DE102011083724A1 - Method and device for shaping an ultrasonic signal - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung (1) und Verfahren zur Formung eines Ultraschallsignals mit einem Ultraschall-Formungskörper (2), der mindestens einen Hohlraum (6) aufweist, wobei die Formung des Ultraschallsignals durch Grenzflächen des in dem Formungskörper (2) vorgesehenen Hohlraumes (6) erfolgt.Device (1) and method for forming an ultrasound signal with an ultrasound shaping body (2), which has at least one cavity (6), wherein the shaping of the ultrasound signal is effected by interfaces of the cavity (6) provided in the molding body (2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Formung eines Ultraschallsignals und insbesondere zur Strahlformung eines Ultraschallsignals für eine Tauchtechnikanlage zur Untersuchung eines Objektes hinsichtlich des Vorhandenseins von Fehlstellen. The invention relates to a method and a device for shaping an ultrasound signal and in particular for beam shaping of an ultrasound signal for a dipping system for the examination of an object with regard to the presence of imperfections.

Als Ultraschall bezeichnet man Schallwellen mit einer Frequenz oberhalb des Hörbereichs, d.h. ab einer Frequenz von mehr als 20 kHz. Die höchsten technisch realisierbaren Schallfrequenzen liegen derzeit bei etwa 1 GHz. Ultraschallsignale werden vielseitig eingesetzt. Beispielsweise wird Ultraschall im Bereich der Medizintechnik sowohl für diagnostische als auch für therapeutische Zwecke eingesetzt. Weiterhin werden Ultraschallsignale zur Untersuchung von Gegenständen bzw. Objekten eingesetzt. Zur Inspektion eines Objektes wird dabei ein Ultraschallkopf an interessierenden Stellen des Objektes entlanggefahren und ein Ultraschallsignal in das Objekt eingekoppelt. Durch Auswertung eines Reflexionsechos kann dabei erkannt werden, ob unterhalt der zu untersuchenden Objektoberfläche beispielsweise Fehlstellen vorhanden sind. Ultrasound refers to sound waves with a frequency above the audible range, i. from a frequency of more than 20 kHz. The highest technically feasible sound frequencies are currently around 1 GHz. Ultrasonic signals are used in many ways. For example, ultrasound is used in the field of medical technology for both diagnostic and therapeutic purposes. Furthermore, ultrasonic signals are used to examine objects or objects. To inspect an object, an ultrasound head is moved along points of interest of the object and an ultrasound signal is coupled into the object. By evaluating a reflection echo, it can be detected whether maintenance of the object surface to be examined, for example, defects are present.

Weiterhin ist bekannt, Ultraschallsignale zur Detektion an Objekten innerhalb eines Mediums zu verwenden. Beispielsweise werden Ultraschallsignale zur Erkennung von Objekten unterhalb einer Wasseroberfläche eingesetzt, beispielsweise zum Auffinden von Fischschwärmen und dergleichen. Furthermore, it is known to use ultrasonic signals for detection on objects within a medium. For example, ultrasonic signals are used for detecting objects below a water surface, for example for finding fish shoals and the like.

Die Inspektion von Objekten mit Hilfe von Ultraschallsignalen erfolgt in vielen Fällen in einer Tauchanlage. Dabei befindet sich das zu untersuchende Objekt innerhalb eines Tauchbeckens, das in der Regel mit Wasser gefüllt ist. Zur Untersuchung des eingetauchten Objektes wird ein Ultraschallkopf in das Tauchbecken herabgelassen und an der Oberfläche des zu untersuchenden Objektes entlanggeführt, wobei zwischen dem Ultraschallkopf und der Oberfläche des zu untersuchenden Objektes Wasser als Koppelmedium fungiert. Der Ultraschallkopf enthält einen Ultraschallsender zum Aussenden eines Ultraschallsignals sowie einen Ultraschallempfänger zum Empfangen des reflektierten Ultraschallsignals. Durch Auswertung des zurückreflektierten Ultraschallsignals bzw. Reflexionssignals kann erkannt werden, ob sich unterhalb der Oberfläche des zu untersuchenden Objektes Fehlstellen befinden. Der Ultraschallkopf bzw. der Ultraschallsensor kann Teil eines Ultraschallsensorarrays bilden. Dieser Ultraschallkopf bzw. das Ultraschallsensorarray kann manuell oder automatisch entlang der Oberfläche des zu untersuchenden Objektes entlanggefahren werden. The inspection of objects using ultrasound signals is often done in a diving facility. In this case, the object to be examined is located within a dip tank, which is usually filled with water. To examine the immersed object, an ultrasonic head is lowered into the dip tank and guided along the surface of the object to be examined, wherein water acts as a coupling medium between the ultrasonic head and the surface of the object to be examined. The ultrasonic head includes an ultrasonic transmitter for emitting an ultrasonic signal and an ultrasonic receiver for receiving the reflected ultrasonic signal. By evaluating the reflected back ultrasonic signal or reflection signal can be detected whether there are defects below the surface of the object to be examined. The ultrasound head or the ultrasound sensor can form part of an ultrasound sensor array. This ultrasound head or the ultrasound sensor array can be moved along manually or automatically along the surface of the object to be examined.

Bei herkömmlichen Tauchanlagen zur Untersuchung von Objekten wird das von dem Ultraschallkopf abgegebene Ultraschallsignal über das Koppelmedium, beispielsweise Wasser, in das zu prüfende Objekt eingekoppelt. In vielen Fällen, insbesondere zur Detektion und Analyse kleinerer Fehlstellen innerhalb des zu untersuchenden Objektes ist eine herkömmliche Tauchanlage allerdings nicht ausreichend, da die unfokussierte Beschallung des Objektes die genaue Analyse kleinerer Fehlstellen innerhalb des zu untersuchenden Objektes nicht erlaubt. In conventional dipping systems for the examination of objects, the ultrasound signal emitted by the ultrasound head is coupled via the coupling medium, for example water, into the object to be tested. In many cases, however, in particular for the detection and analysis of smaller defects within the object to be examined, a conventional dipping system is not sufficient, however, since the unfocussed sonication of the object does not permit the precise analysis of smaller defects within the object to be examined.

Es ist daher eine Aufgabe, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, das eine genauere Inspektion bzw. Detektion eines Objektes mittels Ultraschallsignalen erlaubt. It is therefore an object to provide a device and a method that allows a more accurate inspection or detection of an object by means of ultrasonic signals.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. This object is achieved by a device having the features specified in claim 1.

Die Erfindung schafft eine Vorrichtung zur Formung eines Ultraschallsignals mit einem Formungskörper, der mindestens einen Hohlraum aufweist, wobei die Formung des Ultraschallsignals durch Grenzflächen des in dem Formungskörper vorgesehenen Hohlraums erfolgt. The invention provides a device for forming an ultrasonic signal with a shaping body, which has at least one cavity, wherein the shaping of the ultrasonic signal is effected by boundary surfaces of the cavity provided in the molding body.

Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht der Formungskörper zur Formung des Ultraschallsignals aus einem für Ultraschall leitfähigen Festmaterial. In one possible embodiment of the device according to the invention, the shaping body for forming the ultrasonic signal consists of a solid material which is conductive for ultrasound.

Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht das Festmaterial des Formungskörpers aus einem elastischen Material. In one possible embodiment of the device according to the invention, the solid material of the molding body consists of an elastic material.

Bei einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht das Festmaterial des Formungskörpers aus einem nicht elastischen Material. In an alternative embodiment of the device according to the invention, the solid material of the molding body consists of a non-elastic material.

Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung bildet der mindestens eine in dem Formungskörper vorgesehene Hohlraum eine Ultraschallblende. In one possible embodiment of the device according to the invention, the at least one cavity provided in the molding body forms an ultrasound diaphragm.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung bildet der mindestens eine in dem Formungskörper vorgesehene Hohlraum eine Ultraschalllinse zur Fokussierung des Ultraschallsignals. In a further possible embodiment of the device according to the invention, the at least one cavity provided in the molding body forms an ultrasonic lens for focusing the ultrasonic signal.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung bildet der mindestens eine in dem Formungskörper vorgesehene Hohlraum einen Ultraschallspiegel zur Spiegelung des Ultraschallsignals. In a further possible embodiment of the device according to the invention, the at least one cavity provided in the molding body forms an ultrasonic mirror for mirroring the ultrasonic signal.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist der mindestens eine Hohlraum ein Vakuum bzw. Unterdruck auf. In a further possible embodiment of the device according to the invention, the at least one cavity has a vacuum or negative pressure.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der mindestens eine Hohlraum des Formungskörpers mit einem Gas oder mit einem Gasgemisch befüllt. In a further possible embodiment of the device according to the invention, the at least one cavity of the molding body is filled with a gas or with a gas mixture.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der mindestens eine Hohlraum des Formungskörpers mit einer Flüssigkeit gefüllt. In a further possible embodiment of the device according to the invention, the at least one cavity of the molding body is filled with a liquid.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der mindestens eine in dem Formungskörper vorgesehene Hohlraum über mindestens eine zugehörige Leitung mit einer Oberfläche des Formungskörpers verbunden. In a further possible embodiment of the device according to the invention, the at least one cavity provided in the molding body is connected to a surface of the molding body via at least one associated pipe.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein in dem Hohlraum befindliches Medium zur Veränderung der Formungseigenschaften des Hohlraums hinsichtlich des Ultraschallsignals über die zugehörige Leitung des Hohlraums austauschbar. In a further possible embodiment of the device according to the invention, a medium located in the cavity for changing the shaping properties of the cavity with respect to the ultrasonic signal via the associated line of the cavity is interchangeable.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der in dem Hohlraum des Formungskörpers herrschende Druck des darin befindlichen Mediums zur Veränderung der Grenzflächen des Hohlraums einstellbar. In a further possible embodiment of the device according to the invention, the pressure prevailing in the cavity of the molding body of the medium therein is adjustable to change the boundary surfaces of the cavity.

Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Formungskörper direkt an einem Ultraschallsensorkopf angebracht. In a possible embodiment of the device according to the invention, the molding body is attached directly to an ultrasonic sensor head.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Formungskörper über ein Koppelelement an einen Ultraschallsensorkopf angebracht. In a further possible embodiment of the device according to the invention, the molding body is attached via a coupling element to an ultrasonic sensor head.

Die Erfindung schafft ferner eine Tauchtechnikanlage zur Untersuchung eines Objektes hinsichtlich des Vorhandenseins von Fehlstellen mit den im Patentanspruch 10 angegebenen Merkmalen. The invention further provides a dipping plant for examining an object for the presence of defects with the features specified in claim 10.

Die Erfindung schafft demnach eine Tauchtechnikanlage zur Untersuchung eines Objektes hinsichtlich des Vorhandenseins von Fehlstellen mit mindestens einem Ultraschallkopf zum Senden und/oder Empfangen von Ultraschallsignalen in einem Tauchbecken, in dem sich das zu untersuchende Objekt befindet, und mit einer Vorrichtung zur Formung des Ultraschallsignals an einem Formungskörper, der mindestens einen Hohlraum aufweist, wobei die Formung des Ultraschallsignals durch Grenzflächen des in dem Formungskörper vorgesehenen Hohlraums erfolgt. The invention accordingly provides a dipping system for the examination of an object with regard to the presence of defects with at least one ultrasonic head for transmitting and / or receiving ultrasonic signals in a dip tank in which the object to be examined is located, and with a device for shaping the ultrasonic signal at one Shaping body having at least one cavity, wherein the shaping of the ultrasonic signal is effected by interfaces of the cavity provided in the molding body.

Die Erfindung schafft ferner ein Wasserfahrzeug mit den im Patentanspruch 11 angegebenen Merkmalen. The invention further provides a watercraft having the features specified in claim 11.

Die Erfindung schafft demnach ein Wasserfahrzeug mit einer Ultraschallquelle zum Detektieren von Objekten, die sich unterhalb einer Wasseroberfläche befinden, und mit mindestens einer Vorrichtung zur Formung des von der Ultraschallquelle abgegebenen Ultraschallsignals mit einem Formungskörper, der mindestens einen Hohlraum aufweist, wobei die Formung des Ultraschallsignals durch Grenzflächen des in dem Formungskörper vorgesehenen Hohlraums erfolgt. The invention accordingly provides a watercraft with an ultrasonic source for detecting objects located below a water surface, and at least one device for shaping the ultrasonic signal emitted by the ultrasonic source with a molding body having at least one cavity, wherein the shaping of the ultrasonic signal Boundary surfaces of the provided in the molding body cavity takes place.

Die Erfindung schafft ferner ein Verfahren zum Formen eines Ultraschallsignals mit den im Patentanspruch 12 angegebenen Merkmalen. The invention further provides a method of shaping an ultrasonic signal having the features specified in claim 12.

Die Erfindung schafft demnach ein Verfahren zum Formen eines Ultraschallsignals, wobei das Ultraschallsignal durch Grenzflächen mindestens eines Hohlraums geformt wird, der in einem Formungskörper vorgesehen ist. The invention accordingly provides a method of shaping an ultrasonic signal, wherein the ultrasonic signal is formed by interfaces of at least one cavity provided in a molding body.

Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das geformte Ultraschallsignal über ein Koppelmedium, insbesondere Wasser, in ein zu untersuchendes Objekt eingekoppelt. In one possible embodiment of the method according to the invention, the shaped ultrasonic signal is coupled via a coupling medium, in particular water, into an object to be examined.

Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das eingekoppelte geformte Ultraschallsignal, das von dem zu untersuchenden Objekt zurückreflektiert wird, zum Erkennen von Fehlstellen innerhalb des zu untersuchenden Objekts ausgewertet. In one possible embodiment of the method according to the invention, the coupled-in shaped ultrasound signal, which is reflected back from the object to be examined, is evaluated for detecting defects within the object to be examined.

Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Formen des ausgesendeten Ultraschallsignals durch die Grenzflächen des Hohlraums in Abhängigkeit von dem zurückreflektierten Ultraschallsignal geregelt. In one possible embodiment of the method according to the invention, the shaping of the emitted ultrasonic signal is regulated by the boundary surfaces of the cavity as a function of the back-reflected ultrasound signal.

Im Weiteren werden mögliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Formen eines Ultraschallsignals unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. Es zeigen: In the following, possible embodiments of the device according to the invention and of the method according to the invention for shaping an ultrasonic signal will be described in more detail with reference to the attached figures. Show it:

1 ein Diagramm zur Darstellung eines möglichen Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Formung eines Ultraschallsignals; 1 a diagram illustrating a possible embodiment of the inventive device for forming an ultrasonic signal;

2 ein Diagramm zur Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Formung eines Ultraschallsignals gemäß der Erfindung; 2 a diagram illustrating a further embodiment of an apparatus for Forming an ultrasonic signal according to the invention;

3 ein Diagramm zur Erläuterung der Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Formung eines Ultraschallsignals; 3 a diagram for explaining the operation of a device according to the invention for forming an ultrasonic signal;

4 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Formung eines Ultraschallsignals; 4 an embodiment of the inventive device for forming an ultrasonic signal;

5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Formung eines Ultraschallsignals; 5 a further embodiment of a device according to the invention for forming an ultrasonic signal;

6 ein Diagramm zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Tauchtechnikanlage zur Untersuchung eines Objektes, die eine Vorrichtung zur Formung eines Ultraschallsignals gemäß der Erfindung verwendet; 6 a diagram illustrating an embodiment of a dive system according to the invention for the examination of an object, which uses an apparatus for forming an ultrasonic signal according to the invention;

7 ein Diagramm zur Darstellung eines Wasserfahrzeuges, das eine Vorrichtung zur Formung eines Ultraschallsignals gemäß der Erfindung verwendet. 7 a diagram for illustrating a watercraft, which uses an apparatus for forming an ultrasonic signal according to the invention.

Wie man aus 1 erkennen kann, weist eine Vorrichtung 1 zur Formung eines Ultraschallsignals einen Formungskörper 2 auf. Dieser Formungskörper 2 zur Formung des Ultraschallsignals enthält mindestens einen Hohlraum. Die Formung des Ultraschallsignals erfolgt durch Grenzflächen dieses mindestens einen Hohlraums innerhalb des Formungskörpers 2. In der in 1 dargestellten Ausführungsform ist der Ultraschall-Formungskörper 2 auf einem Ultraschallkopf 3 angebracht. Der Ultraschallkopf 3 kann bei einer möglichen Ausführungsform eine Sendeeinrichtung zum Aussenden eines Ultraschallsignals und eine Empfangseinrichtung zum Empfangen eines reflektierten Ultraschallsignals aufweisen. Der Ultraschall-Formungskörper 2 besteht aus einem für Ultraschall leitfähigen Festmaterial. In diesem Festmaterial befinden sich speziell geformte Hohlräume, an deren Grenzflächen Ultraschallstrahlen reflektiert werden. Der Ultraschall-Formungskörper 2 besteht bei einer möglichen Ausführungsform aus einem elastischen Material bzw. einem Kunststoff, insbesondere Gummimaterial oder dergleichen. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass durch mechanische Verformung des elastischen Ultraschall-Formungskörpers die geometrische Form der Hohlräume innerhalb des Ultraschall-Formungskörpers 2 während des Betriebes einstellbar bzw. nachjustierbar ist. Bei einer alternativen Ausführungsform besteht das Festmaterial des Ultraschall-Formungskörpers 2 aus einem nicht elastischen Material. Handelt es sich beispielsweise bei dem Ultraschall-Formungskörper 2 um einen elastischen Ultraschall-Formungskörper, z.B. um einen Formungskörper, der beispielsweise aus einem elastischen Kunststoffmaterial besteht, kann durch mechanische Aktuatoren der elastische Ultraschall-Formungskörper 2 verformt werden und somit die genaue Lage der Grenzfläche der in dem Ultraschall-Formungskörper 2 befindlichen Hohlräume justiert bzw. verändert werden. Beispielsweise kann bei dieser Ausführungsform ein elastischer Ultraschall-Formungskörper 2 durch Aufbringen mechanischer Kräfte gekrümmt oder gestaucht werden. Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 weisen die Hohlräume innerhalb des Ultraschall-Formungskörpers 2 ein Vakuum bzw. einen Unterdruck auf. Durch dieses Vakuum bzw. diesen Unterdruck wird die Reflexion des Ultraschallsignals an der Grenzfläche des Hohlraums verbessert, d.h. der Wirkungsgrad der Signalreflexion wird erhöht. How to get out 1 can recognize, has a device 1 for forming an ultrasonic signal, a shaping body 2 on. This molding body 2 for forming the ultrasonic signal contains at least one cavity. The shaping of the ultrasonic signal is effected by interfaces of this at least one cavity within the molding body 2 , In the in 1 The embodiment shown is the ultrasonic forming body 2 on an ultrasound head 3 appropriate. The ultrasound head 3 In one possible embodiment, it can have a transmitting device for emitting an ultrasonic signal and a receiving device for receiving a reflected ultrasonic signal. The ultrasonic molding body 2 consists of a solid conductive material for ultrasound. In this solid material are specially shaped cavities, at the interfaces of ultrasonic radiation are reflected. The ultrasonic molding body 2 consists in a possible embodiment of an elastic material or a plastic, in particular rubber material or the like. This embodiment offers the advantage that by mechanical deformation of the elastic ultrasonic forming body, the geometric shape of the cavities within the ultrasonic forming body 2 is adjustable or readjustable during operation. In an alternative embodiment, the solid material of the ultrasonic forming body 2 made of a non elastic material. For example, is the ultrasonic molding body 2 To an elastic ultrasonic forming body, for example, a molding body, which consists for example of an elastic plastic material, by mechanical actuators, the elastic ultrasonic shaping body 2 be deformed and thus the exact location of the interface in the ultrasonic forming body 2 located cavities adjusted or changed. For example, in this embodiment, an elastic ultrasonic shaping body 2 be curved or compressed by applying mechanical forces. In a possible embodiment of the device according to the invention 1 have the cavities within the ultrasonic forming body 2 a vacuum or a negative pressure. By this vacuum or this negative pressure, the reflection of the ultrasonic signal at the interface of the cavity is improved, ie the efficiency of the signal reflection is increased.

Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 sind die Hohlräume innerhalb des Ultraschall-Formungskörpers 2 mit einem Gas oder einem Gasgemisch gefüllt, um bestimmte Signalformungseigenschaften zu erzielen. Die Gasfüllungen des Hohlraumes, dessen Wandung als Grenzfläche zur Ultraschallsignalformung genutzt wird, können einen unterschiedlichen Druck stehen. Anstatt eines Gasgemisches, beispielsweise Luft innerhalb des Hohlraums, kann sich innerhalb des Hohlraums auch eine kompressible Flüssigkeit befinden, welche in Kombination mit dem Festmaterial des Ultraschall-Formungskörpers 2, die für die Signalreflexion des Ultraschallsignals notwendige Übergangs- bzw. Grenzfläche bildet. Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 sind die Hohlräume innerhalb des Ultraschall-Formungskörpers 2 mit einem bestimmten Medium und einem bestimmten Druck vorgesehen bzw. befüllt. Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform kann sowohl die Art des in dem Hohlraum befindlichen Mediums als auch dessen Druck während des Betriebes eingestellt werden, um die Formung des Ultraschallsignals zu beeinflussen. Bei einer möglichen Ausführungsform weist der mindestens eine in dem Ultraschall-Formungskörper 2 vorgesehene Hohlraum eine zugehörige dünne Leitung auf, die zwischen dem Hohlraum und der Oberfläche des Ultraschall-Formungskörpers 2 verläuft. Über diese Leitung kann das in dem Hohlraum befindliche Medium zur Veränderung der Formungseigenschaften des Hohlraums hinsichtlich der Formung des Ultraschallsignals ausgetauscht werden. Befindet sich beispielsweise in dem Hohlraum zunächst nur Luft, so kann die Formungseigenschaft des Hohlraums hinsichtlich der Formung des Ultraschallsignals dadurch verändert werden, dass in den Hohlraum eine kompressible Flüssigkeit bzw. ein kompressibles Fluid eingeleitet wird. Besteht der Ultraschall-Formungskörper 2 aus einem elastischen Material, kann auch durch Aufbringen mechanischer Kräfte auf die Oberfläche des Ultraschall-Formungskörpers 2 eine Druckänderung innerhalb der Hohlräume des Ultraschall-Formungskörpers 2 erreicht werden, um die Formungseigenschaften hinsichtlich der Formung des Ultraschallsignals zu verändern. Durch die Veränderung des in dem Hohlraum herrschenden Drucks werden bei einem elastischen Ultraschall-Formungskörpers 2 die Grenzflächen des Hohlraums verändert und dadurch die Formungseigenschaften des Hohlraums hinsichtlich des auftreffenden Ultraschallsignals. In einer möglichen Ausführungsform ist der an dem Ultraschallkopf 3 befindliche Ultraschall-Formungskörper 2 austauschbar. In a further possible embodiment of the device according to the invention 1 are the cavities within the ultrasonic forming body 2 filled with a gas or gas mixture to achieve certain signal shaping properties. The gas fillings of the cavity, the wall of which is used as an interface for ultrasonic signal shaping, can have a different pressure. Instead of a gas mixture, for example air inside the cavity, inside the cavity there may also be a compressible liquid which, in combination with the solid material of the ultrasonic forming body 2 which forms necessary transitional or interface surface for the signal reflection of the ultrasonic signal. In a possible embodiment of the device according to the invention 1 are the cavities within the ultrasonic forming body 2 provided or filled with a certain medium and a certain pressure. In another possible embodiment, both the nature of the medium in the cavity and its pressure during operation can be adjusted to influence the shaping of the ultrasonic signal. In one possible embodiment, the at least one in the ultrasonic molding body 2 provided cavity on an associated thin line between the cavity and the surface of the ultrasonic molding body 2 runs. Via this line, the medium located in the cavity can be exchanged for changing the shaping properties of the cavity with respect to the shaping of the ultrasonic signal. If, for example, initially only air is present in the cavity, then the shaping property of the cavity with regard to the shaping of the ultrasonic signal can be changed by introducing into the cavity a compressible liquid or a compressible fluid. Is the ultrasonic molding body 2 made of an elastic material, can also by applying mechanical forces to the surface of the ultrasonic forming body 2 a pressure change within the Cavities of the ultrasonic forming body 2 be achieved in order to change the shaping properties with respect to the shaping of the ultrasonic signal. By changing the pressure prevailing in the cavity pressure are in an elastic ultrasonic shaping body 2 the interface of the cavity changes and thereby the shaping properties of the cavity with respect to the incident ultrasonic signal. In one possible embodiment, that is on the ultrasound head 3 located ultrasonic shaping body 2 interchangeable.

Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform ist der Formungskörper 2 über ein Koppelelement 4 an dem Ultraschallkopf 3 angebracht. Das Koppelelement 4 besteht aus einem für Ultraschallsignale leitfähigen Material. Beispielsweise besteht das Koppelelement 4 aus einem Behälter, in dem sich Wasser zum Leiten des Ultraschallsignals befindet. Weiterhin kann es sich bei dem Koppelelement auch um ein Metall bzw. eine Metalllegierung handeln. Bei dem Koppelelement 4 kann es sich auch um eine Leitung zum Leiten von Ultraschallsignalen zwischen dem Ultraschall-Formungskörper 2 und dem Ultraschallkopf 3 handeln. At the in 2 illustrated embodiment, the molding body 2 via a coupling element 4 on the ultrasound head 3 appropriate. The coupling element 4 consists of a conductive material for ultrasonic signals. For example, there is the coupling element 4 from a container containing water for conducting the ultrasonic signal. Furthermore, the coupling element can also be a metal or a metal alloy. In the coupling element 4 it may also be a conduit for conducting ultrasonic signals between the ultrasonic forming body 2 and the ultrasound head 3 act.

3 zeigt ein Diagramm zur Verdeutlichung der Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Formung eines Ultraschallsignals. Bei dem in 3 dargestellten Beispiel befindet sich eine Vorrichtung 1 mit einem Ultraschall-Formungskörper 2 und einem Ultraschallkopf 3 in der Nähe eines zu untersuchenden Objektes 5. In dem zu untersuchenden Objekt 5 sind Fehlstellen FS vorhanden, die beispielsweise bei der Fertigung des Objektes 5 entstehen können. Beispielsweise handelt es sich bei den Fehlstellen um materialeinschlüsse oder Lücken bzw. Hohlräume innerhalb des zu untersuchenden Objektes 5. Zwischen der Vorrichtung 1 und dem zu untersuchenden Objekt 5 kann sich ein Koppelmedium 15 zum Transport des Ultraschallsignals befinden. Bei dem Koppelmedium 15 handelt es sich beispielsweise um Wasser. In der in 3 dargestellten Anordnung kann sich sowohl das zu prüfende Objekt 5 als auch die Vorrichtung 1 mit dem Ultraschallkopf 3 in einem Wasserbecken 14 befinden, wie in 6 dargestellt. 3 shows a diagram to illustrate the operation of a device according to the invention 1 for shaping an ultrasonic signal. At the in 3 example shown is a device 1 with an ultrasonic molding body 2 and an ultrasound head 3 near an object to be examined 5 , In the object to be examined 5 Defects FS are present, for example, in the manufacture of the object 5 can arise. For example, the defects are material inclusions or gaps or voids within the object to be examined 5 , Between the device 1 and the object to be examined 5 can a coupling medium 15 to transport the ultrasonic signal. In the coupling medium 15 For example, it is water. In the in 3 The arrangement shown can be both the object to be tested 5 as well as the device 1 with the ultrasound head 3 in a pool of water 14 are as in 6 shown.

Durch den Ultraschall-Formungskörper 2 werden die von dem Ultraschallkopf 3 abgegebenen Ultraschallsignale gezielt geformt und über das Koppelmedium in den zu untersuchenden Körper bzw. in das zu untersuchende Objekt 5 eingekoppelt. Das geformte Ultraschallsignal, welches in das zu untersuchende Objekt 5 eingekoppelt wird, wird an den Fehlstellen FS innerhalb des zu untersuchenden Objektes 5 reflektiert und gelangt über das Koppelmedium, beispielsweise Wasser, als Reflexionsechosignal zurück zu dem Ultraschallkopf 3. Bei einer möglichen Ausführungsform wird durch den Ultraschall-Formungskörper 2 auch das von dem Objekt 5 zurückreflektierte Ultraschallsignal für den Ultraschallkopf 3 gezielt geformt. Bei einer alternativen Ausführungsform erfolgt nur eine Formung des ausgesendeten Ultraschallsignals. Bei einer möglichen Ausführungsform weist der Ultraschall-Formungskörper 2 Stellen auf, an denen ein zurückreflektiertes Ultraschallsignal direkt zu dem Ultraschallkopf 3, d.h. zu dessen Ultraschallempfangseinheit, gelangen kann. Bei einer möglichen Ausführungsform ist der am Ultraschallkopf 3 angebrachte Ultraschall-Formungskörper 2 für verschiedene Untersuchungen des Objektes 5 austauschbar. Bei einer möglichen Ausführungsform bildet der Ultraschall-Formungskörper 2 eine Ultraschallsignalblende. Dabei werden Ultraschallsignale nur an gezielten Stellen durchgelassen. Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform weist der Ultraschall-Formungskörper 2 eine Ultraschallsignallinse zur Fokussierung bzw. Bündelung der Ultraschallwellen auf. Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform bildet der Ultraschall-Formungskörper 2 einen Ultraschallsignalspiegel zur Spiegelung bzw. Reflexion von Ultraschallsignalen. Weitere Signal-Formungs Eigenschaften zur Formung des Ultraschallsignals bestehen bei weiteren Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Beispielsweise kann der Ultraschall-Formungskörper 2 ein Ultraschallsignal auch streuen. Weiterhin ist es möglich, dass der Ultraschall-Formungskörper 2 als ein Signalprisma funktioniert, bei der das Ultraschallsignal in verschiedener Ultraschallsignale mit unterschiedlichen Frequenzen zerlegt wird. Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 sind die Hohlräume innerhalb des Ultraschall-Formungskörpers 2 derart angeordnet, dass sie mehrere Formungen des Ultraschallsignals nacheinander ermöglichen, beispielsweise zunächst eine Fokussierung und anschließend eine gezielte Filterung mittels einer Blende. Through the ultrasonic molding body 2 Be the of the ultrasound head 3 emitted ultrasound signals selectively shaped and via the coupling medium in the body to be examined or in the object to be examined 5 coupled. The shaped ultrasonic signal, which enters the object to be examined 5 is coupled, is at the defects FS within the object to be examined 5 reflects and passes through the coupling medium, such as water, as a reflection echo signal back to the ultrasound head 3 , In one possible embodiment, the ultrasonic shaping body 2 also that of the object 5 reflected back ultrasound signal for the ultrasound head 3 specifically shaped. In an alternative embodiment, only a shaping of the emitted ultrasonic signal takes place. In one possible embodiment, the ultrasonic shaping body 2 Locate where a back-reflected ultrasound signal goes directly to the ultrasound probe 3 , ie to its ultrasonic receiving unit, can get. In one possible embodiment, that is on the ultrasound head 3 attached ultrasonic molding body 2 for various investigations of the object 5 interchangeable. In one possible embodiment, the ultrasonic forming body forms 2 an ultrasonic signal stop. In this case, ultrasonic signals are transmitted only at specific locations. In a further possible embodiment, the ultrasonic shaping body 2 an ultrasonic signal lens for focusing or bundling the ultrasonic waves. In another possible embodiment, the ultrasonic forming body forms 2 an ultrasonic signal mirror for mirroring or reflection of ultrasonic signals. Further signal shaping properties for shaping the ultrasound signal exist in further embodiments of the device according to the invention 1 , For example, the ultrasonic molding body 2 also scatter an ultrasound signal. Furthermore, it is possible that the ultrasonic shaping body 2 operates as a signal prism, in which the ultrasonic signal is decomposed in different ultrasonic signals with different frequencies. In a further possible embodiment of the device according to the invention 1 are the cavities within the ultrasonic forming body 2 arranged such that they allow several shapes of the ultrasonic signal successively, for example, first a focus and then a targeted filtering by means of a diaphragm.

4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Formung eines Ultraschallsignals. Bei dem in Fig. dargestellten Ausführungsbeispiel enthält der Ultraschall-Formungskörper 2 eine hocheffektive Blende, welche ein Ultraschallsignal gezielt zu einem zu untersuchenden Objekt 5 hindurchlässt. Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich der Ultraschall-Formungskörper 2 auf einem Ultraschallkopf 3, der über eine Sendeeinrichtung zum Aussenden eines Ultraschallsignals und über eine Empfangseinrichtung zum Empfangen eines reflektierten Ultraschallsignals verfügt. In dem Ultraschall-Formungskörper 2 befinden sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vier Hohlkörper 6-1, 6-2, 6-3, 6-4. Bei den Hohlräumen handelt es sich um längliche Hohlräume, die Grenzflächen bzw. Spiegelflächen für auftreffende Ultraschallsignale bilden. Wie man aus 4 erkennen kann, gelangen nur mittig abgestrahlte Ultraschallsignale, die nicht von Grenzflächen der Hohlräume 6-i reflektiert werden, direkt zu dem zu untersuchenden Objekt 5 über das Koppelmedium, beispielsweise Wasser. Demgegenüber werden die gestreuten Ultraschallsignale des Ultraschallstrahlbündels durch die Grenzflächen der Hohlräume 6-i reflektiert und weggefiltert. Bei einer Feinabtastung des zu untersuchenden Objektes 5 mit einem breiten Ultraschallfeld kann es zu einem hohen Hintergrundrauschen kommen. Durch die Verwendung der in 4 dargestellten Blende besteht die Möglichkeit, dieses Hintergrundrauschen zu reduzieren und auch kleinere Ultraschallbündel zu erzeugen. Die in 4 dargestellten Hohlräume 6-i innerhalb des Ultraschall-Formungskörpers 2 können mit dem gleichen oder unterschiedlichen Medium, beispielsweise einem Gasgemisch oder einer Flüssigkeit, gefüllt sein. Der Ultraschall-Formungskörper 2 kann bei einer möglichen Ausführungsform aus einem elastischen Material bestehen, beispielsweise einem elastischen Kunststoffmaterial. Durch Beaufschlagung des elastischen Materials mit mechanischen Kräften kann die Form der Hohlräume 6-i innerhalb des Ultraschall-Formungskörpers 2 feinjustiert werden, um beispielsweise die Blendwirkung während des Betriebes genau einzustellen. Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform kann auch der Druck der in den Hohlräumen 6-i befindlichen Medien verwendet werden, um die Grenzflächen der Hohlräume 6-i zu justieren. 4 shows a further embodiment of the device according to the invention 1 for shaping an ultrasonic signal. In the embodiment illustrated in FIG. 1, the ultrasonic shaping body contains 2 a highly effective diaphragm, which selectively directs an ultrasound signal to an object to be examined 5 lets through. At the in 4 illustrated embodiment is the ultrasonic molding body 2 on an ultrasound head 3 which has a transmitting device for emitting an ultrasonic signal and a receiving device for receiving a reflected ultrasonic signal. In the ultrasonic molding body 2 are in the illustrated embodiment, four hollow body 6-1 . 6-2 . 6-3 . 6-4 , The cavities are elongated cavities that form interfaces or mirror surfaces for incident ultrasonic signals. How to get out 4 can detect, only centrally emitted ultrasonic signals that do not interfere with the cavities 6-i be reflected, directly to the object to be examined 5 via the coupling medium, for example water. On the other hand, the scattered ultrasonic signals of the ultrasonic beam are transmitted through the interfaces of the cavities 6-i reflected and filtered away. For a fine scan of the object to be examined 5 with a wide ultrasonic field it can come to a high background noise. By using the in 4 As shown, it is possible to reduce this background noise and also to generate smaller ultrasound beams. In the 4 represented cavities 6-i within the ultrasonic forming body 2 may be filled with the same or different medium, for example a gas mixture or a liquid. The ultrasonic molding body 2 may in one possible embodiment consist of an elastic material, for example a resilient plastic material. By applying the elastic material with mechanical forces, the shape of the cavities 6-i within the ultrasonic forming body 2 be fine-adjusted, for example, to adjust the glare during operation exactly. In another possible embodiment, the pressure in the cavities 6-i located media used to the interfaces of the cavities 6-i to adjust.

5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Formung eines Ultraschallsignals. In dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich ein Ultraschallkopf 3 mit einer Sende- und Empfangseinrichtung unterhalb einer Schicht 2 aus elastischem Material, die als Ultraschall-Formungskörper dient. Der Ultraschall-Formungskörper 2 aus elastischem Material befindet sich beispielsweise in einem Gehäuse 7, das aus einem nicht elastischem Material, beispielsweise Metall bzw. einer Metalllegierung, besteht. An den Rändern des Ultraschall-Formungskörpers 2 befinden sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Hohlräume 6-1, 6-2, die über Leitungen, beispielsweise Röhren 8-1, 8-2, mit einem steuerbaren Ventil 9-1, 9-2, verbunden sind. Die steuerbaren Ventile 9-1, 9-2 sind über Leitungen bzw. Röhren 10-1, 10-2 an einen Vorratsbehälter 11 angeschlossen, in dem sich ein Fluid bzw. Medium befindet, beispielsweise ein Gas bzw. ein Gasgemisch. Die steuerbaren Ventile 9-1, 9-2 werden durch eine Steuereinrichtung 12 angesteuert, die mit dem Ultraschallkopf 3 verbunden ist. Das von dem Ultraschallkopf 3 ausgestrahlte Ultraschallsignal wird durch die Grenzflächen der Hohlräume 6-1, 6-2 geformt, beispielsweise fokussiert, und trifft über ein Koppelmedium, beispielsweise Wasser, auf das zu untersuchende Objekt 5, in dem sich beispielsweise Fehlstellen befinden können. Das zurückreflektierte Reflexionssignal gelangt zu dem Ultraschallkopf 3 und wird beispielsweise durch die Steuereinrichtung 12 ausgewertet. In Abhängigkeit von dem ausgewerteten Reflexionssignal kann die Steuereinrichtung 12 die in 5 dargestellten Ventile 9-1, 9-2 ansteuern und so die Form der Hohlräume 6-1, 6-2 verändern. Durch die Veränderung der Form der Hohlräume 6-1, 6-2 verändert sich die Grenzfläche der Hohlräume zu dem Festmaterial des Ultraschall-Formungskörpers 2 und demzufolge die Form des ausgestrahlten Ultraschallsignals. Beispielsweise kann die Steuerung 12 durch Öffnen der Ventile 9-1, 9-2 den Druck innerhalb der Hohlräume 6-1, 6-2 erhöhen und so die Grenzflächen und die damit verbundene Formung des Ultraschallsignals verändern. Bei einer möglichen Ausführungsform erfolgt die Einstellung der Ventile 9-1, 9-2 in Abhängigkeit des durch die Steuereinrichtung 12 ausgewerteten zurückreflektierten Ultraschallsignals. Beispielsweise kann eine Regelung der Formgebung des Ultraschallsignals durch den Ultraschall-Formungskörper 2 realisiert werden. Neben den in 5 dargestellten Ventilen 9-1, 9-2 kann die Steuereinrichtung 12 bei einer möglichen Ausführungsform auch Pumpen und dergleichen ansteuern, um den Druck bzw. Unterdruck innerhalb der Hohlräume 6-1, 6-2 zu steuern bzw. zu regeln. 5 shows a further embodiment of a device according to the invention 1 for shaping an ultrasonic signal. In the in 5 illustrated embodiment is an ultrasonic head 3 with a transmitting and receiving device below a layer 2 made of elastic material, which serves as ultrasonic shaping body. The ultrasonic molding body 2 made of elastic material is located for example in a housing 7 , which consists of a non-elastic material, such as metal or a metal alloy. At the edges of the ultrasonic forming body 2 There are two cavities in the illustrated embodiment 6-1 . 6-2 that have pipes, for example pipes 8-1 . 8-2 , with a controllable valve 9-1 . 9-2 , are connected. The controllable valves 9-1 . 9-2 are via pipes or tubes 10-1 . 10-2 to a storage container 11 connected, in which there is a fluid or medium, for example a gas or a gas mixture. The controllable valves 9-1 . 9-2 be by a control device 12 controlled with the ultrasonic head 3 connected is. That of the ultrasound head 3 emitted ultrasonic signal is transmitted through the interfaces of the cavities 6-1 . 6-2 shaped, for example, focused, and encounters a coupling medium, such as water, on the object to be examined 5 in which, for example, defects can be found. The reflected-back reflection signal reaches the ultrasonic head 3 and is, for example, by the controller 12 evaluated. Depending on the evaluated reflection signal, the control device 12 in the 5 illustrated valves 9-1 . 9-2 drive and so the shape of the cavities 6-1 . 6-2 change. By changing the shape of the cavities 6-1 . 6-2 The interface of the cavities changes to the solid material of the ultrasonic forming body 2 and hence the shape of the emitted ultrasonic signal. For example, the controller 12 by opening the valves 9-1 . 9-2 the pressure inside the cavities 6-1 . 6-2 increase and so change the interfaces and the associated shaping of the ultrasonic signal. In one possible embodiment, the adjustment of the valves takes place 9-1 . 9-2 depending on the by the control device 12 evaluated back-reflected ultrasonic signal. For example, a control of the shaping of the ultrasonic signal by the ultrasonic shaping body 2 will be realized. In addition to the in 5 illustrated valves 9-1 . 9-2 can the controller 12 in a possible embodiment also control pumps and the like to the pressure or negative pressure within the cavities 6-1 . 6-2 to control or regulate.

6 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Tauchtechnikanlage 13, die eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Formung eines Ultraschallsignals verwendet. Bei dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich ein zu untersuchendes Objekt 5, beispielsweise ein hergestellter metallischer Gegenstand, in einem Tauchbecken 14, das mit einem Koppelmedium, beispielsweise Wasser, gefüllt ist. Der Ultraschallkopf 3 weist einen darauf montierten Ultraschall-Formungskörper 2 zur Formung des Ultraschallsignals auf. Die Vorrichtung 1 zur Formung des Ultraschallsignals wird mit dem Ultraschall-Formungskörper 2 und dem Ultraschallkopf 3 und einem gegebenenfalls dazwischen befindlichen Koppelelement 4 über eine Leitung 16 in das Tauchbecken herabgelassen und entlang der Oberfläche des zu untersuchenden Objektes 5 geführt. Über die Leitung 16 kann der Ultraschallkopf 3 mit einer Steuer- bzw. Berechnungseinrichtung 12 verbunden sein, welche die Auswertung des zurückreflektierten Ultraschallsignals vornimmt. Durch den Ultraschall-Formungskörper 2 können die von dem Ultraschallkopf 3 ausgestrahlten Ultraschallsignale fokussiert in das zu inspizierende Objekt 5 eingekoppelt werden, um auch kleine Fehlstellen FS innerhalb des zu untersuchenden Objektes 5 untersuchen zu können. Das Ein- und Auskoppeln des Ultraschallsignals erfolgt über das Koppelmedium 15, beispielsweise Wasser, das sich in dem Tauchbecken 15 befindet. 6 shows an embodiment of a dipping plant 13 which is a device according to the invention 1 used to form an ultrasonic signal. At the in 6 illustrated embodiment is an object to be examined 5 , For example, a manufactured metallic object, in a dip tank 14 , which is filled with a coupling medium, such as water. The ultrasound head 3 has an ultrasonic forming body mounted thereon 2 for shaping the ultrasonic signal. The device 1 for shaping the ultrasonic signal is transmitted to the ultrasonic shaping body 2 and the ultrasound head 3 and an optional intermediate coupling element 4 over a line 16 lowered into the plunge pool and along the surface of the object to be examined 5 guided. About the line 16 can the ultrasound head 3 with a control or calculation device 12 be connected, which carries out the evaluation of the reflected back ultrasonic signal. Through the ultrasonic molding body 2 you can get that from the ultrasound head 3 emitted ultrasonic signals focused in the object to be inspected 5 be coupled to even small imperfections FS within the object to be examined 5 to be able to examine. The coupling and decoupling of the ultrasonic signal via the coupling medium 15 For example, water that is in the plunge pool 15 located.

7 zeigt ein weiteres Anwendungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Formung eines Ultraschallsignals. 7 shows a further application example of a device according to the invention 1 for shaping an ultrasonic signal.

In dem in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 mit dem Ultraschall-Formungskörper 2 und dem Ultraschallkopf 3 an einem Rumpf eines Wasserfahrzeugs 17. Dabei dient die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur gezielten Formung des ausgestrahlten Ultraschallsignals, um Objekte 18 unterhalb der Wasseroberfläche zu detektieren. Bei den Objekten 18 kann es sich beispielsweise um Fische bzw. Fischschwärme handeln, die ein auftreffendes Ultraschallsignal reflektieren. Weiterhin kann ein Objekt 18 auch ein U-Boot oder dergleichen sein. Der Ultraschall-Formungskörper 2 kann bei einer möglichen Ausführungsform einen Teil der Rumpffläche des Wasserfahrzeugs 17 bedecken bzw. darin integriert sein. Der Ultraschall-Formungskörper 2 besteht dabei vorzugsweise aus einem elastischen wasserabweisenden Material, beispielsweise einem Kunststoff, insbesondere einem Gummimaterial. Durch die Formung des ausgestrahlten Ultraschallsignals kann gezielt nach bestimmten unterhalb der Wasseroberfläche befindlichen Objekten 18 gesucht werden. Bei einer möglichen Ausführungsform weist das Wasserfahrzeug 17 Ultraschallköpfe 3 mit unterschiedlichen Ultraschall-Formungskörpern 2 auf, wobei die Steuereinrichtung 12 zwischen verschiedenen Ultraschallformungsvorrichtungen 1 umschalten kann. Bei dem in 7 dargestellten Wasserfahrzeug 17 kann es sich beispielsweise um ein Fischfangschiff handeln, dessen Ruder beispielsweise in Abhängigkeit von dem zurückreflektierten Ultraschallsignal gesteuert wird, um das Wasserfahrzeug 17 in Richtung der detektierten Objekte 18-i zu lenken. In the in 7 illustrated embodiment is the device of the invention 1 with the ultrasonic molding body 2 and the ultrasound head 3 on a hull of a watercraft 17 , In this case, the device of the invention is used 1 for targeted shaping of the emitted ultrasound signal to objects 18 below the water surface. At the objects 18 For example, they may be fish or schools of fish that reflect an incident ultrasonic signal. Furthermore, an object can 18 also be a submarine or the like. The ultrasonic molding body 2 In one possible embodiment, this may be part of the hull area of the vessel 17 cover or be integrated into it. The ultrasonic molding body 2 consists preferably of an elastic water-repellent material, for example a plastic, in particular a rubber material. By shaping the emitted ultrasonic signal can be targeted to certain located below the water surface objects 18 be searched. In one possible embodiment, the watercraft 17 ultrasound probes 3 with different ultrasonic shaping bodies 2 on, the control device 12 between different ultrasonic shaping devices 1 can switch. At the in 7 illustrated watercraft 17 it may be, for example, a fishing vessel whose rudder is controlled, for example, in response to the reflected back ultrasonic signal to the vessel 17 in the direction of the detected objects 18-i to steer.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 eignet sich nicht nur für Wasserfahrzeuge, sondern für jedwedes Fahrzeug, das Ultraschallsignale zur Erkennung bzw. Detektion von Objekten bzw. Erkennung von deren Position einsetzt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 eignet sich zudem für jedwedes Gerät, das Ultraschallsignale zur Untersuchung von Objekten 5 verwendet. Bei den zu untersuchenden Objekten 5 kann es sich um industriell gefertigte Objekte, beispielsweise Turbinenschaufeln oder Zahnräder, handeln. Zudem kann es sich bei den zu untersuchenden Objekten 5 auch um Organismen oder dergleichen handeln. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 kann demnach auch in der Medizintechnik zu diagnostischen oder therapeutischen Zwecken eingesetzt werden. The device according to the invention 1 is suitable not only for watercraft, but for any vehicle that uses ultrasonic signals to detect or detect objects or detection of their position. The device according to the invention 1 It is also suitable for any device that uses ultrasound signals to examine objects 5 used. For the objects to be examined 5 they can be industrially manufactured objects, for example turbine blades or gears. In addition, it may be in the objects to be examined 5 also to act organisms or the like. The device according to the invention 1 Accordingly, it can also be used in medical technology for diagnostic or therapeutic purposes.

Claims (15)

Vorrichtung (1) zur Formung eines Ultraschallsignals mit einem Ultraschall-Formungskörper (2), der mindestens einen Hohlraum (6) aufweist, wobei die Formung des Ultraschallsignals durch Grenzflächen des in dem Ultraschall-Formungskörper (2) vorgesehenen Hohlraumes (6) erfolgt. Contraption ( 1 ) for forming an ultrasonic signal with an ultrasonic shaping body ( 2 ), the at least one cavity ( 6 ), wherein the shaping of the ultrasonic signal by interfaces in the ultrasonic shaping body ( 2 ) provided cavity ( 6 ) he follows. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Ultraschall-Formungskörper (2) aus einem für Ultraschall leitfähigen Festmaterial besteht. Device according to claim 1, wherein the ultrasonic shaping body ( 2 ) consists of a conductive material for ultrasonic solid material. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Festmaterial des Ultraschall-Formungskörpers (2) aus einem elastischen oder einem nicht elastischen Material besteht. Apparatus according to claim 2, wherein the solid material of the ultrasonic forming body ( 2 ) consists of an elastic or a non-elastic material. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1–3, wobei der mindestens eine in dem Ultraschall-Formungskörper (2) vorgesehene Hohlraum eine Ultraschallblende, eine Ultraschalllinse oder einen Ultraschallspiegel bildet. Device according to one of the preceding claims 1-3, wherein the at least one in the ultrasonic forming body ( 2 ) provided cavity forms an ultrasonic diaphragm, an ultrasonic lens or an ultrasonic mirror. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1–4, wobei der mindestens eine Hohlraum (6) des Ultraschall-Formungskörpers (2) ein Vakuum aufweist oder mit einem Gas bzw. einem Gasgemisch befüllt ist oder mit einer Flüssigkeit gefüllt ist. Device according to one of the preceding claims 1-4, wherein the at least one cavity ( 6 ) of the ultrasonic forming body ( 2 ) has a vacuum or is filled with a gas or a gas mixture or filled with a liquid. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1–5, wobei der mindestens eine in dem Ultraschall-Formungskörper (2) vorgesehene Hohlraum (6) über mindestens eine zugehörigen Leitung (8) mit einer Oberfläche des Ultraschall-Formungskörpers (2) verbunden ist. Device according to one of the preceding claims 1-5, wherein the at least one in the ultrasonic forming body ( 2 ) provided cavity ( 6 ) via at least one associated line ( 8th ) with a surface of the ultrasonic forming body ( 2 ) connected is. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei ein in dem Hohlraum (6) befindliches Medium zur Veränderung der Formungseigenschaften des Hohlraums (6) hinsichtlich des Ultraschallsignals über die zugehörige Leitung des Hohlraums (8) austauschbar ist. Apparatus according to claim 6, wherein one in the cavity ( 6 ) located medium for changing the shaping properties of the cavity ( 6 ) with respect to the ultrasonic signal via the associated line of the cavity ( 8th ) is interchangeable. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1–7, wobei ein in dem Hohlraum (6) herrschender Druck zur Veränderung der Grenzflächen des Hohlraumes (6) einstellbar ist. Device according to one of the preceding claims 1-7, wherein one in the cavity ( 6 ) prevailing pressure to change the interfaces of the cavity ( 6 ) is adjustable. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1–6, wobei der Ultraschall-Formungskörper (2) direkt oder über ein Koppelelement (4) an einem Ultraschallkopf (3) angebracht ist. Device according to one of the preceding claims 1-6, wherein the ultrasonic shaping body ( 2 ) directly or via a coupling element ( 4 ) on an ultrasound head ( 3 ) is attached. Tauchtechnikanlage (13) zur Untersuchung eines Objektes (5) hinsichtlich des Vorhandenseins von Fehlstellen mit: mindestens einem Ultraschallkopf (3) zum Senden und/oder Empfangen von Ultraschallsignalen in einem Tauchbecken (14), in dem sich das zu untersuchende Objekt (5) befindet, und mit einer Vorrichtung (1) zur Formung des Ultraschallsignals nach einem der vorangehenden Patentansprüche 1–9. Diving equipment ( 13 ) for the examination of an object ( 5 ) with regard to the presence of defects with: at least one ultrasonic transducer ( 3 ) for transmitting and / or receiving ultrasound signals in a dip tank ( 14 ), in which the object to be examined ( 5 ) and with a device ( 1 ) for forming the ultrasonic signal according to one of the preceding claims 1-9. Wasserfahrzeug (17) mit mindestens einem Ultraschallkopf (3) zur Detektion von Objekten (18) unterhalb einer Wasseroberfläche und mit mindestens einer Vorrichtung (1) zur Formung des von dem Ultraschallkopf (3) abgegebenen Ultraschallsignals nach einem der vorangehenden Patentansprüche 1–9. Watercraft ( 17 ) with at least one ultrasound head ( 3 ) for the detection of objects ( 18 ) below a water surface and with at least one device ( 1 ) for the formation of the Ultrasonic head ( 3 ) emitted ultrasonic signal according to one of the preceding claims 1-9. Verfahren zum Formen eines Ultraschallsignals, wobei das Ultraschallsignal durch Grenzflächen mindestens eines Hohlraumes (6) geformt wird, der in einem Ultraschall-Formungskörper (2) vorgesehen ist. A method of shaping an ultrasonic signal, wherein the ultrasonic signal is transmitted through interfaces of at least one cavity ( 6 ) formed in an ultrasonic molding body ( 2 ) is provided. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das geformte Ultraschallsignal über ein Koppelmedium (15), insbesondere Wasser, in ein zu untersuchendes Objekt (5) eingekoppelt wird. A method according to claim 12, wherein the shaped ultrasonic signal is transmitted via a coupling medium ( 15 ), in particular water, into an object to be examined ( 5 ) is coupled. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das eingekoppelte geformte Ultraschallsignal, das von dem zu untersuchenden Objekt (5) zurückreflektiert wird, zum Erkennen von Fehlstellen innerhalb des zu untersuchenden Objektes (5) ausgewertet wird. The method of claim 13, wherein the coupled ultrasonic shaped signal received from the object to be examined ( 5 ) is reflected back, for detecting defects within the object to be examined ( 5 ) is evaluated. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Formen des ausgesendeten Ultraschallsignals durch die Grenzflächen des Hohlraums (6) in Abhängigkeit von dem zurückreflektierten ausgewerteten Ultraschallsignal geregelt wird. The method of claim 14, wherein shaping the emitted ultrasonic signal through the interfaces of the cavity ( 6 ) is controlled in response to the reflected back ultrasound signal.
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