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Die Erfindung bezieht sich auf eine Ultraschalleinrichtung für die Dickenmessung an dünnen Prüflingen, in der ein vom Generator mit einer Synchronisierschaltung und einem mit ihr in Reihe geschalteten Leistungsverstärker gelieferter elektrischer Impuls einem Sendeempfangskopf zugeführt wird und der vom Prüfling reflektierte Echoimpuls zu einem Empfangsteil gelangt, an dessen Ausgang eine Triggerschaltung und ein Registriergerät angeschlossen sind.
Es sind Ultraschalleinrichtungen für die Dickenmessung dünner Prüflinge bekannt, in denen ein elektrischer Impuls in einen Ultraschallimpuls umgewandelt und in den Prüfling ausgestrahlt wird, von seiner gegenüberliegenden Fläche reflektiert wird und auf dem Rückwege wieder einer Umwandlung in einen elektrischen Impuls unterzogen wird, der an eine Schaltung zur Messung der Ultraschall-Ausbreitungszeit im Prüfling gelangt. Dieser letzte Impuls trägt eine Information von der Dicke des Prüflings.
Die bekannte Einrichtung enthält einen aus einer Synchronisierschaltung und einem Leistungsverstärker bestehenden Generator, einen Sendeempfangskopf und einen Empfangsteil, an dessen Ausgang eine Triggerschaltung und ein Registriergerät angeschlossen sind.
Die bekannten Einrichtungen, bei denen das Messverfahren mit der Benutzung von Echoimpulsen angewandt wird, weisen aber eine "tote Zone" auf, die durch endliche Kenngrössen des Tastimpulses bedingt ist und die Messung von Dicken behindert, die kleiner als die Wellenlänge des Ultraschallimpulses sind.
Die Erfindung bezweckt, diesen Mangel zu beseitigen. Der Erfindung wurde die Aufgabe zugrundegelegt, den Messbereich von Dickenwerten zu erweitern, die mit der Ultraschalleinrichtung gemssen werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Synchronisierschaltung als Sperrschwinger mit einem Transistor ausgeführt ist, in dessen Kollektorkreis ein Differenzierglied liegt, das mit der Basis eines zweiten, als Leistungsverstärker betriebenen Transistors verbunden ist, und an den Ausgang der Triggerschaltung eine Integrier-und Speicherstufe angeschlossen ist, die aus einem Integrierglied, einem Emitterfolger und einer Potentiometerschaltung zur Kompensation der Zeitverzögerung im Empfangsteil besteht, wobei diese Elemente eine Brückenschaltung bilden und die Basis des als Emitterfolger funktionierenden Transistors an den Ausgang der Triggerschaltung und sein Emitter an das Integrierglied geschaltet sind, das mit dem Registriergerät verbunden ist.
Die Erfindung wird in der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, wobei auf die Zeichnungen Bezug genommen wird. Es zeigt Fig. l ein elektrisches Schaltbild der erfindungsgemäss aufgebauten Einrichtung ; Fig. 2a, b, c, d, e Zeitdiagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise der gemäss der Erfindung ausgeführten Einrichtung.
Die Ultraschalleinrichtung für die Dickenmessung dünner Prüflinge enthält einen Generator der aus einer Synchronisierschaltung und einem mit der letzteren in Reihe geschalteten Leistungsverstärker besteht, und einen Sendeempfangskopf--2-- ; der an seinen Ausgang geschaltete Empfangsteil --3-- ist mit einem Eingang der Triggerschaltung --4-- verbunden.
Die Synchronisierschaltung ist erfindungsgemäss als Sperrschwinger ausgeführt und enthält einen Transistor - -5--, eine Diode-6-, einen Transformator-7-, Widerstände-8 und 9-und einen Kondensator
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-10--.--13-- angeschlossen, der als Leistungsverstärker arbeitet. In den Kollektorkreis des Transistors --13-- ist der Sendeempfangkopf--2--eingeschaltet.
An den Ausgang der Triggerschaltung --4-- ist eine Integrier-und Speicherstufe--14--angeschlossen, die ein Integrierglied mit Kondensator --15-- und Widerstand --16--, einen Emitterfolger mit Transistor - und eine Potentiometerschaltung mit Widerständen--18, 19--und Potentiometer-20-zur Kompensation der Zeitverzögerung im Empfangsteil enthält. Die Basis des Transistors--17--ist an den Ausgang der Triggerschaltung --4-- und sein Emitter an das Integrierglied geschaltet. Das Integrierglied, der Emitterfolger und die potentiometrische Kompensationsschaltung sind zu einer Brückenanordnung verbunden. In einer der Brückendiagonalen liegt ein Registriergerät-21-. Ein Umschalter vor dem Registriergerät dient zur Änderung der Messbereiche.
Die Ultraschalleinrichtung für die Dickenmessung dünner Prüflinge funktioniert folgenderweise.
Der Sperrschwinger--l--erzeugt eine Folge von negativen kurzzeitigen Impulsen mit vorgegebener Folgefrequenz (Fig. 2a). Diese Impulse werden differenziert (Fig. 2b) und gelangen an den Eingang des Leistungsverstärkers, der einen positiven Tastimpuls (Fig. 2c) erzeugt, dessen Dauer der Halbperiode der von dem Wandler des Sendeempfangkopfes--2--erregten Ultraschallschwingungen gleich ist. Der Tastimpuls wird der Triggerschaltung --4-- zugeführt und bringt sie in den ersten stabilen Zustand.
Der Sendeempfangskopf-2--strahlt gleichzeitig einen Ultraschallimpuls aus. Ohne Messbetrieb wird eine der Grenzen des Wandlers im Sendeempfangskopf--2--durch die Luft gebildet, deren akustischer Widerstand viel kleiner als der des Wandlerwerkstoffes ist, und deshalb hat der Ultraschallimpuls im Vergleich mit dem Tastimpuls die entgegengesetzte Polarität.
Die erste negative Halbwelle des Tastimpulses (Fig. 2c) erscheint am zweiten Eingang der Triggerschaltung --4-- und stellt sie in den andern Zustand um, der dem Beginn der Messung entspricht. Die am Ausgang der
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