DE2616572A1 - Vorrichtung zur ultraschallpruefung - Google Patents

Vorrichtung zur ultraschallpruefung

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DE2616572A1
DE2616572A1 DE19762616572 DE2616572A DE2616572A1 DE 2616572 A1 DE2616572 A1 DE 2616572A1 DE 19762616572 DE19762616572 DE 19762616572 DE 2616572 A DE2616572 A DE 2616572A DE 2616572 A1 DE2616572 A1 DE 2616572A1
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Sven Erik Dipl Ing Iversen
Svend Aage Dipl Ing Lund
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Description

Akadcnnet for de teVniske Videnskaher, Svejsecontrnlen, Dänemark , 3^5 Park Alle', 2600 Glostrup .
Vorrichtung zur Ultraschallprüfung Priorität der dänischen Anmeldung 1M5/75 vom 15· April 1975
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lokalisieren von Inhomogenitäten im Inneren sonst homogener Körper, die eine im wesentlichen plane oder schwach gekrümmte Oberfläche haben, durch Ultraschallprüfung nach dem Tmpulsi aufzeit-Verfahren unter Anwendung einer Ultraschal Ivorri chtinig mit wenigstens einem Früfkopf, der in einer zweidimensionalen Bewegung ungehindert über die Oberfläche des Prüflings hinweggeführt und gleichzeitig um eine rechtwinklig zur Ebene der Oberfläche verlaufende Achse gedreht werden kann.
Zur Ultraschallprüfling findet gewöhnlich eine Ultra.schal 1 vorrichtung mit einer eingebauten Kathodenstrahlröhre Anwendung, auf deren Bildschirm Markierungen der reflektierten Ultraschallimpulse erzeugt werden, die in Form von.durch Inhomogenitäten im Inneren der Prüflinge bewirkten Echos empfangen werden. Diese Markierungen bestehen gewöhnlich aus lotrechten Strichen, deren Höhe der Amplitude der reflektierten Ultraschallimpulse proportional ist und deren waagerechterAbstand zu einem festen Nullpunkt der Gesamtlaufzeit der zugeordneten Ultraschallimpulse proportional ist, d.h. dem sogenannten A-BiId.
Bei einer gewöhnlichen manuellen Ultraschallprüfung führt der Prüfer den Prüfkopf in einer zweidimensionalen Bewegung über die Oberfläche des Prüflings hinweg und dreht ihn gleichzeitig in verschiedenen Richtungen, um nach Echos von eventuellen Inhomogenitäten im Inneren des Prüflings zu suchen. Wenn eine Echomarkierung auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre erscheint, muss der Prüfer dann die gefundene Fehlerstelle eingehender untersuchen und lokalisieren. Dies erfolgt primär dadurch, dass der Prüfer den Prüfkopf verschiebt und dreht, bis die auf dem Bildschirm erscheinende Echomarkierung ihre maximale Höhe erreicht
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hat. Danach wird die Echohöhe, die über die Art und die Grosse der Fehlerstelle Auskunft gibt, und der Echoabstand notiert, der die Grundlage für die genaue Berechnung der Position der Fehlerstelle im Prüfling bildet.
Bei Prüfungen von Gegenständen mit grösseren Dimensionen stellt dies eire ausserordentlich hohe Aufmerksamkeit erforderndes und ermüdendes Verfahren dar, weil der Prüfer ständig seine Aufmerksamkeit sowohl auf die Verfolgung der Bewegung des Prüfkopfes in bezug auf den Prüfling als auch auf die Beobachtung des sich ständig wechselnden Schirmbildes am Ultraschallgerät richten muss. Wegen der ständig erforderlichen Beobachtung der Prüfkopfbewegung und des Schirmbildes können Fehlerstellen entweder übersehen oder nicht mit der erforderlichen Genauigkeit lokalisiert werden.
Um diese Wachteile zu beheben, ist u.a. versucht worden, mechanisierte Ultraschall-Prüfungsverfahren mit automatischer Führung des Prüfkopfes und automatischer Ausschreibung oder Aufzeichnung der registrierten Echoimpulse zu entwickeln. Derartige Systeme funktionieren an sich zufriedenstellend, aber sind sie überaus kostspielig und können teilweise nur unter Labor- oder Werkstattverhältnissen und zur Prüfung völlig gleichartiger Prüflinge benutzt werden. Für eine fest montierte Anordnung und für die Prüfung sehr unterschiedlicher Prüflinge, was das weitaus grosste Anwendungsgebiet für die Ultraschallprüfung darstellt, lassen sich die mechanisierten Systeme normalerweise nicht verwenden.
In den DT-OS 23 12 204-.5 und 24- 4-1 768.J ist ferner vorgeschlagen worden, eine visuelle Anzeige an der Prüfstelle selbst zu erstellen, und zwar dadurch, dass man eine Reihe punktförmiger, am Prüfkopf befestigter Leuchtdioden anwendet und die Lichtemission von einer einzelnen oder von einer Reihe dieser Leuchtdioden die Amplitude eines reflektierten Ultraschallimpulses darstellen lässt. Derartige Systeme funktionieren an sich auch zufriedenstellend, und zwar auch im Falle fest montierter Anordnungen, aber sie haben sich ebenfalls als zu kostspielig erwiesen, um bei gewöhnlichen β 0 9 8 <U / 1 0 *U
Ultraschallprüfungen in der Praxis allgemeine Anwendung zu finden, da sich gezeigt hat, dass die Herste.! lungskosten für die Leuchtdiodensysteme und die zugehörigen elektronischen Steuerschaltungen allein so hoch sind, dass sie von der gleichen Grössenordnung sind wie die Kosten für eine komplette herkömmliche Ultraschall-Prüfausrüstung.
Schliesslich ist u.a. in den Beschreibungen zu den USA-Patenten Nr. 2 636 059 und 3 #13 926 vorgeschlagen worden, Ultrasehallvorri chtungen mit einer akustischen oder visuellen Alarineinrichtung zu versehen, die den Prüfer warnt, wenn Echo.inipulse empfangen werden, die über oder unter vorgegebenen Grenzwerten liegen. Derartige Einrichtungen nehmen dem Prüfer jedoch nicht die oben erwähnte ,Aufmerksamkeit erfordernde und ermüdende Arbeit ab, die mit der genauen Bestimmung der Position, Art und Grosse der gefundenen Fehlerstellen verbunden ist.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine Vorrichtung zur Ultraschallprüfung anzugeben, die ebenfalls universell anwendbar ist und es dem Prüfer abnimmt, dauernd die Echomarkierungen auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre der Vorrichtung zu beobachten, die aber eine sicherere und genauere Prüfung ermöglicht und sich für einen Bruchteil der Kosten herstellen lässt, die mit der Herstellung der bisher bekannten Systeme entsprechender Art verbunden sind.
Dies wird der Erfindung gemäss durch Anwendung eines Winkelprüfkopfes erreicht, der kurzdauernde Ultraschallimpulse aussendet und empfängt, und zwar in Richtungen, die einen im voraus festgelegten, von 90° verschiedenen Winkel mit der Oberfläche des Prüflings bilden, und dass die Ultrascliallvorrich.-tung durch eine Steuerschaltung an einen akustischen Signalgeber angeschaltet und so eingerichtet ist, dass bei Empfang eines reflektierten Ultraschallimpulses ein hörbares Tonsignal erzeugt wird, dessen Intensität, Frequenz und/oder Dauer sich, mit der Amplitude des reflektierten Ultraschallimpulses kontinuierlich variiert.
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Hierdurch wird erzielt, dass der Prüfer seine Aufmerksamkeit ganz darauf konzentrieren kann, die eigentliche Prüfstelle zu betrachten, ohne dauernd auch das strändig wechselnde Bild auf dem Bi !(!schirm der Kathodenstrahlröhre der Ultraschallvorrichtung beobachten zu »nüssen. Die Arbeit wird hierdurch weit weniger ermüdend und deshalb wesentlich sicherer als bei den bisher bekannten Vorrichtungen mit Kathodenstrahlröhre. Da das menschliche Ohr ansserdem selbst ganz kleinen Variationen eines höx'baren Tonsignals gegenüber, insbesondere Variationen der Frequenz dieses Signals gegenüber, äusserst empfindlich ist, kann die Prüfung gleichzeitig mit Bezug auf die Feststellung aller vorkommenden Fehlerstellenechos sicherer und mit Bezug auf die Lokalisierung derjenigen Position, bei der eine Fehlerstelle im Inneren des Prüflings maximale Reflexion der Ultraschallimpulse bewirkt, genauer als-bisher gemacht werden. Schliesslich lässt sich ein akustischer Signalgeber mit der zugehörigen Steuerschaltung für einen relativ geringen Preis herstellen, so dass die Vorrichtung wesentlich preiswerter wird als die bisher bekannten Vorrichtungen entsprechender Art.
Eine besonders zweckmässige Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich in fester Verbindung mit dem Winkelprüfkopf ein Halter montiert ist, in dem ein in Richtung der Oberfläche des Prüflings zeigendes Anzeigeelement angebracht ist, welches in bezug auf den Halter so beweglich ist, dass es sich längs einer geraden Linie verschieben lässt, die der Projektion des Schallweges auf der Oberfläche des Prüflings parallel ist, und dass das Anzeigeelement auf in bekannter Weise durch einen Positionsaufnehmer, Umschaltmittel und Steuerschaltungen so mit dem Ultraschallgerät und dem akustischen Signalgeber verbunden ist, dass ein hörbares Tonsignal, dessen Intensität, Frequenz und/oder Dauer mit der Amplitude des reflektierten Ultraschallimpulses kontinuierlich variiert, bei in einer gegebenen Stellung befindlichen Umsehaltmitteln erzeugt wird, wenn, und nur wenn sich das Anzeigeelement in einem Abstand vom Schallaussendepunkt des Prüfkopfes befindet, der in einem gegebenen Verhältnis zur Gesamtlaufzeit eines reflektierten
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Ult.r;]i?<"hnll;i'iipu1sGS im Prüfling a tent.
Hierdurch wird zusätzlich eine wesentliche Erleichterung und höhere Präzision bei der Lokalisierung der genauen Position erreicht, an der eine Fehlerstelle im Inneren des Prüflings nnximale Reflexion der Ultraschalli.mpulse bewirkt. T)a die f!c;-;ai.'itlauf zeit der Ultraschall] mpulse dem Abstand zwischen dem Schallaussendepunkt des Prüfkopfes und der Reflexionsatelle im Inneren des Prüflings direkt proportional ist, kann der Prüfer durch ein geeignet gewähltes ProportionaIitastverhältnis und durch an der genannten Stellung befindliche Umschaltniittel lediglich durch Einstellung des Anzeigeelements nach dem erzeugten Tonsignal, ohne den Bildschirm der Kathodenstrahlröhre ablesen und ohne .irgendwelche geometrischen Berechnungen vornehmen zu irüs^en, direkt denjenigen Punkt auf der Oberfläche des Prüflings ablesen und abzeichnen, der die Projektion der gesuchten Hef lexi onsstelle auf die Oberfläche des Prüflings darstellt.
Schliessl :i ch ist eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass sie ausser aus dem Winke!prüfkopf und dem an diesem montierten Halter mit dem Anzeigeelement und dem Posi.tionsaufnehmer sowie aus dem akustischen Signalgeber und Unischaltmitteln lediglich aus einer gewöhnlichen Sendeschaltung und Empfängerschaltung für elektrische Impulse zum.und vom Prüfkopf sowie zwei Steuerschaltungen zum Aktivieren des akustischen Signalgebers besteht, welche vier Schaltungen zweckrnässigerwei se zu einer einzigen integrierten und vorzugsweise batteriebetriebenen Einheit zusammengebaut sein können.
Hierdurch wird eine transportable Miniatur-Ultraschallvorrichtung im Taschenformat erreicht, die der Prüfer leicht tragen kann und die sich unter stark variierenden Umständen anwenden lässt, und zwar auch an solchen Stellen, wo die Benutzung einer normalen Ultraschallvorrichtung mit Schwierig-
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Gelten verbunden wäre. Ansüerdem ist die ,Vorri chtung ganz erheblich billiger als die bekannten Vorrichtungen, die die An-V1-UHfUiMg einer Kathodenstrahlröhre mit zugehörigen kostspieligen Si-cm i.-schaltungen orfordern.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die schoinatische Zeichnung näher erklärt. Ks zeigen
Fig. 1 schemata sch und teilweise in perspektivischer Darstellung eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung und das Prinzip ihrer Amvenuung bei einer Ultraschallprüfung,
Fig. 2 schematisch und teilweise in perspektivischer Darstellung eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung und das Prinzip ihrer Anwendung bei einer Ultraschallprüfung» und
Fig. 3 scheinatisch eine Ausführungsform einer transportablen Miniatur-Ultraschallvorrichtung im Taschenformat mit Ultraschall-Prüfkopf, Halter und Anzeigeelement,in Seitenansicht.
In Fig. 1 ist ein Prüfling 1 mit einer inneren Inhomogenität 2 wiedergegeben, die eine Reflexionsstelle für Ultraschallimpulne darstellt. Diese Impulse v/erden erzeugt mit Hilfe eines gewöhnlichen Ultraschallgerätes 13 mit Kathodenstrahlröhre durch einen auf der planen oder im wesentlichen planen Oberfläche 3' rles Prüflings angebrachten Ultraschall-Prüfkopf 4, der derart aufgebaut ist, die Impulse in einer Richtung auszusenden und zu empfangen, die mit der Oberfläche des Prüflings einen von 90 verschiedenen Winkel 6 bilden. Die vom Prüfkopf empfangenen Echosignale v/erden zum Ultraschallgerät 13 zurückgeleitet und zusammen mit dem ausgesendeten Ultraschallimpuls auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre dargestellt. Die elektrischen Signale, die den empfangenen Echoimpulsen entsprechen, werden auch einer elektronischen Steuerschaltung 14 zugeführt, die einen akustischen Signalgeber 15 in einer solchen Vfeise steuert, dass beim Empfang eines reflektierten Ultraschal Iirnpulses ein hörbares Tonsignal erzeugt wird, dessen In-
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tensitä't, Frequenz und/oder Dauer von der Amplitude, d.h. der Intensität des reflektierten Ultraschallimpulses abhängig ist.
Dje Vorrichtung wird nox'malerweise so angewendet, dass der Prüfer den Prüf kopf 4 in einer /,weidiivensionalen Bewegung über die Oberfläche 3 ^es Prüflings hinwegführt und ihn gleichzeitig in verschiedene Richtungen dreht, um nach Echos von eventuellen Inhomogenitäten'im Inneren dos Prüflings zu suchen. Falls und wenn der Signalgeber 15 ein hörbares Tonsignal abgibt, muss der Prüfer anschliessend die entdeckte Fehlerstelle näher untersuchen und lokalisieren. Dies erfolgt dadurch, dass er den Prüfkopf 4 so lange verschiebt und dreht, bis das hörbare Tonsignal angibt, dass die Amplitude der reflektierton Ultraschallirapulse ihren grösstmöglichen Wert erreicht hat, d.h. bis die Fehlerstelle in bezug auf den kegelförmigen .Schallstrahl, der vom Prüfkopf ausgesendet wird, genau zentriert ist. An Hand des Charakters des Tonsignals kann der Prüfer die Art und Grosse der Fehlerstelle beurteilen, und aus dem Winkel 6, der Richtung des Prüfkopfes auf der Oberfläche des Prüflings, der Schallgeschwindigkeit im Material des Prüflings sowie der Ablenkgeschwindigkeit und. dem waagerechten Abstand zwischen Startecho und Fehlerecho auf dem Bildschirm des Ultraschallgerätes kann der Prüfer dann die genaue Position der Fehlerstelle 2 im Prüfling 1 errechnen und aufzeichnen.
Es wird oft zweckmässig sein, als akustischen Signalgeber einen Kopfhörer zu benutzen, den der Prüfer bei der Ausführung der Prüfung tragen kann.
Die Abhängigkeit des verwendeten Tonsignals von der Amplitude der reflektierten Ultraschallimpulse lässt sich je nach den gegebenen Umständen auf verschiedene Weise gestalten. Die Lautstärke selbst kann z.B. der Echoamplitude direkt proportional gemacht werden, oder das Tonsignal kann in kurzzeitige Tonsignale aufgeteilt werden, deren Dauer der Echoamplitude proportional gemacht wird. Besonders zweckmässig lässt sich als Tonsignal ein Signal verwenden, dessen Frequenz proportional
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zur Echoainplitude variiert, weil das ,menschliche Ohr selbst j^anz kleinen Änderungen der Tonhöhe gegenüber besonders empfindlich zu sein scheint.
In Fig. 2 ist eine /,weite Ausführungsform der erfindungsgetnässen Vorrichtung wi edergegeben. Diese Vorrichtung entspricht in ihrer Einrichtung und Funktion der oben in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Vorrichtung, nur ist in fester Verbindung mit dem FYüfkopf 4 ein Halter 11 hinzugefügt, in welchem ein auf die Oberfläche 3 des Prüflings gerichtetes Anzeigeelenent 7 in der Form einer '/eigerspi.tze oder eines ähnlichen Elements angebracht ist, das in bezug auf den Halter 11 so beweglich ist, dn.ss es sich längs einer geraden Linie verschieben lässt, die der Projektion 9 des Schallweges 5 auf die Oberfläche 3 des Prüflings parallel ist.
VJenn das Anzeigeelement 7 längs des Halters 11 verschoben wird, wird sein jeweiliger Abstand vom Schallaussendepunkt 10 des Prüfkopfes von einem gewöhnlichen Positionsdetektor 12, 7..B. in Form des Schiebers an einem Schiebewiderstand, festgestellt.
Der Posi irionsaufnclin-er 12 ist durch eine elektronische Steuerschaltung 17 teils mit dem Ultraschallgerät 13, und über Schaltmittel .1.6 mit dem akustischen Signalgeber 15 in einer solchen, im übrigen bekannten V.reise verbunden, dass, wenn sich der Schalter 16' in Fig. 2 in seiner unteren Stellung befindet, ein hörbares Tonsignal erzeugt wird, dessen Intensität, Frequenz und/oder Dauer von der Amplitude des reflektierten Ultraschallimpulses abhängig ist, wenn, und nur wenn sich das Anzeigeelement 7 in einem Abstand vom Schallaussendepunkt 10 des Prüfkopfes befindet, der zur gesamten Laufzeit eines reflektierten Schallimpulses im Prüfling 1 in einem gegebenen Verhältnis steht.
Die Laufzeit eines UItrascha11impulses ist dem Abstand zwischen dem Schallaussendepunkt 10 und der Reflexions stelle 2 proportional, und wenn der Proportionalitätsfaktor zwischen der
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Laufzeit und dem Abstand vom Scha 1.1 ausscndopunkt 10 'zum Anzeigeelement 7 auf .im übrigen bekannte Weis ο dom Winkel 6 und der Schallgeschwindigkeit im Material dos Prüflings entsprechend abgestimmt wird, kann zwcckmässigerweise erreicht werden, 'lass das Anzeigeelement 7, wenn es so eingestellt wird, dass das vom Signalgeber 15 abgegebene Tonsignal !''aximalo Amplitude der reflektierten Ultraschall^ mpul se anzeigt, gerade auf den Funkt Ö zeigt, der die Projektion der gebuchten Reflexionsstelle auf die Oberfläche 3 dos Prüflings darstellt.
Die Vorrichtung wird normalerweise genauso angevrendet, wie es oben in Verbindung mit Fig. 1 erläutert ist. Nachdem der Prüfkopf 4 dann mit in seiner :in Fig. 2 oberen Stellung befindlichem Schalter 16 mit Hilfe des Tonsignals vom akustischen Signalgeber .15 in bezug auf die Reflexionsstelle 2 genau plaziert und zentriert worden ist, schaltet der Prüfer mit Hilfe des Schalters 16 von der Steuerschaltung 14 auf die Steuerschaltung 17 um und bewegt daraufhin das Anzeigeelement 7 am Halter 11 entlang hin und her und sucht hierdurch die Stellung , in der das vom Signalgeber 15 abgegebene Tonsignal die maximale Amplitude der reflektierten Ultraschall i'/pulse anzeigt. Wenn dies erreicht ist, kann der Prüfer auf der Oberfläche des Prüflings direkt den Punkt 8 ablesen und aufzeichnen, der die Projektion derselben Roflexionsstelle auf die Oberfläche des Prüflings darstellt, ohne dass er geometrische Berechnungen .irgendwelcher Art vorzunehmen braucht.
F,s wird oft* zweckmässig sein, zuerst beim Zentrieren des eigentlichen Prüfkopfes 4 und später wieder beim Plazieren des Anzeigeelements 7 in bezug auf den Prüfkopf ein und denselben Typ Tonsignal zu benutzen, so dass der Prüfer bei der endgültigen Positionsbestimmung direkt dasselbe Tonsignal wiedererkennen kann, das einen Augenblick zuvor zum Zentrieren des Prüfkopfes benutzt wurde. Ks kann aber auch zweckmässig sein, zwei verschiedene Typen von Tonsignalen zu verwenden, um zu verhindern, dass der Prüfer irrtümlich diese beiden Einstellvorgänge miteinander verwechselt.
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y,s könnte auch zweckinässig sein, eine der vor!) Legenden Erfindung entsprechende Vorrichtung in Kombination mit einer der Vorrichtungen 7,um Registrieren dor Projektionsbildor innerer Inhomogenitäten anzimenden, die in don DT-OS 23 12 204.· 5 und 24 41 7^3.3 angegeben sind, so dass gleichzeitig mit der durch Tonsignale gest(;uertePTräzi.1Si onseinstol lung des Anzeigce-lementes 7 eine Registrierung entsprechender präziser Projoktionsbilder bei der Ultraschallprüfung gefundenen Inhomogen!täten im Inneren des Prüflings erfolgt.
Die orr-iu'lungögem/ii.-r.e Vori-i clitung liessc sich CTreckdienlich auf im übrigen bekannt,e V'oiso so einrichten, dass nur hörbare Tonsignale erzeugt werden, wenn reflektierte Ultraschalliiiipulse empfangen verden, deren Amplitude einen im voraus festgelegton Iv'ert übersteigt. Hierdurch kann die Ultraschallprüfung eines gegebenen Früflings darauf konzentriert v/erden, nur nach Fehlerstellen zu suchen, die eine solche Grosse besitzen, dass sie im vorliegenden Fall für wesentlich angesehen werden.
Fig. 3 veranschaulicht eine der vorliegenden Erfindung entsprechende Ultraschall vorrichtung, die als Kiniaturvorrichtung im Taschenformat ausgeführt ist. Ausser dem Ultraschall-Prüfkopf 4 "'id dem an diesem montierten Halter 11 mit dem Anzeigeelement 7 und dem Fositionsanfnehmer 12 sowie dem akustischen Signalgeber 15 und den Schaltmitteln 16 umfasst die Vorrichtung nur einen Sonder 18 für Ultraschallimpulse, einen Empfänger 19 für die Echoimpulse sowie die beiden elektronischen Steuerschaltungen 14a und 17a zum Aktivieren des akustischen Signalgebers 15· Die Teile 18, 19, 14a und 17a sind zweckmässigerweise zu einem integrierten Gerät 20 zusamtrengebaut, welches eventuell batteriebetrieben sein kann. Das Gerät 20 lässt sich ohne Schwierigkeiten so klein bauen, dass es bequem in der Tasche getragen werden kann, und da die Vorrichtung von einer externen Stromversorgung unabhängig sein kann, kann es unter fast allen Bedingungen zu Ultraschallprüfungen eingesetzt werden. Die Vorrichtung lässt sich ferner zu einem wesentlich niedrigeren Preis herstellen als die bekannten Ultraschallvorrichtungen, die eine Kathodenstrahlröhre mit den zugehörigen kostspieligen Steuerschaltungen enthalten. Dies wird dadurch ermöglicht,
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dass sowohl die Auskunft über die raximalen Amplituden der reflektierten Ultrascha] li"ipnlse als auch-die Auskunft über die Laufzeit der Ultraschallircpulse, die bei den bekannten Vorrichtungen auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre dargestellt v/erden, hier direkt vnit Hilfe der hörbaren Tonsignale vom ak sti-Rchen Signalgeber 15 gegeben v.erden. Falls erwünscht, kann das Gerät 20 und gegebenenfalls auch der Schalter 16 und der Signalgeber 15 mit dem Ultraschall-Prüfkopf 4 zusammengebaut werden, so dass die gesamte Prüfapparatur aus einem einzigen Teil besteht, Auch für die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform kann das in Fig. 3 veranschaulichte Verkleinerungnprinzip Anwendung finden.
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Claims (3)

  1. 261Gb7
    PatentanspüctTe
    Vorrichtung zum Lokalisieren von Inhomogenitäten (2) im nneren sonst homogener Körper, die eine im wesentlichen plane oder schwach gekrönte Oberfläche hai--en, durch Ultraschallprüfung nach dem Tmpulslauf zeit-Verehren unter Anwendung eir.er Ultraschall vorrichtung mit v.anigstens ο 5 nein Prüfkopf (4)j der in einer zweidimensional en Pev.egung ungehindert über die Oberfläche (3) des Prüflings hinweg ,"geführt und gleichzeitig υπ eine rechtwinklig zur Ebene der Oberfläche verlaufende Achse gedreht werden kann, dadurch ^ekennzeichjie^, dass der Prüf kopf ein Winkelprüfkopf (4) ist, der kurzdauernde Ultraschallirnpulse aussendet und empfängt, und zwar in Richtungen (5), die einen im voraus festgelegten, von 90° verschiedenen Winkel (6) mit der Oberfläche (3) des Prüflings bilden, und dass das Ultraschallgerät (13) durch eine Steuerschaltung (14) an einen akustischen Signalgeber (15) angeschaltet und so eingerichtet ist, dass bei Empfang eines reflektierten Ultraschallimpulses ein hörbares Tonsignal erzeugt wird, dessen Intensität, Frequenz und/oder Dauer mit der Amplitude des reflektierten Ultraschallimpulses kontinuierlich variiert.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in fester Verbindung mit dem Winkelprüfkopf (4) ein Halter (11) montiert ist, in dem ein in Richtung der Oberfläche (3) des Prüflings zeigendes Anzeigelement (7) angebracht ist, xvelches in bezug auf den Halter (11) so bexveglich ist, dass es sich längs einer geraden Linie verschieben lässt, die der Projektion (9) des Schallweges (5) auf die Oberfläche (3) des Prüflings parallel ist, und dass das Anzeigeelement (7) auf im übrigen bekannte Weise durch einen Positionsaufnehmer (12), Umschaltmittel (16) und Steuerschaltungen (17) so mit dem Ultraschallgerät (I3) und dem akustischen Signalgeber (15) verbunden ist, dass ein hörbares Tonsignal, dessen Intensität, Frequenz und/oder Bauer mit der Amplitude des reflektierten Ultraschallimpulses kontinuierlich vari-
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    :iort, lei in eii.er gegebenen Stellung befindlichen Umschalt-Miitteln (16) erzeugt wird, wenn, und nur wenn, sich das Anzeigeelement in eino:?i Abstaud vom Schall.'Ui:.;;3ondepunkt (10) des Profil opf es bof.indet, der in einem gegebonon Verhältnis zur Gesamtlauf/-ei t eines ιeflektjerten Ulti-aschalliinpulses im Prüfling (l) steht.
  3. 3. Transportable Miniatur-Ultraschallvorrichtung im Taschenformat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gej^ejinzei^chnet, dass sie auy.ser aus dem Winkelprüf kopf (4) und dem an diesem montierten Kolter (11) mit dem Anzeigeeiere nt (7) und dem Positionsaufnehmer (12) sowie aus dem akustischen Signalgeber (15) und Umsehaltmitteln (16) lediglich aus einer gewöhnlichen Sendeschaltung (1Ö) und Küpfängerschaltung (19) für elektrische Impulse zum und vom Prüfkopf (4) sowie zwei Steuerschaltungen (14a und 17a) zum Aktivieren des akustischen Signalgebers (15) besteht, welche vier Schaltungen z-.-.-eck.'ässigerweise zu einer einzigen integrierten und vorzugsweise batteriebetriebenen Einheit (20) zusammengebaut sein können.
    fi Π Q R /, i / 1 Ο R /,
    Leerseite
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