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Verfahren zur oszillographischen Auswertung von Schallreflexionen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur oszillographischen Auswertung von Schallreflexionen für die Bestimmung des strukturellen Aufbaus von Medien, bei dem die Prüffrequenz (Trägerfrequenz der Prüfimpulse) innerhalb eines Schallwellenbereiches, der die Nachweisgrenze schallreflektierender Grenzflächen des Prüflings einschliesst, variiert wird und die an den Grenzflächen entstehenden
Reflexionen mittels einer Oszillographenröhre angezeigt werden sowie dem elektroakustischen Wandler eine periodisch hin- und hergehende Bewegung auf der Oberfläche des Prüflings erteilt wird.
Es ist ein Verfahren zur Prüfung mittels Ultraschall bekannt, wo zur Bestimmung der Korngrössen kristalliner Festkörper die Prüffrequenz variiert wird und die an den Korngrenzen entstehenden Streureflexionen angezeigt werden. Derartige Streureflexionen treten auf, wenn die Schallwellenlänge in die Grössenordnung der Korndurchmesser kommt. Bei diesem bekannten Verfahren wird die Sendefrequenz der abgestrahlten Impulse gewobbelt. Von den reflektierten Ultraschallimpulsen werden die den Streureflexionen entsprechenden Echoimpulse ausgeblendet und in Abhängigkeit von der Sendefrequenz zur Anzeige gebracht.
Das Gerät zur Durchführung dieses bekannten Verfahrens stellt eine Kombination von an sich bekannten Bauteilen dar, in dem der von einem Impulsfolgefrequenz-Generator getastete Sendeimpuls-Generator in seiner Trägerfrequenz von einem Drehkondensator gewobbelt und dabei durch ein Potentiometer die horizontalte Ablenkspannung einer Oszillographenröhre gesteuert wird. Zugleich werden die Sendeimpulse zur Prüfung des Werkstückes einem elektroakustischen Wandler zugeführt. Hiebei werden mit einer Ausblendeeinrichtung die Streuechos herausgeblendet und liefern damit gleichzeitig die vertikale Ablenkspannung. Mit diesem bekannten Verfahren ist eine automatisierte Materialprüfung hinsichtlich der Bestimmung der Korngrössen kristalliner Festkörper bei kurzen Prüfzeiten gewährleistet und eine übersichtliche sowie unmittelbare Anzeige des Prüfergebnisses gegeben.
Durch das bekannte Verfahren kann man bei einer Variation der Ultraschallwellenlänge und Messungen der Ultraschallrückstreuung auf die Grösse der Kristallkörner schliessen, jedoch ist es nicht ohne weiteres möglich, die räumliche Verteilung der verschiedenen Korngrössen innerhalb des Prüflings übersichtlich zur Anzeige zu bringen.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren zu schaffen, bei dem die Grösse von schallreflektierenden Grenzflächen, insbesondere der Strukturelemente von Medien, und deren räumliche Verteilung unmittelbar auf dem Bildschirm der Oszillographenröhre abgelesen werden können.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Elektronenstrahl der Oszillographenröhre in der einen Richtung, vorzugsweise der horizontalen, synchron mit der Bewegung des elektroakustischen Wandlers, in der andern Ablenkrichtung, vorzugsweise der vertikalen, unter Benutzung einer konstanten Kippfrequenz derart periodisch ausgelenkt wird, dass der Bildschirm der Oszillographenröhre zeilenförmig ausgeleuchtet wird, wobei die Intensität des Elektronenstrahls der
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: Fig. 1--12--, welche die der am Sendefrequenz-Generator --4-- eingestellten Sendefrequenz entsprechende Grösse besitzen.
Damit entsteht auf dem Bildschirm der Oxzillographenröhre --8-quantitativ eine Übersicht über die Lageverteilung der Strukturelemente des Prüflings--12--mit der am Sendefrequenz-Generator --4-- eingestellten Grösse im vom elektroakustischen Wandler-6- erfassten Querschnitt des Prüflings--12--.
Das Gerät nach Fig. 3 ist in ähnlicher Weise wie das nach Fig. 1 aufgebaut, lediglich der Sendefrequenz-Generator--4--, das Ablenkpotentiometer--7--und die Schaltung der Oszillographenröhre --8-- wiechen von der Ausführung nach Fig. 1 ab.
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In Fig. 4 ist der Weg des Elektronenstrahls auf dem Bildschirm der Oszillographenröhre-8-- und der Aufbau des Oszillogrammes entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 dargestellt. Der Aufbau aus vertikalen Zeilen entspricht der Beschreibung nach Fig. 2. Abweichend von Fig. 2 ist das Zustandekommen der Anzeige der Schallreflexionen Während bei der Ausführung nach Fig. 2 der Elektronenstrahl der Oszillographenröhre-8--nur beim Auftreten von Impulsen, die Schallreflexionen der Strukturelemente mit der am Sendefrequenz-Generator --4-- eingestellten Frequenz aus dem Prüfling-12-entsprechen, eingeschaltet wird, ist bei der Darstellung nach Fig. 4
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Grössenverhältnissen und in ihrer natürlichen räumlichen Lage zueinander zur Anzeige-11- gebracht.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur oszillographischen Auswertung von Schallreflexionen für die Bestimmung des strukturellen Aufbaus von Medien, bei dem die Prüffrequenz (Trägerfrequenz der Prüfimpulse) innerhalb eines Schallwellenbereiches, der die Nachweisgrenze schallreflektierender Grenzflächen des Prüflings einschliesst, variiert wird und die an den Grenzflächen entstehenden Reflexionen mittels einer Oszillographenröhre angezeigt werden sowie dem elektroakustischen Wandler eine periodisch hin- und hergehende Bewegung auf der Oberfläche des Prüflings erteilt wird, d g e k e n n z e i c h net, dass der Elektronenstrahl der Oszillographenröhre in der einen Richtung, vorzugsweise der horizontalen, synchron mit der Bewegung des elektroakustischen Wandlers, in der andern Ablenkrichtung, vorzugsweise der vertikalen,
unter Benutzung einer konstanten Kippfrequenz derart periodisch ausgelenkt wird, dass der Bildschirm der Oszillographenröhre zeilenförmig ausgeleuchtet wird, wobei die Intensität des Elektronenstrahls der Oszillographenröhre von den den Schallreflexionen entsprechenden Echoimpulsen gesteuert wird und die zur Erfassung verschiedener Strukturelemente erforderliche Änderung der Prüffrequenz von Hand erfolgt.
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