregelt werden kann. d. Einrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Arbeitsspulen (1 und 2) und die Prüfspule (4) mit je einem Anzeigeinstrument geschaltet sind. 4. Einrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Arbeitsspulen (1 und 2) und die Prüfspule (4) mit einer Kathodenstrahlröhre geschaltet sind.

   5. Einrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 1, 2 und 4, gekeni.- zeichnet durch eine Aufnahmevorrich tung zum Registrieren der auf den Schirm der Kathodenstrahlröhre sich spiegelnden Gebilde.