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Bezeichnung: Verfahren und Vorrichtung zur
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Ultraschall-Weckstückprüfung
Die Erfindung bezieht
sich auf die zerstörungsfreie Prüfung metallischer Gegenstände mittels eines Ultraschallverfahrens.
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Zahlreiche Ultraschallprüfverfahren für metallische Gegenstände benutzen
eines wron zwei bekannten Arbeitsprinzipien. Entweder wird ein Ultraschallsignal
ausgewertet, das von der Ablenkung eines ausgesandten Strahl es durch eine Fehlstelle
herrührt, oder es wird die Verminderung eines ausgesandten Signals festgestellt,
das infolge Ablenkung oder Absorption an einer Fehlstelle unter einen erwarteten
Wert absinkt. Das erste dieser zwei Prinzipien wird häufig als "Impuls-Echo-Verfahren"
bezeichnet. Es ist jedoch nicht frei von Problemen, da die Anzeige des Vorhandenseins
einer Fehlstelle nur dadurch erlangt werden kann, daß ein Empfänger oder eine Hörsonde
an der richtigen Stelle angebracht wird. Unter den Ursachen, die zu Fehlern bei
der Fehlstellensuche führen können, sind die zu erwähnen, die herrühren von der
Abweichung, die der Prüfling von seiner speziellen Geometrie zeigt, und Defekten,
die bei unerwarteten Orientierungen auftreten. Techniken, die das zweite Prinzip
benutzen und häufig "Transmissionsverfahren" genannt werden, finden häufig Anwendung
zur Uberprüfung von Blechen, Platten und ähnlichem Material, bei denen die gegenüberliegenden
Oberflächen im wesentlichen parallel zueinander verlaufen und beide leicht zugänglich
sind, so daß eine Sendersonde auf der einen Seite des Prüflings untergebracht werden
kann und eine Empfängersonde auf der anderen Seite im Pfad des eintretenden Strahles,
der gewöhnlich in den Prüfling senkrecht zu seiner Oberfläche eintritt und ebenfalls
senkrecht austritt. Dieses Transmissionsverfahren besitzt zwei Hauptvorteile. Da
das
Nichtvorhandensein einer Fehlstelle im Pfad des ausgesandten Strahl es den Empfang
eines Signals kolMrekter Intensität durch die Empfangssonde ergibt, führt jede Fehlfunktion
des Systems, die zu einer Verminderung des empfangenen Signals führt, beispielsweise
eine unvollständige Kopplung zwischen Sonde und Prüfling, zu einer Fehleranzeige
und demgemäß ist das System ausfalisicher. Zum zweiten wird eine hohe Reflexion
und/oder Absorption des Ultraschallsignals durch jede Fehlstelle verursacht, die
wenigstens teilweise im Pfad des Strahles liegt, und zwar fast unabhängig von der
Form und Lage der Fehlstelle im einzelnen. Das Transmissionsverfahren ergibt demgemäß
eine hohe Sicherheit dafür, daß keine Fehlstellen unentdeckt bleiben. Dieses Transmissionsverfahren
ist jedoch nur begrenzt anwendbar, da es nur zur Prüfung von Gegenständen oder Bauteilen
geeigneter Form benutzt werden kann.
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Eine Abwandlung des oben beschriebenen Transmissionsverfahrens, welches
als "pitch-and-catch-Verfahren" bekannt ist, kann im Prinzip in jenen Fällen benutzt
werden, wo nur eine Oberfläche des Prüflings zugänglich ist, und zwar dann, wenn
der Prüfling eine bekannte und geeignete Form besitzt. Bei diesem Verfahren wird
der Eingangsstrahl, der normalerweise ein Scherungswellen-Winkelstrahl innerhalb
des Prüflings ist (der anfänglich im Metall unter einem definierten Winkel in dem
Bereich zwischen 40° bis 70° gegenüber der Normalen an der Oberfläche verläuft,
wo er in den Prüfling eintritt), absichtlich so gerichtet, daß er an einer anderen,
und zwar gewöhnlich an der unzugänglichen gegenüberliegenden Oberfläche des Prüflings
in der Weise reflektiert wird, daß der reflektierte Strahl wieder an der zugänglichen
Oberfläche austritt, wo er durch eine
Hörsonde festgestellt wird.
Das austietende Signal wird dann im Falle eines fehlerfreien Prüflings als ein Siganl
korrekter Intensität angesehen (er wird oft als "Rückwandsignal bezeichnet). Wenn
es eine etwas geringere Intensitüt Jat, dann wiid das Vorhandensein einer Fehlstelle
an irgendeiner Stelle längs des Pfandes des Ultraschallstrahles angezeigt, wobei
diese Fehlsteile im Pfad vor der Reflexionsstelle oder dahinter liegen. Dieses "pitchand-catch-Verfahren"
hat mit dem Transmissionsgrundverfahren die Vorteile, daß es ausfallsicher ist und
daß es unwahrscheinlich ist, daß vorhanden Fehlstellen untendeckt bleiben. Es ist
jedoch titit einem Hauptnachteil verknüpft, der darin liegt, daß das Verfahren selbst
gegenüber der kleinen Abweichung von der örtlichen Sollgeometrie des Prüflings sehr
empfindlich ist, da eine kleine Diskrepanz in der örtlichen Ausrichtung der Reflexionsoberfläche
den reflektierten Strahl so versetzen kann, daß ein beträchtliches Absinken in dem
von der Hörsonde gelieferten Signal feststellbar ist. Ein so]ches Signal kann nicht
von einem verringerten Signal unterschieden werden, welches von einer Fehlstelle
herrührt, die im Pfad des Strahles innerhalb des Metalls liegt. Dieser Nachteil
hat sich als so schwerwiegend erwiesen, daß die Anwendung des "pitch-andcatch-Verfahrens"
nur auf die Prüfung von Werkstücken beschränkt werden mußte, die eine extrem genaue
örtliche Geometrie innerhalb dichter Toleranzgrenzen aufweisen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses "pitchand-catch-Verfahren"
so zu verbessern und abzuwandeln, daß örtliche Eigenheiten der Geometrie eines Prüflings
und Abweichungen von dem Nennwert berücksichtigt werden können, wodurch die Wahrscheinliclikeit
vermindert wird, daß solche
Abweichungen irrtümlich zu einer Fehleranzeige
im Prüfling fiihren.
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Die Erfindung geht aus von einem Verfahreri zur Ultraschallprüfung
von Werkstücken mittels der "pitch-andcatch-Technik', wobei ein Ultraschallprüfsignal
an einem ersten Punkt einer zugärlglicilen ersten Oberfläche des Prüflings in diesen
eingeleitet wird und das Prüfsignal an einem zweiten Punkt der ersten Oberfläche
abgenommen wird, nachdem diese Prüfsignal den Gegenstand durchlaufen hat und dabei
in einem kleinen Bereich einei zweiteri OberfläcEle des Gegenstandes refLektiert
wurde, wobei diese zweite Oberfläche der ersten Oberfläche allgemein gegenüberliegt
und der zweite Punkt und die Richtung des Empfangs des reflektierten Prüfsignals
in Abhängigkeit von gemessenen Daten gewählt werden, welche die Lage des ersten
Punktes der ersten Oberfläche, die Richtung der Aufbringung des i'rüfsignals dort
und die Lage der ersten Oberfläche an dem ersten Punkt und an dem zweiten Funkt.
der ersten Öberfläche in Verbindung mit Daten definieren, die die Lage der zweiten
Oberfläche betreffen.
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Erfindungsgemäß wird das Verfahren in der Weise durchgeführt, daß
an jedem von einer Mehrzahl von Punkten der ersten Oberfläche ein die Oberfläche
lokalisierendes Ultraschallsignal aufgebracht wird, das an jeweils einem solchen
Punkt das an dieser Stelle eingeleitete Signal riacii Reflexion jedes Signals an
einem relativ kleinen Bereich der zweiten Oberfläche festgestellt wird, daß die
Richtung eingestellt wird, mit der jenes Signal aufgebracht wird, und zwar derart,
daß dieses Signal, wenn es nach Reflexion empfangen wird, einen Maximalwert besitzt,
woraus
abgeleitet werden kann, daß das einfallende und reflektierte
Signal in dem relativ kleinen Bereich im wesentlichen normal zu der Oberfläche verlaufen,
daß die fage und Orientierung der ersten Oberfläche an jedem der Vielzahl von Punkten
gemessen wird, daß die Orientierung der eingestellten Richtung gemessen wird, bei
der das die Oberfläche lokalisierende Signal on jedem dieser Punkte aufgebracht
wird, und daß die Zeit gemessen wird, die von der' Anwendung eines solchen Signals
bis zum Empfang nach der Reflexion verstreicht, und daß aus den gemessenen Daten
die Stelle und Orientierung der jeweiligen kleinen Bereiche der zweiten Oberfläche
berechnet werden und daß die zu beechnendetl Daten als Daten benutzt werden, welche
die Lage de) zweiten Oberfläche angeben.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung bezieht sich diese auf
eine Vorrichtung zur Ultraschallprüfung eines Gegenstandes auf Fehlsteilen mittels
des "pitch-and-catch-Verfahrens", wobei ein IJltraschalJprüfsignal an eirlem ersten
Punkt einer zugänglichen ersten Oberfläche des Prüflings eingeführt und das Priifsignal
an einer zweiten Stelle der erster Oberfläche nach Durchlaufen des Materials und
Reflexion an einem kleinen Bereich der zweiten, augemein gegenüberliegenden Oberfläche
des Prüflings empfangen wird, wobei der zweite Punkt und die Richtung des Empfargs
des reflektierten Prüfsignals dort in Abhängigkeit von gemessenen Daten gewählt
werden, die die Lage des ersten Punktes auf der ersten Oberfläche, die Richtung
der Aufbringung des Prüfsignais dort und die Orientierung der ersten Oberfläche
an dem ersten Punkt und an dem zweitem Punkt der ersten Oberfläche in Verbindung
mit Daten, die die Lage der zweiten Oberfläche betreffen, definieren.
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Dabei ist erfindungsgemäß ein Trägeraufbau für den Prüfling versehen,
es ist eine erste Ultraschallsendesonde und eine zweite Ultraschallempfangssonde
auf dem Trägeraufbau befestigt, die Lage und Winkelstellung von erster Sende bzw.
zweiter Sonde relativ zum Trägeraufbau sind einstellbar und überwachbar, so daß
eine Einstellung relativ zu dem Prüfling erfolgen kann, und es ist eine Datenaufzeichungs-
und -verarbeitungsstufe betriebsmäßig mit den Einstellvorrichtungen der ersten und
zweiten Sonde verbunden, um von dieser Daten zu empfangen, die die Stellung und
Winkellage der Sonden definieren und außerdem Daten von ersten und zweiten Punkten
der ersten Oberfläche des Gegenstandes erhalten, auü die die ersten uiid zweiten
Sonden gerichtet sind, wobei (lie Stufe mit I)aterj gespeist wi1d, die die Lage
der zweiten Oberfläche definieren und die Anordnung so getroffen ist, daß durch
die zweite Stellvorrichtung die Lage und Winkelstellung der zweiten Sonde so gewählt
werden kann, wie es erforderlich ist, um ein Prüfsignal zu empfangen, das von der
ersten Sonde ausgesandt und an der zweiten Oberfläche des Prüflings reflektiert
wurde.
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l)es Wesen der Erfindung beruht darauf, daß bei der Durchfiihrung
einer Ultraschallprüfung unter Anwendung des pitch-and-catch-Verfahrens die Oberfläche,
die als Reflektor für das Prüfsignal während der Überprüfung benutzt wird, nicht
einfach als geometrisch richtig angenommen wird, sondern der Prüfling selbst durch
Ultraschall so überprüft wird, daß man, ohne sich auf die Nenngeometrie verlassen
zu müssen, Abweichungen von der Nenngeometrie automatisch in Betracht ziehen kann.
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Nachstehend wird ein Ausführlmgsbeispiel der Erfindung an Hand der
Zeichnung beschrieben. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine schematische Schnittansicht
der zu prüfenden Wandung eines Gefäßes zusammen mit der erfindungsgemäßen Werkstückprüfvorrichtung.
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Wie aus der Zeichnung ersichtlich, besitzt der zu prüfende Behälter
eine Wand 11, von der ein Teil im Schnitt dargestellt ist und die eine äußere erste
Oberfläche 12 besitzt, die für das Prüfgerät gemäß der Erfindung zugänglich ist,
während die innere zweite Oberfläche 13 als unzugänglich angesehen werden kann.
Uber der äußeren Oberfläche 12 ist ein Trägeraufbau 14 vorgesellen, der sich mit
Füßen 15 auf der Wand abstützt und durch Steuei und Überwachungsvorrichtungen 15A
einstellbar ist, durch die die Lage und Winkelstellung des Rahmens 14 relativ zur
Wandoberfläche 12 eingestellt werden kann. Der Rahmen 14 trägt eine erste Ultraschallsonde
16 und eine zweite Ultraschall sonde 17, die als Sender bzw. als Empfänger ausgebildet
sind und von der "Schubwellenbauart" sind. Außerdem trägt der Rahmen 14 eine erste
und eine zweite Einstellvorrichtung 16A und 17A, durch die die Lage und Winkelstellung
der ersten und zweiten Sonde gesteuert und überwacht werden kann. Der Rahmen 14
trägt weiter eine dritte Ultraschallsonde 18, die als Transceiver ausgebildet ist
und von der Kompressionswellenbauart ist. Durch eine dritte Einstellvorrichtung
18A kann die Lage und Winkelstellung der Sonde 18 eingestellt und überwacht werden.
Die drei Sonden 3ind sämtlich in bekannter Weise mit Flüssigkeitskopplersystemen
16B, 17B und 18B ausgestattet.
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Die Sonden 16 und 17 könnten benutzt werden, um das
pitch-and-catch-Verfahren
in bekannter Weise durchzuführen. Dies würde jedoch zu mannigfachen fehlerhaften
Fehlstellenanzeigen führen, wenn die dabei bezüglich der Innengestalt und Form der
Innenoberfläche 13 der Wand 11 unzutreffenden Annahmen zugrunde gelegt werden.
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Gemäß der Erfindung wird jedoch die Sonde 18 benutzt, um eindeutig
und klar die Lage und Orientierung mehrerer kleiner Bereiche der Oberfläche 12 festzulegen,
an denen ein von der Sonde 16 ausgehender Ultraschallstrahl reflektiert wird, bevor
er von der Sonde 17 empfangen wird. Zur Bestimmung der Lage und Orientierung eines
solchen kleinen Bereiches wird der Rahmen 14 in geeigneter Weise angebracht und
die Sonde 18 wird gegen die Oberfläche 12 an einem bestimmten Punkt A angelegt.
Der Sonde 18 sind Mittel 18C zugeordnet, die die Ultraschall-Oberflächenlokalisierungssignale
erzeugen und messen, die von der Sonde 18 abgestrahlt und empfangen werden. Diese
Mittel 18C messen auch die "Flugzeit" zwischen Ausstrahlung und Empfang (nach Reflexion
an der Oberfläche 12). Die Mittel 18C liefern Daten im Hinblick auf die abgestrahlten
und empfangenen Signale und die Flugzeit und diese Daten werden einer Aufzeichnungs-
und Verarbeitungsstufe 19 zugeführt, der auch von der Steuer- und Uberwachungsvorrichtung
15A und der Einstellvorrichtung 18A Daten bezüglich Lage und Orientierung zwischen
Rahmen 14 und Sonde 18 geliefert werden. Die Einstellvorrichtung 18A weist Mittel
auf, um die Orientierung der Oberfläche 12 an einem Punkt A relativ zu dem Rahmen
14 festzustellen, und diese Orientierung wird definiert durch die Winkel 7,ß r zwischen
der Normalen AN und einer Bezugsachse AR, die relativ zum Rahmen 14 definiert ist.
Die Werte der Winkel cY und jj, die durch die
Einstellvorrichtung
18A festgestellt werden, werden der Stufe 19 zugeführt, wo sie gespeichert werden.
Die Winkellage der Sonde 18 in bezug auf den Punkt A wird dann durch die Einstellvorrichtung
18A (falls erforderlich, unter automatischer Steuerung der Stufe 19) so eingestellt,
daß das von der Sonde 18 nach Abstrahlung und darauffolgender Reflexion an der Oberfläche
13 empfangene Signal einen Maximalwert hat. Dieser Maximalwert zeigt, sn, daß die
Richtung des abgestrahlten und reflektierten Signals senkrecht zur Oberfläche 13
in dem kleinen Bereich bei 0 verlaufen, wo der Strahl einfällt. Die entsprechenden
festgestellten Winkelwerte r und d werden dann der Stufe 19 zugeführt, und zwar
ebenso wie die Daten, die die abgestrahlten und empfangenen Signale und die Laufzeit
betreffen und über die Stufe 18C geliefert werden. In Verbindung mit dem wirksamen
Brechungsindex bei A genügen die über die Einstellvorrichtung 18A und die Stufe
18C der Stufe 19 gelieferten Daten, um es der Stufe zu ermöglichen, die Lage und
Orientierung des kleinen Bereichs der Oberfläche 13 am Punkt O zu berechnen. Wenn
der kleine Bereich bei O unmittelbar als Reflektor für ein Ultraschallprüfsignal
zu benutzen ist, welches von der Sonde 16 abgestrahlt und durch die Sonde 17 empfangen
wird, während der Prüfvorgang nach dem pitch-and-catch-Verfahren durchgeführt wird,
ist es aus praktischen Gründen zweckmäßig (es ist jedoch nicht wesentlich für die
Erfindung), zuerst die Träger 15 so einzustellen, daß der Rahmen 14 parallel zu
dem kleinen Bereich der Oberfläche 13 am Punkt 0 gebracht wird, wie dies durch die
Stufe 19 berechnet wurde. Dies kann automatisch durch die Vorrichtung 15A unter
der Steuerung des Rechners 19 erfolgen.
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Die Sonde 16 wird dann durch die Stellvorrichtung 17A auf einen Punkt
B auf der Oberfläche 12 ausgerichtet, von dem die Lage und die Oberflächennormale
durch die l'arameter X1. Y1. ß 1 (wie in der Zeichnung dargestellt) definiert werden,
die durch die Stellvorrichtung 16A überwacht werden und dadurch nach der Einheit
19 gelangen. Die dann für den Rechner 19 verfügbaren Daten ermöglichen zunächst
eine Uberprüfung, ob die gewählte Stellung geeignet ist, und wenn dies nicht der
Fall ist, dann wird eine geeignete Einstellung bewirkt, und danach werden die erforderlichen
Parameter γ 1 und 41 1 berechnet und die Stellvorrichtung 16A wird so gesteuert,
daß die Sonde 16 entsprechend so eingestellt wird, daß das Ultraschallprüfsignal,
welches von der Sonde abgestrahlt wird, auf einen kleinen Bereich der Oberfläche
13 am Punkt 0 einfällt und hier reflektiert wird. In gleicher Weise werden, wenn
die Sonde 17 durch die Stellvorrichtung 17A so bewegt wird, daß sie die Oberfläche
12 am Punkt C berührt, die Parameter x2, y2, die durch die Stellvorrichtung 17A
überwacht und dem Rechner 19 zugeführt werden, so durch die Stellvorrichtungen unter
der Steuerung des Rechners 19 eingestellt, daß der Punkt C auf dem berechneten Pfad
des reflektierten Signals zu liegen kommt. Die Oberflächennormale bei C, die dadurch
die Parameter α2 und ß 2 definiert wird, welche durch die Stellvorrichtung
17A überwacht und dem Rechner 19 zugeführt werden, ermöglicht eine Einstellung der
Lage der Sonde 17 unter der Steuerung des Rechners 19, um eine Ausrichtung auf den
reflektierten Strahl zu erreichen, nachdem dieser bei C gebrochen wurde,und unter
Winkelparametern γ γ 2 und 2 auszutreten, wie dies durch den Rechner
19 bestimmt wurde. Unter der Steuerung des Rechners 19 werden die Sonden 16 und
17 im Hinblick
auf einen optimalen Empfang des Ultraschai Iprüfsignals
ausgerichtet, das vom Sender 16 abgestrahlt und vom Empfänger 17 empfangen wird,
nachdem es in einem kleinen Oberflächenbereich bei 0 reflektiert wurde, wobei die
Lage dieses kleinen Oherflächenbereiciis 0 und die Winkelorientierung durch tatsächliche
physikalische Uberprüfung unt-er Zuhilfenahme der Sonde 18 festgelegt wurde.
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Der Rechner 19 empfängt außerdem über die Stufen 16C und 17C Daten,
welche die abgestrahlten und empfangenen Signale betreffen, wodurch nicht nur ein
Vergleich der Intensität in bekannt er Weise durchgeführt werden kann, sondern auch
eine geeignete Korrektur hinsichtlich der Abschwächung infolge der Distanz, die
vom Punkt B aus nach dem Punkt G über den Bereich 0 durchlaufen wurde. Indem diese
Abschwächung in bekannter Weise in Betracht gezogen wird und wenn die Empfängersonde
17 genau in ihrer Lage zum Empfang des Ultraschal]signals ausgerichtet ist, welches
von einem kleinen Oberflächenbereich herrührte, der tatsächlich festgestellt wurde
und nicht nur einer Annahme zugrunde liegt, wird die Gefahr irrtümlicher Fehleranzeigen
im durchlaufenen Pfad stark vermindert und die Vorrichtung wird betriebssicherer.
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Nachdem eine Fehlstelle durch das oben beschriebene erfindungsgemäße
Verfahren festgestellt wurde, kann das Ausmaß dieser Fehlstelle und die Frage, wie
schwer diese Fehlstelle ist, teilweise dadurch festgestellt werden, daß das Ausmaß
beobachtet wird, um das die Intensität des von der Sonde 17 empfangenen Signals
unter den erwarteten Wert vermindert wird. Teilweise kann dies dadurch festgestellt
werden, daß mehrere benachbarte Punkte (z. B. benachbarte
Punkten
auf einem regularen Punktraster, auf denen routinemäßig Prüfungen durchgeführt wurden,
gleichgültig, ob eine Fehlstelle festgestellt wurde oder nicht) einer Prüfung unterzogen
werden und indem dann festgestellt wird, über welchem Bereich die Fehlstelle noch
feststellbar ist.
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Außerdem kann das Ausmaß der Fehlstelle dann auch noch durch andere
herkömmliche Techniken überprüft werden, beispielsweise auch durch Impuls-Echo-Verfahren.
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Die Überwachung der verschiedenen linearen Parameter und der Winkelparameter,
die dem Computer 19 zugeführt werden, kann in herkömmlicher Weise erfolgen, unter
Benutzung elektrischer Analog- oder Digital-Stellungsanzeiger, und der Computer
19 kann elektrische Analogsysteme oder Digitalsysteme oder möglicherweise Hybrid-Analog/Digital-Systeme
benutzen, um die erforderlichen Berechnungen durchzuführen und die erforderlichen
Steuersignale zu liefern.
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Es ist ersichtlich, daß die vorstehend an Hand der Zeichnung beschriebene
Vorrichtung sehr vielseitig verwendbarist, da sie gewisse Freiheitsgrade besitzt,
innerhalb derer die Sonden einsteljtrcr sind, wobei der Bereich groß genug ist,
um eine Anpassung aci eine Vielzahl von Oberflächenprofilen und an örtliche Unregelmößigkeiten
zu ermöglichen. Es kann für Prüflinge mit einer relativ einfachen Geometrie, die
frei sind von größeren örtlichen Unregelmäßigkeiten, auch ein einfachers System
ausreichend sein.
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So kann die Sonde 16 beispielsweise so ausgebildet werden, daß sie
der äußeren Oberfläche des Prüflings mit einem festen Winkel @1 (= γ1 - α1)
zwischen Sondenachse und Oberflächennormale folgt, und die Einstellung der Lage
geschiebt dann einfach durch Einstellung von xl, möglicherweise
unterzusätzlicher
geringer Einstellung der seitlichenWinkellage # 1, wenn die Oberfläche nicht zuverlässig
regelmäßig in dieser Beziehung ist, bis die Kombination von x1,y1, #1 und #1 erreicht
ist, wo der ausgesandte Ultraschallstrahl so gerichtet ist, daß er auf dem vorgewählten
und vorher überprüften kleinen Oberflächenbereich bei 0 auftrifft und doL't reflektiert
wird. In gleicher zweite könnte die Sonde 17 so ausgebildet weiden, daß sie der
Oberfläche des Prüflings folgt, bis eine geeignete Kombination von Parametern x2
und y2 erhalten ist, wodurch angezeigt wird, daß (wie durch den Computer 19 berechnet)
eine Einstellung im Pfad des reflektierten Signals gewährleistet ist. Es hängt vom
Ausmaß der Regelmäßigket des Prüflings ab, ob die Sonde 18 mit einem im wesentlichen
festen Winkel # 2 (= # 2 - # 2) betätigt wird oder mit einer etwas unabhängigen
Hinstellurlg von # , und auch von ß 2, wenn dies für einen zufriedenstellenden Berieb
ererforderlich ist.
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Unabhängig davon, ob ein voll anpassungsfähiges System benutzt wird,
wie dieses in der Zeichnung dargestellt ist, oder eine vereinfachte Version zur
Anwendung kommt, die für die Prüfung eines hinsichtlich Geometrie und Gestalt relativ
einfachen Prüflings geeignet ist, wird die Überprüfung eines Prüflings durch des
erfindungsgemäße Verfanren normalerweise erfordern, daß die räumliche Lage und Orientierung
der reflektierende Oberfläche an einer großen Zahl von Punkten, z. B. dem Punkt
0, mittels der Sonde 18 durchgeführt wird. Es kann sich in der Praxis, wie oben
erwähnt, als zweckmäßig erweisen, den Oberflächenbereich unmittelbar nachdem seine
Lage und Orientierung bestimmt ist, als Reflexionsoberfläche bei der
Durchführung
des pitch-and-cntch-Verfal;rens mit den Sonden 16 und 17 zu benutzen. Die Durchführung
dieser Folge ist jedoch kein wesentliches Merkmal der Erfindung. Wenn die Daten
bezüge ich einer großen Zahl von Oberflächenpunkten bestimmt sind, welche gemessen
urid dem Computer 19 zugeführt und dort gespeichert wurden, wird es fiir den Computer
19 möglich, durch Interpolation zwischen direkt gemessenen Punkten unzugängliche
Reflexionoberflächen zugänglich zu machen,und somit kann des pitch-and-catch-Verfahren
unter Verwendung eines Reflexionspunktes in einem kleinen Bereich o der unzugänglichen
Oberfläche durchgeführt werden, wobei die Lage und Orientierung dieses betreffenden
Punktes nicht direkt durch die Sonde 18 meßbar sein muß, weil z. B. gewisse äußere
Hindernisse auf der äußeren Oberfläche eine entsprechende Posit; i oni erung der
Sonde 18 verhindern. Außerdem kann e; unter gewissen Umständen (z. B. wenn ein Gegellstand
periodisch wieder getestet werden soll) zweckmäßig sein, die Sonde 18 in der oben
beschriebenen Weise zu benutzen und eine mehr oder weniger voll ständige Überwachung
der unzugänglichen Oberfläche durchzuführen, von der die Reflexion zur Durchführung
der darauffolgenden Prüfvorgänge durch die Sonden 16 und 17 durchgeführt wi.rd.
Die Daten für zahlreiche Punkte dieser Oberfläche, die erhalten werden,können dann
aufgezeiclmet und gespeichert werden, bevor die erneute pitchand-catch-Überprüfung
durchgeführt wird. Die gespeicherten Daten körnigen immer dann benutzt werden, wenn
danach eine pitch-and-catch-UbelTrüfung durch die Sonden 16 und 17 durchgeführt
wird, wobei eine Reflexion entweder an Oberflächenpunkten erfolgt, deren Daten vorher
aufgezeichnet wurden, oder, wie oben erwähnt, unter Benutzung von Oberflächenpunkten,
für welche diese Daten durch Interpolation
der gemessenen Daten
erlangt wurden. Wenn das erfindungsgemäße Verfahren in der Weise durchgeführt wird,
daß zunächst durch die Sonde 18 eine Überwachung der Oberfläche durchgeführt wird,
wo die Reflexion erfolgen soll, und dann darauffolgend eine oder mehrere Prüfungen
nach dem pitch-and-catch-Verfahreri unter Reflexion und Benutzung der Sonden 16
und 17 durchgeführt wird, ist es für die Erfindung nicht wichtig, daß die Sonden
16, 17 und 18 auf einem gemeinsamen Trägeraufbau montiert sind, und es ist auch
nicht wesentlich, daß sie sämtlich gleichzeitig in der Nähe des Prüflings vorhanden
sein müssen.