DE19603574A1

DE19603574A1 - Imaging of ultrasonic wave fields using ultrasonic waves cyclically excited in object being tested

Info

Publication number: DE19603574A1
Application number: DE1996103574
Authority: DE
Inventors: Bernd Dr Rer Nat Koehler
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1996-02-01
Filing date: 1996-02-01
Publication date: 1997-08-07
Anticipated expiration: 2016-02-02
Also published as: DE19603574C2

Abstract

The method for imaging of ultrasonic wave fields, so that ultrasonic waves are cyclically excited in the object (2) to be tested, and the object surface is scanned at points of the object surface. The time related signals picked up by a sensor (8) are digitalised and stored. An instantaneous value to a specified point of time is used, and at least one image, corresponding to an instantaneous recording of the wave field, is produced. The excitation of the ultrasonic waves results using a converter (4) or a laser pulse. The instantaneous value from the respective space point to the selected time is stored, or the respective complete time signals from each space point are stored.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Abbildung von Ultraschall-Wellenfeldern mittels Abtastung gemäß den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Anord nung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for imaging ultrasonic wave fields by means of scanning in accordance with the preamble of the claim 1 specified characteristics. The invention further relates to an arrangement to perform this procedure.

Ultraschallverfahren sind insbesondere in der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung und der medizinischen Diagnostik weit verbreitet. Die hierbei verwendeten Abbil dungsverfahren werden üblicherweise in A-, B- und C-Bildverfahren eingeteilt. A-Bilder liefern eine eindimensionale Information aus der Tiefe. B-Bilder stellen eine räumliche Aneinanderreihung von A-Bildern dar, wobei der Momentanwert einer Meßgröße, wie beispielsweise die Spannung am Ultraschallwandler als Helligkeit oder farbkodiert dargestellt wird. In C-Bildern wird hingegen eine Intensität aus einer gewissen Tiefe, insbesondere Maximalwert aus einem Zeit fenster, über dem Wandlerort dargestellt. Variationen von dem B-Scan sind als Sektorscan und Compoundscan bekannt. Nachteile der genannten Verfahren und weiteren Varianten bestehen darin, daß beim C-Scan nur Intensitäten abgebildet werden bzw. bei B-Scans nur eine indirekte Information über die Wellenfelder erhalten werden kann.Ultrasonic methods are particularly useful in non-destructive material testing and medical diagnostics are widely used. The illustrations used here Formation processes are usually divided into A, B and C picture processes. A-pictures provide one-dimensional information from the depth. B pictures represents a spatial sequence of A-pictures, the instantaneous value a measured variable, such as the voltage at the ultrasonic transducer as Brightness or color-coded. In contrast, in C-pictures there is a Intensity from a certain depth, in particular maximum value from a time window, shown above the converter location. Variations from the B-scan are as Sector scan and compound scan known. Disadvantages of the methods mentioned and further variants consist in that only intensities are imaged in the C-scan or, in the case of B-scans, only indirect information about the wave fields can be obtained.

Ferner können in optisch transparenten Medien, wie Glas oder Wasser, durch Momentaufnahmen des Ultraschall-Wellenfeldes verbesserte Ergebnisse erzielt werden. Genannt seien hier fotoelastische- oder Schlieren-Verfahren und hierfür geeignete Geräte sind heute kommerziell erhältlich. In optisch undurchsichtigen Medien können hingegen Wellenfelder bisher nur durch aufwendige Doppelimpuls-Lasertechniken abgebildet werden. Derartige Techniken ermöglichen keinen breiten Industrieeinsatz und haben Grenzen in ihrer Empfindlichkeit.Furthermore, in optically transparent media such as glass or water Snapshots of the ultrasonic wave field achieved improved results will. Photoelastic or Schlieren processes are mentioned here and for this suitable devices are commercially available today. In optically opaque Media, on the other hand, have so far only been able to use wave fields using complex double-pulse laser techniques be mapped. Enabling such techniques not widely used in industry and have limits in their sensitivity.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Abbildung von Wellenfeldern bzw. Momentaufnahmen auf beliebigen Oberflächen mit einer hohen Empfindlichkeit zu ermöglichen. Der zur Durchführung des Verfahrens er forderliche Aufwand soll vergleichsweise gering sein. Mit dem Verfahren sollen vor allem in undurchsichtigen Materialien oder Medien Inhomogenitäten und/ oder Defekte zerstörungsfrei auffindbar und charakterisierbar sein.Proceeding from this, the invention is based on the object of mapping Wave fields or snapshots on any surface with a to enable high sensitivity. He to carry out the procedure required effort should be comparatively low. With the procedure should especially in opaque materials or media inhomogeneities and / or defects can be found and characterized without being destroyed.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt hinsichtlich des Verfahrens gemäß den kenn zeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1. Für die Vorrichtung zur Durch führung des Verfahrens erfolgt die Lösung gemäß den im Patentanspruch 5 angegebenen kennzeichnenden Merkmalen.This problem is solved with regard to the method according to the characteristics characterizing features of claim 1. For the device for through The method is implemented according to the method described in claim 5 specified characteristic features.

Mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren ist mit vergleichsweise geringem Aufwand in günstiger Weise eine Erfassung und Überprüfung der Wellenausbreitungsphänomene auch und gerade in undurchsichtigen Materialen möglich. Die Wellenfelder auf der Oberfläche werden zu festen, vorwählbaren Zeitpunkten abgebildet, und zwar mit einem Aufwand entsprechend dem bei konventionellen C-Bildverfahren. Gleichwohl ist der Informationsgehalt dem des erwähnten Doppelimpuls-Laserverfahren vergleichbar. Der Ultraschall wird auf konventionellem Wege im zu überprüfenden Objekt periodisch angeregt, wobei die Oberfläche wie bei einem konventionellen C-Bildverfahren mittels des Ultra schallwandlers oder auf andere geeignete Weise punktförmig abgetastet wird. With the method proposed according to the invention is comparatively low effort in a cost-effective way to record and check the Wave propagation phenomena also and especially in opaque materials possible. The wave fields on the surface become fixed, preselectable Mapped times, with an effort corresponding to the conventional C-imaging process. Nevertheless, the information content is that of the comparable double pulse laser method. The ultrasound is on conventionally stimulated periodically in the object to be checked, whereby the surface as with a conventional C-image process using the Ultra sound transducer or is scanned point by point in another suitable manner.

Günstig ist hierbei, wenn die aktive Fläche des Sensors kleiner als die Wellen länge der interessierenden Ultraschallwelle ist. Im Gegensatz zu C-Bildern, bei welchen ein Zeitbereich ausgewertet wird und beispielsweise der zugeordnete Maximalwert einer Spannung die Bildinformation liefert, wird erfindungsgemäß der Momentanwert zu einem festen, vorgebbaren Zeitpunkt verwendet. Das derart gewonnene Bild stellt eine Momentanaufnahme des Wellenfeldes dar. Bedarfsweise wird aus jedem Raumpunkt nur der Momentanwert zu einer ausge wählten Zeit gespeichert oder aber es werden die jeweiligen kompletten Zeitsig nale gespeichert. Bei Speicherung der kompletten Zeitsignale wird in zweckmäßi ger Weise eine nachträgliche Auswahl des Zeitpunkts der Momentaufnahme ermöglicht. Ferner ist im Rahmen der Erfindung aus den komplett gespeicherten Daten in einfacher Weise die Herstellung eines Filmes durch eine rechentechni sche Erzeugung vieler Bilder mit konstantem Zeitabstand durchführbar. Der Informationsgehalt des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens und seine Aussagekraft wird durch die Herstellung des Filmes aus Bildern zu aufeinander folgenden Zeitpunkten wesentlich erhöht.It is advantageous if the active area of the sensor is smaller than the waves length of the ultrasonic wave of interest. In contrast to C-pictures, at which a time range is evaluated and, for example, the assigned one The maximum value of a voltage that supplies image information is according to the invention the instantaneous value is used at a fixed, predefinable point in time. The The image obtained in this way represents a snapshot of the wave field. If necessary, only the instantaneous value of one is given from each room point selected time or the respective complete time signal is saved saved. When storing the complete time signals is in expedient a subsequent selection of the time of the snapshot enables. Furthermore, within the scope of the invention from the completely stored Data in a simple way the production of a film by a computer Many images can be generated at constant intervals. Of the Information content of the method proposed according to the invention and its The production of the film from pictures makes each other meaningful following times significantly increased.

Der Typ des zum Einsatz gelangenden Wandlers wird den Erfordernissen ent sprechend frei vorgenommen, wodurch letztendlich die gewonnene Information unter Optimierungsgesichtspunkten bestimmbar ist. So kann als Wandler ein Laser-Interferometer zum Einsatz gelangen, mittels welchem eine Momentan auslenkung oder eine Momentangeschwindigkeit in eine elektrische Spannung wandelbar ist. Des weiteren sind elektrodynamische Wandler einsetzbar, welche je nach Typ empfindlich für eine Normalgeschwindigkeit der Oberfläche oder bestimmte Tangentialkomponenten ist. Ferner sei auf piezoelektrische Wandler verwiesen, welche eine hohe Empfindlichkeit aufweisen und bei konventioneller Ankopplung über einen Flüssigkeitsfilm auf Normalauslenkungen reagieren. Darüber hinaus können Vorrichtungen ähnlich den der bekannten Rasterkraft mikroskope zum Einsatz kommen, bei denen eine Spitze die Oberfläche abtastet, deren Auslenkung über bekannte Verfahren, wie Laserstrahlablenkung, in elek trische Signale gewandelt werden. Unabhängig vom Wandlertyp werden erfin dungsgemäß die aufgenommenen Zeitsignale in einem geeigneten und/oder angepaßten Gerät digitalisiert und gespeichert. Es sei festgehalten, daß im Ge gensatz zu C-Bildern, bei denen eine Auswertung im Zeitbereich erfolgt, erfin dungsgemäß der Momentanwert zu einem festen Zeitpunkt verwendet wird und das derart gewonnene Bild eine Momentanaufnahme des Wellenfeldes darstellt.The type of converter used will meet the requirements speaking freely, which ultimately results in the information obtained can be determined from the point of view of optimization. So as a converter Laser interferometers are used, by means of which a momentary deflection or instantaneous speed into an electrical voltage is changeable. Furthermore, electrodynamic converters can be used, which depending on the type sensitive to a normal surface speed or certain tangential components. Also be on piezoelectric transducers referenced, which have a high sensitivity and with conventional Couplings react to normal deflections via a liquid film. In addition, devices similar to the known scanning force microscopes are used in which a tip scans the surface, their deflection using known methods, such as laser beam deflection, in elec trical signals are converted. Regardless of the type of converter are invented In accordance with the recorded time signals in a suitable and / or adapted device digitized and saved. It should be noted that in Ge contrast to C-pictures, in which an evaluation takes place in the time domain according to the instantaneous value is used at a fixed point in time and the image obtained in this way represents a snapshot of the wave field.

Weiterbildungen und besondere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Further developments and special refinements of the invention are in the Subclaims specified.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand besonderer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below on the basis of special exemplary embodiments explained. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Messung von Ultraschall-Momentaufnahmen, Fig. 1 is a schematic representation of an arrangement for measuring ultrasonic snapshots

Fig. 2 Aufnahmen von einer schrägliegenden Nut, und zwar zu unterschied lichen Aufnahmezeitpunkten nach einer Anregung, Fig. 2 shots of an inclined groove, namely to different final receiving points in time after excitation,

Fig. 3 eine Prinzipdarstellung von Aufnahmen zu unterschiedlichen Abtast zeiten. Fig. 3 is a schematic diagram of recordings at different scanning times.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Anordnung zur Erfassung von Ultraschall-Momentaufnahmen zum Nachweis von Defekten nahe einer Oberfläche eines Objektes 2, wobei ein Wandler 4 zur Anregung von Oberflächenwellen sowie ein Scan-Manipulator 6 vorgesehen sind. Der Ultraschall-Wandler 4 ist insbesondere als Rayleighwellenprüfkopf ausgebildet, welcher an der Oberfläche geführte Wellen anregt, und der Manipulator 6 enthält einen Ultraschallsensor 8 zur Abtastung. In ungestörten Bereichen breiten sich diese Wellen regelmäßig aus, doch bilden alle Abweichungen von der regelmäßigen Struktur Quellen für sekundäre Wellen, welche sich auf dem erfaßten Momentbild deutlich zeigen. Die mittels des Ultraschall-Sensors 8 erfaßten Meßsignale werden einem, insbesondere als Rechner ausgebildeten Gerät 10 zugeführt und in diesem gespeichert. Mittels des Gerätes 10 wird ferner gemäß der Leitung 12 ein Anregungsimpuls auf den Ultraschall-Wandler 14 gegeben. Über eine Leitung 15 gelangen Steuerungssignale zum Manipulator 6. Mittels des Geräts 10 werden die aufgenommenen Meßsignale bzw. Zeitsignale digitalisiert und gespeichert. Aus den Momentanwerten zu einem festen Zeitpunkt wird das Bild erzeugt, welches eine Momentaufnahme des Wellenfeldes darstellt. Der Sensor 8 ist erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß der Durchmesser oder die Breite seiner aktiven Fläche (Apertur) kleiner als die Wellenlänge λ der ausgesandten Ultraschallwelle ist. Besonders zuverlässige Er gebnisse erhält man für eine Apertur kleiner λ/2. Die Sende-Wiederholfrequenz wird zweckmäßigerweise so gewählt, daß die Wellen, die an den Begrenzungen des Körpers reflektiert werden, durch Dämpfung abgeklungen sind. Dies erfor dert bei einer linearen größten Abmessung b des Körpers und der maßgebenden Schallgeschwindigkeit c eine Wahl der Ultraschallfrequenz von f = nc/b, wobei n eine ganze Zahl ist, die für stark schwächende Materialien nahe Eins und für gering schwächende Materialien typischerweise deutlich größer 5 zu wählen ist. Fig. 1 shows schematically an arrangement for detecting ultrasound snapshots for the detection of defects close to a surface of an object 2, a transducer 4 for the excitation of surface waves, as well as a scan manipulator 6 are provided. The ultrasound transducer 4 is designed in particular as a Rayleigh wave probe, which excites waves guided on the surface, and the manipulator 6 contains an ultrasound sensor 8 for scanning. These waves regularly spread in undisturbed areas, but all deviations from the regular structure form sources for secondary waves, which are clearly shown on the captured snapshot. The measurement signals detected by means of the ultrasound sensor 8 are fed to a device 10 , in particular a computer 10, and stored therein. By means of the device 10 , an excitation pulse is also given to the ultrasound transducer 14 according to the line 12 . Control signals reach the manipulator 6 via a line 15 . The recorded measurement signals or time signals are digitized and stored by means of the device 10 . The image, which represents a snapshot of the wave field, is generated from the instantaneous values at a fixed point in time. The sensor 8 is designed in such a way that the diameter or the width of its active surface (aperture) is smaller than the wavelength λ of the emitted ultrasound wave. Particularly reliable results are obtained for an aperture smaller than λ / 2. The transmission repetition frequency is expediently chosen so that the waves which are reflected at the boundaries of the body have decayed by damping. With a linear largest dimension b of the body and the relevant speed of sound c, this requires a choice of the ultrasound frequency of f = nc / b, where n is an integer that is typically close to unity for strongly weakening materials and typically significantly larger for weakly weakening materials 5 to choose.

Fig. 2 zeigt das Ergebnis von drei Aufnahmen einer schrägliegenden Nut, welche 0,5 mm unter einer Oberfläche einer Aluminium-Platte endet, wobei die Anre gung durch 2 MHz-Rayleigh-Wellen erfolgte. Die Aufnahmezeitpunkte für die Aufnahmen A, B und C liegen 44, 50 und 52 Mikrosekunden nach der Anregung. Die derart abgebildete Nut stellt ein Modell für einen unter der Oberfläche endenden Riß dar. Deutlich sind die kreisförmigen Wellen 16 vom Beginn der Nut zu erkennen und ferner unter 90° reflektierte Wellenanteile 18. Hierdurch ist nur beispielhaft erläutert, daß nicht nur die Störungen als solche, sondern auch deren Art durch das erfindungsgemäße Verfahren festgestellt werden können. Mit dem bisher in der Werkstoffprüfung zum Einsatz gelangenden Verfahren konnten derartige Aufnahmen nicht hergestellt werden. Fig. 2 shows the result of three recordings of an inclined groove, which ends 0.5 mm below a surface of an aluminum plate, the excitation being carried out by 2 MHz Rayleigh waves. The recording times for the recordings A, B and C are 44, 50 and 52 microseconds after the excitation. The groove depicted in this way represents a model for a crack ending below the surface. The circular waves 16 can clearly be seen from the beginning of the groove and furthermore wave portions 18 reflected at 90 °. This explains only by way of example that not only the faults as such, but also their nature can be determined by the method according to the invention. Such recordings could not be made with the method previously used in material testing.

Anhand von Fig. 3 wird das zugrundeliegende Prinzip der Herstellung von einer Anzahl von Aufnahmen durch Abtastung weiter erläutert werden. Die mittels des erwähnten Wandlers erzeugten Pulse von Ultraschallwellen 20 wandern über die Oberfläche 22 und der Abstand u wird mittels des Punkt-Wandlers 4 erfaßt und in dem erwähnten Gerät bzw. Rechner digitalisiert und gespeichert. Des weiteren wird mit dem Zeitsignal nur noch der Wert für die Zeit t0 erfaßt und gespei chert, und zwar zusammen mit den Koordinaten x1 und y1 des Raumpunktes, wie es gemäß der Abb. A angedeutet ist. Gemäß der Abb. B wird dieser Vorgang für eine zweite Aufnahme für die nächste Position mit den Koordinaten x2 und y2 nach dem Sendeimpuls wiederholt, und zwar zur gleichen Zeit t0. Entsprechendes erfolgt gemäß Abb. C mit einer dritten Aufnahme usw. und eine vollständige Darstellung von u (x, y, t0) kann auf diese Weise abgetastet und erfaßt werden. Diese Maßnahmen können in einfacher Weise mittels vorhandenen Scannern durchgeführt werden, wobei eine entsprechende Modifikation der Rechner-Software erfolgt.The underlying principle of the production of a number of recordings by scanning will be further explained with reference to FIG. 3. The pulses of ultrasonic waves 20 generated by means of the aforementioned transducer travel over the surface 22 and the distance u is detected by means of the point transducer 4 and digitized and stored in the aforementioned device or computer. Furthermore, only the value for the time t0 is detected and stored with the time signal, namely together with the coordinates x1 and y1 of the spatial point, as indicated in Fig. A. According to Fig. B, this process is repeated for a second exposure for the next position with the coordinates x2 and y2 after the transmission pulse, at the same time t0. The same is done according to Fig. C with a third picture, etc. and a complete representation of u (x, y, t0) can be scanned and recorded in this way. These measures can be carried out in a simple manner using existing scanners, with the computer software being modified accordingly.

Weiter können durch Einsatz einer dementsprechend ausgebildeten und angepaß ten Software die Abweichungen einer ganzen Anzahl von Zeitpunkten erfaßt und parallel gespeichert werden, um so eine Anzahl von Aufnahmen des gleichen Abtastvorgangs zu erhalten. Dies ist in Fig. 3 auf der rechten Seite symbolisch für einen zweiten Zeitpunkt t1 dargestellt. Des weiteren kann in besonders zweckmäßiger Weise ein Film der Wellenbewegung zur gleichen Zeit erzeugt werden, während beim herkömmlichen Abtasten lediglich die Intensität erfaßt werden kann.Furthermore, the deviations of a whole number of times can be detected and stored in parallel by using a correspondingly designed and adapted software, so as to obtain a number of recordings of the same scanning process. This is shown symbolically in FIG. 3 on the right-hand side for a second time t1. Furthermore, a film of the wave motion can be produced in a particularly expedient manner at the same time, whereas only the intensity can be detected in conventional scanning.

Durch das vorstehend erläuterte Ausführungsbeispiel erfolgt keinesfalls eine Einschränkung der Erfindung. Vielmehr umfaßt die Erfindung auch andere Sensoren und es sei hier vor allem auf optische Verfahren hingewiesen. Ferner kann der Scanvorgang auf andere Weise realisiert werden, wobei insbesondere auf optisches und piezoelektrisches Scannen hingewiesen wird. Eine besonders attraktive Realisierungsvariante ist auch der Einsatz von Rasterkraftmikroskopen oder ähnlich aufgebauten Systemen zur Detektion der Oberflächenauslenkung über eine Spitze. Ferner muß die Oberfläche der Proben nicht eben ausgebildet sein, sondern es können problemlos auch andere Formen untersucht werden. Die aus der Form der Wellenbilder gewonnenen Informationen können Störungen aus Quellen sekundärer Wellen ebenso darstellen wie aus anderen Wellenpara metern, wobei an dieser Stelle vor allem auf die Wellenlänge, Phasengeschwin digkeit und Richtung des Energietransports verwiesen sei, um insbesondere auch die Charakterisierung von elastisch anisotropen Materialien zu ermöglichen.The exemplary embodiment explained above does not result in any Limitation of the invention. Rather, the invention includes others Sensors and it should be pointed out here in particular to optical methods. Further the scanning process can be implemented in another way, in particular reference is made to optical and piezoelectric scanning. A special one The use of atomic force microscopes is also an attractive implementation variant or similarly constructed systems for the detection of surface deflection over a tip. Furthermore, the surface of the samples does not have to be flat other shapes can be examined without any problems. The Information obtained from the shape of the wave images can cause interference Represent sources of secondary waves as well as from other wave pairs meters, whereby at this point mainly on the wavelength, phase velocity the direction and direction of energy transport, in particular also to enable the characterization of elastic anisotropic materials.

BezugszeichenlisteReference list

2 Probe
4 Wandler
6 Scan-Manipulator
8 Sensor
10 Rechner / Gerät
12 Leitung / Meßsignal
14 Leitung / Anregungssignal
16 kreisförmige Wellen
18 reflektierte Wellenanteile
20 Ultraschallwelle
22 Oberfläche. 2 sample
4 converters
6 scan manipulator
8 sensor
10 computers / device
12 line / measurement signal
14 Line / excitation signal
16 circular waves
18 reflected wave components
20 ultrasonic wave
22 surface.

Claims

1. A method for imaging ultrasonic wave fields, wherein ultrasound waves are periodically excited in the object to be checked and the object surface is scanned point-by-point, characterized in that the recordable by a sensor, in particular time-related, signals are digitized and stored and an instantaneous value a predetermined time is used and at least one image corresponding to a snapshot of the wave field is generated.

2. The method according to claim 1, characterized in that the An excitation of the ultrasonic waves by a transducer or a laser pulse follows.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that from the instantaneous value at the selected time is saved for the respective room point is or that from each point in space the respective complete time signals ge be saved.

4. The method according to claim 3, characterized in that from the Completely stored data thanks to computer technology generation in particular a number of pictures, especially with a constant time interval, a film is produced according to the wave propagation.

5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that the generated ultrasonic wave is of the type such as Rayleigh wave, through the surface or a layer sequence.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the wavelength of the emitted or interesting ultrasonic wave by suitable selection of the excitation frequencies of a depth d of the expected Material homogeneity is adjusted and / or that the frequency f at a Speed of sound c is to be chosen at least approximately according to f = c / d.

7. The method according to claim 1 to 6, characterized in that a Sensor with an active surface (aperture) is used, the linear of which elongation a is less than the wavelength λ, preferably less than λ / 2.

8. Arrangement for performing the method according to one of Ansprü che 1 to 7, characterized in that an ultrasonic transducer ( 4 ) or a laser for excitation of ultrasonic waves and a scanning manipulator ( 6 ) with an ultrasonic sensor for scanning ( 8 ) or a non-contact optical sensor is provided.

9. Arrangement according to claim 8, characterized in that the ultra sound sensor is a piezoelectric or electrodynamic sensor, the Aperture expansion a to achieve high effectiveness and spatial Resolution is in the range λ / 10 <a <λ / 2.

10. The arrangement according to claim 8, characterized in that the ultrasonic transducer ( 4 ) is designed as a Rayleigh wave test head or a test head of the other surface-guided waves, wherein in particular the wave generation can also take place via interdigital transducers.

11. Arrangement according to one of claims 8 to 10, characterized in that a device ( 10 ), in particular a computer, is provided, by means of which chem the measuring signals emitted by the sensor ( 8 ) are digitized and / or stored and / or by means of which at least one excitation pulse can be sent to the converter ( 4 ) and / or by means of which the manipulator ( 6 ) is controlled.