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Schaltung zur Kompensation von Wirbelstrom-Sensoren für Wirbelstrom-Material-Untersuchungen
Erfinder:
Fritz Michel, Prof. Dr.-Ing. habil. Gerhard Mook , Jouri Simonin
Branchen:
Energie & Umwelt
Angebote:
Lizensierung, Verkauf

Schaltung zur Kompensation von Wirbelstrom-Sensoren für Wirbelstrom-Material-Untersuchungen
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).

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


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