METHOD AND APPARATUS TO GIVE INFORMATION ABOUT THE LOCALIZATIONS OF FLAWS

Abstract: 1. A method for marking the locations of flaws on an elongate testpiece wherein : - the testpiece (10) is moved in the longitudinal direction relative to a test region in which the surface of the testpiece is cyclically repeatedly scanned for flaws, transversely to the longitudinal direction of the testpiece, - a marking command is formed from the flaw signals (F) which are respectively obtained in the scanning operation, and from reference signals (V, R) associated with the respectively scanned surface region and the scanning cycle, said marking command causing marking of the testpiece, to indicate the location of a flaw in the longitudinal and the transverse directions, characterised in that to form the marking command, first and second marking signals are generated at times which are at a spacing from each other corresponding to the lateral displacement (a; g) of the respective flaw (60) from a reference line (34) extending in the longitudinal direction of the testpiece, and one of which is representative of the location of the flaw in the longitudinal direction of the testpiece, and the marking of the flaw is formed by two separate marker marks (56, 58; 106, 108) which are respectively applied in response to one of the marker signals, in such a way that one of the marker marks denotes the location of the flaw in the longitudinal direction of the testpiece and the spacing (b; h) of the marker marks from each other in the longitudinal direction denotes the lateral displacement (a; g) of the flaw from said reference line.

Description: Das beschriebene Verfahren ist in der Vergangenheit vielfach eingesetzt worden, hat jedoch neben anerkannten Vorteilen auch schwerwiegende Nachteile. Um die Sektoren nicht zu gross werden zu lassen, muss eine genügende Anzahl von Markiereinrichtungen vorgesehen werden. Das bedeutet einen nicht unbeträchtlichen Aufwand. Weiteren hohen Aufwand bringt die Notwendigkeit zur Anordnung der Markiereinrichtungen rund um den Umfang des Prüfgutes mit sich: Da der Abstand der Markierdüsen von der Prüfteiloberfläche im Interesse einer scharfen Markierung nicht zu gross sein darf, muss für unterschiedliche Prüfteildurchmesser eine Verstellung aller Markiereinrichtungen in radialer Richtung vorgesehen werden. Das heisst aber, bei beispielsweise vier Sektoren müssen vier Markiereinrichtungen in vier verschiedenen Richtungen verstellt werden können. Wirtschaftliche und technische Gesichtspunkte setzen für die Anzahl der Sektoren enge Grenzen. Dadurch wird auch die erreichbare Genauigkeit der transversalen Fehlerortsangabe in unerwünschtem Mass begrenzt. Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art sowie eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens zu finden, bei denen der notwendige Aufwand reduziert ist und gleichzeitig eine höhere Genaugkeit der transversalen Fehlerortsmarkierung erreicht werden kann. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, das gemäss Patentanspruch 1 und durch eine Anordnung, die gemäss Patentanspruch 8 gekennzeichnet ist. Ein wichtiger Vorteil der erfindungsgemässen Lösung besteht darin, dass die Zahl der notwendigen Markiereinrichtungen radikal herabgesetzt werden kann: es sind grundsätzlich nur noch zwei Markiereinrichtungen erforderlich, die eine für die longitudinale Fehlerortsmarkierung, die zweite für die in Längsrichtung codierte transversale Verfahren und Anordnung zum Ausgeben von Fehlerortsin formationen formationen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausgeben von bei Abtastung der Oberfläche eines langgestreckten Prüfteiles ermittelten Fehlerortsinformationen in Form von Markierungen auf der Oberfläche des Prüfteiles, nach dem zum einen ein longitudinales Fehlerortssignal gebildet und in Abhängigkeit von ihm eine erste Markierung auf die Oberfläche aufgebracht wird, die die Lage des Fehlers in der Längsrichtung des Prüfteiles angibt, nach dem ferner ein transversales Fehlerortssignal gebildet wird, das von der Ablage des Fehlerortes von einer parallel zur Längsachse des Prüfteiles auf dessen Oberfläche-verlaufenden Referenzlinie abhängt. Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung zum Durchführen des Verfahrens. Ein Verfahren der oben bezeichneten Art wird in DE - OS 2 411 211 beschrieben und dient dort dazu, Fehlerstellen auf der Oberfläche eines Rohres zu markieren, die u.a. von einem das Rohr umlaufenden und dabei dessen Oberfläche mit Prüfsonden abtastenden Prüfkopf ermittelt werden. Zur Markierung der Fehlerstellen wird ein Satz von auf dem Umfang des Rohres verteilten Markiereinrichtungen benutzt, deren jede für den unter ihr liegenden Sektor der Rohroberfläche zuständig ist. Mit Hilfe einer Schaltlogik werden vom Prüfkopf ermittelte Fehlersignale der zuständigen Markiereinrichtung zugeordnet, die eine Markierung vornimmt, sobald der Fehler aufgrund der Längsbewegung des Prüfteiles die Markiereinrichtungen erreicht hat. Zur Erzielung der Markierverzögerung zwischen Prüfen und Markieren werden in bekannter Weise Schieberegister als Registerspeicher eingesetzt. Fehlerortsmarkierung. Die letztere kann u.U. sogar von einer ohnehin zusätzlich vorhandenen Markiereinrichtung mit vollzogen werden, z.B. von einer Sondermarkiereinrichtung zur Markierung von Nahtfehlern bei der Prüfung geschweisster Rohre. Eine Erhöhung der möglichen Genauigkeit gegenüber dem bekannten Stand der Technik ergibt sich bei der erfindungsgemässen Lösung daraus, dass die Grenzen der Genauigkeit nicht mehr von der Anzahl der verwendeten Markiereinrichtungen abhängen. Bereits mit insgesamt zwei Markiereinrichtungen kann eine optimale Auflösung der transversalen Fehlerortsmarkierung erzielt werden, die der Auflösung der longitudinalen Fehlerortsmarkierung praktisch gleich kommt. Die Grenzen der erreichbaren Auflösung werden jetzt im wesentlichen nur noch von den Eigenschaften der verfügbaren Markiereinrichtungen bestimmt. Für rundum abzutastendes Prüfgut wie Rohre und dgl. liegt ein entscheidender Vorteil der erfindungsgemässen Lösung darin begründet, dass die erforderlichen Markiereinrichtungen nicht mehr über den gesamten Umfang des Prüfgutes verteilt sein müssen, sondern im wesentlichen an einer Stelle des Umfanges angebracht sein können. Eine Verstellung dieser Markiereinrichtungen lässt sich einfach und schnell durchführen und kann beispielsweise mit der Einstellmechanik des Rollgangantriebes gekoppelt sein. Für Rohre und dgl. ergibt sich noch ein weiterer Vorteil. Beim Inspizieren der geprüften Rohre kann man alle Fehlerortsmarkierungen auf eng benachbarten Mantellinien finden. Sie müssen also nicht erst lange gesucht werden. Es liegt auf der Hand, dass die Erfindung besonders vorteilhaft ist bei einem Prüfgerät mit rotierendem Prüfkopf, z.B. dem in DE - OS 2 411 211 dargestellten. Die unten folgende Beschreibung wird sich deshalb auf Beispiele dieser Art beschränken. Dennoch ist ein Einsatz der Erfindung auch für andere Anwendungsfälle lohnend. So kann beispielsweise bei der Knüppelprüfung, wenn eine Knüppelseite in zehn Kanälen geprüft wird, die Markierung mit nur zwei statt bisher zehn Markiereinrichtungen durchgeführt werden. Die erste Markierung und die Zusatzmarkierung können im allgemeinen bereits durch seitlich ein wenig versetzte Anordnung der Markiereinrichtungen leicht unterschieden werden. Die Übersichtlichkeit kann jedoch erheblich erhöht werden, wenn unterschiedliche Markiermittel, z.B. verschiedene Farben, benützt werden. Während die erste Markierung bekanntlich eine absolute Angabe über die Lage des Fehlers macht, indem sie den Fehlerort in Längsrichtung des Prüfteiles bezeichnet, ist die der Zusatzmarkierung zu entnehmende Angabe eine relative. Die Referenzlinie, auf die sich die Angabe bezieht, kann sowohl durch die erste Markierung als auch durch die Zusatzmarkierung selbst am Prüfteil definiert werden. Bei zylindrischen Prüfteilen bietet sich vielfach mit Vorteil die Scheitel linie als Referenzlinie an. Die der . Zusatzmarkierung zu entnehmende relative Angabe besteht in einer Strecke entlang der Längsrichtung des Prüfteiles, die im allgemeinen von den Anfangspunkten der . Zusatzmarkierung und der ersten Markierung begrenzt wird. Man unterscheidet zwischen direkter oder indirekter Codierung, je nachdem ob die genannte Strecke direkt dem Abstand zwischen Fehlerort und Referenzlinie entspricht oder ob dieser Abstand sich in einfacher Weise aus der Strecke ergibt. Die direkte Codierung ist zweifellos für den Anwender die elegantere, bedingt aber einen gewissen Mehraufwand. Eine sehr einfache Möglichkeit zur Realisierung der indirekten Codierung besteht darin, dass man in regelmässigen Abständen, die der Länge einer Abtastperiode entsprechen, . Zusatzmarkierungen am Prüfteil anbringt. Aus der Lage der von einem Fehler hervorgerufenen ersten Markierung zwischen zwei Zusatzmarkierungen kann die transversale Fehlerlage bestimmt werden. Im folgenden soll die Erfindung anhand von Beispielen und Figuren näher erläutert werden. Es zeigen im einzelnen Figur 1 in schematisierter Darstellung eine Prüf- und Markieranordnung mit indirekter Codierung Figur 2 einen Schnitt durch die Markiereinrichtun gen nach Figur 1 Figur 3 das Blockschaltbild einer Markieranord nung mit indirekter Codierung Figur 4 die Belegung der Schieberegister aus Figur 3 Figur 5 das gegenüber Figur 3 erweiterte Block schaltbild einer Markieranordnung Figur 6 in schematisierter Darstellung eine Prüf und Markieranordnung mit direkter Codie rung Figur 7 das Blockschaltbild einer Markieranord nung mit direkter Codierung Figur 8 das gegenüberFigur 7 erweiterte Block schaltbild einer Markieranordnung. Die Figuren 1 - 4 illustrieren ein einfaches Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Anordnung bei der die transversale Markierung mit indirekter Codierung ausgeführt wird. Das Prüfteil, ein Metallrohr 10, wird von einem Rollgang 12 in Richtung vom Pfeil 14 voranbewegt und durchläuft dabei den in Richtung von Pfeil 18 umlaufenden Rotierkopf 16 eines nicht näher dargestellten Fehlerprüfgerätes. Bei dem letzteren kann es sich um ein beliebiges zum Feststellen von Fehlern geeignetes zerstörungsfreies Werkstoffprüfgerät handeln, etwa um ein magnetisches Streuflussprüfgerät, wie es dem Fachmann in allen Einzelheiten aus der Literatur bekannt ist. An einem Rahmen 20 des Rotierkopfes 16 ist federnd ein Sondenträger 22 befestigt, der die Oberfläche des Rohres 10 mit einer Anzahl von auf Fehler im Prüfteil reagierenden Prüf sonden 24 abtastet. Dies kann, je nach Ausführung des Prüfgerätes, schleifend oder berührungsfrei geschehen. Die Vorschubgeschwindigkeit der nicht dargestellten Antriebseinrichtung des Rohres 10 wird so gewählt, dass die von den Linien 26, 28 begrenzte Abtastbahn eine leichte Uberlappung erfährt, die in Figur 1 der Einfachheit halber nicht berücksichtigt ist. Ein Referenzsignalgeber, z.B. ein kleiner Permanentmagnet 30, ist in den Rahmen 20 eingebaut. Der Umlaufbahn des Magneten 30 gegenüber ist eine Induktionsspule 32 am nicht dargestellten Gehäuse des Rotierkopfes 16 angebracht. Bei jedem Umlauf des Rahmens 20, und zwar gleichzeitig mit dem Vorbeilauf der Prüf sonden 24 an der Scheitellinie 34 des Rohres 10, wird in der Induktionsspule 32 ein Referenzsignal R induziert und von Leitung 36 weitergeleitet. Der Vorschubbahn des Rohres 10 gegenüber ist ein Vorschubsignalgeber 38 angeordnet, der, z.B. über ein Reibrad 40, im Kontakt mit der Oberfläche des Rohres 10 steht und ein von der Leitung 42 weiterzugebendes Vorschubtaktsignal V herstellt. Das Signal V besteht in einer Folge von Impulsen, deren Folgefrequenz von der Vorschubgeschwindigkeit des Rohres 10 abhängt. Vorschubsignalgeber, die ein derartiges Signal abgeben, sind allgemein bekannt und können auch in von der Beschreibung abweichender Ausführungsart eingesetzt werden. An einer in Richtung von Pfeil 14 um die Strecke s vor dem Rotierkopf 16 an der Vorschubbahn gelegenen Stelle, vorzugsweise der Scheitellinie 34 des Rohres 10 gegen überliegend, ist eine erste Markiereinrichtung 44, unmittelbar neben ihr eine zweite Markiereinrichtung 46 ange bracht. Die beiden Markiereinrichtungen 44, 46 sind in eine Halterung 48 eingebaut, die in Richtung der Pfeile 50 verstellt werden kann, wenn eine Änderung des Rohrdurchmessers dies erforderlich macht (Figur 2). Elektrische Signale aus den Leitungen 52 und 54 betätigen die Markiereinrichtungen 44, 46 in der Weise, dass auf der Rohroberfläche scharf begrenzte Markierungen hergestellt werden, und zwar von Markiereinrichtung 44 die Markierungen 56, von Markiereinrichtung 46 die Markierungen 58. Der besseren Unterscheidbarkeit wegen können dazu von den beiden Markiereinrichtungen 44, 46 unterschiedliche Farben benutzt werden. Ein Fehler 60, dessen longitudinale und transversale Lage durch die Markierungen 56, 58 angegeben werden soll, befindet sich um den Winkel a gegenüber der Referenzlinie 34 versetzt im Rohr 10. Sein Abstand von der Referenzlinie beträgt a. Das Blockschaltbild nach Figur 3 erläutert die Erzeugung der zum Betätigen der Markiereinrichtungen 44, 46 benötigten Signale. Zwei Schieberegister 62, 64 weisen die gleiche Anzahl von Speicherplätzen 66, 68 auf. An ihre Ausgänge sind zwei weitere Schieberegister 70, 72 ebenfalls gleicher Kapazität angeschlossen, deren Ausgänge mit den Markiereinrichtungen 44 bzw. 46 verbunden sind. Alle Schieberegister arbeiten im Serienbetrieb und allen ist das Vorschubtaktsignal V gemeinsam. Am Informationseingang 74 des Schieberegisters 62 liegt das von den Sonden 24 beim Überlaufen des Fehlers 60 erzeugte Fehlersignal F, während an den Informationseingang 76 des Schieberegisters 64 das aus Induktionsspule 32 stammende Referenzsignal R gelangt. Die Anordnung arbeitet, wie in Figur 4 erläutert, folgendermassen. Beim Überlaufen der Referenzlinie wird vom Referenzsignal R der erste Speicherplatz des Schieberegisters 64 gesetzt. Jeder Takt des Signals V schiebt die Informationen der Schieberegister um einen Platz voran. Nach b' Takten überlaufen die Sonden 24 den Fehler 60 und lassen ein Fehlersignal F entstehen, das den ersten Speicherplatz von Schieberegister 62 setzt (Figur 4 b). Nach Vollendung eines Umlaufs der Sonden 24 setzt wiederum ein Impuls des Referenzsignals R den ersten Speicherplatz des Schieberegisters 64 (Figur 4 c). Zwischen den beiden gesetzten Speicherplätzen des Schieberegisters 64 besteht ein Abstand von c' Takten, was der Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Überschreitungen der Referenzlinie 34 durch die Sonden 24, d.h. der Zeit eines Rotierkopfumlaufs, entspricht. Demgegenüber besteht zwischen dem vorderen gesetzten Speicherplatz des Schieberegisters 64 und dem gesetzten Speicherplatz des Schieberegisters 62 ein Abstand von b' Takten, was der Zeit zwischen der ersten Überschreitung der Referenzlinie 34 und dem Überlaufen des Fehlers 60 entspricht. Nach Durchlaufen der Schieberegister 62, 64 werden die Informationen von den Schieberegistern 70, 72 übernommen, die eine im wesentlichen der Strecke s zwischen Rotierkopf 16 und Markiereinrichtungen 44, 46 entsprechende Kapazität aufweisen und nach Fortschreiten des Rohres 10 um diese Strecke s Markierinformationen an die Markiereinrichtungen 44, 46 ausgeben. Die Markiereinrichtung 46 führt Markierungen 58 mit dem gegenseitigen Abstand c aus, um den das Rohr 10 innerhalb eines Rotierkopfumlaufs vorangekommen ist, wogegen die Markierung 56 der Markiereinrichtung 44 von der ihr vorausgehenden Markierung 58 den Abstand b aufweist, um den das Rohr vorangekommen ist, während die Sonden 24 von der Referenzlinie 34 zum Fehlerort 36 gelangt sind. Das Verhältnis der Strecken b und c entspricht dem Verhältnis der Taktabstände b' und c' und gibt an, welchen Anteil des Vollkreises der Winkel a zwischen der Referenzlinie 34 und dem Fehlerort 60 ausmacht: b - - = c' (1) c c a=.2 b = 2 Tt c (2) Für einen festen Rohrdurchmesser ist die Strecke b direkt proportional zur Strecke a, den Abstand zwischen der Referenzlinie und Fehlerort auf der Rohroberfläche. Mit a oder a ist der Fehlerort in transversaler Richtung exakt bestimmt. Die Kapazität der Schieberegister 62, 64 muss, wie sich aus dem zuvor Gesagten ergibt, mindestens c' Speicherplätze betragen bzw. mindestens den Abstand c zwischen zwei benachbarten Überlaufstellen der Referenzlinie überbrücken. Während des Fortschreitens des Rohres 10 von Rotierkopf 16 zu den Markiereinrichtungen darf keine Drehung des Rohres in Umfangsrichtung erfolgen. Auch dürfen sich die Geschwindigkeiten von Rohrvorschub und Rotierkopfumlauf innerhalb einer Umlaufperiode nicht ändern. Von den Zusatzmarkierungen 58 ist an sich nur die vor bzw. hinter einer Markierung 56 gelegene notwendig für die Ermittlung der Strecken b und c. Sind die überflüssigen Zusatzmarkierungen unerwünscht, so lässt sich durch eine einfache Schaltung nach Figur 5 erreichen, dass tatsächlich nur die notwendigen Markierungen ausgeführt werden. Wie in der Schaltung nach Figur 3 sind zwei Schieberegister 62, 65 vorgesehen, deren Ausgänge 78, 80 über die Markierschieberegister 70, 72 mit den Markiereinrichtungen 44, 46 verbunden sind. Während am Informationseingang von Schieberegister 62 das Fehlersignal F zur Serien-Eingabe ansteht, ist das Schieberegister 65 zur Parallel-Eingabe der Information ausgelegt. Zudem muss Schieberegister 65 ein akkumulatives Schieberegister sein, d.h. eine I am Paralleleingang 82 muss auf jeden Fall ins Register übernommen werden, während eine "0" am Paralleleingang eine schon im Register gespeicherte I nicht löschen darf. Eine Übernahme der Information des Paralleleinganges 82 erfolgt durch einen Impuls am Bber- nahmeeingang 84. Der letztere ist über ein Verzögerungsglied 86 mit dem Referenzsignal R verbunden. Die Schal tung enthält ein weiteres Schieberegister 88 der gleichen Kapazität wie die zuvor genannten, dessen Speicherplätze, mit Ausnahme des ersten, an den Paralleleingang 82 angeschlossen sind und an dessen Informationseingang das Referenzsignal R liegt. Die Takteingänge aller Schieberegister 62, 65, 88 erhalten gemeinsam das Vorschubtaktsignal V. Zum Zurücksetzen des Schieberegisters 88 sind zwei Flip-Flop-Stufen 90, 92 vorgesehen, deren Setzeingänge 94 mit dem Fehlersignal F und deren dynamische Eingänge 96 mit dem Referenzsignal R verbunden sind. Die im vorliegenden Fall eingesetzten F1ip-Flop- Stufen 90, 92 arbeiten so, dass die Rückflanke eines an den dynamischen Eingang 96 der Stufe gelangten Impulses diese je nach dem Potential am D-Eingang 98, 100 setzt oder rücksetzt. Der D-Eingang der Flip-Flop-Stufe 90 liegt dauernd auf Potential "O", der D-Eingang 100 der Flip-Flop-Stufe 92 liegt am Ausgang Q der Flip-Flop-Stufe 90. Der invertierte Ausgang Q der Flip-Flop-Stufe 92 und das Referenzsignal R sind an die Eingänge eines Und Gatters 102 angeschlossen, dessen Ausgang zum Rücksetzeingang 104 des Schieberegisters 88 führt. Bei der beschriebenen Schaltung können die beiden Fälle "Fehler während eines Umlaufs" und kein Fehler während eines Umlaufs" unterschieden werden. Ist kein Fehler während der beiden letzten Rotierkopfumläufe festgestellt worden, so sind die beiden Stufen 90, 92 nicht gesetzt. Das Referenzsignal R erzeugt über das Und-Gatter 102 einen Rücksetzimpuls am Eingang 104 des Schieberegisters 88 und löscht damit alle eventuell im letzteren gesetzten Speicherplätze mit Ausnahme des ersten. Unabhängig davon, ob ein Fehler vorlag oder nicht wird der erste Speicherplatz vom Signal R gesetzt und das gespeicherte Signal im Takt der Signale V weitergeschoben. Hat ein Fehler vorgelegen, so sind die Stufen 90, 92 durch Signal F gesetzt worden. Ein jetzt auftretendes Signal R kann keine Löschung des Schieberegisters 88 be wirken, da am Ausgang Q der Stufe 92 "O"-Potential liegt. Die vom vorausgegangenen Signal R herrührende Information im Schieberegister 88 bleibt erhalten und wird auf Veranlassung des durch das Zeitglied 86 verzögerten Signals R vom Schieberegister 65 übernommen. Die Rückflanke des selben Signals R setzt Stufe 90 zurück. Das nächstfolgende Signal R kann noch keinen Rücksetzimpuls am Eingang 104 bewirken, da Stufe 92 noch gesetzt ist. Wieder veranlasst das verzögerte Signal R an Eingang 84 die übernahme der Information des Schieberegisters 88 durch Schieberegister 65. Erst die Rückflanke dieses Signals R bewirkt das Rücksetzen der Stufe 92 und ermöglicht so eine Löschung des Schieberegisters 88 durch das nachfolgende Signal R an Eingang 104, falls nicht in der Zwischenzeit ein neues Fehlersignal F erscheint. Das zuvor in das Schieberegister 62 eingespeicherte Fehlersignal F wird somit von dem ihm vorausgehenden und dem ihm nachfolgenden Referenzsignal im Schieberegister 65 begleitet, weitere Referenz signale gelangen nicht in das Schieberegister 65. Zusatzmarkierungen 58 werden demgemäss von Markiereinrichtung 46 nur dann ausgeführt, wenn zwischen zwei Markierungen 58 wenigstens eine Markierung 56 liegt. Eine Möglichkeit zum Herstellen von direkt codierten transversalen Markierungen ist in den Figuren 6 und 7 schematisch dargestellt. Für in den vorhergehenden Figuren schon enthaltene gleiche Teile werden die gleichen Bezugsziffern verwendet. Der Einfachheit halber beschränkt sich die Beschreibung darauf, Abweichungen gegenüber dem bereits Dargestellten aufzuzeigen. Im vorliegenden Fall geht es darum, die Kreisbogenstrecke g zwischen Referenzlinie 34 und Fehlerort 60 durch die Strecke h zwischen den Markierungen 106 und 108 anzugeben. Die Strecke h soll, unabhängig vom Durchmesser des Rohres 10, proportional oder vorzugsweise gleich der Strecke g sein. Dazu benötigt man zusätzlich eine Information über die Winkellage, in der sich die Sonden 24 gegenüber der Referenzlinie 34 befinden. Als Winkelsignalgeber sind am Umfang des Rotierkopfes 17 in gleichmässigen Abständen eine Reihe von Magneten 110 eingebaut. Ihrer Umlaufbahn gegenüber ist oberhalb der Scheitellinie des Rohres 10 eine Impulsspule 112 angebracht, in der in gleicher Weise wie in Spule 32 beim Vorbeilauf der Magnete 110 Impulse induziert werden, die als Winkeltaktsignal benutzt werden. Die Markiereinrichtungen 44, 46 sind wie in Figur 2 dargestellt angeordnet. Gemäss Figur 7 sind wiederum zwei Schieberegister 62, 67 vorgesehen. Schieberegister 62 erhält an seinem Informationseingang das Fehlersignal F und bedient mit seinem Ausgang 114 über ein Markierschieberegister 70 (wie in Figur 3) die Markiereinrichtung 44, die Markierungen 106 herstellt. Das Schieberegister 67, das gegenüber Schieberegister 62 eine Anzahl zusätzlicher Speicherplätze 118 aufweist, dient zur Erzeugung der Zusatzmarkierungen 108 über Ausgang 116, Markierschieberegister 72 und durch Markiereinrichtung 46. Die Takteingänge der Schieberegister 62, 67 sind mit dem Vorschubtaktsignal V verbunden. Der die zusätzlichen Speicherplätze 118 des Schieberegisters 67 bedienende Informationseingang des letzteren ist mit Adressenausgängen eines Rechners 120 verbunden, der die folgenden Informationen erhält: Referenzsignal R, Winkeltaktsignal W und Durchmesserinformation D. Das Fehlersignal F ist zusätzlich noch an den Ubernahmeeingang 122 des Schieberegisters 67 geführt. Zum Verständnis der Arbeitsweise der in den Figuren 6 und 7 dargestellten Anordnung sollen die folgenden Erläuterungen dienen. Gehen wir der Einfachheit halber davon aus, dass die Strecken g und h gleich sind, so ergibt sich k h = d . R , kl (3) wobei k die Anzahl der Winkelsignaltakte zwischen dem Überlaufen von Referenzlinie 34 und Fehlerort 60, 1 die Anzahl der Winkelsignaltakte pro Umlauf des Rotierkopfes 17 und d der Durchmesser des Rohres 10 ist. Damit die Markierung 108 im Abstand g hinter der Markierung 106 erzeugt wird, muss um g' Speicherplätze hinter dem vom Fehlersignal F im Schieberegister 62 gesetzten Speicherplatz 124 der Speicherplatz 126 im Schieberegister 67 gesetzt werden. h = h (4) Dabei ist e die Vorschubtaktkonstante, die angibt, welche Strecke das Rohr 10 pro Vorschubtakt zurücklegt. Aus (3) und (4) ergibt sich g' = k d d le (5) lt wobei latte eine Gerätekonstante ist. Aufgabe des Rechners 120 ist es, aus den Informationen Durchmesser D, Referenzsignal R und Winkeltaktsignal W fortlaufend die Information g' zu berechnen und als Adresse bereit zu halten. Beim Vorliegen eines Fehlersignales am Eingang 122 wird diese Information durch Paralleleingabe in das Schieberegister 67 übernommen und dort zur Ausführung der Markierung 108 im Vorschubtakt weitergeschoben. Das Schieberegister 67 muss akkumulativ arbeiten. An die Stelle des Rechners 120 von Figur 7 kann eine einfache Zählerschaltung 121 treten, die in Figur 8 dargestellt ist. In diesem Falle ist an den Informationseingang der überzähligen Speicherplätze 118 des Schieberegisters 67 der Ausgang eines Decoders 128 geschaltet, der zu einem Zähler 130 gehört. Zähler 130 erhält Zählimpulse aus einem Frequenzteiler 132, zum Rücksetzen dient ihm das Referenzsignal R. Der als Frequenzteiler 132 arbeitende Rückwärtszähler besitzt ein Einstellglied 134 zum Eingeben der Gerätekonstanten. An seinem Zähleingang liegt der Ausgang eines Und-Gatters 136, dessen Eingänge mit dem Ausgang eines freilaufenden Taktgenera tors 138 bzw. dem Ausgang Q einer Flip-Flop-Stufe 140 verbunden sind. Der Setzeingang der letzteren ist an das Winkeltaktsignal W, sein dynamischer Eingang ist an den Ausgang eines Rückwärtszählers 142 angeschlossen. Der letztere besitzt ein Einstellglied 144 zum Eingeben des Durchmessers d von Rohr 10. An den Vorsetzeingang des Zählers 142 ist das Winkeltaktsignal W, an seinen Zähleingang der Taktgenerator 138 geschaltet. Zum Verständnis der Arbeitsweise der Schaltung von Figur 8 soll zunächst noch einmal Gleichung (5) betrachtet werden, und zwar in der folgenden abgewandelten Form: EMI14.1 Um mit dem Durchmesser d, der eine Länsendimension aufweist, als Zählqrösse arbeiten zu können, bedarf es noch der Einführunq eines Massstabfaktors m, der z.B. 1 Takt pro mm betraqen kann. Damit erqibt sich EMI14.2 mit der neuen Gerätekonstante l e m, Die Grösse gt lässt lt sich nach Figur 8 in zwei Schritten ermitteln, indem zunächst durch Und-Glied 136 das Produkt aus der in Einstellglied 144 eingegebenen Information d m und der dem Winkeltaktsignal W entnommenen Grösse k hergestellt wird und anschliessend das Produkt im Frequenzteiler 130 durch l.em die Grösse l n geteilt wird. Das geschieht folgender lt massen. Das Winkeltaktsignal W setzt den Rückwärtszähler 142 vor auf den im Einsteller 144 gewählten Wert d.m und setzt gleichzeitig die Flip-Flop-Stufe 140. Der Taktgenerator 138, dessen Frequenz gross sein muss gegenüber der des Winkeltaktsignals W zählt den Zählbetrav herunter auf Null und setzt damit die Flip-Flop-Stufe 140 zurück. Die Länge des Impulses. der vom Ausganq 0 der Flip-Flop Stufe 140 an den ersten Eingang des Und-Gatters 136 ge lange entsPricht somit der für das Herunterzählen benö tigten Zeit. Da die Zählimpulse des Taktgenerators 138 am anderen Eingang des Und-Gatters 136 liegen, stellt sich an dessen Ausgang eine Folge von Impulsen ein, deren Anzahl dem eingestellten Wert d-m entspricht. Der mit dem Einsteller 134 eingegebene Wert 1 e m wird am lt Rückwärtszähler 132 nach jedem Herunterzählen auf Null wieder voreingestellt. Damit wird die Impulsfolge am Zähl eingang des Zählers 132 durch die Zahl l e m geteilt. lt Am Zähleingang des Vorwärtszählers 130 steht demnach die der Gleichung 7 entsprechende Zahl von g' Impulsen. Beginnend mit dem Rücksetzimpuls des Referenzsignals werden die Impulse am Zählereingang aufaddiert. Am Ausgang des Decoders 128 ergibt sich so die aktuelle Zahl g', d.h. der Platz mit der Ordnungszahl g' ist gesetzt. Diese Information wird, sobald ein Fehlersignal F am Übernahmeeingang 122 erscheint, von Schieberegister 67 übernommen und im Vorschubtakt weitergeschoben. Nach Durchlaufen der Schieberegister 67 und 72 erfolgt die Ausgabe der Markierung 108 genau im Abstand h = g von der Markierung 106. Es ist in ähnlicher Weise leicht möglich, was insbesondere bei grösseren Rohrdurchmessern erwünscht sein kann, h als einen Bruchteil von g auszugeben. Die oben beschriebenen Anwendungsbeispiele bezogen sich ausnahmslos auf die Abtastung zylindrischer Prüfteile durch einen umlaufenden Rotierkopf. Bei der Abtastung von ebenen Oberflächen können weitgehend die gleichen Schaltmittel benutzt werden. An die Stelle einer Umlaufperiode tritt die Periode der transversalen Bewegung. Bei der direkten Codierung tritt an die Stelle des Winkeltaktsignals ein Taktsignal, das die Periode der transversalen Bewegung weiter unterteilt. Die Notwendigkeit zur Eingabe eines Prüfteildurchmessers entfällt. Statt wie bisher vorgeschlagen nur eine zusätzliche Markiereinrichtung zur codierten Kennzeichnung der Ablage des transversalen Fehlerortes von der Referenzlinie zu benutzen, können auch zwei derartige Markiereinrichtungen eingesetzt werden. Die Referenzlinie liegt dann in der Mitte des abgetasteten Gebietes und die Ablage des Fehlerortes von ihr wird dann in den beiden möglichen Richtungen angegeben.

Claims: Verfahren und Anordnung zum Ausgeben von Fehlerortsin formationen formationen Patentansprüche: 1) Verfahren zum Ausgeben von bei Abtastung der Ober fläche eines langgestreckten Prüfteiles ermittelten Fehlerortsinformationen in Form von Markierungen auf der Oberfläche des Prüfteiles, nach dem zum ei nen ein longitudinales Fehlerortssignal gebildet und in Abhängigkeit von ihm eine erste Markierung auf die Oberfläche aufgebracht wird, die die Lage des Fehlers in der Längsrichtung des Prüfteiles an gibt, nach dem ferner ein transversales Fehlerorts signal gebildet wird, das von der Ablage des Fehler ortes von einer parallel zur Längsachse desPrüftei- les auf dessen Oberfläche verlaufenden Referenzlinie abhängt, dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund des transversalen Fehlerortssi gnals mindestens eine weitere Markierung als Zusatz markierung auf die Oberfläche aufgebracht wird, de ren Lage in der Längsrichtung des Prüfteiles als Code für die Ablage des Fehlerortes von der Referenz linie benützt werden kann. 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Markierung und die Zusatzmarkie rung jeweils auf parallel zur Längsachse verlaufen de Linien an der Oberfläche des Prüfteiles fallen, die sich unmittelbar benachbart sind. 3) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Linien unmittelbar benach bart zur Referenzlinie liegen bzw. mit ihr zusam menfallen. 4) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die erste Markierung und für die Zur satzmarkierung unterschiedliche Markiermittel, z.B. unterschiedliche Farben benutzt werden. 5) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand g zwischen der Referenzlinie und dem Fehlerort proportional oder gleich dem Ab stand h in der Längsrichtung des Prüfteiles zwischen der ersten Markierung und der Zusatzmarkierung ist. 6) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für zylindrische Prüfteile der Ablagewin kel a zwischen der Referenzlinie und dem Fehlerort proportional ist zum Verhältnis des Abstandes b zwi schen der ersten Markierung und der ihr vorausgehen den Zusatzmarkierung zum Abstand c zwischen einer vor und einer hinter der ersten Markierung gelegenen Zusatzmarkierung. 7) Anordnung zum Durchführen des Verfahrens nach An spruch 1, mit einem Prüfkopf, der periodisch die Oberfläche des Prüfteiles durch eine oder mehrere Prüf sonden abtastet, die beim Uberlaufen von Feh lern in oder unter der Oberfläche des Prüfteiles Fehlersignale abgeben, mit Mitteln zum Erzeugen ei ner relativen Bewegung zwischen Prüfkopf und Prüf teil in Längsrichtung des letzteren, mit Mitteln zum Erzeugen von Taktsignalen in Abhängigkeit von der genannten Bewegung, mit Mitteln zum Erzeugen eines Referenzsignales beim Uberlaufen einer gedach ten, parallel zur Längsachse des Prüfteiles an des sen Oberfläche verlaufenden Referenzlinie durch die Prüf sonden, mit einem Registerspeicher, der a) eine Anzahl von Speicherplätzen besitzt, ferner b) einen Informationseingang, an dem die Fehlersignale der Prüfsonden angeschlossen sind, c) einen Takteingang, an dem die o.g. Taktsignale liegen und bei jedem Takt die Information des Registerspeichers einen Platz weiterrücken lassen, d) einen Ausgang, und mit einer Markiereinrichtung, die an den genannten Ausgang angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein zusätzlicher Registerspei cher (64, 65, 67) der beschriebenen Art vorgesehen ist, ferner wenigstens eine an dessen Ausgang ange schlossene Markiereinrichtung (46), dass am Informa tionseingang (76, 82) des zusätzlichen Registerspei chers (64, 65, 67) das o.g. Referenzsignal liegt, während am Takteingang desselben die o.g. Taktsigna le liegen. 8) Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass des weiteren Mittel vorgesehen sind, die nur dann die Übernahme eines Referenzsignales in den zusätzlichen Registerspeicher (65) zulassen oder nur dann nach erfolgter Übernahme eines Refe renzsignales in den zusätzlichen Registerspeicher (65) dieses Referenzsignals dort nicht löschen, wenn das Referenzsignal den Anfang oder das Ende einer Umlaufperiode bildet, in die ein Fehlersignal gefal len ist. 9) Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zu den genannten Mitteln a) ein dritter Registerspeicher (88) gehört, an dessen Informa tionseingang das Referenzsignal, an dessen Taktein gang die o.g. Taktsignale liegen und dessen Spei cherzellen für eine parallele Informationsübermitt lung mit dem Informationseingang (82) des vorgenann ten zusätzlichen Registerspeichers (65) verbunden sind, ferner b) ein Speicher (90, 92) für die Infor mation "Fehlersignal während eines Prüfkopfumlaufs", sowie c) Verknüpfungsmittel (102) zum Verknüpfen der Information des letztgenannten Speichers mit dem Referenzsignal, dass der Ausgang der Verknüpfungsmit tel (102) mit dem Rücksetzeingang (104) des dritten Registerspeichers (88) verbunden ist, dass ferner der Ubernahmeeingang (84) des zusätzlichen Registerspei chers (65) mit dem Referenzsignal verbunden ist. 10) Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Registerspeicher (67) eine über die Anzahl m der Speicherplätze des erstgenann ten Registerspeichers (62) hinausgehende Anzahl von Speicherplätzen (118) aufweist, dass an die überzäh ligen Speicherplätze (118) eine Markierversatzschal tung (120, 121) z.B. in Form eines Rechners ange schlossen ist, die die folgenden Informationen er hält: a) Referenzsignal beim Überschreiten der Re ferenzlinie, b) von der Abtastbewegung des Prüfkop fes abgeleitete transversale Taktsignale, die fer ner aus den Informationen a) und b) jederzeit eine der Anzahl der seit Uberschreiten der Referenz linie aufgetretenen transversalen Taktsignale proportionale Anzahl g' feststellt und die im Augenblick des Auf tretens eines Fehlersignales einen um die Anzahl g' hinter dem m-ten Speicherplatz zurückliegenden Spei cherplatz (126) setzt. 11) Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einsatz umlaufender Prüfköpfe zur Ab tastung zylindrischer Prüfteile zusätzlich die In formation "Durchmesser d des Prüfteiles" in die Markierversatzschaltung (120, 121) eingegeben wird und dass die Anzahl g' auch dem Durchmesser d propor tional ist. 12) Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierversatzschaltung (121) einen Zähler (130) und einen Decoder (128) besitzt, dass am Zähleingang des Zählers (130) transversale Takt signale liegen, an seinem Rücksetzeingang das Refe renzsignal liegt und der Ausgang des Zählers (130) mit dem Decoder (128) verbunden ist, dass die Aus gänge des Decoders (128) mit den Eingängen der über zähligen Speicherplätze (118) des zusätzlichen Re gisterspeichers (67) verbunden sind und dass bei Auf treten eines Fehlersignals die Information des De coders (128) auf die überzähligen Speicherplätze (118) des zusätzlichen Registerspeichers (67) über tragen wird. 13) Anordnung nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass des weiteren a) ein Rückwärtszähler (142) mit einem Einstellglied (144) zum Einstellen einer dem Durchmesser d entsprechenden Zahl vorgesehen ist, ferner b) ein Taktgeber (138), der den vom transversalen Taktsignal auf die eingestellte Zahl vorgesetzten Zähler (142) auf Null herunter zählt, ferner c) Mittel (140, 136) zum Ausgeben der Takt impulse des Taktgebers (138), die in die zum Herun terzählen benötigte Zeitspanne fallen, und e) ein Frequenzteiler (132, 134), der die Anzahl der ge nannten Taktimpulse durch eine Gerätekonstante divi diert, und dass die Ausgangsimpulse des Frequenztei lers (132) als modifizierte transversale Taktsignale am Eingang des Zählers (130) liegen. 14) Anordnung nach einem der Ansprüche 7 - 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Markiereinrichtungen (44, 46) benach bart angeordnet sind. 15) Anordnung nach einem der Ansprüche 7 - 14, dadurch gekennzeichnet, dass drei Markiereinrichtungen vorgesehen sind, von denen die erste, vorzugsweise die mittlere, die Lage des Fehlerortes in der Längsrichtung des Prüf teiles angibt, die zweite und dritte die Ablage des Fehlerortes von der Referenzlinie in jeweils einer Richtung in Längsrichtung des Prüfteiles co diert angibt.

Inventors: GEWEKE, WERNER, GRIESE, ALFONS
Applicants: INSTITUT DR. FRIEDRICH FORSTER PRUFGERATEBAU GMBH & CO. KG
Application year: 1982
Main classification: G01N37
IPC codes: G01N27, G01N29