DE2617779C2 - Perkussionsinstrument für Diagnose- und Prüfzwecke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Perkussionsinstrument nach dem Oberbegriff des einzigen Anspruchs wie es aus der DE-AS 10 45 045, DE-PS 305 865 oder DE-PS 41 43 340 bekannt ist Durch die pulsförmige Anregung werden die zu untersuchenden Körper in Eigenschwingungen versetzt. Das Schwingverhalten gibt Aufschluß über etwaige vorliegende Schäden, z. B. die Feststellung von Rissen, Einschlüssen oder Sprüngen bei Gläsern, Fliesen, Keramikplatten, Blechkonstruktionen u. ä. oder in der Medizin die Lockerungsgradmessung von Zähnen.

Hieraus ist jedoch nur die reproduzierbare Anregung zu Eigenschwingungen mittels Perkussionsinstrumenten bekannt. Die Beurteilung des Eigenschwingverhaltens erfolgt subjektiv durch Abhören der durch die Perkussion erzeugten Schallschwingungen. Solche subjektiven Beurteilungen sind unsicher und variieren stark von Prüfer zu Prüfer.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Instrument zu schaffen, das nicht nur eine reproduzierbare Anregung sondern auch eine objektive Auswertung des Eigenschwingverhaltens ermöglicht.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch ein Perkussionsinstrument nach dem Patentanspruch gelöst.

Das Instrument bewirkt, daß das Eigenschwingverhalten der Körper stets auf die gleiche Weise angeregt wird. Dadurch läßt sich die Auswertbarkeit der auftretenden Körperschallsignale objektivieren und die Prüfsicherheit erhöhen.

Im folgenden wird das Prinzip des Instruments an Hand der Abb. 1 erläutert. Der metallische Stößel 1 ist in axialer Richtung beweglich. Wenn die Spule 2 Strom führt wird er magnetisch hin zum Anschlag 3 angezogen. Die Feder 4 wird dabei zwischen der Federunterplatte 5 und dem Stellring 6 gespannt Die Teile 3, 5 und 6 können verstellt werden, um die gewünschte Federspannung zu erreichen. Der Anschlag 3 und der Stößel t bestehen aus weichmagnetischem Werkstoff; zusammen mit dem Eisenmantel 17 um die Spule 2 dienen sie zur Konzentrierung des Magnetfeldes.

Nach Abschalten des Stroms in der Spule 2 durch die Ansteuerelektronik 7 wird der Stößel 1 durch die gespannte Feder 4 beschleunigt bewegt Nach vollständiger Entspannung der Feder löst sich der Stößel mit seinem Teil 6 von der Feder 4. Bei horizontaler Lage des Instruments fliegt der Stößel frei in den Lagern 8 und 9. Diese Lager sind so ausgeführt, daß die auf den Stößel ausgeübten Reibungskräfte vernachlässigbar gering sind. Daher fliegt der Stößel 1 horizontal mit konstanter Geschwindigkeit. Er tritt bei der öffnung 10 des Gehäuses U aus und kann auf einen Gegenstand auftreffen, der sich in geringer Entfernung vor der öffnung 10 ohne Berührung mit dem Instrumentengehäuse 11 befindet Die Berührung mit den in Frage kommenden schwingfähigen Prüfkörpern erfolgt als kurzzeitiger, mehr oder weniger elastischer Stoß, durch den der Stößel wieder zurückgeworfen wird. Wenn sich kein Gegenstand innerhalb des freien Flugbereichs befindet, prallt der Stößel gegen den Anschlag 12 und wird von dort zurückgeworfen. Gegen Ende der Rückflugbewegung des Stößels 1 erhält die Spule 2 durch die Steuerelektronik 7 einen Strom; durch das dadurch entstehende Magnetfeld wird der Stößel 1 wieder in seine definierte Ausgangslage zurückgeholt und die Feder 4 erneut gespannt. Die Teile 13 und 14 sind weiche Dämpfungsringe, die das Aufschlaggeräusch des Stößels herabsetzen. Der vorderste Teil 16 des Stößels 1 kann ausgetauscht werden, z. B. zur Anpassung an verschiedene Prüfkörper, zu Reinigungs- oder Desinfektionszwecken oder bei Verschleiß.

Die Steuerelektronik 7 erzeugt Rechteckpulse. Die Dauer des Spannungszustandes Null wird im wesentlichen durch die freie Flugzeit des Stößels, die Zeit für die Federentspannung und die Aufprallzeit auf das Hindernis bestimmt. Die Dauer der Stromführung der Spule 2 muß mindestens zum Spannen der Feder 4 ausreichen; darüber hinaus ist sie frei wählbar. Die Steuerelektronik kann auch auf manuell auszulösende Einzelpulse umgeschaltet werden.

In einer zweiten Ausführung ist im Stößel 1 ein handelsüblicher Miniatur-Beschleunigungsaufnehmer untergebracht, der die beim Stoßvorgang auftretenden Beschleunigungssignale mißt und über die Kabelzuführung 15 zur Auswertung nach außen führt. Bei dieser Ausführung ist das Beschleunigungsaufnehmerkabel zwischen der Federunterplatte 5 und der Lagerhalterung 18 spiralförmig so angebracht, daß der freie Flug des Stößels nicht behindert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Perkussionsinstrument für Diagnose- und Prüfzwecke, das mit einem magnetischen, beweglichen Stößei vom Prüfkörperabstand unabhängige, definierte und gleichbleibende mechanische Stoßimpulse wahlweise einzeln oder periodisch erzeugt, in dem der Stößel durch Ein- und Abschalten eines Magnetfeldes eine Spiralfeder definiert spannt und diese nach Abschalten des Magnetfeldes ilen Stößel beschleunigt und frei auf einen Prüfkörper zubewegt, mit einer Vorrichtung zur Erfassung der Beschleunigungs- und Stoßkräfte, dadurch gekennzeichnet, daß im Stößel zum Messen der bei jeder Stößelbewegung auftretenden Beschleunigungskräfte ein an sich bekannter Miniaturbeschleunigungsnehmer angeordnet ist, der mit einem biegeschlaff ausgebildeten mit einer Aufwickelvorrichtung zusammenwirkenden elektrischen Kabel versehen ist