Schaltung zur Kompensation von Wirbelstrom-Sensoren für Wirbelstrom-Material-Untersuchungen
Erfinder:
Branchen:
Energie & Umwelt
Angebote:
Lizensierung, Verkauf
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Kompensation von Wirbelstromsensoren für Wirbelstrom-Material-Untersuchungen. Solche Untersuchungen werden für die zerstörungsfreie Materialprüfung angewendet, um an elektrisch leitenden Objekten bzw. Materialien Inhomogenitäten, wie Risse, Poren, Lunker, Schwankungen in der chemischen Zusammensetzung und der Gefüge-ausbildung sowie Geometrieänderungen, wie Materialschwächungen u. ä. festzustellen.
Die Figur zeigt schematisch die erfindungsgemäße Schaltung, welche an sich bekannte Schaltungen, wie die Wechselspannungserzeugung und sendeseitige Wechselspannungsspeisung der Spuleneinheit, Anpassung und Verstärkung, Filterung, phasenempfindliche Gleichrichtung des Empfangssignals sowie Verstärkung, Filterung, Phasenrotation und Anzeige des X- und Y-Vektors aufweist. Sendeseitig wird neben dem ersten Sendesignal ein zweites Sendesignal gleicher Frequenz und/oder gleicher Signalform mittels eines Leistungsverstärkers in die Sensoreinheit eingespeist, dessen Amplitude und Phase gegenüber dem ersten Sendesignal so verändert wird, dass das Ausgangssignal der Sensoreinheit bei nicht besetzter oder bei einer mit einem beliebig gewählten Testobjekt besetzten Sensoreinheit verringert oder zu Null kompensiert wird.
Vorteile:
Durch die Erfindung ist es möglich, auf elektronischem Wege eine aktive Kompensation der Sensoreinheit, die auf der Senderseite eingreift, zu realisieren. Damit können die Sensorkosten verringert werden, da der aufwändige Abgleich der Einzelspulen bei der Herstellung entfällt. Die Kompensation kann optimal am jeweiligen Prüfobjekt und im vorgegebenen Prüfbereich erfolgen. Sie kann während der laufenden Prüfung schnell verändert werden, z.B. wenn sich das Prüfobjekt (z.B. die elektrische Leitfähigkeit oder die Materialdicke) oder die Umgebungsbedingungen (z.B. die Temperatur) ändern oder wenn die Prüffrequenz während des Prüfvorganges variiert wird (z.B. bei Prüfobjekten mit unterschiedlicher Wandstärke).
Die Figur zeigt schematisch die erfindungsgemäße Schaltung, welche an sich bekannte Schaltungen, wie die Wechselspannungserzeugung und sendeseitige Wechselspannungsspeisung der Spuleneinheit, Anpassung und Verstärkung, Filterung, phasenempfindliche Gleichrichtung des Empfangssignals sowie Verstärkung, Filterung, Phasenrotation und Anzeige des X- und Y-Vektors aufweist. Sendeseitig wird neben dem ersten Sendesignal ein zweites Sendesignal gleicher Frequenz und/oder gleicher Signalform mittels eines Leistungsverstärkers in die Sensoreinheit eingespeist, dessen Amplitude und Phase gegenüber dem ersten Sendesignal so verändert wird, dass das Ausgangssignal der Sensoreinheit bei nicht besetzter oder bei einer mit einem beliebig gewählten Testobjekt besetzten Sensoreinheit verringert oder zu Null kompensiert wird.
Vorteile:
Durch die Erfindung ist es möglich, auf elektronischem Wege eine aktive Kompensation der Sensoreinheit, die auf der Senderseite eingreift, zu realisieren. Damit können die Sensorkosten verringert werden, da der aufwändige Abgleich der Einzelspulen bei der Herstellung entfällt. Die Kompensation kann optimal am jeweiligen Prüfobjekt und im vorgegebenen Prüfbereich erfolgen. Sie kann während der laufenden Prüfung schnell verändert werden, z.B. wenn sich das Prüfobjekt (z.B. die elektrische Leitfähigkeit oder die Materialdicke) oder die Umgebungsbedingungen (z.B. die Temperatur) ändern oder wenn die Prüffrequenz während des Prüfvorganges variiert wird (z.B. bei Prüfobjekten mit unterschiedlicher Wandstärke).
weitere Informationen
Hintergrund
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch kleinere und weiter von der Oberfläche entfernte Materialänderungen nachzuweisen und unerwünschte Einflussfaktoren (Störgrößen) besser unterdrücken zu können. Ein weiteres Ziel ist, die Herstellung der Wirbelstromsensoren zu vereinfachen und deren Kosten deutlich zu verringern.
Marktpotential
Die Schaltung zur Kompensation kann bei unterschiedlichen Sensortypen (z.B. Absolutsonden, Transmissionssonden usw.) eingesetzt und in einem breiten Frequenzbereich angewandt werden.
Entwicklungsstand
Prototyp
Dateien
Ansprechpartner Schutzrechte
Dr. rer. nat. Karen Henning
Universitätsplatz 2
39106
Magdeburg
Tel.:+49 391 6752091