DE2711301A1 - Schall-abbildungsverfahren und -vorrichtung - Google Patents
Schall-abbildungsverfahren und -vorrichtungInfo
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Description
8OOO München 92 - Steinsdorfstr. IO oipi.-ing. r.beetz Mn.
2 7 I 1 3 O I Dr.-Ing. W. Tl M PK
81-26.666P
15. 3. 1977
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abbildung mittels Schall, mit denen insbesondere
ein tomographisches Bild eines Prüflings (Zielobjekts, Targets) erhalten wird, indem eine Schallwelle zum Prüfling
gesendet und die vom Prüfling reflektierte Welle (Echo) empfangen wird.
übliche Schall-Abbildungsvorrichtungen sind bisher die
B-Mode-Abtastvorrichtung und die Sektor-Format-Abtastvorrichtung, bei denen ein Feld oder eine Anordnung von Schall-Sender-Empfängern (oder Sender- und Empfänger-Wandlern) wahlweise elektrisch gesteuert werden. Jedoch haben die herkömmlichen Schall-Abbildungsvorrichtungen nur geringe Auflösung.
81-(A 2258-02)-KoE
709840/0740
Der Erfinder hat bereits eine Vorrichtung mit verbessertem
Auflösungsvermögen entwickelt, bei dem Schall-, insbesondere Ultraschallwellen, deren jede eine kreisförmige
Wellenfront (oder eine unausgerichtete Wellenfront) aufweist, zu einem Prüfling von verschiedenen Richtungen gesendet werden,
und die reflektierten Signale, die nacheinander reflektiert werden, werden dann in koaxialen Kreisen angezeigt,
von denen jeder einen Durchmesser entsprechend der Ausbreitungs- oder Portpflanzungszeit der zugeordneten Schallwelle
hat, wodurch ein Tomogramm des Prüflings durch überlagerung
der Anzeigen in kreisförmigem Muster erzeugt wird (vgl. JA-Patentanmeldung
115 815/73). Die Fig. 1 zeigt das Prinzip einer derartigen Vorrichtung. Die Schallwelle wird von einem
Sender-Empfänger H1 ausgesendet, und die von einem Objekt
oder Prüfling O reflektierte Welle wird vom Sender-Empfänger H1 empfangen. Auf ähnliche Weise werden Schallwellen nacheinander
von Sender-Empfängern Hp, H,, ..., H ausgesendet,
und die entsprechenden vom Prüfling O reflektierten Wellen werden ebenfalls nacheinander durch diese Sender-Empfänger
H_, H,, ..., Il empfangen. Die aus den empfangenen Reflexionswellen gewonnenen Signale werden auf einer Elektronenstrahlröhre
oder dgl. in koaxialen Kreisen angezeigt, deren jeder einen Durchmesser entsprechend der Zeit hat, in der die anzuzeigende
reflektierte Welle empfangen wird. Auf diese Weise können die Kreise, die durch den Prüfling O verlaufen, von
den Ausgangssignalen der einzelnen Sender-Empfänger erhalten werden, und der Ort oder die Lage des Prüflings kann aus der
Schnittstelle unter den angezeigten Kreisen bestimmt werden.
Bei dieser Abbildungsvorrichtung entspricht die Anzahl der koaxialen kreisförmigen hellen Linien, aus denen der Ort des
Prüflings bestimmt wird, der Anzahl der Sender-Empfänger. Damit beträgt das Verhältnis zwischen der Helligkeit des auf dem
Anzeigeschirm wiedergegebenen Bildes des Prüflings und dem übrigen Teil des Bildschirmes l/n. Wenn ein Helligkeitsverhältnis
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in der Größenordnung von 10 dB erzielt werden soll, sind
ungefähr 100 Sender-Empfänger erforderlich.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abbildung mittels Schall anzugeben,
die eine hohe Auflösung bei relativ kleiner Anzahl von Sender-Empfängern haben.
Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, daß ungerichtete Schallwellenimpulse nacheinander von jedem von mehreren Sender-Empfängern (Ultraschall-Wandlern oder -Schwingern) gesendet werden, daß die von
einem Prüfling reflektierten Wellen nacheinander durch den Sender-Empfänger für jede übertragene Schallwelle empfangen werden, und daß die Intensitäten oder Beträge der einzelnen empfangenen Wellen überlagert werden.
Die Erfindung sieht also ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abbildung mittels Schall vor, die mehrere
Schallwandler zum Senden und Empfangen ungerichteter Schallwellen verwenden, wobei die Intensitäten oder Beträge der
empfangenen Signale entsprechend den Ausbreitungszeiten, die für die Schallwellen erforderlich sind, die von den
Wandlern übertragen und nach Reflexion durch den Prüfling durch diese empfangen werden, entsprechend der Lage des Prüflings überlagert werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Diagramm zur Erläuterung einer herkömmlichen Abbildungsvorrichtung,
Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Schall-Abbildungsvorrichtung,
70984Ö/07A0
Pig. 3a ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schall-Abbildungsvorrichtung
,
Fig. 3b ein Signal zur Erläuterung des Betriebs der Vorrichtung der Fig. 3a,
Fig. 4a Diagramme zur Erläuterung des Betriebs der bis hc Vorrichtung der Fig. 3a,
Fig. 5 Beispiele von Hauptteilen der erfindungs- und 6 gemäßen Vorrichtung,
Fig. 7 ein Signal zur Erläuterung der Prüfung der Auflösung, und
Fig. 8 Diagramme zur Erläuterung des erfindungsbis 11 gemäßen Schallwellen-Sendens und -Empfangene.
In Fig. 2, die das Prinzip der Erfindung erläutert, werden Schallwellen (ungerichtete Schallwellen), die nacheinander
von einem Sender-Empfänger (oder Sender- und Empfänger-Wandler) H. entsprechend der Anzahl η von Sender-Empfängern
gesendet werden, durch einen Prüfling O reflektiert. Jede durch Senden der zugeordneten Schallwelle
erhaltene reflektierte Welle wird nacheinander durch die zugeordneten Sender-Empfänger H1, H2, H, ..., H empfangen.
D. h., das reflektierte Wellensignal der zuerst vom Sender-Empfänger H1 gesendeten Schallwelle wird durch den gleichen
Sender-Empfänger H1 empfangen, dann wird das reflektierte
Wellensignal der an zweiter Stelle vom Sender-Empfänger H1
gesendeten Schallwelle durch den Sender-Empfänger Hp empfangen,
weiterhin wird das reflektierte Signal der an dritter Stelle vom Sender-Empfänger H1 gesendeten Schallwelle vom
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Sender-Empfänger H, empfangen, usw.. In diesem Fall werden die vom Prüfling O reflektierten Schallsignale durch die
Sender-Empfänger mit Verzögerungen empfangen, die den Schallwellen-Ausbreitungszeiten auf den Wegen entsprechen,
die sich von H1 über O nach H1, H2, ..., Hn erstrecken.
Der Ort des Prüflings O liegt notwendig auf einem kreisförmigen Weg L11 mit einer Mitte entsprechend dem Ort
des Sender-Empfängers H und einem Durchmesser entsprechend einem Zeitintervall oder einer Verzögerung, das bzw. die
vorüber ist, bevor das vom Prüfling O reflektierte Signal als vom Sender-Empfänger IL empfangenes Signal auftritt.
Weiterhin liegt der Prüfling O, der die Schallwelle vom Sender-Empfänger H1 reflektiert, die durch den zweiten
Sender-Empfänger H_ mit einer entsprechenden Zeitverzögerung
empfangen wird, auf einer elliptischen Spur L mit Brennpunkten an Orten der Sender-Empfänger H1 und H . Auf ähnliche
Weise bedeutet das am Sender-Empfänger auftretende Echosignal, daß der Prüfling O auf einer elliptischen Spur
L1n liegt.
Wenn die vom Sender-Empfänger H1 gesendeten Schallwellen
nacheinander durch die Sender-Empfänger H1 bis H
empfangen werden, dann werden die Schallwellen vom Sender-Empfänger H2 nach Reflexion durch den Prüfling O nacheinander
durch die Sender-Empfänger H1 bis H empfangen. Dieses
Verfahren wird wiederholt, bis das vom Sender-Empfänger H gesendete und vom Prüfling O reflektierte Signal durch den
gleichen Sender-Empfänger H empfangen wird. Auf diese Weise werden die Schallwellen von jedem Sender-Empfänger H , H ,
H nacheinander geordnet η-mal gesendet und die vom Prüfling O reflektierten Echosignale werden nacheinander durch
die Sender-Empfänger H1 bis H für jedes Senden empfangen.
Wenn das Senden und Empfangen der Schallwelle auf die
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oben erläuterte Weise erfolgt, werden η (η + l)/2 Kreise oder
Ellipsoide durch η Sender-Empfänger erzeugt. Wenn z. B. eine geringe Anzahl η von Sender-Empfängern (ζ. Β. η = 13) verwendet
wird, werden 91 Linien überlagert erzeugt, so daß ein dynamischer Bereich des angezeigten Signales von ungefähr
ΊΟ dB erhalten werden kann.
Im folgenden wird die Auflösung der erfindungsgemäßen Abbildungsvorrichtung geprüft. Zunächst wird eine ideale
Ausrichtungs-Charakteristik einer Schallwellen-Quellenanordnung (aus n-Sender-Empfängern) mit einer Fokussier-Charakteristik
geprüft, wobei die auf einen einzigen Punkt im Raum fokussierten oder konvergierenden Schallwellen gesendet
und die vom Punkt 0 reflektierten Wellen nach Kompensation der Verzögerungszeit (Phaseneinstellung) empfangen
werden. In diesem Fall hat der Verlauf des verwendeten
Signales Sm_,(t) einen Maximalwert bei t = O (vgl. Fig. 7)·
in
Mit anderen Worten, max CsTR(t)] = STR(0).
Wenn die Signalwelle SmD(t) so gesendet wird, daß sie
in
auf den Punkt O (Fig. 8) konvergiert, kann der Schalldruck
Rp an einem gegebenen Punkt P ausgedrückt werden durch:
Rp(t) = E1 sTR (t -Tn - dn - Δη) ,
mit N = Gesamtzahl der Sender-Empfänger,
Ausbreit
Punkt O,
Punkt O,
d = Ausbreitungszeit vom Sender-Empfänger η zum
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Δ = Differenz zwischen den Ausbreitungszeiten vom Sender-Empfänger
η zu den Punkten P und O, und
t = erforderliche Verzögerungszeit zum Fokussieren der
Schallwelle auf den Punkt O, die so gewählt ist, daß t + d = K gilt, mit K = Konstante.
Hieraus folgt:
Rp (t) = E S (t - K - Δη).
Wenn das vom Punkt P reflektierte Signal, der einer derartigen Schallbestrahlung ausgesetzt ist, durch einen Sender-Empfänger
m (vgl. Fig. 9) empfangen wird, ist das Ausgangssignal U (t) hiervon gegeben durch:
= Rp (t - dm-
Durch die gleiche Verzögerungs-kompensation der Ausgangswelle
wie der gesendeten Welle folgt:
vm (t) = Rp (t - rm
= Rp (t - K -
Wenn diese Signale für alle Ausgänge der Empfänger addiert werden, kann das Empfänger-Ausgangssignal W(t) durch die
folgenden Gleichungen erhalten werden:
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«(t, . I1 v.(t,
Der Maximalwert von W(t) beträgt N2STR(O), da max CsTR(t)] =
STR(O) gilt, und tritt auf, wenn Δ m = Δ^ = O und t - 2K =
vorliegt.
Dieser Maximalwert entspricht dem Empfänger-Ausgangssignal, das erzeugt wird, wenn ein Prüfling im bestrahlten
Punkt vorliegt. Eine Änderung im Empfänger-Ausgangssignal
Wo„ = W(2K) abhängig von Δ und Δ stellt die Änderung
IiK mn
oder Auflösung abhängig von der räumlichen Beziehung zwischen den Punkten P und O dar. Die Auflösung W„K ist gegeben
durch:
w2K =CE sTR (- Δη- Δη).
Im folgenden wird die mit der Erfindung zu erzielende Auflösung näher erläutert.
Erfindungsgemäß wird so vorgegangen, daß die Schallwelle vom η-ten Sender-Empfänger gesendet und vom m-ten
Sender-Empfänger empfangen wird, wobei die Amplituden der in einem bestimmten Zeitpunkt empfangenen Signale a it)
addiert und auf einer Sicht- ,oder Anzeigefläche wiedergegeben werden.
Mit einer derartigen Vorrichtung kann das empfangene Signal durch den folgenden Ausdruck angegeben werden, wie
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aus Pig. 10 folgt:
anm(t>
= 3TR
Die Amplitude des obigen Signales in der Zeit t = d + d wird als ein durch den Punkt 0 auf der Wiedergabeebene oder -fläche
verlaufendes Ellipsoid aufgezeichnet (vgl. Fig. 11). Demgemäß ist die wiedergewonnene Amplitude AA am bestimmten Punkt 0
auf der Wiedergabefläche durch den folgenden Ausdruck für die Kombination von mn gegeben, d. h. für die Kombinationen aller
Sender-Empfänger:
= £ Eamn (dm+ dn)
N N
Eine Änderung der wiedergewonnenen Amplitude AA abhängig
von Δ und Δ stellt die mit der Erfindung erzielte m η
Auflösung dar. Da die obige Bedingung vollkommen gleich ist wie für WpK (vgl. oben), ergibt sich, daß die erfindungsgemäße
Vorrichtung die gleiche Auflösung wie ein ideales System haben kann, das die oben beschriebenen Fokussier-Charakteristiken
beim Schallwellen-Senden und -Empfangen hat. Obwohl außerdem die maximale Auflösung in der Nähe
des Punktes 0 erhalten wird, da die Bedingung V + d = K erfüllt sein muß, kann die maximale Auflösung im gesamten
Raum mit der Erfindung erzielt werden, da die Parameter dr
und d keinen Einschränkungen unterliegen.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der Pig. 3a und 3b näher
erläutert. In Fig. 3a, die ein Blockschaltbild der erfindungs·
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gemäßen Vorrichtung zeigt, erzeugt ein Taktimpulsgenerator TG ein Impuls-Signal, das zum Ansteuern eines Wählers ST
zum Senden verwendet wird. Ein durch den Wähler ST ausgewählter Impulsgenerator T. steuert seinerseits einen Sender-Empfänger
H. an, um eine Schallwelle zu einem Prüfling 0 zu senden, wobei die dort reflektierten Signalwellen durch
die Sender-Empfänger H1 bis H empfangen und durch zugeordnete
Verstärker A. bis A verstärkt werden. Das Ausgangssignal
vom Sender-Empfänger (ζ. B. H„), das durch einen Wähler SR
für den Empfang ausgewählt ist, wird dann durch einen Verstärker AM auf einen ausreichenden Betrag verstärkt und einer
Feinabtastung und Digital-Umsetzung durch einen Analog-Digital-Umsetzer
AD unterworfen. Das abgetastete Digital-Signal wird dann in einem Speicher M. eines Rechners oder einer
Zentraleinheit CPU aus einem elektronischen Rechner gespeichert. Das Ausgangssignal S1? des Sender-Empfängers H? ist in Fig. 3b
dargestellt. Das Echosignal vom Prüfling 0 tritt im Zeitpunkt ^-y2 roit einer Zeitverzögerung aufgrund der Schallausbreitung
vom Sender-Empfänger H1 über den Prüfling 0 zum Sender-Empfänger
Η- auf, wobei t = 0 die Zeit darstellt, in der die Schallwelle
vom Sender-Empfänger H1 ausgesendet wird. Der oben erläuterte
Betrieb wird wiederholt für alle möglichen Kombinationen der Sender-Empfänger H bis H ausgeführt, und die Echosignale
S werden im Speicher M gespeichert.
Der Wähler ST für Senden wird durch den Ausgangsimpuls vom Taktimpulsgenerator TG angesteuert, der das Taktsignal
mit einem ausreichend großen Zeitintervall Τ"_ erzeugt,
damit das Echosignal vom Prüfling 0 an einem beträchtlich entfernten Ort η-mal entsprechend der Anzahl der Sender-Empfänger
erhalten wird. Ein Ausführungsbeispiel des Wählers ST ist in Fig. 5 dargestellt. Das Impulssignal vom Taktimpulsgenerator
TG ist das Eingangssignal zu einem Zähler CT mit η Stellen, dessen Ausgangssignale an einen Decodierer DC
parallel abgegeben werden. Die Ausgangssignale vom Decodierer DC werden zu ersten Eingängen von η UND-Gliedern gespeist.
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Auf diese Weise wird während der Zeitdauer, in der η Impulse vom Taktimpulsgenerator TG erzeugt werden, lediglich der
Impulsgenerator T1 angesteuert, so daß das Schallsenden
vom Sender-Empfänger H. ausgeführt wird.
Andererseits besteht der Wähler SR für Empfangen aus einer Gruppe von Analog-Gliedern und einem Glied zum Wählen
des Analog-Gliedes und ist so aufgebaut, daß er nacheinander das empfangene Wellensignal von den Sender-Empfängern
H. bis H synchron zu dem vom Taktimpulsgenerator TG erzeugten
Taktimpuls wählt. Das Analog-Glied und das Wähler-Glied
können einfach mittels Schieberegister oder dgl. aufgebaut werden.
Wenn das Senden und Empfangen der Schallwelle n-mal zwischen dem Sender-Empfänger H und den Sender-Empfängern
H bis H durch Ansteuern des Impulsgenerators T erfolgt
ist, wird der zweite Impulsgenerator T durch den Wähler ST gewählt und η-mal angesteuert, wodurch Schall-Senden und -Empfangen
zwischen dem Sender-Empfänger Hp und den Sender-Empfängern
H1 bis H nacheinander gesteuert durch den Wähler SR für Empfangen
erfolgt. Durch Wiederholen dieses Betriebs sind die Signale S111n, wie z. B. die Signale S11 bis S1n, S21 bis S2n usw. verfügbar.
Im folgenden wird jedes der empfangenen Signale S , die im Speicher M1 gespeichert sind, nacheinander ausgelesen und
erneut in einem Speicher M2 als das Bild des Prüflings nach
Verarbeitung durch den Rechner CPU gespeichert. Z. B. wird die Amplitude des Signales S12 im Speicher M auf einem
Ellipsoid mit Brennpunkten entsprechend den Orten der Sender-Empfänger H bzw. Hp gespeichert. Wenn der Mittelpunkt zwischen
den Sender-Empfängern H1 und H2 als Ursprung gewählt
wird, ist die Gleichung des obigen Ellipsoids gegeben durch:
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Ah
2χ
JLi
ct (et)2 - Cd12)2
mit d.p = Abstand zwischen den Sender-Empfängern H und H , und
c = Schallwellen-Geschwindigkeit in Abbildungsebene.
Die obige Gleichung stellt ein Ellipsoid dar, das sich seitlich oder nach außen als Funktion der Zeit ausdehnt (und
auf einen Kreis mit d = O verringert ist), und der Wert
des empfangenen Wellensignales S entsprechend dem Zeitpunkt t wird im Speicher M bei einer Koordinate (X12* Yi2^ ge~
speichert. Wenn ein Wert eines anderen empfangenen Wellensignales bei der gleichen Koordinate gespeichert ist, wird
der neue Wert zum alten Wert addiert. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß die Koordinatenberechnung
zum Bestimmen der Koordinate (X-I2* Yi?^ leicht durch einen
Elektronenrechner ausgeführt werden kann, da die Terme c und d12 bekannt sind und die Werte von S12 für jede Abtastzeit
t gespeichert sind.
Wenn auf diese Weise die Intensitäten oder Beträge der empfangenen Wellen- oder Echosignale gespeichert werden,
werden die Intensitäten auf einem Kreis und einem Ellipsoid wie in Fig. 4a dargestellt (in diesem Fall werden zwei Sender
Empfänger verwendet) additiv im Speicher M2 gespeichert. D. h.
in Fig. 4a stellt S11 die Intensität auf einem Kreis mit
einer Mitte im Ort von H dar, während S2 die Intensität
auf einem Ellipsoid mit Brennpunkten bei den Empfängern H1
und H2 zeigt, und S22 gibt die Intensität oder den Betrag
auf einem Kreis mit Mitte bei H2 wieder. Wenn demgemäß angenommen
wird, daß die von den Sender-Empfängern gesendeten Schallwellen aus Impulsen (vgl. Fig. 4b) mit Amplitudenwerten
von + 1 und - 1 bestehen, werden in Fig. 4c dargestellte
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Al
Daten, die auf der Addition beruhen, in den Speicher M bei
der Koordinate in der Nähe des vorliegenden Ortes des Prüflings O eingeschrieben, wie dies in Fig. 4a gezeigt ist. D. h.
Daten mit großem Wert werden bei der Koordinate des Prüflings O gespeichert. In Pig. Mc entsprechen Daten in Richtung S11 S11'
einem Teil des in Fig. Ma dargestellten Kreises der Intensität S11 (der Teil des Kreises in der Nähe des Prüflings
O), während Daten in Richtung S12 - S12' einem Teil
des in Fig. Ma dargestellten Intensitäts-Ellipsoids S12 und
Daten in Richtung S33 - S33' einem Teil des in Fig. Ma dargestellten
Intensitäts-Kreises S~2 entsprechen.
Die Anzeige der gespeicherten Daten kann mittels einer Elektronenstrahlröhre CRT erfolgen. Jedoch kann selbstverständlich
jedes andere geeignete Sichtgerät am Ausgang des Rechners in gleicher Weise verwendet werden.
Bisher wurde eine Vorrichtung mit einem Aufbau erläutert, bei dem ein einziger Sender-Empfänger als Empfänger für ein
einziges Aussenden der Schallwelle betrieben wird. Jedoch ist es möglich, das reflektierte Signal oder das Echosignal
gleichzeitig durch alle Sender-Empfänger zu empfangen, wenn "Zeit-Speicher" TM1, TM3, ..., TMn für die jeweiligen Wandler
zum zeitweisen Speichern der hiervon empfangenen Signale vorgesehen werden, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist, in
der einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind wie in Fig. 3. Der übrige Aufbau der
Vorrichtung der Fig. 6 entspricht der Vorrichtung der Fig. 3a.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt eine Tomographie eines Prüflings in einer die Sender-Empfänger-Anordnung enthaltenden
Ebene mit hoher Auflösung, während die Anzahl der einzelnen Sender-Empfänger beträchtlich herabgesetzt ist.
Weiterhin kann auch ein dreidimensionales Bild erzeugt werden, indem entsprechend der Speicher M vorgesehen wird und
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At
die empfangenen Signale auf Rotationsellipsoiden mit zwei Brennpunkten bei den Orten der zugeordneten Sender-Empfänger
angeordnet werden.
Nach dem zweidimensionalen Abbilden werden stabähnliche
Sender, deren jeder eine Zylinder-Wellenfront erzeugt, oder Zylinder-Piezo-Schwinger, deren jeder bei den Brennpunkten
einen imaginären Echo-Empfangsort hat, auf einer zu beobachtenden zweidimensionalen Ebene angeordnet. Wenn eine dreidimensionale
Abbildung durchgeführt werden soll, werden kleine Piezo-Schwinger, deren jeder eine Kugelwellenfront erzeugt, oder
Schwinger mit konkaver Oberfläche geeignet in einem zwei- oder dreidimensionalen Muster angeordnet.
Bei den oben erläuterten Ausführungsbeispielen wird für den Rechner ein Prozessor CPU verwendet. Jedoch kann
die Koordinatenberechnung auch mittels eines Analog-Rechners oder dgl. erfolgen, wobei die X- und Y-Koordinatensignale
für die Horizontal- und Vertikal-Ablenksignale in der Elektronenstrahlröhre eine lange Licht-Remanenz besitzen,
während die Beträge der empfangenen Signale als Helligkeitssignal dienen, um eine additive Anzeige auf Echtzeitbasis
zu erzeugen.
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Claims (6)
1. Schall-Abbildungsverfahren für Prüfling, dadurch gekennzeichnet,
daß eine ungerichtete impulsform!ge Schallwelle zum Prüfling
(O) gesendet wird,
daß der Betrag des Schallwellen-Signales aufgezeichnet wird, das in einem Zeitpunkt empfangen wird, der durch die
erforderliche Ausbreitungszeit bestimmt ist, damit sich die Schallwelle vom Sende-Ort über den Prüflings-Ort zum Empfangs-Ort entsprechend dem Prüflings-Ort ausbreitet, und
daß das Aufzeichnen so oft wie das Senden wiederholt wird, so daß die Beträge der empfangenen Signale überlagert werden, um ein Schall-Bild des Prüflings (0) zu erzeugen.
2. Schall-Abbildungsverfahren,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine ungerichtete Schallwelle von einem von mehreren Sender-Emp fangen
Sender arbeitet,
Sender-Empfängern (H1, H_, ..., H ) gesendet wird, der als
daß die Schallwelle von einem der Sender-Empfänger empfangen wird, der als Empfänger arbeitet,
daß das empfangene Wellensignal entsprechend der Ausbreitungszeit der Schallwelle vom Senden zum Empfang aufgezeichnet
wird,
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ORIGINAL JNSPECTED
daß der Ort des empfangenen Wellensignales in Raumkoordinaten aufgrund der Ausbreitungszeit und der Beziehung zwischen dem
Sender-Empfänger (H1, H2, ..., H ) als Sender und dem Sender-Empfänger
(H1, H2, ..., Hn) als Empfänger bestimmt wird, und
daß die Ortsbestimmung entsprechend der Anzahl (n) der Sender-Empfänger (H , H2, ..., H ) wiederholt wird, wobei
verschiedene Sender-Empfänger-Paare für jedes Senden verwendet werden.
3. Schall-Abbildungsverfahren,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine ungerichtete Schallwelle von einem von mehreren Sender-Empfängern (H , H2, ..., H ) gesendet wird,
daß die Schallwelle von allen Sender-Empfängern (H1, H2, ...,
H) empfangen wird,
daß die empfangenen Wellensignal? entsprechend den jeweiligen Ausbreitungszeiten aufgezeichnet wird,
daß die Orte der empfangenen Wellensignale in Raumkoordinaten aufgrund der Ausbreitungszeiten und Ortsbeziehungen zwischen
den Sender-Empfängern (H , H_, ..., H ) bestimmt wird, die zur Erzielung der empfangenen Wellensignale verwendet werden
, und
daß die Ortsbestimmung entsprechend der Anzahl der Sender-Empfänger
(H , H2, ..., H ) wiederholt wird.
4. Schall-Abbildungsvorrichtung,
gekennzeichnet durch
gekennzeichnet durch
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mehrere Sender-Empfänger (H., H2, ..., Η ), Empfänger-Wandler,
einen ersten Wähler (ST) zum Wählen der Wandler, um eine Schallwelle hiervon zu einem Prüfling (O) zu senden,
einen zweiten Wähler (SR) zum Wählen der Wandler, um eine vom Prüfling (0) reflektierte Schallwelle zu empfangen,
einen ersten Speicher (M.) zum Speichern des empfangenen
Wellensignales vom Sender-Empfänger (H., H2, ..., H ), der
vom zweiten Wähler (SR) gewählt ist,
ein Verarbeitungsglied(CPU), das entsprechend dem Inhalt
des ersten Speichers (M.) den Betrag der empfangenen Welle auf einem Weg mit einer Mitte entsprechend dem Ort des
Sender-Empfängers bestimmt, der durch den zweiten Wähler (SR) gewählt ist,
Sender-Empfängers bestimmt, der durch den zweiten Wähler (SR) gewählt ist,
einen zweiten Speicher (M2) zum Speichern des Ausgangssignales
des Verarbeitungsgliedes(CPU), und
ein Sichtgerät (CRT) zur Anzeige des Inhalts des zweiten Speichers (M2).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Sender-Empfänger aus einem Kugelwellen aussendenden Schwinger besteht, und
daß der zweite Speicher (M ) entsprechend einem dreidimensionalen Raum organisiert ist, so daß ein dreidimensionales Bild
des Prüflings (0) erzeugbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch ^,
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• 9·
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Sender-Empfänger (H1, H-, ..., H ) einen dritten
Speicher aufweist,
daß der zweite Wähler (SR) gleichzeitig alle Sender-Empfänger (H1, H2, ..., H) zum E
ten Welle auswählt, und
, H2, ..., H) zum Empfang der vom Prüfling (O) reflektier-
daß die empfangenen Wellensignale zeitweise im dritten Speicher gespeichert sind.
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I ,
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP51028051A JPS5816673B2 (ja) | 1976-03-17 | 1976-03-17 | 超音波撮像方法，及びその装置 |
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ID=12237944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19772711301 Granted DE2711301A1 (de) | 1976-03-17 | 1977-03-15 | Schall-abbildungsverfahren und -vorrichtung |
Country Status (3)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPS5816673B2 (de) |
| DE (1) | DE2711301A1 (de) |
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