NO121211B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for gjennomføring av induktiv automatisk kontroll av feil i tvangsfremmatet material.

Foreliggende oppfinnelse angår en

fremgangsmåte for gjennomføring av induktiv automatisk kontroll av feil, såsom

overflatefeil, homogenitetsfeil, fremmede

innleiringer og liknende i tvangsfremmatet

material, hvor materialet bringes til å passere en elektrisk spoleanordning, som til-føres vekselstrøm med en på forhånd bestemt frekvens, og som frembringer et

magnetisk felt i en fremmatningssone for

materialet, hvorved metalliske uregelmes-sigheter som passerer denne sone forandrer spoleanordningens elektriske data og

bevirker en på den tilførte vekselstrøm modulert puls, som indikeres av ett i spoleanordningens elektriske krets innkoblet

indikatorinstrument, som signalerer opp-ståtte feil i det materialet som passerer

gjennom sonen.

Innen teknikken foreligger det i driften stadig behov for kontinuerlig å kunne

kontrollere metalliske bestanddeler i

tvangsfremmatede produkter av varier-ende art og i særdeleshet ved fremstilling

av tråd for elektriske ledningsformål. Videre er det ofte nødvendig å kunne kontrollere blokk- eller båndformede hel- eller

halvfabrikata likesom stangformet materiale. De produkter, som skal kontrolleres,

kan også bestå av ikke-metallisk material,

idet kontrollen da angår fremmede metalliske innblandinger, som skal indikeres, så

at helt feilfrie produkter eller i det minste

produkter med feil, som ligger innom visse

på forhånd bestemte, godkjente grenser, tillates å passere og at produkter med util-givelige feil i denne henseende kan opp-dages og sperres i sin fremmatning.

Ved den fabrikkmessige fremstilling av de angjeldende produkter skjer det en meget hurtig fremmatning av disse og det må derfor tas forholdsregler for automatisk og kontinuerlig å kunne kontrollere de fra automatmaskiner strengformede frem-matede produkter samtidig med at tilvirkningen skjer, og at det blir mulig ved opp-ståtte feil å stanse maskinene og først fjerne feilen, innen tilvirkningen tillates å fortsette.

Selv om oppfinnelsen kan tillempes de mest ulikeartede områder og produkter, er den særskilt brukbar ved fremstilling av metalltråd for elektriske ledningsøyemed, hvor det er viktig å kunne kontrollere slike feil som overflatefeil, homogenitetsfeil, fremmede innleiringer og liknende i den tvansfremmatede tråden.

Det har tidligere vært foreslått ved kontroll av tråd å la denne passere gjennom en induksjonsspoleanordning, som over en elektrisk bro tilføres vekselstrøm med en viss frekvens fra en oscillator eller liknende. Den ubalansespenning som oppstår ved feilenes passering av spoleanordningen forsterkes så i en forsterker og til-føres et spesielt kontrollinstrument, til hvilket det også er tilsluttet en relekrets, som påvirker en indikeringslampe, akustisk signalanordning eller liknende. Ved disse tidligere kjente fremgangsmåter og anordninger innføres som en primær for-holdsregel en feilfri prøve i spoleanordningen, hvorved broen ved hjelp av en balanseringsanordning og nevnte instrument, balanseres på slik måte, at nullutslag fås på instrumentet.

Etter at prøven er fjernet og den tråd som skal prøves fremmates gjennom spoleanordningen, og det i noen avsnitt av denne forekommer en feil av ovenfor angitte art, får man gjennom forandring av spoleanordningens data en ubalanse i broen, som gir seg tilkjenne i et utslag på instrumentet og likeså på indikeringsanordnin-gen, såsom en lampe eller annen signalanordning.

Det har imidlertid i praksis vist seg at liknende kontrollmetoder er følsomme for driftsforstyrrelser av ulike slag og fordrer stadig overvåking. Under driften opptrer som bekjent ulike slags forstyrrelser på nettet, f. eks. gnistdannelse i kontakter, motorer og liknende, som på grunn av in-strumentets nødvendige høye følsomhet gir feilaktige indikeringer. En annen forstyr-rende årsak oppstår ved tilvirkning av tråd, ettersom trådens temperatur øker under trekningen, så at relativt høye tem-peraturer kan oppstå i den ferdige tråden. Spoleanordningene er imidlertid tempera-turfølsomme og dette innvirker på slik måte, at en ekstra ubalanse opptrer i broen, hvilket naturligvis har til følge at det fås en feilaktig indikering. Videre har liknende anordninger innstillingsorganer av ulike slag, som dels er besværlige å betjene, dels fordrer ofte forekommende omstillin-ger, som senker kontrollkapasiteten og, ved direkte innkobling i driftsforholdet, også produksjonen av de angjeldende produkter.

Disse ulemper elimineres imidlertid ved oppfinnelsen ved at materialet som bringes til å passere en sone som inneholder en spoleanordning som tilføres veksel-strøm med en på forhånd bestemt frekvens, fremmates tvangsmessig med en på forhånd bestemt hastighet, slik at de av eventuelle feil i den nevnte sone frembragte pulsartede strøm- eller feltforandringer i spoleanordningen får en av denne matningshastighet bestemt frekvens. Disse pulsartede forandringer utnyttes så til å påvirke en for forandringenes frekvens selektiv kontrollanordning for materialets fremmatning.

Oppfinnelsen skal nedenfor forklares nærmere under henvisning til et på ved-føyede tegning skjematisk vist utførings-eksempel og i samband dermed skal ytterligere karakteriserte egenskaper ved oppfinnelsen angis.

Fig. 1 er et prinsipielt s. k. blokkskjema, som viser det vesentlige koblingsarran-gement ved kontrollanordninger av hittil kjent art. Fig. 2 er et liknende blokkskjema som i det vesentlige viser det alminnelige koblingsarrangementet ved en kontrollanordning som angitt i oppfinnelsen. Fig. 3 viser skjematisk den umodulerte bærefrekvensspennings utseende i tilslutning til fig. 2. Fig. 4 viser skjematisk samme bære-frekvensspenning med derpå modulert feilpuls. Fig. 5 viser feilpulsens utseende etter

likeretting.

Fig. 6 viser feilpulsens utseende etter likeretting og bortfiltrering av bærefrekvensen som angitt i fig. 3. Fig. 7 viser feilpulsen etter forsterkning. Fig. 8 viser feilpulsen før tilførsel til en

relekrets.

Fig. 9 viser et detaljert prinsippskje-rna over koblingsarrangementet i fig. 2.

Med henvisning til fig. 1 betegnes med 1 en spoleanordning av induktiv art, gjennom hvilken eksempelvis en tråd eller liknende er bestemt til å innmates i retning av pilen A for deri på induktiv vei å kontrolleres for feil av ulike slag. Spoleanordningen er via en elektrisk broanordning 2 tilsluttet til en oscillator 3, som påtrykker

spoleanordningen en vekselspening med i

det vesentlige bestemt frekvens. Til broen er også tilsluttet en forsterker 4 av vanlig art og til nevnte forsterkers utgang er tilsluttet en detektor betegnet med 5, som igjen er tilsluttet et indikeringsinstrument 6 via en relekrets 7 til en med 8 betegnet

indikeringslampe, akustisk signal eller liknende. Videre betegnes med 9 en elektrisk

balanseringsanordning, som er tilsluttet brokretsen 2, for balansering av denne.

Det i figuren viste arrangement virker vesentlig som følger: Den av oscillatoren leverte vekselspenning gir via broen opphav til et magnetfelt i spoleanordningen. Når en tråd passerer denne induceres hvir-velstrømmer i tråden. Inneholder spoleanordningen eksempelvis to spoler og den innmatede tråden er feilfri, oppstår hvir-velstrømmene i tråden regelmessig og beg-ge spolers elektriske data holdes konstante. Hvis imidlertid en feil, eksempelvis overflatefeil, indre fremmedlegemer eller liknende, forekommer i tråden, kommer hvir-velstrømmenes utbredning i tråden til å forstyrres og dette virker tilbake på den spoles data, i hvilken feilaktigheten befinner seg, slik at spolene elektrisk sett ikke lenger er like men gir opphav til en ubalansespenning fra broen. Denne ubalansespenning tilføres forsterkeren 4, i hvilken den forsterkes i slik grad, at den kan likerettes og tilføres instrumentet 6, hvilket skjer over detektoren 5. Detektoren leverer dermed en likestrøm til relekretsen 7, som er proporsjonal med ubalansespenningen i broen, og relekretsen påvirker igjen en signalanordning, eksempelvis lampen 8.

For å bestemme et utgangspunkt for kontrollen nullstilles først instrumentet 6 med hjelp av en spesiell, til broanordningen 2 koplet balanseringsanordning, som kan innstilles ved hjelp av en eller flere ratt, ved prøve med feilfritt materiale i spoleanordningen 1. Ved en sådan anordning må man med henvisning til tidligere nevnte årsaker, ofte utføre balanserings-kontroll, hvilket er både tidsspillende og besværlig og sinker naturligvis den ordi-nære fremmatningen av det fabrikerte materiale samtidig som det stadig kreves overvåking av utdannet personale. Denne i fig. 1 viste anordning arbeider med s. k. amplitudeindikering, men det har også tidligere vært foreslått å utnytte s. k. faseindikering, hvilket gir visse muligheter for å skille ulike feil fra hverandre. Dog har man med liknende anordninger under driftsmessige forhold samme besværlig-heter med følsomhet for ulike slags uved-kommende forstyrrelser. Dette gjelder da også balanseringsanordningen, som der-igjennom gjøres betydelig mere komplisert og ytterligere vanskeliggjør behandlingen og overvåkingen.

For imidlertid å eliminere de foran nevnte ulemper ved de kjente anordninger og metoder, kan man i henhold til oppfinnelsen som det fremgår av blokkskje-maet i fig. 2 utnytte s. k. dynamisk kontroll, hvilket innebærer at anordningen gjøres selektiv for materialfeil, som med en viss hastighet fremmates gjennom spoleanordningen i motsetning til det s. k. statiske kontrollprinsipp, som utnyttes i det i fig. 1 viste, kjente arrangementet.

I fig. 2 betegnes med 10 en spoleanordning, med 11 en elektrisk broanordning, med 12 en oscillator samt med 13 en balanseringsanordning. Videre betegner 14 en bærefrekvensforsterker, 15 en detektor, 16 ett kontrollinstrument, 17 en filteranord-ning, 18 en for feilpulsens frekvens avstemt forsterker. Med 19 betegnes en særskilt anordning for tilpassing av apparatenes føl-somhet for ulike materialdimensjoner. Med 20 betegnes en relekrets og med 21 en indikeringslampe eller annen signalanordning. Videre betegner 22 en kontaktor, 23 en drivmotor, 24 en tilbakeføringsanord-ning for påvirkning av relekretsen. For dynamisk å kontrollere apparatets følsom-het forefinnes en til broanordningen koblet kalibreringsanordning, betegnet med 25.

Det foran beskrevne arrangement virker i det vesentlige på følgende måte: Gjennom formidling av oscillatoren 12 påtrykkes spoleanordningen 10 over broanordningen 11 en vekselspenning av på forhånd bestemt frekvens i likhet med forholdet i henhold til fig. 1, hvilket bevirker at det i spoleanordningen opptrer et magnetfelt, som varierer i takt med vek-selspenningens frekvens.

Hvis et emne eller i dette tilfelle en tråd innmates i spoleanordningen 10 i pil-ens B retning med en bestemt tvangsmat-ningshastighet, induseres i spoleanordningen hvirvelstrømmer, hvis størrelse og utbredning bestemmes av trådens utseende, ledningsevne og feil av ulike slag. Hvirvel-strømmenes størrelse og utbredning virker tilbake på spoleanordningens elektriske data. Hvis spoleanordningen består av to i serie med hverandre koblete spoler, som er beliggende etter hverandre i trådens matningsretning kommer i det øyeblikk, da et med feil beheftet trådparti befinner seg i en av spolene, dennes elektriske data til å endre seg i forhold til den andre spolens data, hvilket bevirker en endring i broens balanse. I motsetning til den foregående, i fig. 1 beskrevne anordning er broen i dette tilfelle, gjennom balanseringsanordninger 13, på forhånd innstillet, slik at en viss ubalansespenning fåes fra brokretsen med en feilfri prøve plasert i spoleanordningen 10. Man gjør således i dette tilfelle ikke bruk av nullbalansering av broen i motsetning til forholdet i fig. 1.

Når således nå en med feil beheftet prøve med en viss bestemt hastighet inn-føres i spoleanordningen 10, kommer denne til å resultere i en pulsartet endring av ubalansespenningen i form av en på ubalansespenningen modulert puls. Pulsens frekvens bestemmes av spolenes bredde samt av hastigheten av den passerte feil. Den med feilpulsen modulerte ubalansespenningen, i fortsettelsen kaldt bærefrekvensen, tilføres nå en med passende bånd-bredde, for bærefrekvensen avstemt forsterker 14 samt derfra til detektoren 15 for likeretting. For nå å skille bærefrekvensen fra feilpulsen blir den likerettede spenning formidlet av filteranordningen 17, som er slik anordnet, at den helt slipper igjen-nom feilpulsen, men derimot sperrer bærefrekvensen. Den på denne måte utskilte feilpuls tilføres nå den for feilpulsen avstemte forsterker 18, som har til oppgave å forsterke feilpulsen i så høy grad, at den kan påvirke relekretsen 20. Denne relekrets påvirker igjen indikeringsanordnin-gen, eksempelvis en lampe eller akustisk signalanordning, som trer i funksjon når en feil passerer spoleanordningen. Relekretsen kan også styre kontaktoren 22, som stopper drivmotoren 23 for tvangs-fremmatingen av tråden, hvis en feil skulle indikeres. Videre er relekretsen tilsluttbar til tilbakeføringsanordningen 24, dvs. en anordning for, etter at drivmotoren er stoppet igjen å igangsette apparatet for kontroll. Den avstemte forsterkeren 18 kan ved hjelp av en spesiell diameterinnstil-lingsanordning for tråden påvirkes slik, at samme følsomhet oppnås for tråddimen-sjoner av forskjellige diametre.

Det til detektoren tilsluttede instrument 16 tjener til innstilling av ubalanse-nivået i broen. Det er også mulig med dette instrument på statisk veg å kontrollere en feils beliggenhet og størrelse etter en statisk metode vesentlig slik som beskrevet i tilslutning til fig. 1.

Da det er ønskelig under driften å kunne kontrollere apparatets følsomhet for feilen er dette forsynt med en kalibreringsanordning 25, som vesentlig består av en spole samt en med en viss hastighet fremdrivbar prøvestang, som mates gjennom spolen med en hastighet tilsvarende trådens hastighet. Dette skjer ved hjelp av en fjær.

Gjennom de dynamiske og selektive egenskaper ved arrangementet i henhold til fig. 2 oppnår man de fordeler, at man vesentlig eliminerer de feilkilder, som kan bestå av forstyrrelsespulser av lengre eller kortere varighet enn den puls, som frembringes ved passering av en feil gjennom spoleanordningen, hvorved man dog samtidig ved passende konstruktiv utforming av den for feilpulsen avstemte forsterker innen et for praktisk bruk tilstrekkelig stort område oppnår konstant følsomhet ved variasjon av trådens fremmatingshas-tighet.

I fig. 3—8 illustrerer fig. 3 bærefre-kensens utseende på såvel den inngående som på utgående siden av broen når et feilfritt material passerer spoleanordningen 10. Så snart imidlertid et med feil beheftet material passerer spoleanordningen moduleres bærefrekvensen av feilpulsen og får et utseende som vist i fig. 4. Som tidligere nevnt, bestemmes feilpulsens frekvens av spolens bredde og feilens hastighet gjennom spolen. Ved konstruksjon av spoleanordningen utformes denne i det vesentlige på sådan måte, at den frekvens som feilpulsen gir, i vesentlig grad kommer til å overstige nettfrekvensen og dens sterkeste overtoner for å gjøre apparatet ufølsomt for forstyrrelser fra nettet. For å få en god gjengivelse av feilpulsen bør bærefrekvensen være fem til ti ganger større enn feilpulsens frekvens. Etter de foran angitte forutsetningene oppnås, når en feil har passert spoleanordningen, en kurvatur, som tilsvarer den i fig. 4 angitte ved inngangen til bærefrekvensfor-sterkeren 14.

Den modulerte bærefrekvens får etter passering av detektoren 15 det utseende som fremgår av fig. 5 og etter passering av filteranordningen 17 fås stort sett en kurve i henhold til fig. 6, idet det er å merke at bærefrekvensen nå stort sett bortfiltreres.

Etter ytterligere forsterkning i et ikke vist trinn i forsterkeren 18 får feilpulsen det i fig. 7 viste utseende. Etter ytterligere forsterking får samme kurve det i fig. 8 viste utseende, hvorved pulsen får påvirke relekretsen og via denne andre ønskede kretser.

I fig. 9 vises et detaljert prinsippskjema over det i fig. 2 skjematisk viste blokkskjema. Spoleanordningen 10 består av to etter og i nærheten av hverandre beliggende seriekoblete spoler 26 og 27. Spolen 26 er via en ledning 28 tilsluttet den ene sekundærvikling 29 i en skjermet og balansert transformator, som tilsvarer broen 11 i fig.

2. Den andre enden av spolen 26 er via en

ledning 30 ført til jord. Videre er spolen 27 ved sin ytre ende, over en ledning 31 tilsluttet spolen 32 i kalibreringsanordningen, som tilsvarer 25 i fig. 2. Spolen 32 er videre gjennom en ledning 33 tilsluttet den annen sekundærvikling, betegnet med 34 i den skjermede og balanserte transformator 11, som forøvrig via en ledning 35 og en varia-bel kondensator 36, tilsvarende balanserin-gen 13 i fig. 2 er ført til jord. Spolene 26,

27 samt sekundærviklingene 29 og 34 med

tilhørende ledninger representerer således en komplett elektrisk bro, som mates med vekselspenning over transformatorens 11 primærkrets, som består av viklingene 37 og 38. De to viklingene 37 og 38 mates via ledningene 39 og 40 fra sekundærviklingen

41 i en utgangstransformator 42, hvis primærvikling er betegnet med 43 og utgjør rørets 33 anodekrets. Røret 44 får via ledningen 47 transformatorviklingene 43 og ledningene 45 og 46 anodespenning fra den positive pol i en ikke vist anode-spenningskilde. Rørets 44 anode betegnes med 48, styregitteret 49 og katoden med 50. Glødetråden betegnes med 51.

Katoden 50 er via en ledning 52 ført over en katodemotstand 53 til jord. Anode-strømmen i røret frembringer over motstanden 53 gitterforspenning for røret 44. Styregitteret 49 er via ledningene 54 og 55 og gittermotstanden 56 ført til jord og over en koblingskondensator 57 tilsluttet rørets 58 anode 59. Anoden 59 får sin anodespenning via anodemotstanden 60 og ledningen 46. Styregitteret 61 er via en ledning 62 og gittermotstanden 63 ført til jord og via en koblingksondensator 64 til anoden 65 i røret 58. Katoden 66 er via en ledning 67 og en katodemotstand 68 koblet til jord. Anoden 65 får sin anodespenning via motstanden 69 og ledningen 46. Styregitteret 70 er via en ledning 71 over gittermotstanden 72 koblet til jord. Ved hjelp av en ledning 73 er en kondensator 74 parallellkoblet med motstanden 72. Katoden 78 er via ledningen 79 tilsluttet en automatisk regulerbar motstand, som utgjøres av en metalltrådslampe 80, og koblet til jord. Styregitteret 70 er via ledningen 71, kondensatoren 75, motstanden 76 og kondensatoren 77 tilsluttet anoden 59. Motstanden 81, som er koblet mellom katoden 78 og koblingspunktet mellom motstanden 76 og kondensatoren 77, gjør tjeneste som mot-koblingskrets. Glødetråden i røret 58 er betegnet med 82.

Skjermene 83 for den skjermede og balanserte transformator 11 er jordet over ledningen 84. Midtpunktet for transformatorens 11 sekundærvikling er via ledningen 85 over koblingskondensatoren 86 tilsluttet styregitteret 87 på røret 88. Styregitteret 87 er også via gittermotstanden 89 og ledningen 90 ført til jord. Rørets 88 anode er betegnet med 91, katoden med 92 og skjermgitteret med 93. Fanggitteret betegnes med 94 og glødetråden med 95. Fanggitteret 94 er via ledningen 96 tilsluttet katoden og denne er i sin tur via katodemotstanden 97 og ledningen 98 tilsluttet jord. Skjermgitteret 93 får via motstanden 99 og ledningene 100 og 46 skjermgitterspenning og er videre over kondensatoren 101 avkoblet til jord. Anoden 91 er via en ledning 102 tilsluttet primærviklingens 103 ene side i transformatoren 104. Ved at primærviklingens 103 andre side via ledningen 105 er tilsluttet ledningen 46 får røret 88 anodespenning. Primærviklingen 103 er avstemt ved paraliellkobling over denne ved hjelp av kondensatoren

106. Sekundærviklingen i transformatoren 104, betegnet med 107, er med sin ene ende via ledningen 108 ført til jord. Dens andre ende er via dioden 109 tilsluttet den bevegelige del i en omkobler 110. Omkoblerens 110 ene faste kontakt er over viserinstrumentet 111 og motstanden 112 koblet til jord. Omkoblerens 110 andre faste kontakt, betegnet med 113, er via ledningen 114 og kondensatoren 115 koblet til jord. Ved hjelp av en ledning 116 er en motstand 118 parallellkoblet med kondensatoren 115. Kontakten 113 er videre over ledningen 116, kondensatoren 119 og potentiometeret 120 ført til jord.

Potentiometerets 120 bevegelige kontakt 121 er koblet til styregitteret 122 i røret 123. I dette rør betegnes anoden med 124, sperregitteret med 125, skjermgitteret med 126, katoden 127 og glødetråden 128. Røret 123 får sin anodespenning via en anodemotstand 129 og ledningen 46. Anodemotstanden 129 er parallellkoblet med en kondensator 130 for kortslutning av høgre frekvenser. Sperregitteret 125 er via en ledning 131 koblet til katoden 127 og denne er igjen via en katodemotstand 132 og en ledning 133 koblet til jord. Skjermgitteret 126 er via ledningen 134 koblet til jord ved hjelp av kondensatoren 135 og får sin skjermgitterspenning via skjermgittermotstanden 136 og ledningen 46. Anoden 124 er over koblingskondensatoren 137 og det trinnsvis omkoblingsbare potentiometer 138 koblet til jord.

Den bevegelige kontakt 139 for det trinnvis omkoblingsbare potentiometer 138 er tilsluttet styregitteret 140 i røret 141. I røret 141 betegnes anoden med 142, sperregitteret med 143, skjermgitteret med 144, katoden med 145 og glødetråden med 146.

Anoden 142 får sin anodespenning over

transformatorens 148 primærvikling 147,

ledningene 149 og 46. Primærviklingen 147

er avstemt ved en paraliellkobling over samme med en kondensator betegnet med 150. Sperregitteret 143 er ved hjelp av en ledning 151 tilsluttet katoden 145 og denne i sin tur via katodemotstanden 152 koblet til jord. Skjermgitteret 144 er via ledningen 153 ved hjelp av kondensatoren 154 koblet til jord og får sin skjermgitterspenning via skjermgittermotstanden 155 og ledningen 46. Transformatorens 148 sekundærvikling betegnes med 156. Dens ene side er via ledningen 157 tilsluttet en ikke vist spenningskildes negative pol. Sekun-dærviklingens andre ende er via ledningen 158 tilsluttet styregitteret 159 i en gassfyllt triode, s. k. thyratronrør, som betegnes med 160. Triodens 160 anode betegnes med

161, katoden med 162 og glødetråden med 163. Katoden 162 er via en relekontakt-gruppe 164 tilsluttet jord. Katoden 162 er via relekontaktgruppen 164, som påvirkes av relespolen 165 via ledningen 166 tilsluttet jord. Anoden 161 får via en i anode-kretsen beliggende relespole 167 anodespenning fra en ikke vist speningskildes positive pol. Relespolen 167 påvirker rele-kontaktgrupppen 168 og 169. Relekontaktgruppen 168 er normalt sluttet som vist i figuren og kan via ledningene 170 og 171 påvirke en ikke vist kontaktor, som i fig. 2 betegnes med 22. Relekontaktgruppen 169, som normalt er åpen, slutter via ledningene 172 og 173 en signallampe 174 til en ikke vist spenningskilde. Relespolen 165 er via sluttkontakten 175, i fig. 2 betegnet med 24, og ledningen 176 tilsluttet en ikke vist strømkilde.

Glødetrådene 51, 82, 95, 128, 146 og 163 er tilsluttet en felles ikke vist spenningskilde.

Det foran beskrevne prinsippskjemas forskjellige kretser virker i hovedsaken på følgende måte.

Røret 58 med tilhørende koblingskom-ponenter gjør tjeneste som frembringer av den vekselspenning, som skal tilføres broen, betegnet med 11 i fig. 2. Utførings-eksemplet viser en motstands-kapasitets-koblet oscillator, men kan også ha annet koblingsprinsipp. Kondensatoren 74 og motstanden 72 respektive kondensatoren 75 og motstanden 76 utgjør de frekvensbe-stemmende kretsene i oscillatorkoblingen. Triodehalvdelene 59, 61 og 66 respektive 65, 70 og 78 arbeider som motstandskoblede forsterkere, hvis anodemotstand utgjøres av motstandene 60 respektive 69. Som vek-selstrømkoblingselement mellom anoden 65 og gitteret 61 tjenestegjør kondensatoren 64 mens kondensatoren 77 tjenestegjør som vekselstrømkoblingselement mellom anoden 59 og gitteret 70. Gjennom disse to sistnevnte koblinger er det mulig for de to motstandskoblede triodedelene å kom-me i svingning og frembringe en vekselspenning, hvis frekvens bestemmes som tidligere nevnt av kondensatoren 74, motstanden 72 respektive kondensatoren 75 og motstanden 76. Gjennom å innføre en motkobling av en viss del av den frembragte vekselspenning over motstanden 81 til katoden 78 på grunn av den i metall-trådlampen 80 tilstedeværende spennings-beroende indre motstand oppnås en stabi-lisering av den frembragte vekselspennings frekvens og amplitude. Motstanden 68 og 63 tjenestegjør respektive på vanlig sett som katode- og gittermotstand. Den vekselspenning som frembringes i oscillator-trinnet tilføres rørets 44 styregitter 54 over koblingskondensatoren 57. Røret 44 med tilhørende koblingselement tjenestegjør som et transformatorkoblet sluttrinn, hvis anodeimpedans utgjøres av transformatorens 42 primærvikling 43. Gitterforspenning frembringes av anodestrømmen i katodemotstanden 53 og motstanden 56 tje-nestegjør som gittermotstand. I transformatoren 42 skjer en nedtransformering av impedansen, så at sekundærsiden 41 har en betydelig lavere impedans enn primær-siden 43. Dette for å oppnå en god tilpas-ning til den i fig. 2 med 11 betegnede brokretsen. Rørene 54 og 58 med foran beskrevne koblingselement utgjør tilsammen den med 12 betegnede del i fig. 2. Over transformatorens 42 sekundærvikling 41 oppnås en vekselspenning, som stemmer overens med den i fig. 3 skjematisk viste.

Den med 11 i fig. 2 betegnede bro kan med samme oppnådde resultat utføres på ulike sett. I utførelseseksemplet ifølge fig.

9 utgjøres den av en s. k. differentialtrans-formatorkobling, representert av den skjermede og balanserte transformatoren, hvis primærvikling utgjøres av viklingene 37 og 38, sekundærviklingene 29 og 34 samt

skjermene 83, som er sluttet til jord. Spolen

26 i spoleanordningen er via en ledning 28

tilsluttet den ene sekundærviklingen 29 og den andre spolen 27 er via ledningen 31 og den i kalibreringsanordningen i fig. 2 med 25 betegnede spolen 32 og ledningen 33 er

tilsluttet den andre viklingen 34 på transformatorens sekundærslde. Spolens 32 in-duktans er liten i forhold til spolens 27. Balansering av broen skjer med den variable kondensator 36 som i fig. 2 er betegnet med 13. Den i oscillatorkretsen frembragte og i sluttrinnet effektforsterkede vekselspenning, som påtrykkes primærviklingen 37, 38 i den skjermede og balanserte transformator, har til følge at to i det nærmeste like store spenninger oppstår over de to sekundærviklingene 29 og 34, hvilket igjen har til følge at to i det nærmeste like store spenninger også opptrer over spolene 26 og 27 i spoleanordningen, hvilket medfører at en vekselstrøm kommer til å strømme gjennom disse spoler og transformatorviklingene 29 og 34.

Når et mtalliskt material, i dette tilfelle en tråd, passerer gjennom eller i nærheten av spolene, induseres i tråden hvir-velstrømmer, hvis størrelse og utstrekning påvirkes av trådens form, motstand, homo-genitet, fremmede innleiringer samt overflatefeil av ulik art. En forstyrrelse av noen av ovennevnte årsaker i hvirvel-strømmene virker tilbake på spolene og forandrer disses elektriske data. Ved innstilling av apparatet plaseres en feilfri tråd i spolene 26 og 27, hvoretter utbalansering av brokretsen til en viss grad skjer ved hjelp av den variable kondensator 36, så at man via kondensatoren 86 over rørets 88 styregitter 87 og jord får en ubalansespenning, med et utseende som stemmer overens med den i fig. 3 skjematisk viste kurveform. Hvis en med feil beheftet tråd føres tvangsmessig gjennom spoleanordningen med en viss hastighet kommer som følge av det som ovenfor er beskrevet kurveformen til å forandres ved inngangen til røret 88 i det øyeblikk feilen passerer gjennom spoleanordningen, slik at ubalansespenningen får et utseende i likhet med det, som skjematiskt er vist i fig. 4.

Kalibreringsanordningen 25, 32 fungerer i prinsipp på samme sett som spoleanordningen 26, 27 og anvendes for ved ulike tidspunkter å kunne kontrollere apparatenes følsomhet for feil. Prøvemateri-alet representeres her av en stang som er forsynt med en kalibrert, kunstig laget feil, og som etter utløsning drives frem av en fjæranordning gjennom spolen 32 med en hastighet, motsvarende tvangsfrem-føringens, så at en modulert ubalansespenning, lik den foran beskrevne kan skaffes for kontrollformål.

Røret 88 med sine koblingselementer motsvarer den med 14 betegnede blokk i fig. 2 og tjenestegjør som forsterker for den med feilpulsen modulerte ubalansespenning. Trinnet er et transformatorkoblet og avstemt forsterkertrinn. Anodeim-pedansen utgjøres av den med kondensatoren 106 avstemte primærvikling 103 i transformatoren 104. Kretsen har en sådan Q-verdi (godhetsverdi), at den modulerte ubalansespenning uten forvrengning kan forsterkes. Skjermgitterspenningen til skjermgitteret 93 skaffes via motstanden 99 fra den ikke viste anodespenningskilden og avkobling skjer til jord ved hjelp av kondensatoren 101. Gitterforspenning frembringes av anodestrømmen i katodemotstanden 97 og pålegges gitteret via gittermotstanden 89. Den over viklingen 103 med eller uten modulering utstyrte vekselspenningen transformeres til sekundærviklingen 107, hvis ene ende er sluttet til jord. Med omkobleren 110 i den stilling, som vises på figuren, dannes ved hjelp av dioden 109, instrumentet 111 og motstanden 112 en sluttet krets, i hvilken etter likerettervirkning av dioden 109 en ikke glattet likestrøm, proporsjonal med den over sekundærviklingen 107 liggende vekselspenning, kommer til å flyte gjennom kretsen. Størrelsen av denne strøm indikeres av viserinstrumentet 111, hvilket med omkobleren i denne stilling tjeneste-gjør ved innstillingen av balanseringsgra-den i broen ved hjelp av den variable kondensator 36 og dessuten gir mulighet for ved langsom gjennomføring av material gjennom spoleanordningen 26, 27 på statisk vei å indikere en feil. Ved kontinuerlig automatisk kontroll av tvangsfremmatet material befinner omkoblerens 110 bevegelige del seg i kontakt med den faste kontakt 113. Dioden 109 og viserinstrumentet 111 betegnes med 15 respektive 16 i fig. 2.

Etter gjennomgang av likeretteren 109 omdannes den med en feil modulerte ubalansespenningen slik, at man får kurveform, lik den som er vist i fig. 5. Etter filtrering i kretsen, som består av kondensa-torene 115 og 119 samt motstanden 118 og potentiometeret 120, bortfiltreres bærefrekvensen, så at man får en puls lik den som er skjematisk vist i fig. 6 for tilførsel til rørets 123 styregitter 122. Røret 123 med sine koblingselementer utgjør et mot-standskoblet forsterkertrinn, som får sin anodespenning via motstanden 129 fra den ikke viste spenningskilden. Motstanden 129 tjenestegjør som anodeimpedans. Den over motstanden 129 parallellkoblede kondensator 130 er slik dimensjonert at den virker kortsluttende for bærefrekvensspenningen, hvilket har til følge at det skjer en ytterligere filtrering av denne. Skjermgitteret 126 får via motstanden 136 sin skjermgitterspenning fra den ikke viste spenningskilden og avkobles til jord ved hjelp av kondensatoren 135. Gjennom anodestrøm-men dannes over katodemotstanden gitterforspenning, som påføres styregitteret via potentiometeret 120, med hvilken apparatenes følsomhet for feil kan innstilles.

Den forsterkede feilpuls, hvis utseende motsvarer det i fig. 7 angivne, tilføres via kondensatoren 137 det trinnvis omkoblingsbare potentiometer 138, som fungerer som spenningsdeler for pulsen og med hvilken det er mulig å variere følsomheten på slik måte, at en konstant følsomhet skaffes i koblingen ved forandret dimensjon av det tvangsfremmatede materialet. Via den bevegelige kontakt 139 innføres feilpulsen på styregitteret 140 i røret 141, hvis anode får sin anodespenning via transformatorens 148 primærvikling 147 fra den ikke viste spenningskilden. Røret 141 med sine koblingselementer tjenestegjør som et transformatorkoblet, avstemt forsterkertrinn. Rørets 141 anodeimpedans utgjøres av den med kondensatoren 150 avstemte primærvikling 147 i transformatoren 148. Q-verdien for den avstemte krets er slik avpasset, at variasjoner i tvangsfremmat-ningshastigheten tillates uten nevneverdig endring av forsterkningen i forsterkertrin-net. Det vil med andre ord si at kretsen gjøres breddeavstemt. Skjermgitteret får sin skjermgitterspenning via motstanden 155 fra den ikke viste spenningskilden og avkobles til jord ved hjelp av kondensatoren 154. Anodestrømmen frembringer over katodemotstanden 152 gitterforspenning, som tilføres styregitteret via det trinnvis omkoblingsbare potentiometer 138.

Det trinnvis omkoblingsbare potentiometer 138 tilsvarer blokken 19 i fig. 2 mens de to rør 123 og 141 med tilhørende koblingselementer betegnes med 18 i samme figur.

Den i røret 141 forsterkede puls transformeres fra primærviklingen 147 til sekundærviklingen 156 og har derved et utseende tilsvarende det som skjematisk er vist i fig. 8, som via ledningen 158 pålegges styregitteret 159 i den gassfylte trioden 160, som ved hjelp av en negativ spenning fra en ikke vist spenningskilde via ledningene 157, transformatorviklingen 156 og ledningen 158 er tilført styregitteret 159, holdes slukket, når ingen feilpuls er kom-met inn. Når den gassfylte trioden er slukket går det ingen strøm gjennom denne, hvorfor relekontaktgruppene 168 og 169 befinner seg som vist i figuren. Relekontaktgruppene 168 og 169 påvirkes av relespolen 167, som med sin ene ende er koblet til anoden i røret 160 og med den andre enden er koblet til en ikke vist spenningskilde. Relekontaktgruppen 164 er som figuren viser normalt sluttet og kobler via ledningen 166 katoden til jord. Lampen 174 er normalt slukket og kontakten 175 normalt åpen.

Den gassfylte triode 160 med tilhøren-de koblingselementer betegnes i fig. 2 med 20 og kontakten 175 med 24. Lampen 174 betegnes i fig. 2 med 21. Relekontaktgruppen 168 tjenestegjør via ledningene 170 og 171 som holdekontakt for en ikke vist kontaktor, som i fig. 2 betegnes med 22, og denne påvirker i sin tur en drivmotor for tvangsfremmatningen av materialet, i fig. 2 betegnet med 23.

Når en feil i det tvangsfremmatede materialet, hvis størrelse overskrider den innstilte toleranse, passerer spoleanordningen, tilføres, i henhold til det foran beskrevne, en spenningspuls på styregitteret 159 i den gassfylte trioden 160 av slik stør-relse, at røret 160 tennes og en anodestrøm begynner å strømme gjennom samme. Relespolen 167 påvirkes av denne strøm, hvilket har til følge at kontakten 168 åpnes og kontakten 169 lukkes, hvorved drivmotoren 23 i fig. 2 stopper, respektive lampen 174, i fig. 2 betegnet med 21, tennes og indi-kerer en feil i det tvangsfremmatede material. Etter eliminering av feilen kan sene-re den gassfylte trioden slukkes, hvilket skjer på den måte, at kontakten 175 lukkes, releet 165 tiltrekkes og relekontaktgruppen 164 åpnes. Tvangsfremmatningen fortsetter etter starting av drivmotoren 23 ifølge fig. 2. Sluttkontakten 175 kan plaseres på vilkårlig sted på automatma-skinen og kan også dubleres.

Ved det ovenfor beskrevne utførelses-eksemplet på oppfinnelsen har feilpulsen ved hjelp av anodemodulering fått påvirke den s. k. bærefrekvensen. Det er imidlertid også mulig at feilpulsen ved hjelp av fase-modulering kan bringes til å påvirke bærefrekvensen ved at, under henvisning til hovedsaklig fig. 2, den endringen utfires, at detektoren 15 erstattes med en s.k. dis-kriminator, som får sin styrespenning fra et punkt i kretsen, beliggende foran den med 11 betegnede elektriske bro. Man har da muligheten for å oppnå de eventuelle fordeler, som tidligere er oppnådd med s. k. faseindikering på statisk vei angående separering av forskjellige typer av feil fra hverandre uten at oppfinnelsens fordeler går tapt.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for gjennomføring av induktiv automatisk kontroll av tvangsfremmatet material med sikte på feil, såsom overflatefeil, homogenitetsfeil, fremmede innleiringer og lignende, hvorved det tvangsfremmatede material bringes til å passere gjennom en spoleanordning som tilføres vekselstrøm med på forhånd bestemt frekvens for å frembringe et elektro-magnetisk felt i en fremmatningssone for materialet, karakterisert ved at materialet tvangsfremmates med en på forhånd bestemt hastighet slik at de av eventuelle feil i den nevnte sone frembragte pulsartede strøm- eller feltforandringer i spoleanordningen får en av denne matningshastighet bestemt frekvens og at disse pulsartede forandringer utnyttes til å påvirke en for forandringenes frekvens selektiv kontrollanordning for materialets fremmatning.