DE102016221333A1 - Verfahren zur Auswertung einer Ultraschallprüfung sowie Verfahren und Vorrichtung zur Ultraschallprüfung - Google Patents

Verfahren zur Auswertung einer Ultraschallprüfung sowie Verfahren und Vorrichtung zur Ultraschallprüfung Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Auswertung einer Ultraschallprüfung, umfassend die Schritte:Bereitstellen eines ersten Ultraschallsignals (41) der Ultraschallprüfung;Berechnen eines zum ersten Ultraschallsignal (41) um π/2 phasenverschobenen zweiten Ultraschallsignals (42) aus dem ersten Ultraschallsignal (41);Auswerten des ersten und zweiten Ultraschallsignals (41, 42) mittels eines Ultraschall-Rekonstruktions-Verfahrens, insbesondere einem SAFT-Verfahren; undBerechnen einer Einhüllenden unter Verwendung der mittels des Ultraschall-Rekonstruktions-Verfahrens ausgewerteten ersten und zweiten Ultraschallsignale (41, 42).Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ultraschallprüfung eines Objektes.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswertung einer Ultraschallprüfung, insbesondere mittels eines SAFT-Verfahrens (Synthetische Apertur Fokus Technik, abgekürzt SAFT), sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ultraschallprüfung eines Objektes, insbesondere eines Bauteils oder eines Werkstückes.
  • Ein bekanntes Verfahren zur Auswertung oder Rekonstruktion einer Ultraschallprüfung ist das SAFT-Verfahren (englisch Synthetic Aperture Focusing Technique). Vorteilhafterweise wird durch das SAFT-Verfahren die Nachweisgrenze, beispielsweise von Defekten in einem Bauteil, sowie eine Positionsbestimmung und Größenbestimmung von solchen Defekten verbessert.
  • Ein Nachteil des SAFT-Verfahrens ist, dass hierzu eine hohe Rechenleistung erforderlich ist. Hierbei ist die Auswertedauer des SAFT-Verfahrens von einem hierbei verwendeten Rekonstruktionsraster abhängig, insbesondere davon, ob eine zweidimensionales SAFT-Verfahren (quadratisch) oder ein dreidimensionales SAFT-Verfahren (kubisch) durchgeführt wird. Das Rekonstruktionsraster kann zwar unabhängig von einem bei der Ultraschallprüfung verwendeten Prüfraster ausgebildet werden, aber für eine treue und möglichst genau Erfassung von bei der Ultraschallprüfung verwendeten Ultraschallsignalen ist ein ausreichend feines Rekonstruktionsraster erforderlich.
  • Weisen die bei einer Ultraschallprüfung verwendeten Ultraschallsignale die Wellenlänge λ auf, so beträgt der Abstand zweier Maxima nach einer Rekonstruktion mittels eines SAFT-Verfahrens λ/4 (da Puls-Echo-Betrieb und Gleichrichtung). Daher ist ein ausreichend feines Rekonstruktionsraster zur Erfassung der Ultraschallsignale, insbesondere der Maxima, im Bereich von λ/20 bis λ/40 erfoderlich.
  • Beispielsweise ist für eine Ultraschallprüfung eines Stahl-Bauteils bei einer Ultraschallfrequenz von 2 MHz (Longitudinalwellen mit einer Wellenlänge von 3 mm) ein Rekonstruktionsraster von 0,1 mm erforderlich. Dadurch ist eine entsprechend hohe Rechenleistung beziehungsweise ein entsprechend hoher Rechenaufwand erforderlich.
  • Insbesondere bei komplexeren geometrischen Formen des zu prüfenden Objektes ist die Verwendung einer schnellen Fourier-Transformation (englisch Fast Fourier Transformation, abgekürzt FFT) bei einem SAFT-Verfahren nicht möglich, sodass eine lange Auswertedauer zur treuen und genauen Erfassung von Amplitudenwerten im Ergebnis des SAFT-Verfahrens akzeptiert werden muss.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Rechenaufwand einer Auswertung einer Ultraschallprüfung zu reduzieren.
  • Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Auswertung einer Ultraschallprüfung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruches 1, durch ein Verfahren zur Ultraschallprüfung eines Objektes mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruches 10 sowie durch eine Vorrichtung zur Ultraschallprüfung eines Objektes mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruches 11 gelöst. In den abhängigen Patentansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Auswertung einer Ultraschallprüfung umfasst wenigstens die folgenden Schritte:
    • - Bereitstellen eines ersten Ultraschallsignals der Ultraschallprüfung;
    • - Berechnen eines zum ersten Ultraschallsignal um π/2 phasenverschobenen zweiten Ultraschallsignals (42) aus dem ersten Ultraschallsignal;
    • - Auswerten des ersten und zweiten Ultraschallsignals mittels eines Ultraschall-Rekonstruktions-Verfahrens, insbesondere einem SAFT-Verfahren; und
    • - Berechnen einer Einhüllenden unter Verwendung der mittels des Ultraschall-Rekonstruktions-Verfahrens ausgewerteten ersten und zweiten Ultraschallsignale.
  • Als Ultraschall-Rekonstruktions-Verfahren werden bildgebende Verfahren, die Ultraschallsignale (Ultraschallprüfdaten) mittels einer synthetischen Apertur auswerten, bezeichnet, beispielsweise SAFT-Verfahren (englisch Synthetic Aperture Focusing Technique, abgekürzt SAFT), FMC-Verfahren (englisch Full Matrix Capture, abgekürzt FMC), TFM-Verfahren (englisch Total Focussing Method, abgekürzt TFM), SPA-Verfahren (englisch Sampling Phased Array, abgekürzt SPA) und SynFo-SPA-Verfahren (englisch Synthetic Focusing-Sampling Phased Array, abgekürzt SynFo-SPA).
  • Das erste Ultraschallsignal kann mittels eines Abtastens wenigstens eines Teils einer Oberfläche eines zu prüfenden Objektes (Scan) ermittelt und bereitgestellt werden. Für jede abgetastete Position der Oberfläche des Objektes können ein oder mehrere Ultraschallsignale erfasst werden (A-Bild beziehungsweise Echosignal). Dadurch kann das erste Ultraschallsignal als eindimensionale oder zweidimensionale Matrix von A-Bildern vorliegen (folglich auch das zweite Ultraschallsignal), wobei die Matrix aus den mittels des Scans erfassten Zeitsignalen gebildet ist. Mit anderen Worten kann das erste Ultraschallsignal durch die Scandaten des Scans gebildet und bereitgestellt werden.
  • Das Auswerten des ersten und zweiten Ultraschallsignals mittels eines Ultraschall-Rekonstruktions-Verfahren wird auch als Rekonstruktion bezeichnet.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann mittels einer Auswertevorrichtung, insbesondere mittels einer Rechenvorrichtung, erfolgen.
  • Die Phasenverschiebung des zweiten Ultraschallsignals ist stets in Bezug auf die Phase des ersten Ultraschallsignals zu verstehen.
  • Gemäß dem vorliegenden Verfahren werden wenigstens zwei Ultraschallsignale zur Auswertung herangezogen - das ursprüngliche Messsignal (erstes Ultraschallsignal) und das zu diesem um π/2 (90 Grad) phasenverschobene zweite Ultraschallsignal.
  • Eine Phasenverschiebung von 90 Grad korrespondiert zu einer λ/8 Ortverschiebung im Puls-Echo-Betrieb beziehungsweise zu einer λ/4 Ortsverschiebung bei einer Prüfung mit einem getrenntem Sendeprüfkopf und Empfangsprüfkopf, falls λ die Mittenwellenlänge des verwendeten Ultraschalls kennzeichnet.
  • Die zwei Ultraschallsignale werden einem Ultraschall-Rekonstruktions-Verfahren unterworfen. Das Ultraschall-Rekonstruktions-Verfahren der zwei Ultraschallsignale kann zeitlich nacheinander oder zeitgleich erfolgen. Mittels der mittels des Ultraschall-Rekonstruktions-Verfahrens ausgewerteten Ultraschallsignale wird anschließend die Einhüllende berechnet, die der Auswertung der Ultraschallprüfung zugrunde gelegt wird.
  • Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahren ist, dass die Einhüllende im Vergleich zu bekannten Verfahren, die auf einer direkten Auswertung des ersten Ultraschallsignals basieren, wesentlich weniger fein (gröber) abgetastet werden kann. Dennoch stellt das erfindungsgemäße Verfahren eine vergleichbare Treue und Genauigkeit bereit.
  • Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass ein etwa um einen Faktor fünf gröberes Rekonstruktionsraster beim Ultraschall-Rekonstruktions-Verfahren verwendet werden kann. Dadurch wird vorteilhafterweise der Rechenaufwand und somit die Auswertedauer deutlich verringert, obwohl im Wesentlichen zwei Rekonstruktionen erforderlich sind (für das erste und zweite Ultraschallsignal).
  • Die Auswertedauer eines zweidimensionalen SAFT-Verfahren wird beispielsweise bei Verwendung eines um einen Faktor fünf gröberen beziehungsweise größeren Rekonstruktionsrasters um einen Faktor 25 verkürzt. Bei einem dreidimensionalen SAFT-Verfahren ist dieses entsprechend um einen Faktor 125 reduziert. Insgesamt wird mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Reduzierung der Auswertedauer auf ein Zwölftel (1/12) bis ein Zweiundsechzigstel (1/62) möglich, da im Wesentlichen zwei SAFT-Verfahren durchgeführt werden müssen.
  • Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass Oszillationen im Ergebnis der Auswertung der Ultraschallprüfung (Rekonstruktionsbild oder Einhüllende), beispielsweise Streifen, verringert oder vollständig geglättet werden, sodass eine verbesserte Interpretation und Auswertung des Rekonstruktionsbildes ermöglicht wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ultraschallprüfung eines Objektes umfasst die folgenden Schritte:
    • - Einschallen von Ultraschall auf das Objekt mittels eines Prüfkopfes;
    • - Erfassen eines vom Objekt reflektierten ersten Ultraschallsignals mittels einer Erfassungsvorrichtung;
    • - Auswerten des ersten Ultraschallsignals mittels einer Auswertevorrichtung durch ein Verfahren zur Auswertung der Ultraschallprüfung gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Es ergeben sich zum erfindungsgemäßen Verfahren zur Auswertung einer Ultraschallprüfung gleichartige und gleichwertige Vorteile.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ultraschallprüfung eines Objektes umfasst
    • - einen Prüfkopf zum Einschallen von Ultraschall auf das Objekt;
    • - eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen eines vom Objekt reflektierten ersten Ultraschallsignals;
    • - eine Auswertvorrichtung, die dazu ausgebildet ist, ein zum ersten Ultraschallsignal um π/2 phasenverschobenes zweites Ultraschallsignal aus dem ersten Ultraschallsignal zu berechnen, eine Auswertung des ersten und zweiten Ultraschallsignals mittels eines Ultraschall-Rekonstruktions-Verfahrens, insbesondere einem SAFT-Verfahren, durchzuführen und eine Einhüllende unter Verwendung der mittels des Ultraschall-Rekonstruktions-Verfahrens ausgewerteten ersten und zweiten Ultraschallsignale zu berechnen.
  • Der Prüfkopf ist folglich wenigstens als Sendeprüfkopf ausgebildet.
  • Die Erfassungsvorrichtung kann als Empfängerprüfkopf ausgebildet sein.
  • Es ergeben sich zum erfindungsgemäßen Verfahren zur Auswertung einer Ultraschallprüfung und/oder zum erfindungsgemäßen Verfahren zur Ultraschallprüfung eines Objektes gleichartige und gleichwertige Vorteile.
  • Als Ultraschall-Rekonstruktions-Verfahren wird besonders bevorzugt ein SAFT-Verfahren verwendet.
  • Bevorzugt umfasst der Prüfkopf die Erfassungsvorrichtung.
  • Mit anderen Worten ist der Prüfkopf als Sendeprüfkopf und als Empfängerprüfkopf ausgebildet. Dadurch ist der Prüfkopf zum Senden (Einschallen) und zum Empfangen oder Erfassen von Ultraschall ausgebildet, insbesondere zum Einschallen und Erfassen des ersten Ultraschallsignals.
  • Als Ultraschall-Rekonstruktions-Verfahren kann somit sowohl ein monostatisches SAFT-Verfahren (Puls-Echo-Prüfung) als auch ein bistatisches SAFT-Verfahren (getrennter Sendeprüfkopf und Empfangsprüfkopf) verwendet werden. Selbiges gilt insbesondere für FMC-Verfahren.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das zweite Ultraschallsignal mittels einer Zeitverschiebung des ersten Ultraschallsignals berechnet.
  • Hierbei wird als Zeitverschiebung ΔT= 1/(4f0) verwendet, wobei ΔT die Zeitverschiebung und f0 die Mittenfrequenz des ersten Ultraschallsignals bezeichnet. Beispielsweise ist dies bei Verwendung eines schmalbandigen Prüfkopfes von Vorteil, insbesondere bei einem AVG-Prüfkopf.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das zweite Ultraschallsignal mittels eines Filters mit einer endlichen Impulsantwort aus dem ersten Ultraschallsignal berechnet.
  • Mit anderen Worten wird ein FIR-Filter (englisch Finite Impulse Response Filter, abgekürzt FIR-Filter) zur Berechnung des zweiten Ultraschallsignals verwendet. Hierbei bewirkt der FIR-Filter eine Phasenverschiebung um π/2 bei einem unveränderten Amplitudenspektrum des ersten Ultraschallsignals. Grundsätzliches weist jedes Ultraschallsignal eine Amplitude beziehungsweise einen Amplitudenwert und ein Phase auf.
  • Weiterhin weist der FIR-Filter eine lineare Phase auf, sodass die zeitliche Phasenverschiebung indirekt proportional zur Frequenz ist. Dadurch wird annähernd für jeden Wert der Frequenz eine Phasenverschiebung um π/2 sichergestellt.
  • Ein Vorteil des FIR-Filters ist, dass dieser für einen breitbandigen Prüfkopf beziehungsweise für breitbandige Ultraschallsignale einsetzbar ist.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das zweite Ultraschallsignal mittels einer Fourier-Transformation aus dem ersten Ultraschallsignal berechnet. Insbesondere ist hierzu eine schnelle Fourier-Transformation (englisch Fast Fourier Transformation, abgekürzt FFT) vorgesehen.
  • Vorteilhafterweise ergeben sich durch die Verwendung der Fourier-Transformation keinerlei Einschränkungen bezüglich der im ersten Ultraschallsignal auftretenden Frequenzen, sodass sowohl ein schmalbandiger als auch ein breitbandiger Prüfkopf verwendet werden kann.
  • Die Fourier-Transformation überführt das erste Ultraschallsignal, welches zeitabhängig ist (Zeitraum), in ein frequenzabhängiges Ultraschallsignal (Frequenzraum). Mit anderen Worten wird mittels der Fourier-Transformation das Spektrum des ersten Ultraschallsignals berechnet.
  • Werden die negativen Frequenzanteile des fouriertransformierten ersten Ultraschallsignals im zugehörigen Realteil punktsymmetrisch und im zugehörigen Imaginärteil achsensymmetrisch durch die positiven Frequenzanteile ersetzt, so ergibt sich nach einer Fourier-Rücktransformation des derart angepassten frequenzabhängigen Ultraschallsignals ein zeitabhängiges um π/2 phasenverschobenes Ultraschallsignal, das dem zweiten Ultraschallsignale entspricht.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden das erste und zweite Ultraschallsignal zu einem komplexwertigen Ultraschallsignal kombiniert. Weiterhin erfolgt hierbei das Auswerten des ersten und zweiten Ultraschallsignals mittels des Ultraschall-Rekonstruktions-Verfahrens über ein Auswerten des komplexwertigen Ultraschallsignals mittels eines Ultraschall-Rekonstruktions-Verfahrens.
  • Mit anderen Worten werden das erste und zweite Ultraschallsignal zu einem komplexwertigen Ultraschallsignal zusammengesetzt, wobei beispielsweise der Realteil des komplexwertigen Ultraschallsignals durch das erste Ultraschallsignal und der Imaginärteil des komplexwertigen Ultraschallsignals durch das zweite Ultraschallsignal ausgebildet wird. Es gilt somit beispielsweise Z(t) = A0(t) + iAπ/2(t), wobei Z das komplexwertige Ultraschallsignal, A0 das erste Ultraschallsignal und Aπ/2 das zweite um π/2 phasenverschobene Ultraschallsignal bezeichnet.
  • Durch die Ausbildung des einen komplexwertigen Ultraschallsignals kann vorteilhafterweise eine gemeinsame Rekonstruktion des ersten und zweiten Ultraschallsignals erfolgen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die zeitabhängige Einhüllende H(t) über H ( t ) = | A 0 ( t ) | p + | A π /2 ( t ) | p p ,
    Figure DE102016221333A1_0001
    berechnet, wobei p eine ganze Zahl größer Null ist, und A0(t) das zeitabhängige erste Ultraschallsignal sowie Aπ/2(t) das zeitabhängige zweite Ultraschallsignal bezeichnet.
  • Insbesondere ist hierbei p = 2 von Vorteil, sodass die Einhüllende mittels einer euklidischen Norm gebildet oder berechnet wird.
  • Weiterhin kann die Einhüllende mittels des komplexwertigen Ultraschallsignals mittels H(t) = ||Z(t)||p gebildet oder berechnet werden, wobei ||·||p die p-Norm der komplexwertige Zahl Z(t) bezeichnet.
  • Ein Vorteil der Einhüllenden ist, dass diese eine im Vergleich zum ersten und zweiten Ultraschallsignal langsamere zeitliche und/oder räumliche Variation aufweist. Dadurch kann diese vorteilhafterweise mittels eines gröberen Rekonstruktionsraster abgetastet werden.
  • Weitere Verfahren und/oder mathematische Operationen zur Bildung der Einhüllenden können vorgesehen sein.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird bei dem Ultraschall-Rekonstruktions-Verfahren ein Rekonstruktionsraster der Größe λ/4 bis λ/8 verwendet, wobei λ die Mittenwellenlänge des ersten Ultraschallsignals bezeichnet.
  • Dadurch wird vorteilhafterweise die Auswertedauer weiter reduziert.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen schematisiert:
    • 1 ein erstes Rekonstruktionsbild eines ersten Ultraschallsignals;
    • 2 ein zweites Rekonstruktionsbild, das mittels der vorliegenden Erfindung ermittelt wurde; und
    • 3 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahren zur Auswertung einer Ultraschallprüfung.
  • Gleichartige, gleichwertige oder gleichwirkende Elemente können in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen sein.
  • Exemplarisch wird das Weitere anhand eines Ultraschall-Rekonstruktions-Verfahrens, welches als SAFT-Verfahren ausgebildet ist, erläutert. Das Folgende kann auf jedes Ultraschall-Rekonstruktions-Verfahren, insbesondere auf jedes in der Beschreibung genannte Ultraschall-Rekonstruktions-Verfahren, entsprechend übertragen werden.
  • In 1 ist ein erstes exemplarisches Rekonstruktionsbild, welches mittels eines bekannten Ultraschallverfahrens beziehungsweise mittels eines bekannten Ultraschall-Rekonstruktions-Verfahren ermittelt wurde, dargestellt.
  • Das erste Rekonstruktionsbild ist zweidimensional, wobei an der Abszisse 100 eine erste räumliche Richtung (x-Richtung) und an der Ordinate 101 eine zur ersten räumlichen Richtung orthogonale zweite räumliche Richtung (y-Richtung) aufgetragen ist. Die Farbskala korrespondiert zur betragsmäßigen Amplitude eines mittels eines SAFT-Verfahrens (Ultraschall-Rekonstruktions-Verfahren) ausgewerteten Ultraschallsignal, wobei rot das Maximum der Amplitude und blau das Minimum der Amplitude kennzeichnet.
  • Deutlich ist ein Amplitudensignal 41 beziehungsweise die betragsmäßige Amplitude des SAFT-ausgewerteten Ultraschallsignals 41 im Bereich des Nullpunktes des dargestellten und festgelegten Koordinatensystems zu erkennen. Das Amplitudensignal 41 weist Oszillation zwischen seinem Maximum und Minimum auf. Dadurch wird die Auswertung des Amplitudensignals, insbesondere eine Ermittlung des Maximums erschwert.
  • In 2 ist ein zweites exemplarisches Rekonstruktionsbild (Einhüllende) dargestellt, welches mittels der vorliegenden Erfindung ermittelt wurde.
  • Das zweite Rekonstruktionsbild ist zweidimensional, wobei wie bereits beim ersten Prüfbild an der Abszisse 100 eine erste räumliche Richtung (x-Richtung) und an der Ordinate 101 eine zur ersten räumlichen Richtung orthogonale zweite räumliche Richtung (y-Richtung) aufgetragen ist. Die Farbskala ist entsprechend dem ersten Prüfbild ausgebildet.
  • Ein im zweiten Rekonstruktionsbild zu erkennendes Amplitudensignal 42 korrespondiert zu einer mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelten Einhüllenden 41. Die Einhüllende 41 wurde mittels eines ersten Ultraschallsignals einer Ultraschallprüfung und mittels eines um π/2 phasenverschobenen zweiten Ultraschallsignals ermittelt, wobei die zwei Ultraschallsignale einem SAFT-Verfahren unterzogen wurden.
  • Im Vergleich zum Rekonstruktionsbild des Standes der Technik (siehe 1) zeigt das Rekonstruktionsbild der 2 beziehungsweise das Amplitudensignal 42 beziehungsweise die Einhüllende 42 keine Oszillationen. Durch die erfindungsgemäße Ermittlung oder Verwendung der Einhüllenden 42 wird ein glatteres Rekonstruktionsbild (zweites Rekonstruktionsbild) gewonnen. Dadurch wird vorteilhafterweise die Auswertung der Ultraschallprüfung, insbesondere die Ermittlung des Maximums, verbessert, sodass Messabweichungen reduziert werden.
  • Weiterhin kann die Einhüllende 42, da diese zeitlich und/oder räumlich langsamer variiert, das heißt im dargestellten Beispiel keine Oszillationen aufweist, mit einem kleineren Rekonstruktionsraster abgetastet und aufgelöst werden. Da das kleinere Rekonstruktionsraster bereits der SAFT-Auswertung der zwei Ultraschallsignale zugrunde gelegt werden kann, kann insgesamt die Auswertedauer der erfindungsgemäßen Auswertung beziehungsweise Ultraschallprüfung gegenüber dem Stand der Technik reduziert werden.
  • In 3 ist ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Auswertung einer Ultraschallprüfung dargestellt.
  • In einem ersten Schritt S1 wird ein erstes Ultraschallsignal der Ultraschallprüfung bereitgestellt. Beispielsweise mittels eines Scans eines Teils einer Oberfläche eines zu prüfenden Objektes.
  • In einem zweiten Schritt S2 wird ein zum ersten Ultraschallsignal um π/2 (90 Grad) phasenverschobenes zweites Ultraschallsignal aus dem ersten Ultraschallsignal berechnet.
  • Gemäß eines dritten Schrittes S3 des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das erste und zweite Ultraschallsignal mittels eines Ultraschall-Rekonstruktions-Verfahren, insbesondere mittels eines SAFT-Verfahrens, ausgewertet. Dies kann bezüglich der Ultraschallsignale zeitgleich, zeitlich nacheinander oder mittels eines gemeinsamen Ultraschallsignals, beispielsweise mittels eines komplexwertigen Ultraschallsignals, erfolgen.
  • In einem vierten Schritt S4 wird eine Einhüllende unter Verwendung der mittels des Ultraschall-Rekonstruktions-Verfahrens ausgewerteten ersten und zweiten Ultraschallsignale berechnet.
  • Die im vierten Schritt S4 berechnete Einhüllende liegt der Auswertung der Ultraschallprüfung zugrunde.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt oder andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims (12)

  1. Verfahren zur Auswertung einer Ultraschallprüfung, umfassend die Schritte: - Bereitstellen eines ersten Ultraschallsignals (41) der Ultraschallprüfung; - Berechnen eines zum ersten Ultraschallsignal (41) um π/2 phasenverschobenen zweiten Ultraschallsignals (42) aus dem ersten Ultraschallsignal (41); - Auswerten des ersten und zweiten Ultraschallsignals (41, 42) mittels eines Ultraschall-Rekonstruktions-Verfahrens, insbesondere einem SAFT-Verfahren; und - Berechnen einer Einhüllenden unter Verwendung der mittels des Ultraschall-Rekonstruktions-Verfahrens ausgewerteten ersten und zweiten Ultraschallsignale (41, 42).
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem als Ultraschall-Rekonstruktions-Verfahren ein SAFT-Verfahren verwendet wird.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem das zweite Ultraschallsignal (42) mittels einer Zeitverschiebung des ersten Ultraschallsignals (41) berechnet wird.
  4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das zweite Ultraschallsignal (42) mittels eines Filters mit einer endlichen Impulsantwort aus dem ersten Ultraschallsignal (41) berechnet wird.
  5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das zweite Ultraschallsignal (42) mittels einer Fourier-Transformation aus dem ersten Ultraschallsignal (41) berechnet wird.
  6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das erste und zweite Ultraschallsignal (41, 42) zu einem komplexwertigen Ultraschallsignal kombiniert werden, und bei dem das Auswerten des ersten und zweiten Ultraschallsignals (41, 42) mittels des Ultraschall-Rekonstruktions-Verfahrens über ein Auswerten des komplexwertigen Ultraschallsignals mittels eines Ultraschall-Rekonstruktions-Verfahrens erfolgt.
  7. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die zeitabhängige Einhüllende über H ( t ) = | A 0 ( t ) | p + | A π /2 ( t ) | p p ,
    Figure DE102016221333A1_0002
    berechnet wird, wobei p eine ganze Zahl größer Null ist, und A0(t) das zeitabhängige erste Ultraschallsignal und Aπ/2(t) das zeitabhängige zweite Ultraschallsignal (42) bezeichnet.
  8. Verfahren gemäß Anspruch 7, bei dem p = 2 verwendet wird.
  9. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das SAFT-Verfahren ein Rekonstruktionsraster der Größe λ/4 bis λ/8 verwendet, wobei λ die Mittenwellenlänge des ersten Ultraschallsignals (41) bezeichnet.
  10. Verfahren zur Ultraschallprüfung eines Objektes, umfassend die Schritte: - Einschallen von Ultraschall auf das Objekt mittels eines Prüfkopfes; - Erfassen eines vom Objekt reflektierten ersten Ultraschallsignals (41) mittels einer Erfassungsvorrichtung; - Auswerten des ersten Ultraschallsignals (41) mittels einer Auswertevorrichtung durch ein Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
  11. Vorrichtung zur Ultraschallprüfung eines Objektes, umfassend - einen Prüfkopf zum Einschallen von Ultraschall auf das Objekt; - eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen eines vom Objekt reflektierten ersten Ultraschallsignals (41); - eine Auswertvorrichtung, die dazu ausgebildet ist, ein zum ersten Ultraschallsignal (41) um π/2 phasenverschobenes zweites Ultraschallsignal (42) aus dem ersten Ultraschallsignal (41) zu berechnen, eine Auswertung des ersten und zweiten Ultraschallsignals (41, 42) mittels eines Ultraschall-Rekonstruktions-Verfahrens, insbesondere einem SAFT-Verfahren, durchzuführen und eine Einhüllende unter Verwendung der mittels des Ultraschall-Rekonstruktions-Verfahrens ausgewerteten ersten und zweiten Ultraschallsignale (41, 42) zu berechnen.
  12. Vorrichtung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfkopf die Erfassungsvorrichtung umfasst.
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