DE1698107A1

DE1698107A1 - Verfahren zur Registrierung,Wiedergabe und Analysierung von Bildinformation bei Ultraschallimpuls-Echo-Schnittbildpruefungen sowie Vorrichtung zur Ausuebung des Verfahrens

Info

Publication number: DE1698107A1
Application number: DE1968A0057950
Authority: DE
Inventors: Lund Svend Aage
Original assignee: Akademiet for de Tekniske Videnskaber
Current assignee: Akademiet for de Tekniske Videnskaber
Priority date: 1967-01-13
Filing date: 1968-01-15
Publication date: 1971-08-12
Also published as: FR1563798A; DE1698107B2; US3610820A; DK118105B; SE350840B; GB1216753A

Description

Akademiet for de tekniske Videnskaber Svejsec'entralen

in Glostrup, Dänemark

Verfahren zurRegistrierung, Wiedergabe u. Analysierung von Bildinformation bei Ultraschallimpuls-Echo-Schnittbildprüfungen sowie Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Registrierung, Wiedergabe und Analysierung von Bildinformation bei Ultraschallimpuls-Echo-Schnittbildprüfungen von Prüflingen, wie SGhweissnähten oder anderen inhomogenen Körpern, die aus mindestens zwei Materialien oder Stoffen mit aneinander angrenzenden inneren Trennflächen bestehen, und bei welchem Bildinformation entsprechend der Außenfläche des Prüflings oder Körpers sowie Echoimpulsen von den genannten inneren Trennflächen mit Hilfe eines Videorecorders auf solche Weise auf einen Signalträger aus magnetisierbarem Material eingespielt wird, daß später eine Wiedergabe und Analysierung der öildinformation in der Form von vollständigen Schnittbildern auf dem Bildschirm eines Videomonitors erfolgen kann.

TJltraschallschnittbilduntersuchungen sind bekannt und werden z.B. in den zerstörungsfreien technischen Werkstoffprüfungen der obenerwähnten Prüflinge benutzt, können aber auch in der medizinischen Diagnostik oder auf dem veterinär-

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ärztlichen Gebiet oder in der Haustierzucht verwendet werden, u 11

schall

Ein Ulträschnittbild entsteht dadurch, dass von eignem Ultraschallkopf, der als kombinierter Schallgeber und Schallempfänger wirkt und der sukzessiv an verschiedenen Stellen auf der Oberfläche des Prüflings oder Körpers angebracht wird, kurze, richtungsbestimmte Ultraschallimpulse mit variierender Richtung in den zu untersuchenden Prüfling oder Körper gesandt werden. An den Trennflächen im Prüfling oder Körper werden die Ultraschallimpulse mehr oder weniger kräftig, abhängig von einer Reihe wohlbekannter Umstände, wie der Dichtheit und der Schallgeschwindigkeit in den beiden an die Trennfläche angrenzenden Materialien sowie nach bekannten Gesetzen, auf den Schallkopf als Echos reflektiert, die mit Hilfe eines besonderen Ultraschallschnittbildgerätes sichtbar gemacht werden, welches Gerät ein Kathodenstrahlrohr mit einem Bildschirm enthält und so eingerichtet ist, dass die Bewegungen des Schallkopfes im Verhältnis zum Prüfling oder Körper durch Bewegen eines ersten Leuchflecks, der die Lage des Schallkopfes im Verhältnis zum Prüfling oder Körper anzeigt, in einem passenden Massstab wiedergegeben werden. Die von dem Schallkopf empfangenen Echos werden durch andere Leuchtflecke wiedergegeben, deren Abstand von dem ersten Leuchtfleck proportional der Zeit ist, die verlaufen ist, seit der Ultraschallimpuls ausgesandt wurde, bis das Echo empfangen wird, und in einer Richtung, die der Richtung des Schalls im Prüfling oder- Körper entspricht. Indem man den Schallkopf einen passenden Teil der Oberfläche des Prüflings abtasten lässt und passende Schallrichtungen wählt, werden die Oberflächen und die inneren Trennflächen des Prüflings als die genannten Leuchtflecke auf dem Oszilloskopschirm wiedergegeben. Diese Leuchtflecke treten ganz

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einer nach dem anderen auf, können aber als ein gesamtes SchnittMld auf verschiedene Art und Weise sichtbar gemacht werden, z.B. durch Äbfotografierung des Schirms 'über einen passenden Zeitraum mit einer fotografischen Kamera mit offenem Verschluss oder durch Verwendung eines {iszilloskopscbirmes mit langer Nachleuchtzeit, oder mit Hilfe eines sogenannten Speicherschirmes, auf dem das Bild auf elektronischem Wege' stehen bleibt,. bis es durch Drucken eines Bcrucfcschalters elektronisch gelöscht wird.

Bi e bisher bekannten Methoden zur Wiedergabe von Ultraschallschneittbildern weisen jedoch eine Reihe Mängel auf, wovon besonders folgende hervorgehoben seien:

Bei Schnittbildwiediergäbe durch Abfotografieren des üszillosköpschirmes mit offenem Kameraverschluss ist es nicht möglich, der Entstehung des Schnittbildes selbst zu folgen und so die BildquaÜtät zu beeinflussen, z.B. durch Nachabtasten von schwach angezeigten Gebieten,

Beim Fotografieren mit offenem Kameraverschluss ist eine gleiehmässige Bewegung des Schallkopfes sehr notwendig, weil leicht eine kräftige Örtliche Ueberbelichtung des Films entsteht, wenn die Abtastung' nicht mit einigermassen konstanter Geschwindigkeit erfolgt.

Die Abtastungsgeschwiitdigkeit und die erforderliche Lichtstärke der kurzdauernden Leuchtflecke auf dem Oszillosfcopschirm müssen in jedem Einzelfall experimental bestimmt werden, und die Stärke der empfangenen Ultraschallechos kann nicht unmittelbar aus dem entwickelten Film hergeleitet werden, weil seine Schwärzung von der Abtästgeschwindigfeeit und der Anzahl Male, die jede einzelne Stelle des Films von einem Leuchtfleck getröffen wird, abhängig ist.

Bei Verwendung eines öszilloskopschirmes mit langer

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Nachleuchtzeit, ist es ebenfalls unmöglich, einen genauen Zusammenhang z%vischen Echost-ärke und Lichtintensität des persistenten Schirmbildes zu erreichen, und ein solcher Schirm ist übrigens unz\t?eckma"ssig, weil er entweder eine verhältnismässig kurze Nachleuchtzeit aufweisen muss_s 1*0-durch der zuerst gebildete Teil des Schnittbildes am Verschwinden ist, "wenn der letzte Teil gebildet wird,.oder aber er eine lange Nachleuchtzeit aufweisen muss, was eine unzweckntässige Wartezeit bewirkt, bevor ein erzeugtes Schnittbild so geschwächt ist, dass sich ein neues bilden kann ohne Störungen von dem zuerst gebildeten.

: Durch Verwendung;¹ eines sogenannten Speicherschirmes, bei, dem das Bild auf elektronischem Wege auf dem Schirm festgehalten wird, kann im allgemeinen nur Licht oder Dunkel wiedergegeben werden, d.h. dass alle Echos über einer gewissen Stärkeals Lichtflecke von derselben Lichtstärke wiedergegeben werden, während Echos unter dieser Grenze überhaupt nicht wiedergegeben werden» Nur mit sehr kostspieligen Speicherschirmen ist es möglich, eine begrenzte Anzahl ZwisehentÖne wiederzugeben. Ferner sind Speicherschirme im allgemeinen recht grobkörnig.

Alle die genannten bekannten Verfahren weisen ferner den Mangel auf, dass sie es nur ermöglichen, einen sehr begrenzten Teil von der Bildinformation, die man mit einer einzelnen Abtastung erreichen kann, wiederzugeben. Wünscht man , mehr wiederzugeben, so muss die Abtastung wiederholt werden, oft eine grosse Anzahl Male, mit anderen Empfindlichkeitseinstellungen des Ultraschallgerätes.

Wünscht man, das Schnittbild für Dokumentation oder Archivablage, so muss eine Abfotografierung des Schnittbildes bei jeder einzelnen Empfindlichkeitseinstellung vorgenommen werden.

Die bekannten Verfahren weisen ferner den wesentlichen

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Mangel auf, dass in allen Gebieten, wo bei der Abtastung sowohl schwache als auch kräftigere Anzeigen übereinander vorgekommen sind, es nur möglich sein wird, die kräftigen Anzeigen zu sehen und aufzuzeichnen, -«eiche somit wichtige Einzelheiten des SchnittbiläeB verbergen können.

Bekannt ist, die Signale von einen» Ultraschallprüfgera't zu registrieren, z.B. indem diese in elektrische Spannungen umgewandelt werden, deren {Verlauf dann «it HiI- £e ron Schreibern auf einem Papierstireifen oder ähnlichem aufgezeichnet wird.

Mit der bekannten Technik wird es ebenfalls möglich sein, (die von dem Ultraschallprüfgerät abgegebenen Signale miib flüfe eines üblichen Recorders OdSi' mit Hilfe eine^s ™

speziellen Videorecorders auf eineai magnetisa.erbaren Signal&rSger χά registrieren.

Bei einem späteren Abspielen der Signalfarä'ger wird es dann aiögliLch sein, die Ultraschallimpulse in korrekter zeitlicher Reihenfolge wiederzugeben, entweder in Form von eleiktrisdhen Signalen oder in Form von kurzdauernden Leuchtflecken -auf dem Bildschirm eines Videomonitors, im letzteren Fall zugleich mit derselben koordinatemaässigen Lage wie froher feei der ursprünglichen Abtastung auf dem eigenen Gszillosfcopschirm des Ultraschallprüfgerätes,

Eine solche Registrierung wird jedoch bestenfalls ^v -^a nur zu einer visuellen Wiedergabe des zeitlichen Abtast- , ~

Verlaufes selbst führen können auf genau dieselbe Weise wie bei der Aufnahme und dem späteren Abspielen eines fotografischen Kinofilms von dem Oszilloskopschirm während der Ausführung der Abtastung selbst, eine Wiedergabe, die ganz ohne praktisches Interesse sein wird.

Mit der bisher bekannten Registrierungstechnik ist es somit nicht möglich, die gewonnene Bildinformation auf eine solche Art zu registrieren, dass diese zu einem

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späteren Zeitpunkt auf Wunsch in der Fora eines einzelnen, vollständigen Schnittbilde, da« alle empfangenen Signale ' enthält,, ungeachtet diese in weit verschiedenen Zeitpunkten während der ursprünglichen Abtastung aufgezeichnet sind, wiedergegeben und analysiert werden kann.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren der obengenannten Art anzugeben, bei dem sämtlichen obengenannten Mängeln abgeholfen ist, und das Verfahren gemiss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, das$ die vollständige Bildinformation sukzessive während des Piröfungsverlaufes durch mehrmals wiederholtes, überlagerndes, synchrones Einspielen auf den vorzugsweise endlosen magnO?- tisierbaren Signalträger registriert witd^ wosaeii die auf N^_x dem Signalträger registrierte Information oder Teilender genannten Information nach Bedarf-auf einem Videomonitor wiedergegeben werden.

Hierdurch wird erreicht, dass^säürfciiche Ultraschall-Echoimpulse, die während der ganzen Abtastung des untersuchten Prüflings - ein Vorgang, der mehrere Minuten dauern kann - empfangen werden, übereinander als Videosignale auf dem Signalträger in ein und derselben Bildspur regxstriert werden, deren Länge eben einem vollständigen Vi- '

j*

deobild entspricht, und auf solche Weise, dass einem r,./

gebenen Punkt indejt» Bildfläche ein und nur eirT^uirk'

auf dem Signalträger entspricht* _:'

Wenn jdxe~-Afetastung des Prüflings beenöTet is

, werden -somit sämtliche empfangenen Echoimpulse, ganz sr , . .,

auchsehr kräftige, in einer einzelnen Spur de " .

~L_* ^ /S magnetx-

si-erbaren ""SxgHäTtr-ägers summiert sein, entsp^r ■' , ,

-—-' /"ecnena einem

einzelnen, vollständigen Videobild von eine / _ hnitt durch den Prüfling. , /

Hierdurch wird ferner erreicht, d ., '

■ /ass es zu jedem

späteren Zeitpunkt, beliebig oft und Y _Jelieblg i_{ange mög}li_ch

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sein wird, .durch Abspielei^des Signalträgers dle_;,totale ... Bildinformation als ein einziges stationäres,_; zusammengesch»iolzenes Schnitthild ,auf dem ildschirnt eines Videomo-

u ■ ' -nitors wiederzugeben und,zu analysieren.

Dadurch, dass maniwie angegeben, nach/Bedarf die '^anze -erfasste JUldinfqrmation oder nur Teile derselben wiedergibt ι, zA), durch: Aus sch Ii essung, von besonders schwachen od-fö-r biiSQixders ki^äft igen ,iEchoimpulsen, wird es ferner ermöglicht* /besonders /deutliche Sehnittbivlder zu erreichen und eine eingehende^ technische Analyse derselben vorzuneh-

Bei eitier_JiesöiLdt3re zweckmässigen Ausführungsform

jß-s,, y-ct-rTalirens. "gemäss der Erfindung;, .und: bei Wölcher die Schnittljirl-dinformation als^fcurzdauernder^g.iirn'Äfö'rjniger Schimmer auf dem Bildsehirin^jmes : Oszilloskops wie-

Bildschirm⁵ von einer

Videokamera ^al^etastetj unii demselben, eine Nachleuehtzeit gegeben,, die, genügend lang ist/, damit - ein Videosignal für jeden Leuchtpunkt erreicht~~wird, wonach die von der Videoiiamera abgegebenen ^öignale über einen Impulsformer auf dem

registriert werden, welcher aus einem Band, Scheibe oder einer Trommel aus magnetisierbarem Material s.b%;stehe=n=-kann.

Bleräurch wi.r.d ^eine ganz^ besonders einf aeh.e*iiiid prak* tische Ejrzeugui^g. whd Uebertr^agung. der «den Ultrasj: impulsen ei^tsprechenden Videosignale erreicht^ Γ«ίχβ synchron in einer einzelnen Bildspur auf dem Signalträger summiert werden" sollet*^ ' ._„.

Die gebildeten Echoimpulse entstehen immer nur jeweils einer auf _;e4,nmal und sind von sehr kurzer Dauer> d.h. einigen wenigen Mi&rosekunden, aber wenn die entsprechenden, je für sich kurzen ,Lichtschimmer, wie angegeben, mit Hilfe einer passend langen^Nachleuchtzeit des Bildschirmes genü-

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gend lange festgehalten werden, um mit Sicherheit von der Videokamera registriert zu werden, so wird gleichzeitig eine vollkommen sichere Uebertragung der totalen Bildinformation auf den Signalträger erreicht.

Bei einer zweiten Ausfiuthrungsform des Verfahren gemäss der Erfindung werden die Echoimpulse der Bildinformation in eine festgeigte Anzahl aufeinander folgender Ämplitudenniveaubereiche aufgeteilt und registriert, wobei die genannten^ jedem einzelnen Niveaubereich entsprechenden Impulse sukzessive über je ein UND-Tor und einen Impulsformer auf dem Bildschirm des Oszilloskops wiedergegeben werden, welcher eine solche Nachleuchtzeit hat, dass nur das jeweils zuletzt gebildete persistente Bild von jedem einzelnen Leuchtfleck, nicht aber persistente Bilder herröhrend von vorhergehenden Bildern von entsprechenden Echoimpulsen, bei Abtastung mit der Videokamera ein Videosignal Veranlasst, wonach die von der Videokamera abgegebenen Signale auf dem Videorecorder als Standardimpulse mit einheitlichen Amplituden in einer der Anzahl der Amplitüdenniveaubereiche entsprechenden Anzahl Teilbildern registriert werden, welche je einem Amplitudenniveauberexch entsprechen, wonach nach Bedarf ein oder mehrere Teilbilder mit einer fur jedes einzelne Teilbild regelbaren Lichtintensität auf dem Videomonitor wiedergegeben werden.

Dadurch erreicht man eine rationelle Registrierung von den Leuchtflecken, die schwachen Echoimpulsen entsprechen, auf einer Bildspur, von den Leuchtflecken, die etwas kräftigeren Echoimpulsen entsprechen, auf einer zweiten Bildspur und so fort, so dass fü'r jede Bildspur nur Leüchtflecke entsprechend hauptsächlich der gleichen Intensität von Echoimpulaen registriert und später wiedergegeben werden. Bei der späteren Wiedergabe werden hierdurch wesentlich deutlichere Schnittbilder erreicht, weil Leuchtflecke

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von kräftigen Echoimpulsen nicht mehr Leuchtflecke von schwächeren Echoimpulsen decken. Vielmehr kann man eine zweckmässige Auswählung gewisser der Amplitudenniveaubereiche vornehmen durch iedergabe einer Kombination von zwei oder mehreren der den Amplitudenniveaubereichen entsprechenden Teilbilder, wodurch es möglich ist, auf die Wiedergabe von besonders interessanten Trennlinien in dem Prüfling oder Körper erhöhtes Gewicht zu legen.

Bei einer dritten Ausführungsform des Verfahrens gemäss der Erfindung wird der Abtastverlauf der Videokamera durch Zeilen—und Bildsynchronimpulse gesteuert, die im voraus auf den Signalträger eingespielt sind, wodurch erreicht wird, dass jede der mehrmals wiederholten überlagernden synchronen Einspielungen auf dem Signalträger genau zusammenfallen.

In einer vierten Ausführungsform des Verfahrens gemäss der Erfindung werden die von der Videokamera selbst erzeugten Zeilen- und Bildsynchronimpulse während eines vorhergehenden Durchlaufs des Signalträgers durch den Videorecorder auf den Signalträger eiftspielt, wobei die so eingespielten Synchronisiersignale zur Steuerung des Abtastverlaufes für die Videokamera während der nachfolgenden Registrierung der Bildinformation verwendet werden, wodurch auf einfache Weise erreicht wird, dass die Koordinatensysteme der Bilder stets zusammenfallen.

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In einer fünften Ausführungsform des Verfahrens gemäse der Erfindung wird eine Anzahl auf demselben Signalträger registrierter Schnittbilder für aufeinander folgende parallele * Schnitte durch den Prüfling oder Körper derart stufenweise gegeneinander verschoben auf dem Schirm des Videomonitors, vorzugsweise in Richtung der Diagonale des Videomonitorschirmes sowie mit einem solchen Abstand zwischen jedem Schnittbild widergegeben, dass eine Art axonometrische Abbildung auf dem Schirm des Videomonitors entsteht, wodurch eine^dreidimensionale · Abbildung der Ultraschallschnittbilder erreicht "wird.

In einer sechsten Ausführungsform cLes Verfahrens gemäss der Erfindung werden die stufenweise gegeneinander verschobenen Schnittbilder mit unterschiedlicher !lichtintensität wiedergegeben, wodurch erreicht werden kann, dass besonders wichtige Schnittbilder sich von den weniger wichtigen abheben.

In einer siebenten Ausführungsform des Vex*fahrens vemäBS der Erfindung werden die stufenweise gegeneinander verschobenen Schnittbilder mit einer derart abnehmenden Lichtintensität widergegeben, dass die Wiedergabe des ersten Schnittbildes die grösste Lichtintensität und die nachfolgenden stufenweise schwächere Lichtintensität aufweisen, wodurch eine visuelle Verbesserung der dreidimensionalen Abbildung erreicht wird.

Die* Erfindung betrifft zugeich eine Vorr. zur Ausübung des Verfahrens gemäss der Erfindung, und eine Vorr. gemäss der Erfindung und mit einem UltraschsLlgerät, das auf dem bildschirm eines Oszilloskops Schnittbildinformation von einem bsv/eglichen Schallkopf in der Form von Leuchtflecken auf dem genannten Bildschirm in einem festgelegten Koordinatensystem und in einem £est-r gelegten Massstab wiedergibt, ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Videokamera derart optisch mit dem genannten Bildschirm gekoppelt ist, welcher eine solche Nachleuchtzeit hat, dass nur das jeweils zuletzt gebildete persistente Bild von jedem Leuchtfleck, nicht aber persistente Bilder herrührend von vorhergehenden Bildern von entsprechenden Echoimpulsen, bei Abtastung ein Videosignal bewirkt, wobei der Ausgangskreis der Videokamera über einen.

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!Impulsformer an einen manuellen Umschalter gekoppelt ist, der mindestens vier KontaktStellungen hat, von denen eine die Viof^jok.--Jnex'^lii axt einen Videorecorder verbindet, die_ zweite die Kamera. ;ui einen Videomonitor verbindet, die dritte Stellung die K-¹UHeIV sowohl an den Recorder als den Monitor verbindet, und die vierte Stellung den Videorecorder an den Videomonitor verbinaet. ■ ■ "_ "

wird erreicht, dass auf dem Videorecorder Schnittvon hoher Qualität registriert werden kann, und d.\fc..3 die-*e entweder direkt you der Kamera auf den Recorder oder von der iv-aner,. -iuf den Monitor ζην Voi-bereitung einer späteren Aufnahme auf eiern Videorecorder, oder von der Kamera auf sowohl den Recorder (Is den Monitor aur Überwachung der Registrierung, oder - beim Abspielen - direkt von dom Recorder auf den Monitor i werden kann.

In einer Ausführungsfona der Vor*** gemäss der Erfindung sind der \Tideokopf und der Bildsynchronisierkopf des Videorecorders über awei von einem Hundert-Zählfcreis gesteuerte TOD-ITore ar. die Syiichi'O3:)iaie:.'felemmen der Videokamera gekoppelt, wodurch während der mehrmals x-.'iederliölten Einspelung der Bildinformationen eine Synchronisie.^uiifj der Videokamera von dem Videorecorder aus erreicht wird. -

In einer sweiten Ausführungsform der Vörr. gemäss dei* Erfindung ist zwischen SynchrOnisiercsdlllator und Synchronisierkreis ein Versögerunsskx'eis in der Form eines monostabilen Multivibrators eingeschaltet,, -wodurch erreicht wird, dass Bild- W synchronimpuliie und Zeilensynchronimpulse um einen passenden Zeitraum eiit^preexiend der Kachleuchtzeit im Oszilloskop der Vorr. verzögert werden, um zu sichern, dass die in einem {Peilbild re^ictriei'te Bildinformation nicht durch ein Wachleuchten der BiIrI^: .^formation des vorigen !Deilbildes gestört wird* ·

In einer dritten Ausführungsform der .,Viörr»:.· gemäss der Erfindung 1st die Videokamera derart an den Videorecorder durch einen lÖÜ-Zählkreis und awei TJifP-Iore gekoppelt, dass der erste Bildsynchronimpuls von der Videokamera eine Verbindung für Zeilen- und Bildsynchronimpulse von der Videokamerazum Videorecox'der herstellt, während Bildsynchronimpuls Hr. IQQ eine

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Verbindung für Zeilen- und Bildsynchronimpulse von dem Videorecorder zur Videokamera herstellt.

Hierdurch -wird erreicht, dass Synchronimpulse von der Videokamera entsprechend 100 Teilbildernauf den magnetisierbaren Signalträger eingespielt werden können, wonach die so eingespielten Synchronsignale zur Steuerung der Videokamera benutzt werden können zur Sicherung einer synchronen Überlagerung der wiederholten

In einer vierten Ausführungsfarm der ,Vöri*i gemass der Erfindung sind die Videokamera und der Videorecorder derart durch einen von dem Bildlöschimpuls gesteuerten Umschaltkreis verbunden, dass die Vorderkante,des Bildlöschimpulses den Umschalt kreis für Durchlass des.Zeilensynchronimpulses zur Kamera öffnet, wonach die Hinterkante des Bildlöschimpulses den Umschaltkreis für Durchlass von Videosignalen öffnet.

Hierdurch wird erreicht, dass die auf den Videorecorder eingespielten Synchronisiersignale zur Steuerung der Videokamera benutzt werden können, gleichzeitig damit, dass neue Videosignale eingespielt werden*

In einer fünften Ausfuhrungsform der ...tforjr. gemäss der Erfindung ist eine Eingangsklemme an einem Zehner-Zähl- und Selektorkreis, der zum Zählen von Bildsynchronimpulsen eingerichtet ist, an den Abspielkanal des Videorecorders für BiId- \ Synchronimpulse .verbunden, wahrend eine zweite Eingangsklemme an dem genannten Zehner-Zahl- und Selektorkreis an ein UND-Tor ■ verbunden ist, welches an den Tonkopf des Videorecorders für Tonspur angeschlossen ist, wobei die eine Beihe won Ausgängen des Zehner-Zählkreises an ^e einen ersten Eingang von einer Reihe Niveautoren sowie durch einen gemeinsamen Impulsformer und ein UND-Ü?ör an den Intensitätsmodulationseingang des Osailloskops angeschlossen ist, wobei $e ein zweiter Eingang an der Eeihe von Niveautoren an den Ausgang des Ultraschallgeräts verbunden ist.

Dadurch wird erreicht, dass die Bildinformation in eine Anzahl Amplitudenniveaubereiche entsprechend der Anzahl von Ausgängen in dem Zehner-Zähl- unö. Selektorkreis aufgeteilt viird, sowie dass jeder Niveaubereich während der mehrmals wiederholten

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überlagernden synchronen Einspielung in einer entsprechenden getrennten Spur auf dem Signalträger'registriert wird.

In einer sechsten Ausführungsform der Vor*", gemäss der Erfindung ist jeder einzelne Kreis in der Reihe von'Itfiveautoren mit Amplitudentrenngliedern für das Signal von dem Videoausgang des UltrasclBLlgeräts versehen, wodurch erreicht" wird, dass jeder einzelne Kreis in der Reihe von Niveautoren nur den in den betreffenden Amplitudenniveaubereichen liegenden Impulsen öffnet, wenn die genannten Impulse über einen Impulsformer an den Intensitätsmodulationseingang des Oszilloskops geführt werden sollen.

In einer siebenten Ausführungsform der Vori«, gemäss der Erfindung weist der Verstärker des ITltraschallgeräts eine lineare, logarithmische oder exponentiale Kennlinie auf, wodurch erx^eicht wird, dass die Amplitudenniveaubereiche dem Kontrast in der Bildinform-ution sowie dem gewünschten Kontrast in der Wiedergabe des Videomonitors von der registrierten Bildinformation angepasst werden gönnen.

In einer achten Ausführungsform der Vorr. gemäss dex¹ Erfindung ist die zweite Reihe von Ausgängen des Zehner-Zählkreises an je einen ersten Eingang an einer Reihe von UND-Ioren angeschlossen, derer« aweiter Eingang an den Umschalter verbunden ist, und deren Ausgänge durch Intensitätsregelkreise an den den genannten UiCD-Toren gemeinsamen Videomonitor verbunden sind, wodurch erreicht wird, dass die für jeden Amplitudenniveaubereich registrierte -Bildinformation als ein vollständiges Bild auf dem Videomonitor wiedergegeben werden kann, aber mit einer für jeden Hiveaubereich regelbaren Intensität, so dass bei der v/iedergabe auf dem Bildschirm des Videomonitors die schwächsten oder die stärksten oder eine beliebige Kombination der Amplitudenniveaubereiche ausgewählt werden können. Dadurch wird erreicht, a-xna besondex^s wichtige Trennflächen hervorgehoben werden können, und dass weniger wichtige an Intensität gedämpft werden können, war; in hohem Grade die Analyse der erlangten Bildinformatioii unterstützen kann. ^- ~

In einer neunten Ausführungsform der Vörr, gemäss der Erfindung ist &n den Ausgang eines oder mehrerer der Intensität^-' regelkreis© ein zusätzlicher Monitor angeschlossen, wodurch

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erreicht wird, dass während der Registrierung, oder der Wiedergabe der gesamten Bildinformation ein oder mehrere Amplitudenniveaubereiche besonders beobachtet werden können.

In einer besonders zweckmässigen Ausführungsform der Voirv gemäss der Erfindung und mit einem Ultraschallkopf, der für Bewegung in einer Anzahl parallel zueinander liegenden Schnittebenen im Verhältnis zum Prüfling oder Körper gesteuert ist, ist ein Selektionskreis dazu eingerichtet, über einen manuellen Umschalter und ein UND-Tor eine der Anzahl von Schnittebenen entsprechende Anzahl Gruppen Von Bildsynchronimpulsen zu entnehmen, welche Gruppen zu der Bildinformation von je einem Schnittbild · gehören, welcher Umschalter derart an Ablefikörgane für den Elektronenstrahl des Oszilloskops verbunden ist, dass die Wiedergabe von jedem der Schnittbilder auf dem Schirm des Gözilloskops um einen festgelegten Abstand voneinander in der von der Aufnahmereihenfolge der Schnitte festgelegten Nummernfolge parallelverschoben werden kann.

Dadurch wird erreicht, dass die registrierte Bildinformation beim späteren Abspielen als eine Art axonometrische Abbildung gezeigt werden kann, die eine dreidimensionale Wirkung des Bildes auf dem Monitorschirm gibt, was die Analyse der erreichten Bildinformationen weiter unterstützt. Es versteht sich, dass eine entsprechende Wirkung durch Verschiebung der Bildwiedergabe für die einzelnen Schnittbilder auf dem Monitorschirm selbst erreicht werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Darin zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagram für eine \forr. zur Aussübung des Verfahrens gemäss der Erfindung,

Fig. 2 einen Teil desselben mit einem Ultraschallkopf 1, der zur Bewegung in einer Anzahl jjaralleler Schnitte durch einen zu untersuchenden Prüfling oder Körper If- gesteuert ist,

Fig. 3 schematisch eine graphische Darstellung der Amplitudenvariationen in Echoimpulsen von Trennflächen in dem genannten Prüfling oder Körper für eine beliebig gewählte Richtung der Ultraschallstrahlung vom Schallkopf sowie eine Aufteilung von Amplitudennireaubereicheri a, b, . ..

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4 zeigt einen Signalträger atia magnetisierbarem Material. zur Verwendung in der Ιξοίεν. ■'_ gemäss ·der Erfindung und mit eingezeichneten Spuren für die auf dem Signalträger registrierte Bildinformation, und .

Mg, 5. zeigt ein detailliertes Bloekdiagramm für«die Vorr.; gemäss der Erfindung.

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Die ,Vorr; gemäss der Erfindung'besteht, -wie in Pig, 1-gezeigt, aus einem Impuls-Echo-Ultraschallgerät 2 von bekanntem Typ und von der Art, die auf dem Bildschirm eines Oszilloskops die Schnittbildinformation von einem beweglichen- Ultrasehallkopf in der Form von Iieuchtf lecken auf dem* genannten Bildschirm in einem festgelegten Koordinatensystem und einem festgelegten Massstfib im Verhältnis zu einem Prüfling oder Körper 15 * der durch eine Abtastung mit dem Uitraschallkopf 1 in verschiedenen Bewegungsebenen I, II ■»·■». zu untersuchen ist, wiedergibt» Der vom jSehallkopf 1 ausgesandte llltraschallstriahl wird von den Trennflächen 16 zurückgeworfen und von dem Sehailkopf als .Echosignale aufgefangen, die auf dem Schirm des Oszilloskops die genannten Leuchtflecke hervorrufen, mit einer Intensität, die iron den an die Trenhflache angrenzenden Materialien abhängig ist, und mit einem Abstand voneinander, der proportional der Zeit ist, die verlaufen ist, seit der Ultraschallimpuls von dem Schallkopf ausgesandt "wurde, bis das" Echosignal empfangen wurde,·

In Fig. 3 ist die Amplitude D für eine Reihe von Echo-Signalen entsprechend einer einseinen Ültraschallstrahlrichtung 17, die in F.ig, 2 angedeutet ist, schematisch gezeigt. Eine an das Ultraschallgerät verbundene Ultraschallabtasteinheit 7 steuert den Elektronenstrahl des Oszilloskops derart, dass der leuchtfleck für jedes Echo mit der richtigen Position auf dem Schirm erscheint, so dass auf dem Schirm eine konforme Abbildung sowohl von der äusseren Kontur des Prüflings oder Körpers als auch von den Trennlinien zwischen den Trennflächen entsteht, wenn, der betreffende Schnitt vollständig abgetastet ist. Die Echoimpulse von dem UltraschallgerMt 2 "Weiden einem Verstärker 5 zugeführt, der je nach Bedarf linear, logarithmisch oder exponential sein kann» Von hier aus werden die Impulse zu ' einem Mveaubereich-Aufteilungskreis 4 geführt, der aus einer

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Anzahl !Eorkre-isen besteht, die je für sich Impulse innerhalb • gegebener Nivee.ubereiche a, b, c. ... j , wie in Fig* 5 gezeigt, durchlassen und die die Impulse entsprechend einer Anzahl _: aneinander angrenzenden Hiveaubereichen aufteilen. Nach Durchgang durch den liveaubereich-Aufteilungskreis ^Lv "werden die Impulse einein Impulsformer'5 und danach einem besonderen Oszilloskop 6 zugeführt, wo die Impulse auf an sich bekannte Veise Leuchtflecke mit einer von der Ultraschallabtasteinhelfc ? bestimmten iPlagierung auf dem Schirm erzeugen. Die Bilder, welche von den Leuchtflecken auf dem Schirm des Osziiloskops 6 gebildet werden, werden mit Hilfe einer Videokamera 8 abgetastet. Hätte· der Oszilloskop-schirm gar kein Nachleuchten, so wäre es nicht möglich, von der Videokamera 8 Videosignale entsprechend den einzelnen Leuchtflecken zu erreichen, weil deren Dauer int Verhältnis zur Zeilenabtastung sehr kurz ist. Der OsE,illoskopschirm muss deshalb eine Nachleuchtzeit von einer solchen Grosse haben, dass beim.Abtasten ein Videosignal von dem zuletzt gebildeten persistenten Bild, nicht aber von persistenten Bildern von vorhergehenden Echoimpulsen erreicht wird.

Mit einer Wiederholungsfrequenz für die'Aussendung von Ultraschällumpulsen von z.B. 1250 Impulsen/sek und einer Bildfrequenz von 25 Teilbildern je 500 Zeileri/sek werden 50 tJltrcischallimpulse je Tei.lbild oder ein Ultraschallimpuls je zehn Zeilen ausgesandt werden. Eine Nachleuchtzeit von der GrÖssen-'Ordnung entsprechend 20-30 Zeilen wird somit zweckmüssig sein.

Das Videosignal von der Kamera 8 wird zu einem Impulsformer 9" geführt, wo die den Leuchtflecken entsprechenden Impulse in kurze Standardimpulse mit einheitlicher Amplitude und Länge umgebildet werden, und diese werden zu einem Videorecorder 10 weitergeführt, wo sie auf einem vorzugsweise endlosen Signalträger 18 aus magnetisierbarem. Material in einer der Anzöül von Amplitudenniveaubereichen a, b ... im Amplituden-, niveau-Aufteilungskreis 4 ent sprechenden Anzahl Tcilbildecen für jeden Schnitt 1,- -II -.._; !Registriert werden. Da sämtliche- " von der Kamera 8 abgetasteten Teilbilder in einer der Anzahl von Amplitudenniveaubereichen a, b, ... entsprechenden Anzahl Teilbildern durch eine mehrmals wiederholte, überlage.rnde,

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synchrone Einspielung auf dem Signalträger 18 registriert werden sollen, ist es notwendig,, die K'-mer?.. 8 mit Hilfe von Bild- und Zeilenf.ynchiOnsignalen von dam Signalträger 18 zu synchronisieren»

Biss lässt sich tun in der Weise, dass beim ersten Durchlauf des Sigxialträgers die Synchronisiersignale der Kamera 8 auf den Signeitrragar 18 eingespielt werden, indem beim ersten Durchlauf kein Videosignal eingespielt, wird, wonach die darauffolgenden Abtastungen der Kamera mit Hilfe der auf den Signalträger einge-. spielten Synchroniersignale synchronisiert werden, indem ein Umschaltkreis 11 abweclipelad den Videokopif ein Zeilensynchronnignal abspielen und ein Videosignal entsprechend einem Zellenäbstand einspielen lässt. Hit Hilfe einer Steuereinheit 12 wird α"^; erste Teilbiid.. entsprechend Schnitt I als eine. Spur Ia eingespielt, ezithaltend die dem Amplitudenniveau a entsprechenden .-:>j;andardim;:>ul3e _r danech wird d?.s aweite· Teilbild als eine Spu:c Ib.mit den dem Amplitudemiiveüubereich b entsprechenden Standardimpulsen eingespielt und so fort, bis die Spuren. Ic-Ij-den folgenden Amplitudenniveaubereichen c-j entsprechen.· Wenn ein l^v;ilbild enta-orechend jedem der Amplitudenniveaubereiche a-j eingespielt L-;t, wird cc.· Vorgang wiederholt, wobei durch ein ber_:;ondei'e;i K-^:».u_ü"t,..iynchi'oni si er signal. H auf der Tonspur 52 des -oign^lträgers and die eingespielten Bildsynchronimpulse gesichert isb, dasn neue Impulse entsprechend dem ernten Amplitudennive-'uboreich immer.oben -'Uf der ersten Einspielung des ersten I'eilbild.es eingespielt werden und ho fort. Dadurch wird einreicht, ά^οΏ die den einzelnen [Tiveaubareichen a-j entsprechenden Teilbilder' Iu-Ij, Hh-IIj ...., werxd die Schnittbildabtastung für einen einzelnen d.cj.c Scha it be I, II ... beendigt ist, die gesamte imdinform it Lon enthalten werden, aufgeteilt" auf eine, Reihe Spuren, x*rie in Fig. 4 geneigt, eine Spur für jeden Amplituden-ηL/eaubereioh In jedem ochnitfcbiId.

Es wird sich hus dem· Übigen verstehen, dass kräftige Ultraschul!impulse nicht schwache Ultraschallimpulse werden verschleiern können, weil die einzelnen Teilbilder alle eine ri'ich Impuls amplitude sortierte Information enthalten,, wie auch eine "Überbelichtung" des Signal trägers nicht vorkommen kann, 55.B. dadurch, dass der Ultraschullkopf längere Zeit stationär ist.

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Wenn an einer gegebenen Stelle des Signal tracers ein Signal von'StandardgrÖsse eingespielt ist, so kann wegen dex·· magnetischen Eigenschaften des Signalträgers oben auf diesem Signal, eine unbegrenzte Anzahl Signale von Standardgrösse eingespielt werden, ohne dass das registrierte Bild dadurch geändert wird.. .,.,.,..

Wenn die Schnittbildabtastung beendigt ist, ist der' "■-.■ ■ -~: Signalträger fertig zum Abspielen auf einem Videomonitor 1^-, ':.·-.■: indem die den einzelnen Amplitudenniveaubereichen a-3 ents^re-'"' ' chenden Teilbilder mit Hilfe der Steuereinheit- I^ und der - ' ^: " ' Intensitätssteuerkreise 13 mit unterschiedlicher und-regelbarer ■ ■■■■" Intensität -wiedergegeben werden. Das erste Teilbild, ζ.B-. 'Ii->VKann mit einer Intensität entsprechend dem Amplitudennireeoibereich/^;a -;■ wiedergegeben werden, das zweite Teilbild Ib mit einer Intensität' b und so weiter. Wenn wahlweise die Intensität für die einzelnen Teibilder mit Hilfe der Intensitätssteuerkreise IJ zwischen ~ ^{: ;} Null und einem maxiJft^leO. Wert regelbar gemriCht wird, kann, er-· reicht werden, dass ein oder mehrere Amplitudenniveaubereiche ^; ganz ausgelassen und andere hervorgehoben werden können, so dass gerade derjenige Teil der Bildinformation, der für die Analyse' am wertvollsten ist, begünstigt wird. · -

Mit Hilfe eines manuellen Umschalters kann zwischen Einspielen und Wiedergabe gewechselt werden,., ohne dass der besondere Sbartvorgang, vjo die Synchronimpulse der Videokamera auf das Band eingespielt werden, in !funktion tritt| d.h. dass 7 es möglich ist, eine unterbrochene Einspielung fortzusetzen, falls eine Wiedergabe von bereits, eingespielter Information zeigt, dass es mangelhaft angezeigte Bereiche gibt.

Durch VerscHebung der Wiedergabe der Bildinf ormation .; ·" ., von den parallelen Schnitten I, II ... in einer gegebenen Eiii'h'tiung im Verhältnis zueinander, z.B.-.,.in Richtung der Schirmdiagonale,.; so d?ss die Abstände der,ßilderi voneinander den gegenseitigen Abständen der parallelen Schnitte im Prüfling oder Körper ent- :·---, sprechen, kann eine Are axonometriscne Abbildung erreicht werden-, die eine dreidimensionale Wirkung des ITltrasGhallbildes > auf de.mc;:i Schirm des Monitors gibt, was die Analyse der Bildinformationunterstützt/Eine entsprechende Wirkung kann erreicht werden durch Einspielen der Schnibfcbilder ohne Verschiebung auf dem Schirm des Oszilloskops, wonach die Vers^hi^bjing bei der Wiedergabe

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dein Schirm de;? Monitors ausgeführt wird.

; Die Wirkungsweise der Vorr.wird nachstehend an Hand von, Fig. ρ erklärt. ·

■ Der vorzugsweise endlose Signalträger 18 des Videorecorders 10 wird auf übliche Weise in Bewegung gesetzt, und wenn die normale Geschwindigkeit erreicht ist, wird mit Hilfe eines Anlasschalters 31 ein monostabil er Multivibrator 32 angestossen, der einen Impuls P 32 abgibt, dessen Vorderkante P 32 F ein UND-Tor 33 öffist und dessen Hinterkante P 32 B einen monostabileii Multivibrator 5^ anstösst-, dex· einen Impuls P 54 abgibt. Ein Markierungssignal M, das auf magnetischem Wege auf der Tonspur 52 des Signalträgers 18 erzeugt ist, z.B* wenn die etwaige Verbindungsstelle S des Signalträgers den Tonkopf L des Eecorders 10 passiert, stösst über ein UND-Tor 35' einen mono* stabilen Multivibi^ator *>6 en; der danach einen Impuls P'aDgibt.. Da das UllD-Tor 33 offen ist* Wird der Impuls P 36 durch dieses Tor zu einem 100-Zählkreis 37 geführt, dessen Sperrung dadurch aufgehoben wird. Der genannte Zählkreis 37 bat zwei iHinktionen, teils den Durchgang eines ersten Bildsynchronimpulses Pb'zu erlauben, der einem Zweig b des Zählkreises aufgedrückt wird, und teils ein UHD-Tor 3S mit Hilfe eines zweiten Impulses Pc zu sperren,'der über einen Zweig c entsteht, und ein UITD-Tor 39 mit einem dritten Impuls Pd über einen Zweig.d während der ersten hundert Bildsynchronimpulse PBS zu öffnen. Wenn diese hundert PBS abgespielt sind, wechselt der Zustand zu dem umgekehrten, d.h. Sperrung von 59 ^und· Öffnung von 38· Die Bildsynchronimpulse PBS kommen von der Videokamera 8 und werden einem Zweig e im Zählkreis 37 zugeführt* Die MD-Tore 38 und 39 sind doppelt, indem ein UND-Tor für die Zeilensynchronimpulse PlS und ein zweites UND-Tor für die Bildsynchronimpulse PBS der Kamera vahanden sind. Die Kamera soll Bildsynchron- und Zeilensynchroniinpulse derart abgeben, dass der Abstand zwischen den Bildern langer als normal wird, entsprechend der gewählten Nachleuchtzeit des Oszilloskops 6 der Anlage, um zu sichern, dass die in jedem Teilbild aufge- ' nommene Bildinformation nicht von dem Nachleuchten der vorhergehenden Bildinformation gestört wird.

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Der Impuls P 34-, der. von dem Impuls P 32 B ausgelöst ■ • wurde, hebt über einen Zweig a die Sperrung eines UND-Tors 4-1 ν auf und sperrt gleichzeitig über einen Zweig a von dem UND-Tor 35 das letzterwähnte Tor. Das UND-Tor 4-1 hat ausser .seinen Zweigen a und c zugleich einen Zweig b, dem ein Impuls P 36 zugeführt werden soll, bevor der Impuls Pb von dem Zahlkreis 37 über einen vierten Zweig d zu dem Einspielverstärker des Recorders 10" für dessen Tonkanal weitergehen kann. P 34- muss, da er das -... UND-Tor 4-1 gleichzeitig mit P 36 öffnen soll, so lang ,sein,dass er zusammen mit P 36 Während der Einspielung des Impulses Pb vorhanden ist.

Wenn vorausgesetzt wird, dass fünf Schnittbilder It-V eingespielt werden sollen, die aus je zehn Amplitudenniveau- " bereichen a-j bestehen, werden die eingespielten 50 Teilbilder in fünf Gruppen aufgeteilt mit Hilfe der Bildsynchronimpulse von der Kamera 8 sowie des Startimpulses P 35 (des Hauptsynchronisierimpulses H} der dem ersten auf die Tonspur 52 des .Signalträgers eingespielten Bilds^nachronimpuls entspricht. Durch einen Trennkreis 4-3 -werden fünf Gruppen von Bildsynchronimpulsen PBS entnommen, und die Gruppe, die eingespielt werden boII, wird durch einen manuellen Umschalter 44 für die Schnitte I-V mit dem Zweig a.eines UND-Tors 4-5 in Verbindung gesetzt. Der Umschalter 4-4- steuert gleichzeitig die Ablenkspännungen zu dem Kathodenstrahlrohr des Oszilloskops 6, so dass die fünf Schnittbilder durch Änderung der Gleichspannung an den.Ablenkplatten ', des Oszilloskops stufenweise gegeneinander verschoben werden können. Die 50 Teilbilder werden in die fünf Gruppen einge- - ordnet, so dass Gruppe 1'die Teilbilder Nr. 1-6-11-16-21-31-36-4-1 und 4-6 enthält, während Gruppe 2 die Teilbilder 2-7-12-uaw. enthält. ;

Das UND-Tor 4-5 wird, wenn die Zweige a und c .offen sind, _; einen Bildinformationsimpuls P 4-6 von dem Ultraschallgerät 2 I der Anlage durch das NiVeaubereichtor 4-7 a, 4-7 b,...4-7ij und den Impulsformer 4-6 zum Intensitätsmodulationseingang des OszillDSkaps 6 durch-lassen. Der Zweig c im UND-Tor 4-5. ist off en nach dem Einspielen von Zeilen- und Bildzynchrönimpulsen ent-'sprechend hundert Teilbildern, da ein Impuls 3?a -von dem ZäSlkreis 37 gleichzeitig an den Zweig c des USFD-Tors 4-5 geführt wird* ^:

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wird somit auf den" Slgnalteäge]? InTormation von insgesamt 10 parallelen Sennitte"be:aeja I-3£ eingespielt werden kSimeB.»

Ber Äblenkkreis des öszillaskops 6 wird van der ultraschall afot as t einheit 7 4er ΜΰΤΦ.~ gesteuert,

Ber Impuls P 46 wird.dem impulsformer 4S τοη einer Anzahl, s.B_t zehn WiveaiiTaereicih^Soren Wa₁ 47b. * *¥?d- in der genannten Seilienfolge zugeführt-, gegte-uert &άτοΆ den Zäjiler 42» der BiidsynehrgfnlBipTilse JBS zitili? uiieL 010I von 103 aiif 0 zurmekst#il"b* F K? startet ets§ gslLlen und. die Selektion van PBS, indem d§r erste PBiS zu 4?a_? der zweite PBS zu 47 fe gekt usw.

4fa»»*47g wird

iron Sem YiäegraBSgang a deg tFltrasaliallSfrits 2 ziigefute%» lter ¥erstirker des ültfra§Q&allggrM.ts kann linem _rlogmrit^mi seit oder

ät ujid eiae.m zweiten linggasg fife Bigna 10«2iälil* und geitkilioiiskr^istn, derart ting@£$$Mre.t _f l5?<tisi eisen Ikpuls afegife
deia liltra^öliallggopMt mit

S »iiwt ite Itmeiitsignalt mtf _r die auf dem Bofoim des Oszill^ilicipa 6 ©otsi?eiien, und gtM? an Ijapulafsrmep 9 ein ?i<t#Qsignal P? st>_s das tie i Xage 4eS Infofmatienaiispiilsiis P 46 auf. dem iefeiriR entlillt« Das IFideoaignal P? wird durai* den Sttpulsformer S geflÖirt, der die SynciirQni@iersignal@ ¹^Qn de®. Tfide.cisignal entfQjpiif, teils duroh einen !Tmseaaltkreis 11 zum Tideoreeorder 10 uri<£ teils iifeer ©ine Räihfe TO» UffiMÜcren 48a_t 48Τ3*,*48ά und die intensitStsregelkreise' 49a«49^ zu einem ¥ide©mQnitQ? 14.Synoiirc)rnisierimpulse PBS und PjDS weycten direkt von der Videokamera B zvm ^ieleomonitor

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Be? lteselialtfceeis IX _% de?· Yön den de? &aate?a 8 gesteuert Tniird» koppölt dien Tidea^eecrcde? 10 auf jfbspielen ψο? dem Seitpunfefe^ in. dem auf dem Sigoaltx-ige? IS- eine? de?, im -«roi-atiLS eingespielten leilensyn^h?cmimpulse PIjS weisenden'. ist» ■ ¥enn de? letztgenannte !©puls P!<S abgespielt ist; de? Sr^is 11 ^iedei? rat aaf Einspielen auf dem ¥ideoreqQxdeid@Ei iifee? den. IittpÄlgwaBidle? 9 abgegeiieEteii fieLeösigfiiaLeB P-

Die Bildsynchronimpiilse PlS de? ¥ide©k;amera 8. si ad ^ wie.· feat, auf^ die Synchranisierspp? 19 des Sigrtal.trSge?S!"XB eingespielt, und diese sind 211? ¥e?ftigiiBS: sowohl "feeim "beim

Bas Zeilensyacbronsignal ΈίΒ und. das WBB können· -ψοτ dem eigentlielien. Einspielen am£ den. 18 iii de? Fo?m yqxi säßtliclien %neii?anisie?signal.en SWt die (Beilbilde? eingespielt sein- Beim

de? Kame?a 8 wntfendLet* da es ist? »dass die fideostgsale^die Täeim Ätastem _i an de? ^:?iefe.tig.eB §t?eüe" in. de? ?i<sHtigea. %«? mit den SifrB,alt?äge?_ 18 eingespielt wmt&QQ* leim Abspielen l feilen- und Bilds^eteoneig^ale mm Synatoosisiexung

De? T0??5ugsweise endlose

auf normale Weise in Bewegptng; gesetzt, v®& ißetim die vfindigfeett e??eicliij ist, wi?d de? manuelle deii eXekt?i§ßiien Schalte? 51 gu "betätigen* in die gel3?aoJit, die &$n Heco?de? 10 an den Monito? 14 Hit iilfe des jawsiten manuellen TImsehalte?s 4^ vii?d das wiederguge/bende Schnittlaild "bssw* die wiede?z,uge"benden ScbnittMlde? I₁ II,,,, gewählt» De? ode? die au ·?β?*ίβηά6η$6η Intensitätsk?eise Q we?den eingekoppelt und ge?egelt_i bis das ¥ideosignal fii? wiede?gege'be.nen AmplitudenniveauTae?eich die gewünschte Intensität hat.

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Claims

²³ " ~ Ϊ 6"9"S

Pat ent ans prü c h e.

1· Verfahren zur Registrierung, Wiedergabe und Analysierung von Bildinformation bei Ultraschallimpuls-Echo-Schnittbildprüfungen von Prüflingen, wie Schweissnähten oder anderen inhomogenen Körpern, die aus mindestens zwei Materialien oder Stoffen mit aneinander angrenzenden inneren Trennflächen bestehen, und bei welchem Bildinformation entsprechend der Aussenfläche des Prüflings oder Korpers sowie Echoimpulsen von den genannten inneren Trennflächen mit Hilfe eines Videorecorders auf einen Signalträger aus magnetisierbarem Material eingespielt, wird im Hinblick auf eine spätere Wiedergabe und Analysierung der Bildinformation mit Hilfe eines ^: Videomonitors, dadurch gekennzeichnet, das die vollständige Bildinformation sukzessive während des Prüfungsverlaufes durch ein mehrmals wiederholtes, überlagerndes, synchrones Einspielen auf den vorzugsweise endlosen magnetisierbaren Signalträger registriert wird, wonach die auf dem Signalträger registrierte Information oder Teile der genannten Information nach Bedarf auf einem Videomonitor wiedergegeben werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, und bei welchem die Schnittbildinformation als kurzdauernde punktförmige Lichtschimmer auf dem Bildschirm eines Oszilloskops wiedergegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Bildschirm von einer Videokamera abgetastet und demselben eine Nachleuchtzeit gegeben wird, die genügend lang ist, damit ein Videosignal für jeden Leuchtpunkt erreicht wird, wonach die von der Videokamera abgegebenen Signale über einen Impulsformer auf dem Signalträger registriert werden, welcher aus einem Band, einer Scheibe oder einer Trommel aus magnetisierbarem Material bestehen kann.

3· Verfahren nach den Ansprüchen 1-2, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, dass die Echoimpulse der Bildinformation in eine festgelegte Anzahl aufeinander folgender Amplitudenniveaubereiche aufgeteilt und registriert werden, wobei die genannten, jedem einzelnen Niveaubereich entsprechenden Impulse sukzessive über je ein UND-Tor und einen Impulsformer auf dem Bildschirm des Oszilloskops wiedergegeben werden, welcher eine solche Machleuchtzeit hat, dass nur das jeweils zuletzt gebildete persistente Bild von jedem einzelnen Leuchtfleck, nicht aber persistente

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Bilder'herrührend von vorhergehenden Bildern von entsprechenden ■ Echoimpulsen, bei Abtastung mit der Videokamera ein Videosignal veranlasst, wonach die von der Videokamera abgegebenen Signale auf dem Videorecorder als Standardimpulse mit einheitlichen Amplituden in einer der Anzahl der Amplitudenniveaubereiche entsprechenden Anzahl Teilbildern registriert werden, welche je einem Amplitudenniveaubereich entsprechen, wonach nach Bedarf ein oder mehrere Teilbilder^%mit einer für.jedes einzelne Teilbild regelbaren Lichtintensität auf dem Videomonitor wiedergegeben werden.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1-3» dadurch g e k e η η zeichnet, dass der Abtastverlauf der Videokamera durch Zeilen- und Bildsynchronimpulse gesteuert wird, die im voraus auf den Signalträger eingespielt sind.

5. Verfahren nach Anspruch 4* dadurch g e ke η η ζ e i c h η e t, dass die von der Videokamera selbst erzeugten Zeilen- und Bildsynchronimpulse während eines vorhergehenden Durchlaufs des Signalträgers durch den Videorecorder auf den Signalträger eingespielt werden, wobei die so eingespielten Synchronisiersignale zur Steuerung des Abtastverlaufes für die Videokamera während der nachfolgenden Registrierung der Bildinformation verwendet werden.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1-5 > dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl auf demselben Signal träger registrierter Schnittbilder für aufeinander folgende parallele Schnitte durch den Prüfling oder Körper derart stufenweise gegen?· einander verschoben auf dem Schirm des Videomonitors, vorzugsweise in Richtung der Diagonale des Videomonitorschirmes sowie mit einem solchen Abstand zwischen jedem Schnittbild wiedergegeben werden, dass eine Art axonometrische Abbildung auf dem Schirm des Videomonitors entsteht.

7. Verfahren nach Anspruch ö, dadurch g e k e η η ze i c h net, dass die stufenweise gegeneinander verschobenen Schnittbilder mit unterschiedlicher Lichtintensität wiedergegeben werden. ß. Verfahren nach Anspruch ö, dadurch gekennzeichne t, dass die stufenweise gegeneinander verschobenen Schnittbilder mit einer derart abnehmenden Lichtintensität.wiedergegeben werden, dass das erste Schnittbild die grösste Lichtinten-

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sität und die nachfolgenden stufenweise schwächere Lichtintensität aufweisen.

9.Vorrichtunf£ zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1-0 und mit einem Ultraschallgerät, das auf dem Bildschirm eines Oszilloskops Schnittbildinformation von einem beweglichen Schallkopf in der Form von Leuchtflecken auf dem genannten Bildschirm in einem festgelegten Koordinatensystem und in einen festgelegten Me seetab wiedergibt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Videokamera (1) derart optisch mit dem genannten Bildschirm (6) gekoppelt ist, welcher eine solche Nachleuchtzeit hat, dass nur das jeweils zuletzt gebildete persistente Bild von jedem Leuchtfleck, nicht aber persistente Bilder herrührend von vorhergehenden Bildern von entsprechenden ™ Bchoimpulsen, bei Abtastung ein Videosignal bewirkt, wobei der Ausgangskreis der Videokamera über einen Impulsformer (9) an einen manuellen Umschalter (20) gekoppelt ist, der mindestens vier Kontaktstellungen hat, von denen eine die Videokamera (Ö) an einen Videorecorder (10) verbindet, die zweite die Kamera (β) an einen Videomonitor (14) verbindet, die dritte Stellung die Kamera (Ö) sowohl an den Videorecorder (10) als den Monitor (14) verbindet, und die vierte Stellung den Videorecorder (10) an den Videomonitor (14) verbindet.

10 .Vorrichtung: nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, dass der Videokopf und der Bildsynchronisierkopf des Videorecorders über zwei von einem Hundert-Zählkreis gesteuerte W UND-Tore an die Synchronisierklemmen der Videokamera gekoppelt sind.

llJ/or-rlchtunfr nach Anspruch 9» dadurch gekennzeiehn e t, dass zwischen einen Synchronisieroszillator (54) und einen Synchronisierkreis (55) in der Videokamera (B) ein Verzögerungskreis in der Form eines monostabilen Multivibrators (53) eingeschaltet- ist.

12yorrichtun# nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, dass die Videokamera derart an den Videorecorder durch einen 100-Zählkreis und zwei UND-Tore gekoppelt isb, dass der erste Bildsynchronimpüls von der Videokamera eine Verbindung für Zeilen- und Bildsynchronimpulse von der Videokamera zum

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BAt> ORIGtlÄ*\ *

Videorecorder herstellt, während Bildsynchronimpuls Nr. 100 eine Verbindung für Zeilen- und Bildsynchroninipulse von dem Videorecorder zur Videokamera herstellt.

13.7orrichtunf?;nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, dass die Videokamera und der Videorecorder derart durch einen von dem Bildlöschimpuls gesteuerten Umschaltkreis verbunden sind, dass die Vorderkante des Bildlöschimpulses den Umschaltkreis für Durchlass des Zeilensynchroniapulees zur Videokamera öffnet, wonach die Hinterkante des Bildlöschimpulses den Umschaltkreis für Durchlass von Videosignalen öffnet.

14.Vorrichtung nach den Ansprüchen 9-13» dadurch g e k e η η -ζ eichnet, dass eine Eingangsklemme an einem Zehner-ZShl- und Selektorkreis (42), der zum ZShlen von Bildsynchronimpulsen eingerichtet ist, an den Abspielkanal des Videorecorders (10) für Bildimpulse verbunden ist> während eine zweite Eingangsklemme an dem genannten Zehner-Zähl- und Selektorkreis' an ein UND-Tor (35) verbunden ist, welches an den Tonkopf (L) des Videorecorders (10) angeschlossen ist, wobei die eine Reihe von Ausgängen des Zehner-Zählkreises (4-2), bezeichnet la, 2a .·· 10a, an je einen ersten Eingang von einer Reihe Niveautoren (47a, 4?b ... 47j) sowie durch einen gemeinsamen Impulsformer (46) und ein UND-Tor (45) an den Intensitätsmodulationseingang des Oszilloskops (6) angeschlossen ist, wobei je ein zweiter Eingang ander Reihe von Niveautoren (47a, 47b ... 47j) an den Ausgang des Ultraschallgeräts (2) verbunden ist.

15.7orridntunK nach Anspruch 14> dadurch gekenn zeichn e t, dass jeder einzelne Kreis in der»Reihe (47a, 47b ... 47j) mit Amplitudentrenngliedern für das Signal von dem Videoausgang des Ultraschallgeräts (2) versehen ist.

lo.Vorrlchtunirnach Anspruch 15, dadurch gekennzeichn e t, dass der Verstärker des Ultraschallgeräts (2) eine lineare, logarithmische oder exponentials Kennlinie aufweist.

17. Vorrichtung: nach Anspruch Ιό, dadurch gekennzeichn et, dass die zweite Reihe von Ausgängen des Zehner-Zähl- und Selektorkreises, bezeichnet Ib, 2b ... 10b, an je einen ersten Eingang an einer Reihe von UND^wToren (4Öa, 4#b ··.

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BADORl&NAt: - ^ ·

-: : y- ■· 1 BS-'Τ 107

angeschlossen ist, deren zweiter Eingang an den Umschalter (20) verbunden' ist, und deren Ausgänge durch Intensitätsregelkreise (49a, 49b ... 49j) an den den genannten UND-Toren gemeinsamen Videomonitor (14) verbunden sind.

18i^rorri chtunr nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, dass an den Ausgang eines oder mehrerer der Intensitätsregelkreise (49a, 49b ··· 49j) ein zusätzlicher Monitor (50) angeschlossen ist«

19i'orrlchtunr nach Anspruch 9-lÖj und mit einem Ultraschallkopf, der für Bewegung in einer Anzahl parallel zueinander liegenden Schnittebenen im Verhältnis zum Prüfling oder Körper gesteuert ist, dadurch gekennz ei chnet, dass ein Selektionskreis (43) dazu eingerichtet ist, über einen manuellen Umschalter (44) und ein UND-Tor (45) eine der Anzahl von Schnittebenen I, "II ... entsprechende Anzahl Gruppen von Bildsynchronimpulsen zu entnehmen, welche Gruppen zu der Bildinformation von je einem Schnittbild gehören, welcher Umschalter (44) derart an die Ablenkorgane für den Elektronenstrahl des Oszilloskops (6) verbunden ist, dass die Wiedergabe von jedem der Schnittbilder auf dem Schirm des Oszilloskops um einen festgelegten Abstand voneinander in der von der Aufnahmereihenfolge der Schnitte I, II ... festgelegten l.ummernfolge parallelverschoben werden kann,
f .....

20. Verfahren zur Registrierung, Wiedergabe und Analysierung von Bildinformation bei Ultraschallimpuls-Echo-Schnittbildprflfungen, hauptsSchlich wie vorstehend an Hand der beigelegten Zeichnung (Fig. 1-5} beschrieben.

21.VorrichtxmfTzur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1-20, hauptsächlich wie vorstehend an Hand der Zeichnung (Fig. 1-5) beschrieben.

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BAD ORfGlNAl.

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