DE2632674A1 - Elektronische einrichtung zur taktweisen erfassung, aus- und bewertung von impulsen bei der zerstoerungsfreien ultraschall-werkstoffpruefung - Google Patents

Description

Meissner & Meissner

PATENTANWALTSBÜRO

BERLIN — MÜNCHEN

2 0 \? £ 0 /

PATENTANWÄLTE

DIPL-ING. W. MEISSNER (BLN) DIPL-ING. P. E. MEISSNER (MCHN) DIPL-ING. H.-J. PRESTING (BLN)

1 BERLIN 33, HERBERTSTR. 22

Ihr Zeichen Ihr Schreiben vom Unser Zeichen Berlin, den

Fall 11 802/Mjr/Hk ή6, Juli 1976

Mannesmann AG, Mannesmannufer 2, 4OOO Düsseldorf und Karl Deutsch Prüf- und Meßgerätebau, Otto-Baumann-Ring 101 5600 Wuppertal 1

"Elektronische Einrichtung zur taktweisen Erfassung, Aus- und Bewertung von Impulsen bei der zerstörungsfreien Ultraschall-Werkstoffprüfung"

Die Erfindung betrifft eine elektronische Prüfeinrichtung für die Erzeugung von Anregeimpulsen zur Ansteuerung von Ultraschall-Schwingern und für den Empfang, die Verarbeitung und Auswertung der von den Ultraschallschwingern abgegebenen Signaleo

Bekannte Einrichtungen dieser Art enthalten einen Generator, der über eine Steuerung die Sender für die Ultraschallschwinger zündet, eine Empfangseinheit mit laufzeitabhängiger Verstärkung für die von den Ultraschallschwingern abgegebenen Signale, eine Meßwerterfassungseinheit mit bezüglich Lage und Breite der Anzeigener-

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BORO MÖNCHEN:	TELEX:	TELEGRAMM:	TELEFON:	BANKKONTO:	POSTSCHECKKONTO:
8 MÖNCHEN 22	1-85644	INVENTION	BERLIN	BERLINER BANK AG.	W. MEISSNER, BLN-W
ST. ANNASTR. 11	INVEN d	BERLIN	030/885 60 37	BERLIN 31	122 82-109
TEL.: 089/2235 44			030/886 23 82	3635716000

Wartungsbereiche innerhalb der iinipfangstakte einstellbaren Auswertblenden und mit bezüglich der Ansprechschwellen und Grenzüberschreitungen von Laufzeiten und Signalamplituden einstellbaren Vergleichern,sowie eine der Meßwerterfassungseinheit nachgeschaltete Bewertungs-,einrichtung für die Auswertung der PrüiVerte. pur die Einstellung der gerätespezifischen Daten, wie zeitliche

.zünd Versche/Lbung des Empfangstak te s gegenüber den Sendeampuls, Lage und Breite der Anzeigenerwartungsbereiche, Ansprechschwellen für Grenzwertüberschreitungen von Laufzeiten und Ultraachall-Amplituden usw. sind Stellglieder innerhalb der Prüfelektronik bekannt, und zwar bei analoger Einstellung über Gleichspannungen wirkende Stellglieder und bei digitaler Einstellung Kodierschalter. Dabei ist für jede Stellgröße ein Stellglied erforderlich. Bei Vielkopfsystemen nit k Prüftakten und i Stellgrößen je Prüftakt ergibt das die Zahl von k χ i erforderlichen Stellgliedern. Durch diese Vielzahl der Bede/inungselemente ist nicht nur der technische Aufwand recht groß, sondern auch die V/ahrscheinlichkeit von Fehleinstellungen und der. Zeitaufwand zum Einstellen und zur Kontrolle der vorgenommenen Einstellungen.

Es sind Anklagen zur Rohr-, Blech- und Keaktorprüfung bekannt, bei denen bereits Prozessrechner für die Erfas sung und Bewertung der analogen und digitalen Prüferte, wie Amplituden^höhe, Grenzwertsignale, Laufzeiten usw.

eingesetzt sind. Me bekannten Anlagen bieten jedoch 709883/0597

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nicht die Möglichkeit, die Einstellung der gerätespezi— fischen Daten der Prüfelektronik mit Hilfe einer externen Programmierung, z.B. eines Prozessrechners, vorzu-

nehmen, also den für die Erfassung und Auswertung der Prüfwerte eingesetzten Prozessrechner in 'wege der Rückkopplung für die Programmierung der Slel-cxronik entsprechend den ermittelten Prüfwerten su benutzen. Z.B. ist es bei den bekannten Anlagen zur Schwsißnahtprüfung erforderlich, dai3 ein Bediemmgsaann πιχΐ Hilfe eines Testreflektors den Jirwartungsbereich und den Grenzwert von Ultraschall-Signalen mit Hilfe der üblichen Kathodenstrahlröhren feststellt und anschließend durch Betätigen entsprechender Stellglieder in Übereinsticmung mit den durch Test ermittelten Vierten die für die Auswertung der Anzeigen erforderliche Blende und den Grenzwert setzt Der Mensch stellt somit durch •lestermi'Ctlungen eine Verko lung zwischen Meßwerten und eingestellten systemdaten her

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige Rückkopplungen durch von Menschen anzustellende lestermittlungen überflüssig zu machen und eine Rückkopplung der von der elektronischen Prüfeinrichtung ausgegebenen Werte auf die Einstellung der Systemdaten durch eine automatisch arbeitende Einrichtung zu ermöglichen.

Die Erfindung besteht in einer von. Takt zu lakt extern

j.

frei einstellbaren Programmiereinrichtung für die für

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die Bewertung der Ultraschall-Signale erforderlichen zeit- und amplitudenabhängigen Einstellwerte, wie 'jüaktzeit, Sendezündimpulsverschiebung, Emp'fangstakt¹*·-·.· verschiebung, Blendenwerte, Grenzwerte sowie die Betriebsarten für unterschiedliche Taktsequenzen, Einzel talctsteuerung u. dergl. Werte.

Die Programmiereinrichtung ist vorzugsweise mittels einer der Meßwerterfassungseinheit nachgeschalteten Bewertungseinheit entsprechend einem individuell einstellbaren Bewertung^ programm bezüglich jedes System— werts in Abhängigkeit von dem hierfür ermittelten Meßwert automatisch einstellbar. ,-

V/eiterhin sieht die Erfindung digitale Sender—Verzöge— rungseinheiten zum individuellen taktweisen zeitlichen Verzögern jedes Sendezündimpulses in Bezug auf den Taktanfang sowie digitale Empfänger-Verzögerungseinheiten zum individuellen taktweisen zeitlichen Verzögern jedes Empfängerzündimpulses in Bezug auf den Sender vor.

Vorteilhafterweise umfaßt die elektronische Einrichtung gemäß der Erfindung einen oder mehrere parallele Haupt— νerstärkerbund Meßwerterfassungseinheiten, welch letztere einen Analog-Digitalwandler zum Digitalisieren der verstärkten Aciplitudenwerte enthalten, v/eiterhin einen von dem Signal einer digitalen Laufzeitverzögerungseinheit

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oder des Verstärkerausgangs gestarteten Laufzeitzähler, durch den jedem digitalen Amplitudenwert ein binärer LaufZeitwert zuzuordnen ist, zwei weitere, vom lauf» Zeitzähler geschaltete Zähler, von denen einer die Blenden für die Amplitudenbewertung ne£zt und mittels der Takt-Blenden-Adresse aus der Programmiereinrichtung die darin abgespeicherten Werte für Anfang und 3nde dieser Blenden und für die Amplitudengrenzwerte abruft und diese über Vergleicher zu Ausgabewerten für die maximale Amplitude, deren Laufzeit, die Laufzeit bei Überschreiten der maximalen Amplitude und einen: Amplituden— grenzwert-Signal verarbeitet, während der zweite Bleu— denzähler die Blenden für die Laufzeit des 1. Ultraschall-Echos und die Laufzeit zwisphen zwei aufeinanderfolgenden Ultraschall-Echos setzt und mittels der Takt-Blenden-Adress'e aus der Programmiereinrichtung die darin abgespeicherten Werte für Anfang und Ende der Laufzeitblenden und für die Laufzeitgrenzwerte abruft und diese über Vergleicher zu Ausgabewerten für die Laufzeit des 1. Echos,'die Wanddicke und zu Grenzwertsignalen für Laufzeit und Wanddicke verarbeitet. -

Die Programmiereinrichtung umfaßt zweckmäßigerweise einen zentralen ^Lngabespeicher mit mehreren Speicherkanälen, in die durch entsprechende Kanal-Takt-Blenden-

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— jar -

Adressen Blendenwerte, Grenzwerte und Verzögerungswerte über eine Datenleitung einschreibbar sind und aus denen diese Werte mit gleichen Adressen über zentrale Datenleitungen in die Meßwerterfassungs- und -auswerteeini zu übernehmen sind.

V/eiterhin sieht die Erfindung einen zentralen Ausgabespeicher mit mehreren Speicherplätzen vor, in welche die Ausgabev/erte der Meßwerterfassungs- und -^auswerteeinheitie nach einem frei wählbaren Taktprogramm mit zugeordneten Kanal-Sakt-Blenden-Adressen seriell übertragbar sind und aus dem sie von einer nachgeschalteten Bewertungseinheit und von Reg&striereinrichtungen parallel, abfragbar sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von beispielöweisen Ausführungsformen einer Einrichtung gemäß der Erfindung anhand der Zeichnungen.

Diese zeigen:

Pig. 1-: ein Blockschaltbild zur prinzipiellen Erläuterung der Erfindung

und Pig. 2: ein Blockachaltbild einer beispielsweisen Ausführui einer Prüfeinrichtung gemäß der Erfindung.

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AZ,

Das Schaltbild nach/'ig. 1 gilt für ein· nach dem iseitxnultiplex-Verfahren arbeitendes Ultraschall-j?rUfgerät für eine in mehreren Takten ablaufende Ultraschallprüfung.

Eine Sendereinheit 2 enthält die Sender für die Anregung der Prüfköpfe 1· Diese Sender werden mittels einer Steuereinheit 3 nach einem vorwählbaren l'aktprogramm gezündet. Entsprechend diesem Programm geben die Prüfköpfe ein Ultraschall-Signal für einen Prüftakt ab.

Die Steuerung 3 steuert nach einem vorwählbaren Taktpro gramm auch die Empfänger einer Empfangeeinheit 4 an» denen die von^den Prüfköpfen 1 empfangenen Ultraschall-Signale zugeleitet werden, und schaltet diese Empfänger entsprechend dem Programm ein· In der Empfangseinheit 4 erfolgt eine Verstärkung der empfangenen Signale. Die verstärkten analogen Signale werden einer mittels Steuersignalen aus der Steuereinheit 3 gesteuerten Meßwert-

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erfassungaeinheit/zugeleitet, in die ein Laufzeitzähler

eingebaut ist.

In der Meßwerterfassungseinheit 5 werden die verstärkten analogen Signale digitalisiert, wobei gleichzeitig jedem digitalen Amplitudenwert mittels Signalen der Steuereinheit 3 und des Laufzeitzählers ein binärer Laufzeitwert zugeordnet wird.

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in einem lSingabespeicher 6 Bind ülendenwerte (Zeittore), Amplituden- und Laufzeitgrenzwerte und Verzögerungswerte für die Laufzeitzählung abgespeichert. Diese Werte werden von der Messwerterfassung 5 mit Hilfe taktabhängiger Adressen aus dem Eingangs speicher 6 entnommen. Mit Hilfe dieser Speicherwerte werden die digitalen Amplitudenwerte und die binären Laufzeitwerte definierten Laufzeitbereichen ^Blenden) zugeordnet und so vsrarbeitet_f daü folgende Meßwerte von der Meüwerterfassung 5 ausgegeben werden;

a) die Yferte der maximalen Amplitude in den einzelnen .Blenden,

Ta) die diesen Amplituden zugeordneten Laufzeitwerte, c) Signale für die Überschreitung der Amplitudengrenz-

d) die diesen Überschreitungen zugeordneten Laufzeit— werue,

e) Signale für die Laufzeit des 1. Echos, f; Signale für die Wanddicke,

g) Signale für die Überschreitung der Laufzeitgrenze. Diese Ausgabewerte der Meßwerterfassung 5 werden mit den ihnen zugeordneten Takt-Blenden-Adressen einem der Meßwerterfaesung 5 nachgeschalteten Ausgabespeicher 7 übergeben. Gleichzeitig werden die analogen Ultraschall Signale, die digitalen Ultraschall-Amplituden und Laufzeiten sowie die Steuersignale mittels einer Kontroll-« anzeige 5» z, U. eines Oszillographen, abgebildet.

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Die im Ausgäbespeieher 7 gespeicherten Meßwerte können entweder unmittelbar einer Eegistriereinrichtung 9 zugeleitet werden oder sie können zunächst in einer Bewegungseinrichtung 10 zusammen mit den einer externen Steuereinrichtung 11 entnommenen Meßwerten {ζ·Β· Prüflingskoordinaten) verarbeitet und erst anschließend daran registriert werden. Von der Bewertungs einrichtung 19'aus erfolgt aufgrund eines Bewertungsprogrammes die Rückkopplung der Meßwerte auf die Gesamteinrichtung durch Vorgabe neuer Blendenwerte, Grenzwerte usw. in den Ein— gabespeicher 6 und ggf. durch Vorgabe neuer Sender— und Empfängerprogramme oder geänderter Betriebsarten und Taktadrossenc

Ein Bedienungsfeld 12 gestattet eine Steuerung der Anlage durch Einstellung der Systemwerte parallel zur Steuerung durch die Bewegungseinrichtung»

Die Bewertungs einrichtung 10 kann durch Vorgabe entsprechender Betriebsarten die Umschaltung auf die externe, ζ·Β. von der Transporteinrichtung der Prüfköpfe 1. oder des Prüflings abgeleitete.Steuereinheit 9 vornehmen oder selber die Steuerung der Prüfeinrichtung übernehmen.

Die externe Programmierung einer elektronischen Prüfeinrichtung sollte sinnvollerweise in digitaler Form erfolgen. Diese Möglichkeit bietet die in Fig. 2 ver-

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anschaulichte Prüfeinrichtung mit z.H. 256 Prüfköpfen, deren zeitabhängige Ereignisse durch einen Kuttergenerator 21 digital gesteuert werden. Durch diese Maünahme ist eine reproduzierbare Triggerung aller Ereignisse ohne die bei der analogen Ansteuerung auftretenden thermisch bedingten Abweichungen möglich.

Dem Muttergenerator 21 ist ein !frequenzteiler 22 nachgeachaltet oder ein Frequenzumschalter *3 für die externe Eingabe einer Frequenz. Die Vorwahl der internen oder externen Frequenz und das Frequenzteilerverhältnis sind frei programmierbar. Mit der so erzeugten iTequenz werden die Sender 24 gezündet, welche die Ultraschallköpfe (Prüfköpfe) 2p anregen» Ein setzbarer 8-blt-üinärzähler 26 dient dazu, j ed εφ l'akt eine Taktadresse zuzuordnen, zu deren Entschlüsselung ein programmierbarer Dekoder 27/vorgesehen iste Der Setzeingang des Zählers 26 und das Senderprogramm sind frei programmierbar. Eine digitale Senderverzögerungseinheit 28 gestattet eine individuelle zeitliche Steuerung jedes Sendezündlmpulses. Der Wert dieser zeitlichen Verzögerung kann wiederum für jeden l'akt frei programmiert werden, sodall eine individuelle zeitliche Steuerung jedes Sendeimpulses möglich ist·

Xn gleicher Weise wie auf der SenderseIte ist auch auf der Empfängeraeite die (Empfangs-) l'aktverzögerung und

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zur Erzeugung der Einzel-Sendetakt-Signale

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das (Smpfangs-JProgramm frei programmierbar. Zu diesem Zweck werden die Empfänger 2 9 vom Uenerator if 1 mit nachgeschaltetem Frequenzteiler 22 oder Frequenzumschalter 23 über einen 8-bit-Speicher 30, in dem die !"aktadresae gespeichert ist und einen programmierbaren. Dekoder yd. gesteuerte Eine einstellbare digitale Empfängerverzögerungseinheit 51 leitet die Taktadresse mit der eingestellten Verzögerung dem JJekoder 3² zu, der seinerseits nach Entschlüsselung der programmierten Takt— adresse die Einzel—Empfangstaktsignale ausgibt»

Anstelle mittels des Zählers können die l'aktadressen auch extern in beliebiger Folge vorgegeben werdene Sender und Empfänger können beliebig seriell oder parallel gesteuert werden_o

Jeder parallelen JSmpfängergruppe sind entsprechend parallele Hauptverstärker 33 mit Auswerteinrichtungen nachgeschalteto D_er Hauptverstärker kann eine logarithmische, lineare oder aonstAge Kennlinie haben. In eines dem Hauptverstärker nachgeschaltetem t&eichrichter- oder Anpassungseinheit 34-werden die verstärkten Signale gleichgerichtet oder angepaßt. Zwischen, üauptverstärker 33 und Einheit 34 ist eine Anzeigevorrichtung für die HF-Amplitude angeschlossen und hinter der Einrichtung 34 ist eine Anzeigevorrichtung für die gleichgerichtete Amplitude angeschaltet.

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Blie gleichgerichteten oder angepaßten analogen Signale werden über eine Sample and Kold-Schaltung 35 einem Analog-Digitalwandler 36 zugeleitet, dessen Umsetzzeit über eine Steuerung 37 wiederum von der Mutterfrequenz des Generators d\ abgeleitet wird. Hinter dem Analog-Digitalwandler stehen digitale Amplitudenweite an· Biese müssen nun definierten Erwartungsbereichen pulenden) zugeordnet werden. 2>u diesem zweck ist ein Laufzeitzähler 'Φ9 vorgesehen, der über eine digitale Laufzeitverzögerungseinheit 38, die gegenüber dem Empfangstakt frei programmierbar eingestellt werden kann, gestartet wird. Der Start dieses Zählers 39 ist alternativ durch ein hinter dem Hauptverstärker 33 anstehendes Ultras· schallsignal möglich, sobald dieses einen analog einstellbaren Grenzwert, der in einem Vergleicher 40 abgespeichert ist- überschritten hat.

Als üauptprogrammiereinrichtung enthält die Einrichtung einen frei programmierbaren Eingabespeieher 41» der aus mehrern Speicherkanälen besteht. In diese werden mit Hilfe einer Kanal-Takt-Jilenden-Adresse die verschiedenen Üinstellwerte'- nämlich die Anfangs- und Endwerte ■ der .Blenden für die Amplitudenbewertung und der Laufzeitblenden, die Grenzwerte für Amplituden und Laufzeiten und άέ$ Laufzeitverzögerungswertc — über eine 1bbit-Datenleitung per Hardware oder Software eingeschrieben.

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Weiterhin weist die Prüfeinrichtung einen Ausgangsspeicher 44 mit ZoB. 8 Speicherkanälen auf, in welchen die Ausgabewerte der Auswerteeinrichtung gespeichert werden, nämlich die Werte der maxiamlen Amplitude je Blende die dazu gehörenden Laufzeiten, die Laufzeiten bei Überschreiten des Amplitudengrenzwertes, die Werte der Laufzeiten des 1„ Echos, die Werte der Wanddicke und die Grenzwertsignale für Amplitude, Laufzeit und Dicke. Diese Werte stellt der Ausgabespeicher 44 mit entsprechender Prüfkanal-Takt-Blenden-Adresse für die weitere Bewertung zur Verfügung,, Die Schnittstellen sind so ausgeführt, daß unmittelbar ein Rechner angeschlossen werden kann_o

Dem Laufzeitzähler 39 sind Blendenzähler 42 und 48 zugeordnet, von denen der Zähler 42 dem Eingabespeicher 41 die Anfangs- und Endwerte der Blenden für die Amplitudenbewertung entnimmt und der Zähler 48 die Anfangsund Endwerte der Laufzeitblenden, so daß mittels des Zählers 42 die Blenden für die Amplitudenbewertung gesetzt werden und mittels des Zählers 48 die Blenden für die Laufzeit«,

Der Blendenzähler 42 wird mit Jedem Takt neu gestartet« Erreicht der Laufzeitzähler 39 den Wert für den Anfang der ersten Blende, so wird ein Blendensignal gesetzt, das bei Erreichen des Laufzeitwertes für das Blendenende wieder gelöscht wird. Gleichzeitig wird der Blen-

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denzahler ^d um eine Zählposition weiter geschaltet, auf eine nächste Blendenadresse. Mit dieser neuen Blendenadresse stehen die neuen, aus dem Eingabespeicher entnommenen Blendenanfangs- und -endwerte an. Jeweils mit dem Blendensignal wird die am Ausgang des Analog-Digital- Wandle rs 36 anstehende Amplitude in einem Maximalwertspeicher 43 abgespeichert. Der Maximalwert dieses Speichel 43 wird bei Blendenende mit der anstehenden Takt-ulenden—Adresse in den Ausgabespeicher 44 · übertragen· als Auagabewert für die maximale Amplitude. Während der Erfassung des Amplituden-Maximalwertes wird gleichzeitig die diesem Wert zugeordnete Maximalwert-

und Laufzeit in einem Laufzeitspeicher 45 abgespeichert/als Ausgabewert "Laufzeit der maximalen Amplitude".am Blen— denende in den Ausgabespeicher 44 übertragen.

Der Blendenzähler 4^ veranlaßt eine weitere Bewertung, die durch Vorgabe von zwei Amplitudengrenzwerten, die mit der Takt—Blsndenadresse aus dem !Eingabespeicher 21 abrufbar sind, programmiert ist. Diese beiden Vierte werden einem Vergleicher 46 zugeleitet, der bei ihrem Überschreiten durch die 'Binäramplitude (für die auch eine dem Analog-Digital-Wandler 36 nachgeschaltete Anceigevorrichtung vorgesehen ist) Signale ausgibt, die als Amplituden-Grenzwertsignal im Ausgabeapeicher 44 abgespeichert werden und von denen eines einen weiteren Laufzeitspeicher 47 ansteuert, der die beim Überachrei-

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ten des Amplituden-Grenzwertes anstehende Laufzeit abspeichert und bei Blendenende in den Ausgabespeicher 44 überträgt.

Parallel zu den Blenden für die Amplitudenbewertung werden mit Hilfe des Blendenzählers 48, wie erwähnt, frei programmierbare Laufzeitblenden gesetzt, für welche die Blendenanfangs- und endwerte wiederum im Eingabespeicher 41 abgespeichert sind, aus dem sie mittels der Takt-Blenden-Adresse abrufbar sind zu den Vergleichern im Blendenzähler 48. Innerhalb der vom Laufzeitzähler 48 gesetzten Blenden wird die Laufzeit des Anstiegs des ersten Ultraschall-Signals im Laufzeitspeicher 49 abgespeichert und die Laufzeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Ultraschall-Signale im Wanddickenspeicher 50. Diese Speicherwerte werden bei Blendenende in den Ausgabespeicher 44 übergeben.

Für die Verarbeitung von zwei im Eigabespeicher 41 für jeden Takt abgespeicherten Laufzeitgrenzwerten stehen Vergleicher 51 und 52 zur Verfügung. Der Vergleicher 51 entnimmt, veranlaßt durch den Blendenzähler 48 und die anstehende Takt-Blenden-Adresse dem Eingabespeicher 41 die Grenzwerte für die Laufzeit des 1. Echos und gibt bei deren Überschreiten ein entsprechendes Signal aus» das als Laufzeit-Grenzwertsignal dem Ausgabespeicher 44 übergeben wird. Die weiteren gespeicherten Grenzwerte für die Laufzeit zwischen zwei aufeinander folgenden Ultra-

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schall-Signalen werden, wiederum veranlaßt durch den Blendenzähler 48, mittels der Takt-Blenden-Adresse dem Vergleicher 32 zugeleitet, der bei ihrem Überschreiten ein Signal abgibt, das als Wanddickengrenzwert-Signal im Ausgabespeicher 44 gespeichert wirdo

Der im Eingangssepicher 41 gespeicherte Wert für die Laufzeitverzögerung wird mit Hilfe der Taktadresse aus dem Eingangsspeicher 41 der digitalen Laufzeitverzögerungseinheit 38 zugeleitet. Die Werte für die im Binärzähler 26 erzeugten Takt-Adressen werden zusätzlich noch von dem 8-bit-Speicher 30 und der digitalen Empfängerverzögerungseinheit 31 sowie auch vom Ausgangsspeicher 44 verarbeitet. Die Werte für die in den Blendenzählern 42 und 48 erzeugten Blendenadressen werden vom Eingangsspeicher 41 und vom Ausgangsspeicher abgerufen»

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte und vorstehend im einzelnen beschriebene Ausführungsform beschränkt. Vielmehr sind Abwandlungen und Ergänzungen derselben mögliche So kann beispielsweise eine anstelle der Sender angesteuerte Referenzsignalquelle vorgesehen sein, die in jedem Takt oder jeder Blende ein definiertes Signal erzeugt, dessen Amplitude und Laufzeit gemessen wird, so daß beim Über- oder Unterschreiten vorgegebener Grenzwerte zur Eigenüberwachung des

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Systems Störmeldungen als Signale mit zugeordneter Takt-Blanden-Adresse ausgegeben werden Es können Vergleicher fiiii den Vergleich der Referenzsignale und d.er Vorgabewerte vorhanden sein»

HP-

Durch einen logarithmischen/Verstärker, der ohne Einstellung des Verstärkungsfaktors Ultraschall-Signale mit einer Dynamik von 80 dB verstärkt, können, willkürliche Manipulationen der Meßwerte unmöglich gemacht werden.

Weiterhin kann unmittelbar hinter den Analog-Digital-Wandler eine Kennlinienausgleichseinheit geschaltet sein, die jedem digitalen Amplitudenwert einen in einer durch die Takt-Blenden-laufzeitadresse ansprechbaren Tabelle abgespeicherten digitalen Korrekturwert hinzurechnet und die laufenden korrigierten Amplitudenwerte ausgibt.

Die digitalen binären Amplitudenwerte können mittels eines Digital-Analog-Wandlers wieder analogisiert und auf einem nachgeschalteten Oszillographen abgebildet v/erden« '

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Claims (1)

1. Patentansprüche:

   ι 1.) Elektronische Prüfeinrichtung für die Erzeugung von Anregeimpulsen zur Ansteuerung von Ultraschall-Schwingern und für den Empfang, die Verarbeitung und Auswertung der von den Ultraschall-Schwingern abgegebenen Ultraschall-Signale, enthaltend einen Generator, der über eine Steuerung die Sender für die Ultraschall-Schwinger zündet, eine Empfangseinheit mit laufzeitabhängiger Verstärkung für die von den Ultraschall-Schwingern abgegebenen Signale, eine Meßwerterfassungseinheit mit bezüglich Lage und Breite der Anzeigeerwartungsbereiche innerhalb der Empfangstakte einstellbaren Auswertblenden und mit bezüglich der Ansprechschwellen und Grenzüberschreitungen von Laufzeiten und Signalamplituden einstellbaren Vergleichern sowie eine der Meßwerterfassungseinrichtung nachgeschaltete Bewertungseinrichtung für die Auswertung der Prüfwerte, gekennzeichnet durch von Takt zu Takt extern frei einstellbare Einrichtungen (6,"12 - Fig. 1), (22, 23, 26, 27, 32, 41 - Fig. 2) für die für die Bewertung der Ultraschall-Signale erforderlichen zeit- und amplitudenabhängigen Einstellwerte, wie Taktzeit, Sendezündimpulsverschiebung, Empfangstaktverschiebung, Blendenwerte, Grenzwerte sowie die Betriebsarten für die unterschiedliche Taktsequenzen, Einzeltaktsteuerung u. dergl. Werte.

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   2. Elektronische Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die programmierbaren Einrichtungen (6, 12; 22, 23, 26, 27, 32, 41) mittels einer der Meßwerterfassungseinheit (5J 33 - 40, 42, 48) nachgeschalteten Bewertungseinheit (10; 44) entsprechend einem individuell einstellbaren Bewertungsprogramm bezüglich jedes Systemwerts in Abhängigkeit von dem hierfür ermittelten Meßwert automatisch einstellbar ist,sind.

   3. Elektronische Prüfeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch digitale Sender-Verzögerungsschal tungseinheiten (3, 28) zum individuellen taktweisen zeitlichen Verzögern jedes Sendezündimpulses in bezug auf den Taktanfang und durch digitale Empfänger-Verzögerungsschal tungs einheit en (3, 31) zum individuellen taktweisen zeitlichen Verzögern jdes Empängerzündimpulses in bezug auf den Sender,,

   4. Elektronische Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen oder mehrere parallele Hauptverstärker (4, 33) und Meßwerterfassungseinheiten (5; 33 - 40, 42, 48), welch letztere einen Analog-Digitalwandler zum Digitalisieren der verstärkten Amplitudenwerte enthalten, weiterhin einen von dem Signal einer digitalen Laufzeitverzögerungseinheit (38) oder des Verstärkerausgangs gestarteten Laufzeitzähler (39), durch den jedem digitalen Amplitudenwert

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   ein binärer Laufzeitwert anzuordnen ist, zwei weitere, vom Laufzeitzähler (39) geschaltete Zähler (42, 48), von denen einer (42) die Blenden für die Amplitudenbewertung setzt und mittels der Takt-Blenden-Adresse aus der Einrichtung (6, 41) die darin abgespeicherten Werte für Anfang und Ende dieser Blenden und für die Amplitudengrenzwerte abruft und mit diesen und dem Vergleicher (46), die Ausgabewerte für die maximale Amplitude, deren Laufzeit, die Laufzeit bei Überschreiten der maximalen Amplitude und mindestens ein Amplitudengrenzwert-Signal ermittelt, während der zweite Blendenzähler (48) die Blenden für die Laufzeit des 1. Ultraschall-Echos und die Laufzeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Ultraschall-Echos setzt und mittels der Takt-Blenden-Adresse aus der Einrichtung (6, 41) die darin abgespeicherten Werte für Anfang und Ende der Laufzeitblenden und Laufzeitgrenzwerte abruft und mit diesen und den Vergleichern (51, 52), die Ausgabewerte für die Laufzeit des 1· Echos, die Wanddicke und die Grenzwertsignale für Laufzeit und Wanddicke ermittelt.

   5. Elektronische Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,daß die Programmiereinrichtung einen zentralen Eingabespeicher (6, 41) mit mehreren Speicherkanälen umfaßt, in die durch entsprechende Kanal-Takt-Blenden-Adressen Blendenwerte, Grenzwerte und Verzögerungswerte über eine Datenleitung

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   einschreibbai* sind und aus denen diese Yferte mit gleichen Adessen über zentrale Datenleitungen in die Meßwerterfassungsund-euswerteeinheiten zu übernehmen sind.

   6· Elektronische Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen zentralen Ausgabespeicher (7» 44) mit mehreren Speicherplätzen, in welche die Ausgabewerte der Meiiwerterfassungs- und auswerteeinheit(en) nach einem frei wählbaren Taktprogramm mit zugeordneten Kanal—I'akt-Blenden-Adressen seriell übertragbar sind und aus dem sie von einer nachgeschalteten Bewertungseinheit (10) oder von Hegistriereinrichtungen parallel abfragbar sind.

   7. Elektronische Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine anstelle der Sender angesteuerte Referenzsignalquelle, die in jedem Takt oder jeder Blende ein definiertes Signal erzeugt, einen Vergleicher zum Vergleichen von Amplitude und Laufzeit dieses Signals mit vorgegebenen Grenzwerten sowie eine beim Überschreiten dieser Grenzwerte ansprechende Stör-Signaleinrichtung zur Ausgabe von Störmeldungen mit .-zugeordneter Tafct-Blenden-Adresse.

   ü. Elektronische Prüfeinrichtung nach mindestens eirtem

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   der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen logarithmischen HP-Verstärker, der ohne Einstellung des Verstärkungsfaktors Ultraschall-Signale m±% einer Dynamik von 80 dB verstärktet

   9· Elektronische Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine unmittelbar hinter den Analog-Digital-Wandler geschaltete Kennlinienausgleichseinheit, die jedem digitalen Amplitudenwert einen in einer durch die Takt-Blenden-^Laufzeitadresse ansprechbaren Tabelle abgespeicherten digitalen Korrekturwert hinzurechnet und die laufenden korrigierten Amplitudenwerte ausgibt.

   10. Elektronische Prüfeinrichtunge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen die
   digitalen binären Amplitudenwerte zurückverwandelnden
   Digital-Analog-Wandler mit nachgeschaltetem Oszillograph zur Abbildung der wieder analogisierten Ultraschall-Signale

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