DE19525446A1

DE19525446A1 - Ultrasound testing device for testing work pieces and materials - has several ultrasound oscillators connected by switch arrangement to form different total oscillator surfaces

Info

Publication number: DE19525446A1
Application number: DE1995125446
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dipl Ing Prause
Original assignee: Mannesmannroehren Werke AG; Krautkraemer GmbH
Current assignee: Baker Hughes Digital Solutions GmbH
Priority date: 1995-07-13
Filing date: 1995-07-13
Publication date: 1997-01-16

Abstract

The device has a test head (20) with several ultrasound oscillators (22,23). It has test circuitry with a transmitting part and a receiving part, and a switch arrangement (44) connected on one side to the oscillators and on the other side to the test circuitry. The switch arrangement can be connected via each oscillator to the test circuitry. The oscillators are formed next to each other on the same substrate such that adjacent oscillators can be operated as an oscillator with one surface. In a first switch position of the switch arrangement, at least two directly adjacent oscillators are connected in parallel and form a first total surface. In a second switch position of the switch arrangement, pref. at least one oscillator is connected to the test circuitry and a second total surface is formed. The first total surface differs in area from the second i.e. is preferably twice as large. At least one oscillator (22) is common to the first and the second total surfaces.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ultraschall-Prüfvorrichtung für die Prüfung von Werkstücken und -stoffen, mit einem Prüfkopf, der mehrere Ultraschallschwinger aufweist, mit einer Prüfelektronik, die einen Sende teil und einen Empfangsteil hat, und mit einer Schaltanordnung, die einer seits mit den Ultraschallschwingern (22, 23, 24) und andererseits mit der Prüfelektronik verbunden ist und über die jeder Ultraschallschwinger mit der Prüfelektronik verbindbar ist, sowie auf ein Verfahren zur Durchfüh rung einer Ultraschall-Prüfung mit einer derartigen Vorrichtung.The invention relates to an ultrasonic test device for the testing of workpieces and materials, with a test head that has several ultrasonic transducers, with test electronics that have a transmitting part and a receiving part, and with a switching arrangement, which on the one hand with the Ultrasonic transducers ( 22 , 23 , 24 ) and on the other hand is connected to the test electronics and via which each ultrasonic transducer can be connected to the test electronics, and to a method for performing an ultrasonic test with such a device.

Unter einer derartigen Ultraschall-Prüfvorrichtung sind beispielsweise Prüfmaschinen, wie sie für die Prüfung von Rundmaterial, wie Stangen und Rohren, eingesetzt werden, zu verstehen. Die Ultraschall-Prüfvorrichtung kann aber auch bei der Prüfung von Blechen, bei Handprüfgeräten usw. eingesetzt werden.Such an ultrasonic testing device is, for example Testing machines, such as those used for testing round material, such as rods and Pipes that are used to understand. The ultrasonic testing device but can also be used for testing sheet metal, hand-held testing devices, etc. be used.

Bei der Ultraschall-Prüfvorrichtung der eingangs genannten Art ist eine Mehrzahl von typischerweise gleichgroßen Schwingern im Prüfkopf angeord net. Die Schwinger bilden ein sogenanntes Array. Durch unterschiedliches Ansteuern der einzelnen Schwinger kann der Winkel, unter dem Ultraschall- Strahlen abgestrahlt oder auch empfangen werden, geändert werden. Arrays werden auch eingesetzt, um nacheinander Bereiche einer Oberfläche abzuta sten und bei der Prüfung eine mechanische Bewegung des Prüfkopfes ge genüber dem Prüfling zu vermeiden.In the ultrasonic test device of the type mentioned is one A plurality of transducers of typically the same size are arranged in the test head net. The transducers form a so-called array. By different The angle at which the ultrasonic Rays are emitted or received, changed. Arrays are also used to successively remove areas of a surface and a mechanical movement of the test head during the test to avoid the test specimen.

Die Erfindung verfolgt ein gänzlich anderes Ziel. Sie hat es sich weder zur Aufgabe gemacht, mit unterschiedlichen Winkeln in einen Prüfling einzu strahlen oder Echos von diesem zu empfangen, noch eine mechanische Be wegung des Prüfkopfs gegenüber dem Prüfling zu vermeiden. Die Erfindung möchte vielmehr etwas erreichen, was mit den bisher bekannten Anordnun gen nicht durchführbar ist, nämlich die Nachweisgrenze, mit der Fehler im Prüfling nachgewiesen werden können, veränderbar zu machen, und zwar vorzugsweise während einer laufenden Prüfung.The invention has a completely different aim. It has neither Task to enter a test specimen with different angles radiate or receive echoes from this, yet a mechanical loading avoid movement of the test head in relation to the test object. The invention would rather like to achieve something with the previously known arrangement is not feasible, namely the detection limit with which errors in the DUT can be proven to be changeable, namely preferably during an ongoing test.

Es ist bekannt, daß die maximale Größe eines im Prüfling nachweisbaren Fehlers direkt proportional der Fläche des Ultraschall-Schwingers ist, mit dem die Prüfung durchgeführt wird. Je kleiner ein Schwinger ist, um so kleinere Fehler lassen sich auch nachweisen. Je kleiner der Schwinger al lerdings ist, um so geringer ist auch der Bereich, der jeweils geprüft wird. Damit muß ein kleiner Schwinger wesentlich mehr Bewegungen gegenüber dem Prüfling durchführen als ein größerer Schwinger.It is known that the maximum size is detectable in the test object Error is directly proportional to the area of the ultrasonic transducer the test is carried out. The smaller a transducer, the more minor errors can also be demonstrated. The smaller the transducer al However, the smaller the area that is checked in each case. This means that a small transducer has to perform significantly more movements the test object than a larger transducer.

Bei vielen Prüfaufgaben ist die Nachweisgrenze vorgegeben. Um nun mit ausreichender Prüfgeschwindigkeit arbeiten zu können, muß ein Prüfkopf eingesetzt werden, der jeweils ausreichend groß ist für eine vernünftige Prüfgeschwindigkeit, aber ausreichend klein für den Nachweis der noch nachzuweisenden Fehler ist. Bei Ultraschall-Prüfvorrichtungen der eingangs genannten Art, mit denen häufig andere Prüfaufgaben durchgeführt werden, bedeutet dies eine Umrüstung, die Prüfköpfe müssen ausgewechselt werden. Dies ist nachteilig.The detection limit is specified for many test tasks. To now with A test head must be able to work with sufficient test speed be used, which is sufficiently large for a reasonable Test speed, but sufficiently low for the detection of the still error to be demonstrated. In the case of ultrasonic testing devices at the beginning mentioned type, with which other inspection tasks are frequently carried out, this means retrofitting, the test heads must be replaced. This is a disadvantage.

Hier setzt nun die Erfindung ein. Sie hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine Ultraschall-Prüfvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der der Prüfkopf einstellbar ist auf unterschiedliche Größen nachweis barer Fehler. Ohne Umrüsten des Prüfkopfes soll es auf diese Weise mög lich sein, eine Prüfaufgabe durchzuführen, bei der ein relativ kleiner Feh ler noch aufgefunden wird und anschließend eine Prüfaufgabe durchzufüh ren, bei der lediglich größere Fehler aufgefunden werden müssen.This is where the invention begins. She has made it her business to specify an ultrasound test device of the type mentioned at the outset, where the test head can be adjusted to different sizes real error. In this way, it should be possible without converting the test head be able to perform a test task in which a relatively small mistake is still found and then carry out a test task where only major errors have to be found.

Die Erfindung löst diese Aufgabe ausgehend von der Ultraschall-Prüfvor richtung der eingangs genannten Art dadurch, daß die Ultraschallschwinger so unmittelbar nebeneinander auf dem selben Substrat ausgebildet sind, daß benachbarte Schwinger sende- und empfangsmäßig als ein Schwinger mit einer Gesamtfläche betreibbar sind, daß in einer ersten Schaltposition der Schaltanordnung mindestens zwei unmittelbar nebeneinanderliegende Ultraschallschwinger parallel geschaltet sind und eine erste Gesamtfläche bilden, daß in einer zweiten Schaltposition der Schaltanordnung mindestens ein und vorzugsweise nur ein Schwinger mit der Prüfelektronik verbunden ist und eine zweite Gesamtfläche gebildet wird, daß die erste Gesamtfläche sich flächenmäßig deutlich von der zweiten unterscheidet, vorzugsweise mindestens doppelt so groß wie die zweite Gesamtfläche ist, und daß min destens ein Schwinger sowohl der ersten als auch der zweiten Gesamtflä che gemeinsam ist.The invention solves this problem based on the ultrasonic test direction of the type mentioned in that the ultrasonic transducer are so formed side by side on the same substrate, that neighboring transducers transmit and receive as one transducer are operable with a total area that in a first switching position the switching arrangement at least two immediately adjacent Ultrasonic transducers are connected in parallel and a first total area form that at least in a second switching position of the switching arrangement one and preferably only one transducer is connected to the test electronics and a second total area is formed that the first total area differs significantly in area from the second, preferably is at least twice as large as the second total area, and that min at least one transducer of both the first and the second total area che is common.

Erfindungsgemäß hat der Prüfkopf also auf einem Substrat ausgebildete, nebeneinander angeordnete Schwinger, die jeweils einzeln ansteuerbar sind und je nach Prüfungsaufgabe zu einem oder mehreren größeren Schwingern zusammengefaßt, aber auch ebenso als Einzelschwinger eingesetzt werden können. Schon mit zwei unterschiedlich großen Ultraschallschwingern in einem Prüfkopf lassen sich damit drei unterschiedliche Auflösungen errei chen, nämlich einerseits eine relativ grobe Auflösung, wenn beide Ultra schallschwinger parallel betrieben werden, eine mittlere Auflösung, wenn nur der größere Ultraschallschwinger einzeln betrieben wird und eine fein ere Auflösung, wenn nur der kleinere Ultraschallschwinger eingesetzt wird. Der Vorteil der Erfindung liegt dabei darin, daß der Zentralstrahl des Prüfkopfes praktisch gleichbleibt. Dies läßt sich insbesondere bei konzen trisch zueinander angeordneten Ultraschallschwingern erreichen.According to the invention, the test head has, transducers arranged side by side, each of which can be controlled individually and depending on the test task to one or more larger transducers summarized, but can also be used as a single oscillator can. Even with two ultrasonic transducers of different sizes in One test head can achieve three different resolutions Chen, namely on the one hand a relatively coarse resolution if both Ultra sound transducers are operated in parallel, a medium resolution, if only the larger ultrasonic transducer is operated individually and a fine one Resolution if only the smaller ultrasonic transducer is used. The advantage of the invention is that the central beam of the Probe remains practically the same. This can be especially with konzen reach ultrasound transducers arranged in relation to each other.

Erfindungsgemäß wird also eine schnelle Umstellung einer Ultraschall- Prüfvorrichtung auf andere Prüfaufgaben ermöglicht. Für die Umstellung ist eine mechanische Umrüstung nicht notwendig, vielmehr genügt es, die Schaltanordnung zu betätigen, beispielsweise durch Umschalten am dort vorhandenen Schalter, Umstecken dort vorhandener Leiterbahnen oder der gleichen. Die Erfindung eignet sich beispielsweise für die Prüfung auf Längsfehler.According to the invention, a rapid changeover of an ultrasound Test device for other test tasks enabled. For the changeover mechanical retrofitting is not necessary; Switch arrangement to operate, for example by switching on there existing switch, changing existing conductor tracks there or the same. The invention is suitable, for example, for testing Longitudinal error.

Die Erfindung bezieht sich ebenso auf ein Ultraschall-Prüfverfahren, das mit einer derartigen Prüfvorrichtung betrieben wird. Es ist im Patentan spruch 6 beschrieben. Schließlich bezieht sich die Erfindung noch auf eine Verwendung einer Ultraschall-Prüfvorrichtung für die Ultraschall-Prüfung mit unterschiedlicher Auflösung.The invention also relates to an ultrasonic test method that is operated with such a test device. It is in the patent Proof 6 described. Finally, the invention relates to a Use of an ultrasonic test device for ultrasonic testing with different resolutions.

In einer bevorzugten Weiterbildung hat der Prüfkopf mehr als zwei ein zelne Schwinger, die entweder untereinander gleiche Flächen oder unter schiedlich große Flächen haben, in einem Schaltzustand sind mindestens zwei benachbarte Schwinger parallel geschaltet und mit der Prüfelektronik verbunden, in einem zweiten Schaltzustand ist nur ein Schwinger mit der Prüfelektronik verbunden. Durch beliebige Kombinationen lassen sich un terschiedliche Auflösungen erreichen, so kann man bei drei gleichgroßen, nebeneinander angeordneten Schwingern drei unterschiedliche Auflösungen erreichen, bei vier gleichgroßen Schwingern vier unterschiedliche Auflö sungen usw. Bei unterschiedlich großen Schwingern wird die Anzahl der Auflösungen größer als die Anzahl der verwendeten Schwinger. Bei drei unterschiedlichen Schwingern im Prüfkopf gibt es z. B. sechs unterschied liche Auflösungen. Allgemein ist die Auflösung in diesem Fall n!, wobei n die Anzahl der unterschiedlich großen Schwinger ist.In a preferred development, the test head has more than two ones individual transducers, which are either equal to each other or under have differently large areas, at least in a switching state two adjacent transducers connected in parallel and with the test electronics connected, in a second switching state there is only one oscillator with the Test electronics connected. Any combination can be used different resolutions, so you can with three equally large, three different resolutions arranged next to each other achieve four different resolutions with four oscillators of the same size solutions, etc. With differently sized transducers, the number of Resolutions greater than the number of transducers used. At three there are different transducers in the test head. B. six difference resolutions. In general, the resolution in this case is n !, where n is the number of different sized transducers.

Die Schwinger können beliebige Formen haben. Bei der Herstellung sind rechteckförmige Schwinger relativ einfach zu fertigen. Günstig haben sich kreis- und kreisringförmige Schwinger erwiesen, weil bei ihnen der Zen tralstrahl unabhängig von der Größe der Fläche gleichbleibt.The transducers can have any shape. Are in the making rectangular transducers relatively easy to manufacture. Have been convenient circular and toroidal transducers proved because with them the Zen beam remains the same regardless of the size of the surface.

Die Schaltanordnung ist dazu bestimmt, die einzelnen Schwinger mit der Prüfelektronik zu verbinden. Sie kann mit Steckverbindern, elektronischen oder mechanischen Schaltern und dergleichen ausgerüstet sein. Je nach Ausbildung der Schaltanordnung ist es möglich, die Auflösung eines Prüf kopfes während eines Prüfvorgangs zu ändern, beispielsweise wenn die Schaltanordnung Schalter- insbesondere elektronische Schalter hat. Bei Steckverbindern kann die Auflösung allgemein nur verändert werden, wenn die Prüfung unterbrochen wird.The switching arrangement is designed to match the individual transducers with the Connect test electronics. You can use connectors, electronic or mechanical switches and the like. Depending on Formation of the switching arrangement, it is possible to resolve a test head during a test process, for example if the Switching arrangement switches - especially electronic switches. At Connectors, the resolution can generally only be changed if the test is interrupted.

Erfindungsgemäß ist es somit möglich, mit wenig Aufwand eine Ultraschall- Prüfvorrichtung jeweils an die Prüfaufgabe anzupassen, wobei eine mög lichst gute Prüfgeschwindigkeit erreicht wird. Es läßt sich ein Effekt er reichen, wie er im optischen Bereich mit unterschiedlichen Linsen (Lupen) erreicht wird. According to the invention, it is thus possible to carry out an ultrasound Adapt the test device to the test task, one possible good test speed is achieved. There can be an effect range, as it is in the optical range with different lenses (magnifying glasses) is achieved.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Patentansprüchen sowie der nun folgenden Beschreibung von drei nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen, die unter Bezug nahme auf die Zeichnung näher erläutert werden, in dieser zeigen:Further advantages and features of the invention result from the others Claims and the following description of three not restrictive embodiments to be understood with reference on the drawing are explained in more detail, in which show:

Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung einer Ultraschall-Prüfvorrichtung mit einem Prüfkopf, einer Schaltanordnung und einer Prüfelektronik, Fig. 1 shows a schematic representation of an ultrasonic testing apparatus having a test head, a switching arrangement and a test electronics,

Fig. 2 ein Schnittbild durch den Prüfkopf gem. Fig. 1, Fig. 2 is a sectional view through the test head acc. Fig. 1

Fig. 3 eine prinzipielle Darstellung eines Prüfkopfes mit drei einzelnen Ultraschallschwingern und Fig. 3 is a schematic representation of a test head with three individual ultrasonic transducers and

Fig. 4 eine Darstellung entsprechend Fig. 3 für einen Prüfkopf mit einer Vielzahl von recheckförmigen Schwingern. Fig. 4 is an illustration corresponding to Fig. 3 for a test head with a plurality of rectangular transducers.

Fig. 1 zeigt eine komplette Prüfvorrichtung, wie sie für Handprüfgeräte und für Prüfmaschinen anderer Art, beispielsweise Rotationsprüfmaschinen und Prüfmaschinen für Flachmaterial, einsetzbar ist. Ein Prüfkopf 20, der hier nur schematisch angedeutet ist, sein Aufbau ist allgemein bekannt, nimmt zwei Ultraschallschwinger 22, 23 auf, sie haben unterschiedliche Abmessungen. Der linke Ultraschallschwinger 22 hat die Abmessungen 6 mal 8 mm, der rechte Schwinger 23 hat die Abmessungen 11 mal 8 mm. Beide sind gemeinsam auf einem Substrat angeordnet, wie Fig. 2 zeigt. Danach ist ein gemeinsames Substrat, hier als Piezokeramik, vorgesehen, zur Auftren nung der Gesamtfläche von 17 mal 8 mm ist eine Kerbe 28 ausgeführt, die geringfügig in das Material der Keramik eingeschnitten ist. Der Einschnitt kann von der Unterseite oder (wie dargestellt) an der Oberseite erfolgen. An der Oberseite ist das Keramikmaterial bekannterweise an einen Dämpf ungskörper 30, auch Backing genannt, angekoppelt. Das Keramikmaterial ist mit Elektroden 32 bis 36 versehen, die Elektrode 32 ist mit der Anschluß leitung 38 verbunden, die Elektrode 34 mit der Anschlußleitung 40 und die Elektrode 36 mit dem Gehäuse (Fig. 2) bzw. der Anschlußleitung 42. Die Elektrode 36 ist beiden Schwingern 22, 23 gemein. In bekannter Weise hat der Prüfkopf 20 ein Gehäuse, das in Fig. 2 angedeutet ist. Fig. 1 shows a complete test apparatus, as it is for Handprüfgeräte and testing machines of other types, for example Rotationsprüfmaschinen and testing machines for flat material, can be used. A test head 20 , which is only indicated schematically here, its structure is generally known, receives two ultrasonic transducers 22 , 23 , they have different dimensions. The left ultrasonic transducer 22 has the dimensions 6 by 8 mm, the right transducer 23 has the dimensions 11 by 8 mm. Both are arranged together on a substrate, as shown in FIG. 2. Thereafter, a common substrate, here as piezoceramic, is provided, for opening the total area of 17 by 8 mm, a notch 28 is made, which is slightly cut into the material of the ceramic. The incision can be made from the bottom or (as shown) on the top. At the top, the ceramic material is known to be coupled to a damping body 30 , also called backing. The ceramic material is provided with electrodes 32 to 36 , the electrode 32 is connected to the connecting line 38 , the electrode 34 with the connecting line 40 and the electrode 36 with the housing ( FIG. 2) or the connecting line 42 . The electrode 36 is common to both oscillators 22 , 23 . In a known manner, the test head 20 has a housing, which is indicated in FIG. 2.

Die Anschlußleitungen 38 bis 42 sind mit einer Schaltanordnung 44 verbun den. Sie hat die Aufgabe, die Anschlußleitungen des Prüfkopfes 20 mit ein er Prüfelektronik 46, die zwei Eingänge hat, zu verbinden, und zwar in je der beliebigen Kombination der Schwinger 22, 23. Hierzu hat sie im gezeig ten Ausführungsbeispiel zwei Schalter, die unabhängig voneinander betä tigt werden können. Sind beide Schalter geschlossen, so sind beide Schwin ger 22, 23 parallel geschaltet und wird die Gesamtfläche 17 mal 8 mm be nutzt. Ist nur ein Schalter geschlossen, so ist nur ein Schwinger, also entweder der kleinere Schwinger 22, oder der größere Schwinger 23 mit der Prüfelektronik 46 verbunden.The connecting lines 38 to 42 are connected to a switching arrangement 44 . It has the task of connecting the connecting lines of the test head 20 to a test electronics 46 , which has two inputs, in any combination of the oscillators 22 , 23 . For this purpose, it has two switches in the exemplary embodiment shown, which can be actuated independently of one another. If both switches are closed, both oscillators 22 , 23 are connected in parallel and the total area is 17 times 8 mm. If only one switch is closed, only one oscillator, that is to say either the smaller oscillator 22 or the larger oscillator 23, is connected to the test electronics 46 .

Die Schaltanordnung 44 kann auch als Mehrfachsteckvorrichtung ausge führt werden. Es sind dann insgesamt drei unterschiedliche Vielfachstecker notwendig, um die drei möglichen Zustände zu erhalten.The switching arrangement 44 can also be implemented as a multiple plug device. A total of three different multiple plugs are then required to maintain the three possible states.

Wie aus dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 klar wird, ist bei einer Summenschaltung mehrerer Schwinger, hier der Schwinger 22 und 23, immer ein Schwinger beteiligt, der auch einzeln betrieben werden kann und mit seiner kleineren Fläche bei höherer Auflösung für Prüfungsaufga ben eingesetzt werden kann.As is clear from the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2, in a summation circuit of several oscillators, here oscillators 22 and 23 , always an oscillator is involved, which can also be operated individually and with its smaller area with higher resolution for test tasks can be used.

Der Prüfkopfaufbau ist so ausgeführt, daß bei Summenschaltung von Schwingern 22, 23 die Schallfeldcharakteristik keinen Unterschied gegen über einem Schwinger aufweist, der nicht unterteilt ist, nur zwei Elektro den aufweist und die Gesamtfläche von 17 mal 8 mm hat.The test head structure is designed so that the total field of transducers 22 , 23, the sound field characteristic has no difference compared to a transducer, which is not divided, has only two electrodes and has the total area of 17 by 8 mm.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 sind auf einer piezoelektronischen Fo lie 48 insgesamt drei Schwinger 22, 23, 24 ausgebildet. Sie haben wiederum eine gemeinsame, durchgehende, kreisförmige Elektrode auf einer Seite (nicht dargestellt) und einzelne Elektroden auf der Vorderseite. Der Schwinger 22 ist eine Kreisscheibe in der Mitte, die beiden Schwinger 23 und 24 sind kreisringförmig. Durch einzelnes Zuschalten der Schwinger 23, 24 zum Schwinger 22 kann die Gesamtfläche schrittweise vergrößert werden. Bei Vergrößerung der Gesamtfläche sinkt zwar die Auflösung, es steigt aber die Prüfgeschwindigkeit.In the embodiment of FIG. 3, 23, 24 lie on a piezo electronic Fo 48 a total of three transducers 22 is formed. They in turn have a common, continuous, circular electrode on one side (not shown) and individual electrodes on the front. The oscillator 22 is a circular disk in the middle, the two oscillators 23 and 24 are annular. The total area can be gradually increased by individually connecting the oscillators 23 , 24 to the oscillator 22 . When the total area is enlarged, the resolution decreases, but the test speed increases.

Fig. 4 schließlich zeit eine Anordnung aus sieben gleichgroßen Einzel schwingern 22, 23, 24 usw. Sie sind untereinander identisch aufgebaut und auf einem einzigen Stück Keramikmaterial ausgebildet. Wiederum ist eine Seite durchgehend mit einer Elektrode versehen, während die andere Hauptfläche, wie im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2, jeweils Einzelelektroden 32, 34 usw. aufweist. Eine Schaltanordnung 44 ist vorgese hen, die es gestattet, die einzelnen Schwinger 22, 23, 24 in beliebiger An ordnung parallel zu schalten oder einzeln zu betreiben, die Verbindung erfolgt wiederum zu einer Prüfelektronik 46, die für einen Normalprüfkopf, der (nur) zwei Anschlußleitungen hat, ausgebildet ist. Fig. 4 finally time an arrangement of seven equally large individual vibrators 22 , 23 , 24 , etc. They are constructed identically to each other and formed on a single piece of ceramic material. Again, one side is continuously provided with an electrode, while the other main surface, as in the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2, each has individual electrodes 32 , 34 etc. A switching arrangement 44 is provided which allows the individual oscillators 22 , 23 , 24 to be connected in parallel in any order or to be operated individually, the connection again being made to a test electronics 46 which are for a normal test head, the (only) two Has connecting lines, is formed.

Claims

1. Ultrasound test device for testing workpieces and materials, with a test head ( 20 ) which has a plurality of ultrasound transducers ( 22 , 23 , 24 ), with test electronics which have a transmitting part and a receiving part, and with a switching arrangement ( 44 ), which is connected on the one hand to the ultrasonic transducers ( 22 , 23 , 24 ) and on the other hand to the test electronics and via which each ultrasonic transducer ( 22 , 23 , 24 ) can be connected to the test electronics, characterized in that the ultrasonic transducers ( 22 , 23 , 24 ) are formed so directly next to one another on the same substrate that adjacent transducers can be operated as a transducer with a total area in terms of transmission and reception, so that in a first switching position of the switching arrangement ( 44 ) at least two ultrasound transducers ( 22 , 23 ) lying directly next to one another are connected in parallel and form a first total area that in a second switching position de r switching arrangement ( 44 ) at least one and preferably only one oscillator ( 22 ) is connected to the test electronics and a second total area is formed such that the first total area is significantly different in area from the second, preferably at least twice as large as the second total area , and that at least one oscillator ( 22 ) is common to both the first and the second total area.

2. Ultrasonic testing device according to claim 1, characterized in that the test head ( 20 ) has two oscillators ( 22 , 23 ), one of which is preferably larger than the other, that in a first switching position ( 44 ) of the switching arrangement ( 44 ) both oscillators ( 22 , 23 ) are connected in parallel, and that in a second position of the switching arrangement ( 44 ) only one of the two oscillators ( 22 , 23 ) is connected to the test electronics.

3. Ultrasonic testing device according to claim 1, characterized in that the test head ( 20 ) has more than two oscillators ( 22 , 23 , 24 ), which either have the same areas or different sized areas, that in a first switching state of the switching arrangement ( 44 ) at least two adjacent oscillators ( 22 , 23 ) are connected in parallel and connected to the test electronics, and that in a second switching state ( 44 ) only one oscillator ( 22 ) is connected to the test electronics.

4. Ultrasonic testing device according to claim 1, characterized in that the oscillators ( 22 , 23 , 24 ) are rectangular and arranged side by side or that the oscillators ( 22 , 23 , 24 ) are circular and donut-shaped and are arranged concentrically to one another .

5. Ultrasonic test according to claim 1, characterized in that the switching arrangement ( 44 ) has a multiple plug device which interacts with differently designed counterparts, whereby different connections between the inputs and outputs of the switching arrangement ( 44 ) can be reached, or that the switching arrangement ( 44 ) has a plurality of switches which make it possible to connect different inputs of the switching arrangement to different outputs.

6. A method for ultrasonic testing of workpieces and materials, with a test head ( 20 ) having a plurality of ultrasonic transducers ( 22 , 23 , 24 ), with test electronics that has a transmitting part and a receiving part, and with a switching arrangement ( 44 ), which is connected on the one hand to the ultrasonic transducers and on the other hand to the test electronics and via which each ultrasonic transducer ( 22 , 23 , 24 ) can be connected to the test electronics, characterized in that the immediately adjacent transducers formed on the same substrate ( 22 ) are operated in at least two different states, namely in a first state in which at least two adjacent oscillators ( 22 , 23 ) are connected in parallel and form a first total area and a second state in which at least one (and preferably only a) transducer ( 22 ) is connected to the test electronics and forms a second total area, wherein the two total areas share at least one oscillator ( 22 ) and the first total area differs in terms of area from the second, preferably at least twice as large as the second.

7. Use of an ultrasonic test device for testing workpieces and materials, with a test head ( 20 ), which has several ultrasonic transducers ( 22 , 23 , 24 ), with test electronics that has a transmitting part and a receiving part, and with a switching arrangement (44), on the one hand with the ultrasonic oscillators (22, 23, 24) and at the other hand, connected to the test electronics and transducer systems on each Ultra (22, 24 23) with the test electronics can be connected, wherein the immediately adjacent, vibrators ( 22 ) formed on the same substrate are operated in at least two different states, namely in a first state in which at least two adjacent oscillators ( 22 , 23 ) are connected in parallel and form a first total area and a second state in which at least one (and preferably only one) transducer ( 22 ) is connected to the test electronics and a second overall forms surface, the two total surfaces sharing at least one transducer ( 22 ) and the first total surface differing in surface area from the second, preferably at least twice as large as the second, for the ultrasound test with different resolution.