DE2318621A1

DE2318621A1 - Ultraschall-untersuchungssystem mit quasi isometrischer anzeige

Info

Publication number: DE2318621A1
Application number: DE2318621A
Authority: DE
Inventors: Victor Eugene Pike
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1972-07-24
Filing date: 1973-04-13
Publication date: 1974-02-07
Also published as: GB1416951A; IT983837B; US3751976A; BE798220A; JPS4954088A

Description

Dr. rer. ncrt. Horst Schüler PATENTANWALT

Frankfurt/Main 1, 11. April 1973 Niddastraße 52 WK/Rg

Telefon (0611) 237220 Postschedc-Konfo: 282420 Frankfurt/M.

Bank-Konto: 225/0389 Deutsche Bank AG, Frankfurt/M.

2326-13DV-5W

GENERAL· ELECTRIC COMPANY

1 River Road
SCHENECTADY, N.Y./U.S.A.

Ultrasehall-Untersuchungssystem mit quasi isometrischer Anzeige

Die Erfindung betrifft allgemein ein Ultraschall-Untersuchungssystem mit einer quasi isometrischen Bildanzeige und insbesondere ein Ultraschall-Untersuchuhgssystem zur bildhaften Anzeige eines quasi isometrischen Musters von Fehlern, welche in einem Körper mit kreisförmigem Querschnitt auftreten.

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Es ist seit längerer Zeit bekannt, Ultraschall-üntersuchungsmethoden für die zerstörungsfreie Prüfung von Gegenständen und Körpern auf Fehler zu verwenden, beispielsweise für die Feststellung von mechanischen und metallurgischen Diskontinuitäten in dem Material dieser Gegenstände. Die Ultraschall-Untersuchung beinhaltet kurz gesagt eine Methode, bei der eine Schallwelle mit sehr hoher Frequenz in einer gesteuerten beherrschbaren Richtung durch ein Material geschickt wird. An einer hemmenden Oberfläche wird die Schallwelle in einen Empfänger zurückreflektiert und dieser zurückgesendete Teil der Welle wird durch solche Einrichtungen wie beispielsweise ein Oszilloskop oder einen Papierschreiber angezeigt. Die Auswertung des auf der Anzeigeeinrichtung dargestellten Wellenmusters bildet die Grundlage für die Annahme oder Zurückweisung des geprüften Teils oder Gegenstandes. Dies ist das allgemeine Arbeitsprinzip für viele Ultraschall-Untersuchungssysteme, obwohl auch andere Ultraschallverfahren bekannt sind. Ein solches Verfahren beinhaltet die ungehemmte Durchdringung des Prüfkörpers durch Ultraschallwellen.

Es ist auch an sich bekannt, Körper mit kreisförmigem Querschnitt auf Fehler durch Ultraschall dadurch zu untersuchen, daß ein Ultraschallwandler im Abstand zu der gekrümmten Oberfläche des Körpers angeordnet wird. Der Körper mit kreisförmigem Querschnitt kann dann um seine Mittenachse gedreht werden, wobei der Wandler den Umfang des Körpers vollständig abtastet. Gewöhnlich ist es zur Erreichung einer vollständigen Prüfung des Körpers erforderlich, mehrfache Umkreisabtastvorgänge über die Länge des Körpers durchzuführen, und diese können dadurch vorgenommen werden, daß der Wandler schrittweise längs der axialen Ausdehnung des Körpers mit kreisförmigem Querschnitt geführt wird. Bei jedem dieser Schritte oder Stufen muß dabei der Wandler genügend lange anhalten, um einen Abtastvorgang über den ganzen Umfang des Körpers auszuführen.

Gewöhnlich werden X-Y-Blattschreiber verwendet, um eine Anzeige oder Darstellung solcher mehrfachen Abtastungen zu erhalten. Die

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erhaltene Anzeige auf dem X-Y-Blattschreiber bildet im allgemeinen eine Reihe von geraden parallelen Linien, die mit schrittweisen Abständen entlang der X-Achse des Schreibers angeordnet sind. Jede gerade Linie längs der Y-Achse stellt eine Umkreisabtastung um den zylindrischen Körper dar. Andererseits entspricht der Abstand zwischen den Linien den Abstandsstufungen längs der axialen Ausdehnung des Körpers, bei denen diese Umkreisabtastungen ausgeführt werden. Fehler im Innern des Körpers werden in Form von örtlichen Pulsverzerrungen entlang der parallelen Linie wiedergegeben.

Bei dieser Art der Anzeige oder Wiedergabe ergeben sich jedoch Schwierigkeiten, da es eine mühselige Aufgabe für den Prüfenden ist, die Beziehung der auf diese Weise dargestellten Fehler zu ihrer tatsächlichen Lage auf der gekrümmten Oberfläche des Körpers herzustellen. Diese Aufgabe wird noch erschwert, wenn die Längen der geraden parallelen Linien nicht proportional zum Umfang des Gegenstandes gehalten werden. Andere Schwierigkeiten ergeben sich aus der Tatsache, daß der Anfangs- und der Endpunkt für eine Umdrehung des zylindrischen Körpers identisch sind, während andererseits die Feder des Schreibers für jede Drehung des Körpers von einem Ende zum anderen Ende einer geraden Linie läuft. Dies macht es erforderlich, daß für jede Umkreisabtastung die Feder angehoben und auf einen neuen Ausgangspunkt zurückgeführt wird.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Ultraschall-Untersuchungssystem zu schaffen, welches die Mängel oder Fehler des Gegenstandes in einer solchen Weise wiedergibt, daß jeder auf diese Weise wiedergegebene Fehler leicht in Beziehung zu seiner tatsächlichen Lage und Größe bezüglich der Oberfläche des untersuchten Gegenstandes gebracht werden kann.

Es ist weiterhin eine Aufgabe der Erfindung, eine quasi isometrische Anzeige für ein Ultraschall-Untersuchungssystem zu schaffen, bei dem Mängel oder Fehler in einem Gegenstand mit kreisförmigem Querschnitt leicht durch einfaches Betrachten des auf der Anzeige wiedergegebenen Bildes lokalisiert werden können.

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-H-

Es ist weiterhin eine Aufgabe der Erfindung, eine quasi isometrische Anzeige für ein Ultraschall-Üntersüchungssystem zu erhalten, bei dem die Anzeige einen Papierschreiber enthält und der Anfangsund Endpunkt der Feder des Schreibers für jede Umdrehung des zu untersuchenden Gegenstandes identisch sind.

Diese und weitere Aufgaben der Erfindung werden erreicht durch ein Ultraschall-Untersuchungssystem mit Einrichtungen zur Wiedergabe eines quasi isometrischen Musters von Fehlern, welche in einem Gegenstand mit kreisförmigem Querschnitt auftreten. Das System enthält Einrichtungen zur Drehung des Gegenstandes mit kreisförmigem Querschnitt um seine Längsachse. Es sind Wandlereinrichtungen zur Abstrahlung und zum Empfang eines Ultraschallsignals vorgesehen, welche längs eines Weges entlang der Längsachse des Gegenstandes mit kreisförmigem Querschnitt und in einer festgelegten Beziehung oder Lage zur gekrümmten Oberfläche des Gegenstandes geführt bewegt werden können. Weiterhin sind Einrichtungen zur elektrischen Anregung des Wandlers zum Absenden eines Ultraschallsignals vorgesehen. Es sind weiterhin Einrichtungen enthalten, um die von dem Wandler empfangenen elektrischen Impulse zu unterscheiden, welche Echoimpulse von einer normalen gekrümmten Oberfläche des zylindrischen Körpers darstellen. Diese Impulse können ausgesondert werden und es werden nur diejenigen elektrischen Impulse durchgelassen, welche Echoimpulse von Fehlstellen im Innern des Gegenstandes darstellen. Es sind Anzeigeeinrichtungen enthalten zur Umwandlung zweier elektrischer Eingangssignale in ein sichtbares Muster auf einer zweidimensionalen Ebene. Weiterhin sind Steuereinrichtungen vorhanden, welche zwei elektrische Ausgangssignale mit asynchroner Phasenlage für die Anzeigeeinrichtung erzeugen, um eine Lissajous-Figur als eine Funktion der Drehung des Gegenstandes mit kreisförmigem Querschnitt aufzuzeichnen. Indexeinrichtungen liefern eine variable Gleichspannung, welche eine Funktion der Stellung des Wandlers entlang der Längsachse des Gegenstandes mit kreisförmigem Querschnitt ist. Es sind Einrichtungen enthalten zur Zuführung der Signale von der Diskriminatoreinrichtung und von der Indexeinrichtung zu der Anzeigeeinrichtung in einer solchen Weise _s daß Fehler in dem Gegenstand

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mit kreisförmigem Querschnitt als örtliche Impulsverzerrungen längs der Lissajous-Figur wiedergegeben sind und Änderungen der Stellung des Wandlers entlang der Längsachse durch Verschiebungen in der Lage der einzelnen Liasajous-Figuren dargestellt sind.

Ein besseres Verständnis dieser und weiterer Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergibt sich aus der nachstehenden Erläuterung beispielhafter Ausführungsformen im Zusammenhang mit der Abbildung.

Die Abbildung zeigt eine.schematische Darstellung eines Ultraschall-Untersuchungssystems mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen quasi isometrischen Anzeigeeinrichtung.

Die Abbildung zeigt einen Gegenstand 10 mit kreisförmigem Querschnitt, welcher auf Fehler oder Mängel untersucht werden soll und zwischen zwei festen Aufsatzdornen 12, 14 auf einer longitudinalen Z-Achse drehbar gehaltert ist. Der Gegenstand 10 ist bequemerweise als Zylinder dargestellt; selbstverständlich können jedoch auch andere Gegenstände mit kreisförmigem Querschnitt verwendet werden, beispielsweise ein Kegel. Der Gegenstand 10 kann in eine geeignete Kopplungsflüssigkeit eingetaucht sein, beispielsweise in Wasser. Ein üblicher Wandler 16, welcher als Sender und Empfänger dienen kann, ist ebenfalls in das flüssige Kopplungsmittel eingetaucht und wird so geführt, daß er sich in einem Weg entlang der longitudinalen Z-Achse in einem festgelegten Abstand zur gekrümmten Oberfläche des Gegenstandes 10 so bewegt, daß diese Entfernung oder der Abstand S während der Bewegung des Wandlers von einem Ende 18 des Gegenstandes 10 zum anderen Ende 20 des Gegenstandes konstant beibehalten wird.

Der Wandler 16 erzeugt Ultraschall-Wellen mittels des piezoelektrischen Effektes. Piezoelektrische Kristalle besitzen die Eigenschaft, elektrische Impulse in mechanische Schwingungen und ebenso mechanische Schwingungen in elektrische Impulse umzuwandeln. Daher kann ein solcher Kristall entweder als Mittel zur Sendung einer mechanischen Schwingung oder als Empfänger für eine mechanische .

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Schwingung verwendet werden. Der Wandler 16 verwendet ein piezoelektrisches Material, welches bei mechanischer Belastung elektrische Ladungen erzeugt und umgekehrt bei elektrischer Erregung bei diesen höheren Frequenzen mechanische Spannungen besitzt. Pas piezoelektrische Material kann beispielsweise ein Quarzkristall ' sein» welcher gute elektrische und mechanische Stabilität und weiterhin eine große Beständigkeit gegen Alterung besitzt. Quarzkristalle besitzen auch die Fähigkeit, hohen Betriebstemperaturen zu widerstehen. Es können auch Bleizirkonatkristalle verwendet werden, welche etwa den 10- bis 12-fachen Wirkungsgrad im Vergleich zu Quarzkristallen gleicher Abmessungen besitzen« Der größere akustische Wirkungsgrad eines Bleizirkonatkristalls bedeutet, daß der Kristall mit einer niedrigeren Leistungszufuhr betrieben werden kann und das zurückgeführte Signal frei von störenden Untergrundsignalen sein kann, und hierdurch wird die Feststellung von kleineren Mangeln gestattet. Der Wandler 16 enthält vorzugsweise einen Kristall mit einem relativ kleinen Durchmesser, welcher einen kleinen konzentrierten Strahl zur leichteren Lokalisierung von Fehlern oder Mängeln erzeugt.

Es ist offensichtlich, daß bei Verwendung des Wandlers 16 sowohl als Sender und Empfänger dieser nicht so betrieben werden kann, daß er zur gleichen Zeit sendet und empfängt, wenn man Fehldeutungen und eine Vermischung der Signale vermeiden will. Um eine solche Fehldeutung zu verhindern, wird der Wandler 16 so betätigt, daß er während einer gesteuerten Zeitperiode mit einer Frequenz von einigen Hundert Impulsen pro Sekunde sendet. Der Kristall schwingt, daher während einer kurzen Zeitdauer und dann ruht er oder empfängt das zurückkommende Echo während des restlichen Teils der Anregungsperiode, wie dies an sich im Ultraschallgebiet bekannt ist.

Der Wandler 16 wird mit geeigneten Leitungen in einem Schutzkabel oder einer Anschlußleitung 22 mit einem Verstärker 24 verbunden. Dieser ist so eingerichtet, daß er Signale erzeugen und empfangen kann, und dies ist durch die entgegengesetzt gerichteten Pfeile des Kabels 22 angedeutet. Der Verstärker 24 ist zum Empfang von

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Signalimpulsen von einem Impulsgenerator 26 geschaltet. Die Frequenz dieser Impulse wird durch einen Frequenzgenerator 28 gesteuert, welcher in der dargestellten Weise mit dem Impulsgenerator verbunden ist. Die Ausgangsimpulse vom Verstärker 2 M sind dargestellt durch die am Wandlerelement 16 erhaltenen Signale und werden in dieser Form einer Gatterschaltung 30 oder einer Torschaltung zugeführt. Diese unterdrückt die normalen von den gekrümmten Oberflächen des Körpers 10 empfangenen Echosignale und läßt nur diejenigen Echosignale durch, welche Defekten im Innern des Gegenstandes 10 entsprechen. Die Torschaltung 30 wird ebenfalls durch den Frequenzgenerator 28 gesteuert. Dieser ist auf eine feste Folgefrequenz eingestellt und arbeitet als Taktgeber sowohl für den Impulsgenerator 26 als auch für die Torschaltung 30. Selbstverständlich ist der Anwendungsbereich der technischen Lehre der Erfindung nicht beschränkt auf die bisher beschriebene Methode mit Ultraschallreflektxonj sie kann vielmehr auch auf andere Ultraschallverfahren angewendet werden.

Weiterhin ist ein Sinuspotentiometer 31 für die X-Achse und ein Sinuspotentiometer ~$k für die Y-Achse vorgesehen. Beide sind über eine Gleichspannungsquelle V_Q geschaltet und so gekoppelt, daß sie sich mit der Drehung des zylindrischen Gegenstandes 10 drehen können. Das Ausgangssignal vom Schleifer 33 des Sinuspotentiometers 31 für die X-Achse ist mit einem Summierverstärker 36 verbunden, welcher auch noch die Polarität der Eingangssignale umkehren kann. Das Ausgangssignal vom Summierverstärker 36 ist am Anschluß 38- mit dem Antriebsmechanismus für die X-Achse eines X-Y-Blattschreibers HO verbunden. Selbstverständlich können auch andere Anzeigeeinrichtungen, beispielsweise ein Oszillograph in Verbindung mit einer Kamera, verwendet werden, um eine dauerhafte Aufzeichnung in der gleichen Weise wie bei einem Blattschreiber zu erhalten.

Weiterhin ist ein lineares Potentiometer ^k vorgesehen, das ebenfalls über eine Gleichspannungsquelle V_Q geschaltet und so gekoppelt ist, daß es sich mit der Translationsbewegung des Wandlers längs der longitudinalen Z-Achse bewegt. Die Ausgangssignale von

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den Schleifern 35 und 45 der Potentiometer 34 und 44-zusammen mit den Fehlersignalen von der Torschaltung 30 werden mit dem Eingang eines Summierverstärkers 32 verbunden, welcher ebenfalls ein Verstärker des Umkehrtyps sein kann. Der Summierverstärker 32 addiert die Eingangssignale und erzeugt ein kombiniertes analoges Ausgangssignal, welches am Anschluß 42 dem Antriebsmechanismus für die X-Achse des X-Y-Schreibers 40 zugeführt wird.

Im Betrieb wird zuerst der zylindrische Gegenstand 10 über den vollen Winkel von 36O um seine longitudinale Z-Achse gedreht. Während der Drehung des Gegenstandes 10 verbleibt der Wandler l6 in einer gleichen Abstandslage relativ zur Oberfläche des Gegenstandes 10. Es ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, daß der Ultraschallstrahl senkrecht auf die gekrümmte Oberfläche des Gegenstandes 10 auftrifft. Auf diese Weise wird der Wandler 16 auf einem vorgegebenen festen Abstand S von der Oberfläche des zu prüfenden Gegenstandes 10 eingestellt, während er in ein flüssiges Kopplungsmittel voll eingetaucht ist, beispielsweise Wasser. Durch den Wandler l6 werden die von der zylindrischen Oberfläche des Gegenstandes 10 reflektierten Echosignale zusammen mit den an irgendwelchen Fehlerstellen im Innern des Gegenstandes reflektierten Echosignalen in elektrische Hochfrequenzimpulse umgewandelt und dann über das Kabel 22. dem Verstärker 24 übermittelt. Die zurückkommenden elektrischen Impulse werden nach Verstärkung durch den Verstärker 24 der Torschaltung 30 übermittelt, welche die elektrischen Impulse diskriminiert oder aussondert, die den Echosignalen entsprechen, welche von einer normalen zylindrischen Oberfläche des Gegenstandes 10 reflektiert sind. Durch die Torschaltung 30 werden nur diejenigen Signale durchgelassen, welche repräsentativ sind für die Echoimpulse, welche an Fehlerstellen im Innern des zylindrischen Gegenstandes reflektiert wurden.

Es sei beispielsweise angenommen, daß in der zylindrischen Oberfläche des Gegenstandes 10 an den mit den Bezugsziffern 46 und bezeichneten Plätzen Fehlerstellen vorhanden sind. Die an diesen Fehlerstellen reflektierten Ultraschallsxgnale _s welche durch den Wandler 16 in elektrische Impulse umgewandelt wurden, werden

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durch die Torschaltung 30 durchgelassen und ergeben die Impulsoder Nadelsignale, welche allgemein bei 46' und 48' gezeigt sind.

Der Schleifer 33 des Sinuspotentiometers 31 für die X-Achse und der Schleifer 35 des Sinuspotentiometers 34 für die X-Achse rotieren synchron mit dem Gegenstand 10 und liefern sinusförmige Ausgangswellen 50 bzw. 52. Die Sinuswellenform 50 wird durch den Summierverstärker·36 verstärkt und das verstärkte Signal wird am Anschluß 38 dem Antriebsmechanismus des X^Y-Schreibers 40 für die X-Achse zugeführt. Die Sinuswellenform 52 wird nach der Verstärkung durch den Summierverstärker 32 am Anschluß 42 dem Antriebsmechanismus des X-Y-Schreibers 40 für die Y-Achse zugeführt. Die Sinuswellenformen 50 bzw. 52, welche den Antriebsmechanismen für die X-Achse bzw. Y-Achse zugeführt werden, besitzen im wesentlichen eine Phasenverschiebung von 90° untereinander infolge einer Phasendifferenz zwischen dem Schleifer 30 und dem Schleifer 35. Die Sinuswellenform 50 und 52 dienen kombiniert zum Antrieb oder zur Ansteuerung der nicht gezeigten Schreiberfeder in einer solchen Weise, daß das bei 54 gezeigte elliptische Muster aufgezeichnet wird, welches allgemein als* eine Lissajous-Figur bekannt ist. Eine elliptische Figur wird gegenüber einer Kreisfigur bevorzugt, um auf diese Weise leichter die Fehler in dem Muster in Beziehung zu ihrer tatsächlichen Lage auf dem zylindrischen Gegenstand 10 zu setzen. Zu diesem Zweck ist die Phasenlage der Drehung zwischen den Schleifern 33 und 35 gegeneinander versetzt, um die beiden elektrischen Ausgangssignale mit asynchroner Phase zu erzeugen. Der Schleifer 45 des linearen Potentiometers 44 verbleibt während der Drehung des zylindrischen Körpers 10 stationär und liefert eine konstante ausgangsseitige Gleichspannung an die Summierverstärker 32, 36, welche die Lage der elliptischen Figur 50 auf dem X-Y-Blattschreiber 40 bestimmt.

Hs ist ersichtlich, daß die Fehlersignale 46', 48' von der Torschaltung 30 der Sinuswellenform 52 und der Ausgangsspannung 56 durch den Summierverstärker 32 zugefügt werden. Das kombinierte Ausgangssignal dieses Verstärkers wird an einem Anschluß 42 dem Antriebsmechanismus des X-X-Schreibers für die X-Achse zugeführt.

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Die Fehler werden von dem Schreiber als sichtbare Impulse oder Verzerrungen 46" und 48" aufgezeichnet und können leicht in eine Beziehung zu dem ursprünglichen Anfangspunkt der Drehung des Gegenstandes 10 gesetzt werden. Für die Zwecke der Darstellung ist hier der Anfangs- oder Ausgangspunkt für die Drehung des Gegenstandes 10 bei der Markierung für 0 gezeigt. Die Lage der Fehler längs der gekrümmten Oberfläche des Körpers 10 relativ zum Anfangspunkt der Drehung sind für das Bedienungspersonal der Prüfeinrichtung mit einem einzigen Blick ersichtlich. Es ist nicht mehr erforderlich, daß das Bedienungspersonal eine Vielzahl von linearen geschriebenen Linien in Beziehung zu einer zylindrischen Oberfläche setzt, um die Lage der Fehler längs dieser Oberfläche zu ermitteln. Es ist auch ersichtlich, daß die elliptische Figur54 einen vollständigen Umlauf oder eine vollständige Abtastung um den Gegenstand 10 in einer einzigen X-Y-Ebene ohne Änderung der Z-Koordinate darstellt.

Nach einem vollständigen Umlauf des Gegenstandes 10 wird auf den Wandler 16 ein Indexsignal übermittelt zur Verschiebung um eine Strecke A längs der longitudinalen Z-Achse in die Stellung, welche bei l6^f mit gestrichelten Linien dargestellt ist. Während dieser -■ Verschiebungsbewegung wird der Wandler festgelegt zur Aufrechterhaltung eines gleichförmigen Abstandes S von der gekrümmten Oberfläche des Körpers 10. Mit der Translationsbewegung des Wandlers 16 bewegt sich der Schleifer 45 des linearen Potentiometers 44 und liefert eine neue ausgangsseitige Spannung, welche durch die gestrichelte Linie 56' angedeutet ist.

Der Gegenstand 10 wird erneut um seine longitudinal S-Achse gedreht, wobei der Wandler 16* in einer gleichen Abstandsläge bezüglich der gekrümmten Oberfläche verbleibt und eine vollständige Abtastung um den Umfang des Gegenstandes 10 längs des gestrichelt gezeichneten Abtastweges 58 vornimmt.

Die Auswirkung der Änderung der ausgangsseitigen Gleiehspannung vom linearen Potentiometer 44 besteht in einer Verschiebung des· elliptischen Figur nach unten und nach rechts in die Stellung_s

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welche mit 5*1' bezeichnet ist. Auch jetzt werden jegliche Fehler längs einer Abtastlinie 58 als örtliche Impulse oder Verzerrungen längs der elliptischen Figur 5^ * angezeigt. Die Verschiebung der elliptischen Figur entlang der longitudinalen X-Achse als eine direkte Funktion der Stellung des Wandlers ergibt den quasi isometrischen Effekt, wobei der Prüfende schnell die genaue Lage eines Fehlers längs einer zylindrischen Oberfläche des Gegenstandes IO durch einen einfachen Blick auf die Abbildungsfläche des X-Y-Sehreibers feststellen kann. Es ist ersichtlich, daß der Wandler l6 schrittweise über die gesamte longitudinale Z-Achse des Gegenstandes 10 nacheinander geführt werden kann und sich dabei weitere untereinander versetzte elliptische Figuren ergeben· Eine weitere solche Figur ist bei 5¹*" auf der Abbildungsfläche des X-Y-Schreibers oder Aufzeichnungsgerätes gezeigt.

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Claims

Patentansprüche

Ultraschall-Untersuchungssystem zur Wiedergabe und Anzeige eines quasi isometrischen Musters von Fehlern, die in einem Gegenstand mit kreisförmigem Querschnitt auftreten, dadurch gekennzeichnet, daß das System umfaßt:

Einrichtungen (12, 14) zur Drehung des Gegenstandes (10) um seine longitudinale Z-Achse,

Wandlereinrichtungen (l6) zum Senden und Empfang eines Ultraschallsignals, wobei der Wandler (16) auf einem Weg entlang der longitudinalen Achse des Gegenstandes (10) und in einer festen Abstandslage zur gekrümmten Oberfläche des Gegenstandes verschiebbar ist,

Einrichtungen (24, 26, 28) zur elektrischen Anregung des Wandlers (16) zum Senden eines Ultraschallsignals, Diskriminatoreinrichtungen (30) zur Aussonderung oder Unterdrückung der vom Wandler (16) empfangenen elektrischen Impulse, welche Echosignale von einer normalen gekrümmten Oberfläche des Gegenstandes darstellen und zum Durchlassen nur derjenigen elektrischen Impulse, welche Echosignale von Fehlerstellen im Innern des Gegenstandes entsprechen,

eine Anzeige- oder Wiedergabeeinrichtung (40) zur Umwandlung zweier elektrischer Eingangssignale in ein sichtbares Muster auf einer zweidimensionalen Ebene,

Steuereinrichtungen (31, 34) zur Erzeugung zweier elektrischer Ausgangssignale mit asynchroner Phasenlage als Eingangssignale für die Anzeigeeinrichtung (40) zur Aufzeichnung einer Lissajous-Figur als Funktion der Drehung des Körpers (10), Indexeinrichtungen (44) zur Erzeugung einer Gleichspannung, welche als Funktion der Stellung des Wandlers (16) entlang der longitudinalen Achse des Gegenstandes (10) variabel ist, und

eine Einrichtung (32) zur Zuführung der Signale von der Diskriminatoreinrichtung (30) und der Indexeinrichtung (44) zur Anzeigeeinrichtung (40) in einer solchen Weise, daß die Fehler in dem Gegenstand (10) als örtliche Impulsverzerrungen längs

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der Lissajous-Figur darstellbar sind und Änderungen der Stellung des Wandlers (16) längs der longitudinalen Achse durch Verschiebungen in der Lage der Lissajous-Figuren dargestellt sind.
2. Ultraschall-Untersuchungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung umfaßt:

eine Quelle (V_Q) für eine Gleichspannung,

ein erstes Potentiometer (31), welches Über die Gleichspannungsquelle geschaltet und zur Drehung mit der Drehung des Gegenstandes (10) so gekoppelt ist, daß die ausgangsseitige Wellenform vom Schleifer (33) des Potentiometers (31) bei Drehung des Gegenstandes angenähert gleich einer sinusförmigen Welle ist,

ein zweites über die Gleichspannungsquelle geschaltetes Potentiometer (3¹O* das zur Drehung mit der Drehung des Gegenstandes so gekoppelt ist, daß die ausgangsseitige Spannungswellenform vom Schleifer (35) des zweiten Potentiometers bei Drehung des Körpers ebenfalls angenähert eine sinusförmige Welle ist, und

Einrichtungen zur Verschiebung der Phasenlage zwischen den ausgangsseitigen Spannungssignalen von dem ersten und zweiten Potentiometer.
3. Ultraschall-Untersuchungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Indexeinrichtung ein .drittes Potentiometer (44) enthält, welches über die Gleichspannungsquelle (Vq) geschaltet und zu einer Bewegung mit der Bewegung des Wandlers (16) auf einem Wege längs der Längsachse (Z) des Gegenstandes (10) so gekoppelt ist, daß die ausgangsseitige Wellenform vom Schleifer (45) des dritten Potentiometers mit der Stellung des Wandlers längs der Achse des Gegenstandes variabel ist.

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•Ultraschall-Untersuchungssystem nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur elektrischen Anregung des Wandlers (16) einen Verstärker (24) enthält, der zum Senden und Empfang von Signalen von dem Wandler (16) und zum Empfang von Signalimpulsen von einem Impulsgenerator (26) eingerichtet ist, wobei die Frequenz des letzteren gesteuert ist durch einen mit dem Impulsgenerator verbundenen Frequenzgenerator (28),

und die Diskriminatoreinrichtung eine Torkreisschaltung (30) zur Aufnahme von Signalimpulsen vom Verstärker (2¹O enthält, wobei diese Torkreisschaltung (30) ebenfalls durch den Frequen"zgenerator (28) steuerbar ist, welcher als Taktgeber für den Impulsgenerator (26) und die Torkreisschaltung (30) dient.

Ultraschall-Untersuchungssystem nach Anspruch ¹I, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung enthält:
eine Gleichspannungsquelle (V_Q),

ein über die Gleichspannungsquelle geschaltetes erstes Potentiometer (31)> das zur Drehung mit der Drehung des Gegenstandes (10) so gekoppelt ist, daß die ausgangsseitige Wellenform von dem Schleifer (33) des Potentiometers bei Drehung des Körpers angenähert eine sinusförmige Wellenform ist, ein zweites über die Gleichspannungsquelle (V_Q) geschaltetes Potentiometer (34), welches zur Drehung mit der Drehung des Gegenstandes so gekoppelt ist, daß die ausgangsseitige Wellenform vom Schleifer (35) des zweiten Potentiometers bei Drehung des Gegenstandes ebenfalls angenähert eine sinusförmige Welle ist, und

eine Einrichtung zur Einstellung einer Phasenverschiebung zwischen den ausgangsseitigen Spannungssignalen vom ersten und zweiten Potentiometer,

und die Indexeinrichtung ein drittes Potentiometer (44) ent- , hält, welches über die Gleichspannungsquelle (V_Q) geschaltet und zu einer Bewegung mit der Bewegung des Wandlers (16) längs eines Weges entlang der longitudinalen Achse des zylindrischen Gegenstandes so gekoppelt ist, daß die AusgangsSpannung vom

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Schleifer (45) des dritten Potentiometers sich mit der Stellung des Wandlers entlang der Achse des Gegenstandes ändert.

Ultraschall-Untersuchungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich das visuelle Muster oder die abgebildete Figur der Anzeigeeinrichtung (40) längs einer horizontalen X-Achse als Punktion eines der beiden elektrischen Eingangssignale und längs einer vertikalen Ϊ-Achse als Punktion des anderen der beiden elektrischen Eingangssignale ändert und Signale von der Diskriminatoreinrichtung (30) und der Indexeinrichtung (44) und die sinusförmige Welle von einem der Potentiometer (31, 34) der Steuereinrichtung durch einen Summierverstärker (32) addiert werden zur Erzeugung eines der Eingangssignale für die Anzeigeeinrichtung, wobei das Signal von der Indexeinrichtung (44) ebenfalls zur sinusförmigen Wellenform vom anderen Potentiometer der Steuereinrichtung durch einen zweiten Summierverstärker (36) zugefügt ist zur Erzeugung des anderen Eingangssignals für die Anzeigeeinrichtung.

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