NO842505L

NO842505L - MAGNETIC TESTING DEVICE

Info

Publication number: NO842505L
Application number: NO842505A
Authority: NO
Inventors: Marinus Giesselbach
Original assignee: Gap Ges Auswert Patente
Priority date: 1982-10-22
Filing date: 1984-06-21
Publication date: 1984-06-21
Also published as: FI841974L; JPS59501919A; EP0122271A1; FI841974A7; DK303084D0; FI841974A0; ZA837891B; WO1984001627A1; DK303084A

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en magnetisk testanordning for påvisning" av mekaniske uregelmessigheter i magnetisk permeable gjenstanders overflate eller struktur. The present invention relates to a magnetic test device for the detection of mechanical irregularities in the surface or structure of magnetically permeable objects.

Festeanordningen har en permanent magnetisk enhet og en sensordel. Slike testanordninger er allerede kjent, men de har den ulempe at det mellom testanordningen og den gjen-. stand som skal testes, må foreligge en relativ hastighetsfor-skjell. De beskadigede steder finnes med søker- eller sonde^spoler, slik at det finnes umulig å teste korte stykker eller å gjennomføre tester på stedet uten bevegelse av innretningen. The attachment device has a permanent magnetic unit and a sensor part. Such test devices are already known, but they have the disadvantage that between the test device and the re-. condition to be tested, there must be a relative speed difference. The damaged places are found with searcher or probe^coils, so that it is impossible to test short pieces or to carry out tests on the spot without movement of the device.

Anordningen ifølge oppfinnelsen har ikke de foran nevnte ulemper. Især skal anordningen være enkelt og lett håndterlig og også egne seg for å finne strukturfeil dersom det mellom objektet og anordningen ikke foreligger hastighetsforskjeller. Anordningen skal imidlertid ogsr kunne benyttes når det foreligger hastighetsforskjeller mellom anordningen og objektet. Videre skal anordningen egne seg til bestemmelse av enhver- mekanisk feil i ethvert mekanisk permeablet objekt. The device according to the invention does not have the aforementioned disadvantages. In particular, the device must be simple and easy to handle and also suitable for finding structural defects if there are no speed differences between the object and the device. However, the device must also be able to be used when there are speed differences between the device and the object. Furthermore, the device must be suitable for determining any mechanical fault in any mechanically permeable object.

Anordningen ifølge oppfinnelsen utmerker seg især ved at den har en magnetisk enhet for utvikling av et relativt sterkt magnetfelt, en enkelt eller flere permanentmagneter som er innelukket mellom polstykker og hvor sensordelen består av en eller flere sensorer som er anordnet i midten mellom de to polspor og erømfindtlig i aksialretningen mellom polene. Anordningen kan hensiktsmessig ha en ringformet permanentmagnet mellom to skiver av magnetiserbart materiale som danner polskoene, idet Hall-sensorer er anordnet over magnetens omkrets og står i forbindelse med en forsterker som påvirker en akustisk eller optisk signalgiver. The device according to the invention is distinguished in particular by the fact that it has a magnetic unit for developing a relatively strong magnetic field, a single or several permanent magnets which are enclosed between pole pieces and where the sensor part consists of one or more sensors which are arranged in the middle between the two pole tracks and spacious in the axial direction between the poles. The device can suitably have a ring-shaped permanent magnet between two discs of magnetisable material which form the pole shoes, as Hall sensors are arranged over the circumference of the magnet and are connected to an amplifier which affects an acoustic or optical signal generator.

En slik anordning er liten og lett og kan benyttes over alt hvor de konvensjonelle tunge og kompliserte testane ordninger ikke kan benyttes. Ved en hensiktsmessig utførelse kan den ringformede magnet omkring de to skiver, sammenfattes til en sentral skrue som har en forlengelse i form av et dreibart håndtak. Med en slik anordning kan de ulike overflater prøves lett og enkelt idet sensorene straks reagerer når et sted med feil på de objekt som skal testes, kommer mellom polstykkene. De fortrinnsvis benyttede Hall-sensorer avgir et signal hvormed en elektronisk signalforsterker og en leser- Such a device is small and light and can be used everywhere where the conventional heavy and complicated test systems cannot be used. In an appropriate design, the ring-shaped magnet around the two discs can be combined into a central screw which has an extension in the form of a rotatable handle. With such a device, the various surfaces can be tested easily and simply, as the sensors immediately react when a spot with a fault on the object to be tested comes between the pole pieces. The preferably used Hall sensors emit a signal with which an electronic signal amplifier and a reader

anordning mates.device is fed.

Tegningen viser en utførelse av oppfinnelsen, hvor figur 1 viser en skjematisk prinsippskisse av anordningen, figur 2 viser signalforløpet, figur 3 viser et aksialsnitt gjennom én utførelse av anordningen og figur 4 viser et side-riss av anordningen på figur 3. The drawing shows an embodiment of the invention, where figure 1 shows a schematic diagram of the device, figure 2 shows the signal flow, figure 3 shows an axial section through one embodiment of the device and figure 4 shows a side view of the device in figure 3.

Figur 1 viser den prinsipielle oppbygning av en magnetisk testanordning ifølge oppfinnelsen. Testanordningen har en U-formet pe.rmanentmagnet 1 som har en nordpol N og en syd-pol S. Mellom polene N og S oppstår et magnetisk felt 2 som er vist med tilsvarende kraftlinjer. Mellom nordpol og syd-pol er en sensor 3 anordnet med en ømfindtlighet kun i akse-retningen A-A mellom polene N og S. Sensoren 3 er slik ut-formet at den reagerer på brudd i det magnetiske felt 2. Testobjektet 4 har en overflate 5. En riss som strekker seg fra overflaten 5 i strukturen i det objekt som skal prøves, Figure 1 shows the basic structure of a magnetic test device according to the invention. The test device has a U-shaped permanent magnet 1 which has a north pole N and a south pole S. Between the poles N and S a magnetic field 2 arises which is shown with corresponding lines of force. Between the north pole and the south pole, a sensor 3 is arranged with a sensitivity only in the axis direction A-A between the poles N and S. The sensor 3 is designed in such a way that it reacts to breaks in the magnetic field 2. The test object 4 has a surface 5 .A drawing extending from the surface 5 in the structure of the object to be tested,

er betegnet med 6. På dette sted avbrytes også det magnetiske felt 2. Det på figur 2 viste signalforløp 7, av sensoren 3 avgitte signaler, viser på det sted hvor risset 3 befinner seg, et strekt utslag 8 som deretter kan tydeliggjøres optisk eller akustisk. is denoted by 6. At this location, the magnetic field 2 is also interrupted. The signal sequence 7 shown in Figure 2, the signals emitted by the sensor 3, shows at the location where the scratch 3 is located, a straight line 8 which can then be made clear optically or acoustically .

Som sensor 3 egner seg eksempelvis en Hall-sonde, basert på Hall-effekten. En slik Hall-sonde består av små plater av en halvleder med stor bærerbevegelighet, eksempelvis InSb. Når en strøm går gjennom disse plater, oppstår rettvinklet til denne strøm og rettvinklet til det forhånden-værende magnetfelt 2, en magnetfeltavhengig spenning. På det sted hvor det befinner seg et riss eller en annen uregelmes-sighet i det materiale som testes, endres magnetfeltet slik at det oppstår en spenningsendring. Denne kan deretter regi-streres optisk eller akustisk. For example, a Hall probe, based on the Hall effect, is suitable as sensor 3. Such a Hall probe consists of small plates of a semiconductor with high carrier mobility, for example InSb. When a current passes through these plates, a magnetic field-dependent voltage arises at right angles to this current and at right angles to the existing magnetic field 2. At the place where there is a crack or other irregularity in the material being tested, the magnetic field changes so that a voltage change occurs. This can then be registered optically or acoustically.

Figur 3 og 4 viser en foretrukket utførelse av den magnetiske testanordning. Testanordningen har en ringformet magnet 10 som på begge sider omsluttes av en skive 9 av magnetiserbart materiale, eksempelvis jern. Skivene har en større tykkelse enn den midtre del og danner innad rettede og overfor hverandre liggende polstykker 9' som magnetiseres i pilens N-S retning. Figures 3 and 4 show a preferred embodiment of the magnetic test device. The test device has a ring-shaped magnet 10 which is surrounded on both sides by a disk 9 of magnetisable material, for example iron. The disks have a greater thickness than the middle part and form inwardly directed and opposite pole pieces 9' which are magnetized in the N-S direction of the arrow.

Magneten 10 har langs omkretsen sensorer 11 som kommer til å ligge mellom polskoene. Begge skiver 9 og magneten 10 klemmes sammen av en senterskrue 9 som har en akseforleng-else i form av et håndgrep 13. The magnet 10 has along its circumference sensors 11 which will lie between the pole shoes. Both disks 9 and the magnet 10 are clamped together by a center screw 9 which has an axis extension in the form of a handle 13.

Magnetfeltet ledes gjennom skivenes 9 polstykker 9' til overflaten 14 på det objekt 15 som skal undersøkes. The magnetic field is guided through the disc's 9 pole pieces 9' to the surface 14 of the object 15 to be examined.

Uttaket fra hver sensor 11 tilføres en (ikke vist) summeforsterker som 'adderer og forsterker signalene. Det resulterende signal kan deretter avleses på en viseranordning eller omformes til et hørbart signal. The output from each sensor 11 is supplied to a summing amplifier (not shown) which adds and amplifies the signals. The resulting signal can then be read on a display device or converted into an audible signal.

Den beskrevne anordning er egnet for å oppdage feil i enhver magnetisk permeabel metallstruktur. Strukturfeilene oppdages også når det mellom objektet og anordningen ikke foreligger hastighetsforandring, eksempelvis når anordningen holdes uten bevegelse over det beskadigede sted. The described device is suitable for detecting faults in any magnetically permeable metal structure. The structural defects are also detected when there is no speed change between the object and the device, for example when the device is held motionless over the damaged area.

Ved undersøkelsen av lange objekter som eksempelvis tråder e.l., er det ikke nødvendig å anordne polstykkene i avstand fra hverandre i lengderetningen langs objektet, og å utforme disse som rør som helt omslutter det lange objekt. When examining long objects such as threads etc., it is not necessary to arrange the pole pieces at a distance from each other in the longitudinal direction along the object, and to design these as tubes that completely enclose the long object.

Anordningen er lett og håndterlig og kan benyttes over alt hvor de konvensjonelle tunge og kompliserte testanordninger ikke kan benyttes. The device is light and handy and can be used everywhere where the conventional heavy and complicated test devices cannot be used.

Sensorene reagerer kun i det relativt smale magnetfelt som oppstår ved mekaniske feil i det materiale som skal testes. Anordningen er egnet for å teste forskjellige typer overflater. Det signal som utvikles av sensorene kan behan-dles som et vanlig elektrisk signal og tydeliggjøres som summetone eller med en optisk viseranordning. The sensors only react in the relatively narrow magnetic field that arises from mechanical faults in the material to be tested. The device is suitable for testing different types of surfaces. The signal developed by the sensors can be treated as an ordinary electrical signal and clarified as a buzzer tone or with an optical indicator device.

Claims

1. Magnetic test device for detecting mechanical irregularities in the surface or in the structure of magnetically permeable objects, consisting of a permanent magnetic unit and a sensor part, CHARACTERIZED IN THAT the magnetic unit for developing a relatively strong magnetic field comprises a single or several permanent magnets (1, 10) which are enclosed between pole shoes (9') and that the sensor part consists of one or more sensors (11) which are arranged in the middle between the two pole shoes (9') and which are sensitive in the axial direction between the poles.

2. Device according to claim 1, CHARACTERIZED IN THAT it has an annular permanent magnet (10) between two discs (9) of magnetisable material which form the pole shoes, Hall sensors (11) being arranged along the circumference of the magnet (10) and in connection with an amplifier that influences an acoustic or optical signal generator.

3. Device according to claims 1-2, CHARACTERIZED IN THAT the magnet (10) and the two disks (9) are compressed by a centering screw (12) with an extension in the form of a rotatable handle (13).