DE3241815A1 - Zerstoerungsfreie ultraschall-pruefvorrichtung - Google Patents
Zerstoerungsfreie ultraschall-pruefvorrichtungInfo
- Publication number
- DE3241815A1 DE3241815A1 DE19823241815 DE3241815A DE3241815A1 DE 3241815 A1 DE3241815 A1 DE 3241815A1 DE 19823241815 DE19823241815 DE 19823241815 DE 3241815 A DE3241815 A DE 3241815A DE 3241815 A1 DE3241815 A1 DE 3241815A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- ultrasonic
- ray tube
- cathode ray
- test
- receiver
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims description 26
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000005305 interferometry Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H3/00—Measuring characteristics of vibrations by using a detector in a fluid
- G01H3/10—Amplitude; Power
- G01H3/12—Amplitude; Power by electric means
- G01H3/125—Amplitude; Power by electric means for representing acoustic field distribution
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/02—Analysing fluids
- G01N29/024—Analysing fluids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
Zerstörungsfreie Ultraschall-Prüfvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine zerstörungsfreie Ultraschall-Prüfvorrichtung,
die Änderungen in der Geschwindigkeit einer sich in einem Prüfling beziehungsweise Objekt ausbreitenden
Ultraschallwelle durch Interferometrie erfaßt.
Die Ultraschallmeßmethode,, die auf dem Prinzip der Interferenz
beruht, ist als Methode zum genauen Messen der Schallgeschwindigkeit in einer Flüssigkeit oder einem Gas bekannt.
Die Methode, mit der Interferenz hervorgerufen wird, wird
grob in eine Methode zum Verändern der Frequenz der Ultraschallwellen und eine Methode zum Verändern der Länge eines
Ausbreitungsweges der Ultraschallwellen eingeteilt. Eine übliche zerstörungsfreie Ultraschall-Prüfvorrichtung verwendet
diese Methode, bei der die Länge des Äusbreitungsweges der
Ultraschallwellen verändert wird. Bei dieser Vorrichtung ist ein Ultraschallwellen-Sender-Empfänger auf dem Boden eines
Behälters angeordnet. Ein kontinuierliches elektrisches Signal beziehungsweise Dauerstrichsignal,, das durch einen Hochfrequenzoszillator
mit einer Schwingungsfrequenz f erzeugt ist„ wird durch einen Impulsmodulator in ein Hochfrequenz-Impulssignal
moduliert„ Das so erhaltene Hochfrequenz-Impulssignal
liegt am Sender-Empfanger ? um gepulste Ultraschallwellen in
einer im Behälter als Prüfling untergebrachten Probenflüssigkeit zu erzeugen. Die gepulsten Ultraschallwellen werden
durch eine Reflektionsfläche oder eine Flüssigkeitsoberfläche der Probenflüssigkeit reflektiert, die gegenüber und
parallel zum Sender-Empfänger angeordnet ist, und dann zum Sender-Empfänger zurückgeführt.
In der oben beschriebenen zerstörungsfreien Ultraschall-Prüfvorrichtung
wird die Probenflüssigkeit graduell oder schrittweise abgeführt, um so graduell oder schrittweise
die Flüssigkeitsoberfläche der Probenflüssigkeit abzusenken, so daß sich die Länge des Ausbreitungsweges verändert und aufgrund
der Interferenz Höchst- und Mindestwerte der Amplitude der reflektierten gepulsten Ultraschallwellen erhalten werden.
Wenn demgemäß die Änderungen in der Länge des Ausbreitungsweges innerhalb der Probenflüssigkeit genau gemessen werden,
dann kann die Schallgeschwindigkeit in der Probenflüssigkeit bestimmt werden, da die Schwingungsfrequenz f des Oszillators
gegeben ist.
Es ist auch möglich, die Geschwindigkeit der sich in der Flüssigkeit ausbreitenden Ultraschallwellen zu messen, indem
ein Sender und ein Empfänger im Abstand in der in einem Behälter untergebrachten Probenflüssigkeit angeordnet werden
und der Abstand zwischen dem Sender und dem Empfänger verändert wird.
Jedoch sind in den oben beschriebenen herkömmlichen Vorrichtungen die Änderungen im Abstand zwischen dem Sender-Empfänger
und der Probenflüssigkeit oder zwischen dem Sender und dem Empfänger, d. h. , die Änderungen in der Länge des Ausbreitungsweges der Schallwellen klein. Daher erfordert eine genaue
Messung von solchen kleinen Änderungen eine hohe Erfahrung und eine lange Meßzeit. Da weiterhin Ultraschall-Sender-Empfänger
diese für ebene Wellen einschließen, können Messungen einer zweidimensionalen Verteilung der Schallgeschwindigkeit
in einem Prüfling nicht durchgeführt werden.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine zerstörungsfreie Ultraschall-Prüfvorrichtung zu schaffen, die genau und rasch
die Schallgeschwindigkeit in einer Probenflüssigkeit messen kann.
Diese Aufgabe wird bei einer zerstörungsfreien Ultraschall-Prüfvorrichtung
nach dem Oberbegriff des Patentanspruches erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnenden Teil
angegebenen Merkmale gelöst.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergibt sich insbesondere aus dem Patentanspruch 2„
Die Erfindung sieht also eine zerstörungsfreie Ultraschall" Prüfvorrichtung vor, bei der eine fokussierte Ultraschallwelle
von einem Fokussier-Ultraschall-Sendeelement auf einen Prüfling abgestrahlt wird, bei der eine Änderung in der
innerhalb des Prüflings empfangenen Ultraschallwellenenergie an einem feinen Teil von diesem durch ein Ultraschall-Empfangs
element erfaßt wird, bei der das Fokussier-Ultraschall-Sendeelement
oder das Ultraschall-Empfangselement fein durch einen Schwinger oder Vibrator in Schwingungen versetzt
wird, bei der ein Ausgangssignal des Ultraschall-Empfangselementes
durch eine Elektronenstrahlröhre angezeigt wird, und bei der der horizontale Durchlauf der Elektronenstrahlröhre
entsprechend einem Ausgangssignal von einem Niederfrequenzoszillator
zum Schwingungsanregen des Schwingers erfolgt,
Nachfolgend werden Beispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen;
Figuren 1 und 2 s Blockdiagramme herkömmlicher zerstörungsfreier Ultraschall-Prüfvorrichtungen,
Figur 3 s ein Blockdiagramm einer zerstö
rungsfreien Ultraschall-Prüfvorrichtung
nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 4 s einen Signalverlauf mit periodi
schen Höchst- und Mindestwerten»
der auf einer Elektronenstrahlröhre angezeigt wird,
Figur 5 : eine Methode zum Messen der Ultra
schallenergie durch Zwischenfügen eines Prüflinges zwischen einen
Sender und einen Empfänger,
Figur 6 : eine Darstellung einer anderen
Methode nach der Erfindung,
Figur 7 : ein auf der Elektronenstrahlröhre
angezeigtes Muster, das durch die anhand der Figur 6 erläuterte Methode erhalten ist, und
Figur 8 : ein Blockdiagramm einer zerstö
rungsfreien UItraschall-Prüfvorrichtung
nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Eine herkömmliche zerstörungsfreie Ultraschall-Prüfvorrichtung wird zunächst anhand der Figur 1 näher erläutert. Figur
1 zeigt ein Blockdiagramm einer zerstörungsfreien Ultraschall-Prüfvorrichtung
(vergleiche Yoshimitsu Kikuchi und Daitaro Okuyama, "Transactions at the Japanese Society of
Acoustics", Seite 181, Februar 1967), bei der die Länge des Ausbreitungsweges der Ultraschallwellen verändert wird. In
Figur 1 sind gezeigt ein Hochfrequenzoszillator 1 ein Impulsmodulator 2, ein Sender-Empfänger 3, ein Dämpfungsglied
4, ein Mischer 5, ein Detektor (Gleichrichter) 6 und eine Elektronenstrahlröhre (CRT) 7. Der Sender-Empfänger 3 ist
auf dem Boden eines Behälters 9 angebracht, der eine Probenflüssigkeit 8 enthält. Eine Auslaßöffnung befindet sich
am Boden des Behälters 9. Ein Ablesemikroscop 11 zum Messen
des Pegels 8' ist an der Mantelfläche des Behälters 9 angeordnet.
Ein vom Hochfrequenzoszillator erzeugtes kontinuierliches elektrisches Signal einer Schwingungsfrequenz f
wird durch den Impulsmodulator 2 in ein Hochfrequenz-Impulssignal moduliert. Das Hochfrequenz-Impulssignal wird dann
an den Sender-Empfänger 3 als ein Ultraschallwandler abgegeben,
um gepulste Ultraschallwellen in der Probenflüssigkeit
8 als Prüfling beziehungsweise zu messendes Objekt zu erzeugen. Die gepulsten Ultraschallwellen werden durch eine Reflektionsflache,
die zum Sender-Empfänger 3 gegenüber liegt und parallel zu diesem verläuft, oder die Flüssigkeitsoberfläche
81 der Probenflüssigkeit 8 reflektiert. Die reflektierten
gepulsten Ultraschallwellen werden dann zurück zum Sender-Empfänger 3 geführt und in ein elektrisches Impulssignal
umgesetzt. Das elektrische Impulssignal wird an den Mischer 5 abgegeben um mit einem Bezugssignalteil des durch
den Hochfrequenzoszillator 1 erzeugten kontinuierlichen elektrischen Signales gemischt zu werden, das in seiner
Amplitude durch das Dämpfungsglied 4 eingestellt wird. Das gemischte oder zusammengesetzte Signal vom Mischer 5 wird
durch den Detektor 6 erfaßt und durch die Elektronenstrahlröhre 7 angezeigt. Wenn die Länge 2L des Ausbreitungsweges
der Ultraschallwellen verändert wird, während die Schwingungsfrequenz
f des Hochfrequenzoszillators 1 konstant gehalten ist, dann werden die Höchst- und Mindestwerte der
Amplitude des reflektierten Impulssignales wiederholt abwechselnd auf der Elektronenstrahlröhre 7 bei jeder Änderung
in der Länge des Ausbreitungsweges entsprechend jeder halben Wellenlänge angezeigt. Bei. dieser herkömmlichen Vorrichtung
wird die Probenflüssigkeit 8 graduell oder schrittweise durch
die Auslaßöffnung 10 entleert, die am Boden des Behälters
9 angeordnet ist, in welchem die Probenflüssigkeit 8 untergebracht
ist, so daß der Pegel der Flüssigkeitsoberfläche 8"
absinkt. Wenn die Größe der Minderung im Pegel der Flüssigkeitsoberfläche
8" abgelesen wird, während Änderungen in der Länge des Ausbreitungsweges, die die Höchst- und Mindestwerte
der Amplitude der reflektierten Impulswellen liefern, genau gemessen werden, dann kann die Schallgeschwindigkeit in der
Probenflüssigkeit ermittelt werden, da die Schwingungsfrequenz f bekannt ist.
Figur 2 ist ein Blockdiagramm einer anderen herkömmlichen
zerstörungsfreien Ultraschall-Prüfvorrichtung, bei der
einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen
wie in Figur 1 versehen sind. Ein Sender 12 ist mit dem Impulsmodulator
2 verbunden, während ein Empfänger 13 an den Mischer 5 angeschlossen ist. Die Länge L des Ausbreitungsweges zwischen dem Sender 12 und dem Empfänger 13 wird verändert, während die Lage der unteren Oberfläche des Empfängers
13 durch das Ablesmikroskop 11 abgelesen wird. Die Geschwindigkeit der sich in der Flüssigkeit ausbreitenden
Ultraschallwellen kann so in gleicher Weise wie bei der zuerst beschriebenen herkömmlichen Vorrichtung gemessen werden.
Jedoch können die bei dieser herkömmlichen Vorrichtung in eine Flüssigkeit eingestrahlten Ultraschallwellen kontinuierliche
Wellen sein und brauchen nicht gepulste Ultraschallwellen zu sein.
In den oben beschriebenen herkömmlichen Vorrichtungen sind die Änderungen in der Länge L zwischen dem Sender-Empfänger
3 und der Flüssigkeitoberfläche 81 oder zwischen dem Sender
12 und dem Empfänger 13 oder die Änderungen in der Länge des
Ausbreitungsweges gering. Daher ist es extrem schwierig, solche kleinen Änderungen zu messen. Eine Messung derart
kleiner Änderungen erfordert Erfahrung und viel Zeit. Da weiterhin Ultraschallwandler für ebene Wellen als Sender
und Empfänger verwendet werden, kann die zweidimensional Verteilung der Schallgeschwindigkeit im Prüfling oder Objekt
nicht gemessen werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung schließt die Nachteile der herkömmlichen Vorrichtungen aus und erlaubt eine genaue
und rasche Messung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Figur 3 näher erläutert. Figur
3 zeigt ein Blockdiagramm einer zerstörungsfreien Ultraschall-Prüfvorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung. In Figur 3 sind vorgesehen ein Hochfrequenz-
Ι» α f* Ι
oszillator 14, ein Impulsmodulator 15, ein Sender 16, der
im oberen Bereich einer Probenflüssigkeit 8 befestigt ist,
die in einem Behälter 17 untergebracht ist, ein Dämpfungsglied 19, ein Mischer 20, ein am Boden des Behälters 17 angeordneter
Empfänger 21, eine Elektronenstrahlröhre 22, ein Niederfrequenzoszillator 23, ein Schwinger oder Vibrator 24,
der den Sender 16 in Schwingungen versetzt, und ein Dämpfungsglied
25 zum Dämpfen des Niederfrequenzsignales, um den Sender 16 auf einem vorbestimmten Pegel in Schwingungen zu
versetzen. Der Sender 16 und der Empfänger 21 umfassen Fokussier-ültraschallwandler,
die große Brennweiten besitzen. Der Sender 16 und der Empfänger 21 sind so angeordnet, daß sie
einen gemeinsamen Brennpunkt haben. Der Schwinger 24 ist mit dem Sender 16 verbunden, um fein mit hoher Genauigkeit den
Abstand zwischen dem Sender 16 und dem Empfänger 21 zu verändern .
Die Betriebsweise dieser Vorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird im folgenden näher erläutert. Es sei angenommen, daß der Sender 16 durch den
Schwinger 24 in der Richtung Z verschoben wird und die Größe der Verschiebung &Z sinusförmig als Funktion der Zeit t
schwingt. Do h.,
ΔΖ = A sin d)t
wobei A die Höchstamplitude von einer Bezugsstellung und U
die Winkelfrequenz bedeuten.
Ein Horizontaldurchlauf der Elektronenstrahlröhre 22 wird für B sin O) t synchron mit der Größe der Verschiebung Δ Ζ des
Senders 16 durchgeführt. Inzwischen wird das durch den Hochfrequenzoszillator 12 erzeugte kontinuierliche elektrische
Signal durch den Impulsmodulator 15 in ein Hochfrequenz-Impulssignal
moduliert, das dann an den Empfänger 16 abgegeben
wird. Dann werden die gepulsten Ultraschallwellen in die Probenflüssigkeit 17 abgestrahlt und zum Empfänger 21 übertragen.
Das Bezugssignal vom Hochfrequenzoszillator 14 wird durch das Dämpfungsglied 19 in seiner Amplitude so eingestellt,
daß es den gleichen Pegel wie das übertragene Signal hat, das durch den Empfänger 21 empfangen wird. Das Bezugssignal wird dann mit dem elektrischen Signal vom Empfänger
21 durch den Mischer 20 gemischt. Das vom Mischer 20 gemischte oder zusammengesetzte Signal, also das Interferenzsignal,
wird an die Elektronenstrahlröhre 22 abgegeben.
Dann wird ein Signalverlauf mit periodischen Höchst- und Mindestwerten
(vergleiche Figur 4) auf dem Schirm der Elektronenstrahlröhre 22 angezeigt. Da die Amplitude des Horizontaldurchlaufes
der Elektronenstrahlröhre den Wert B hat, werden die periodischen Änderungen in der Länge des Ausbreitungsweges
mit B/A multipliziert. Wenn der Abstand ΔΒ zwischen den benachbarten Mindestwerten auf dem Schirm der Elektronenstrahlröhre
22 gemessen wird, dann wird die Wellenlänge in der Probenflüssigkeit mit ΔΒ χ (A/B) gemessen. Es ist im Allgemeinen
einfach, das Verhältnis B/A auf etwa einhundert einzustellen, indem A optisch gemessen oder eine Kalibrierung in
einem Medium, wie beispielsweise Wasser, vorgenommen wird, in welchem die Schallgeschwindigkeit bekannt ist. Wenn auf
diese Weise die Frequenz der Ultraschallwellen durch F bezeichnet wird, dann ist die Geschwindigkeit ν der Ultraschallwellen
der Probenflüssigkeit 17 gegeben durch:
V = Fx ΔΒ χ (A/B) .
Ein Versuch wurde in der unten beschriebenen Weise durchgeführt:
Wasser wurde als Probenflüssigkeit verwendet, und die Frequenz
F der Ultraschallwellen betrug 2 MHz. Die Amplitude A
der Ultraschallwellen betrug 1 nun, während deren Winkelfrequenz
ω den Wert 2x χ 50 Hz hatte. Konkave Wandler mit einer Tiefe von 1 mm oder mehr als Sender und als Empfänger wurden
gegenüber zueinander mit einem gemeinsamen Brennpunkt angeordnet. Da die Amplitude des Horizontaldurchlaufes auf dem
Schirm der Elektronenstrahlröhre 22 den Wert 5 cm hatte, wurde für das Verhältnis B/A der Wert 50 erhalten. Der Wert
ΔB wurde zu 37,7 mm aus dem in Figur 4 gezeigten Signalverlauf
ermittelt. Daher wurde für die Schallgeschwindigkeit ν erhalten:
ν = F X AB χ (A/B) = 2 χ ΊΟ""6 χ 37,7 χ Ίθ"3 χ (1/50)
= 1508 (m/s).
Wenn ein Prüfling oder Objekt 2β aoit der gleichen Schallgeschwindigkeit wie die Probenflüssigkeit 17 und einheitlicher
Dicke in die Probenflüssigkeit 17 zwischen dem Sender und dem Empfänger 21 bei der zerstörungsfreien Ultrasehall-Prüfvorrichtung
nach dem Ausführungsbeispiel der Figur 3 in der in Figur 5 gezeigten Weise eingefügt wird, dann ist
der Abstand zwischen dem Sender 16 und dem Empfänger 21, der die auf der Elektronenstrahlröhre 22 angezeigten Höchst- und
Mindestwerte der gemischten oder zusammengesetzten Welle liefert, geringfügig von demjenigen für die Probenflüssigkeit
verschoben. Daher ist die Größe der Verschiebung AL gegeben durch:
AL " £(1 - V0Zv1)
mit Z « Dicke des eingefügten Prüflings oder Objektes 26,
V1 = Schallgeschwindigkeit und
v_ = Schallgeschwindigkeit der Probenflüssigkeit 17, die
zuvor durch die oben beschriebene Methode gemessen wurde«,
Wenn die DickeX des Objektes 26 gegeben ist, dann kann durch
Einsetzen die Geschwindigkeit v. berechnet werden:
V1 = V0/(1 - &L/1).
Es ist jedoch nicht einfach, genau den Wert AL zu messen.
Es ist jedoch nicht einfach, genau den Wert AL zu messen.
Erfindungsgemäß wird der Wert Δ L einfach gemessen, indem
auf dem Schirm der einzigen Elektronenstrahlröhre die Größen der Verschiebung vor und nach der Einfügung des Objektes
gemessen werden. D. h., der Sender 16 und der Empfänger umfassen Fokussier-Ultraschallwandler und sind derart angeordnet,
daß sich die Ultraschallwellen auf dem Ausbreitungsweg der Ultraschallwellen in der Probenflüssigkeit als einem
Bezugsmedium ausbreiten, wie dies in Figur 6A gezeigt ist. Wie im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Signalverlauf
auf dem Schirm der Elektronenstrahlröhre 22 angezeigt und durch einen Speicherbereich oder dergleichen aufgezeichnet.
Sodann werden der Sender 16 und der Empfänger 21 bewegt, um dazwischen das Objekt 26 anzuordnen, wie dies in
Figur 6B gezeigt ist, und ein Signalverlauf wird in ähnlicher Weise auf der Elektronenstrahlröhre angezeigt. In dem in
Figur 7A gezeigten Signalverlauf, der mit dem Ausbreitungsweg erhalten ist, der nicht das Objekt 26 umfaßt, hat das
zusammengesetzte oder gemischte Signal den Mindestwert bei einem Punkt X1 mit Δ Z =ΔΖ.. Jedoch hat in dem in Figur 7B
dargestellten Signalverlauf, der mit dem Objekt 26 erhalten ist, das zusammengesetzte oder gemischte Signal nicht den
Mindestwert im Punkt X1 sondern in einem Punkt X2· Falls die
Anlage so aufgebaut ist, daß die Höchst- und Mindestwerte des Ausgangssignales auf der X-Achse (horizontale Achse) der
Elektronenstrahlröhre 22 nach links in Figur 7 verschoben sind, wenn der Sender 16 enger zum Empfänger 21 gezogen wird,
α β β β
dann ist der Punkt χ, des Mindestwertes in Figur 7B nach '
links bezüglich des Punktes des Mindestwertes in Figur 7A bei rascher Geschwindigkeit der sich durch das Objekt 26
ausbreitenden Ultraschallwellen verschoben, während der
Punkt des Mindestwertes nach rechts bei langsamer Geschwindigkeit der Ultraschallwellen verschoben ist. Der Wert AL kann bestimmt werden, indem die Differenz Ax = x,. - x,
gemessen wird.
Punkt des Mindestwertes nach rechts bei langsamer Geschwindigkeit der Ultraschallwellen verschoben ist. Der Wert AL kann bestimmt werden, indem die Differenz Ax = x,. - x,
gemessen wird.
Figur 8 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Figur 8 sind einander entsprechende Teile mit den gleichen
Bezugszeichen wie in Figur 3 versehen. In Figur 8 ist der Schwinger 24 lediglich mit dem Empfänger 21 verbunden. Jedoch
ist die Betriebsweise des Schwingers 24 die gleiche wie dies oben anhand der Figur 3 erläutert wurde, so daß von einer
näheren Beschreibung abgesehen werden kann.
Bei der Erfindung wird also ein Sender oder ein Empfänger durch einen Schwinger oder Vibrator in Schwingungen versetzt.
Der sich durch das zu messend© Medium ausbreitende Ultraschallstrahl wird entlang der X-Achse (horizontale Achse)
einer Elektronenstrahlröhre gemäß einem den Schwinger ansteuernden Niederfrequenzsignal abgetastet. Demgemäß kann
die Differenz in den Schallgeschwindigkeiten in verschiedenen Medien einfach von einer Anzeige auf dem Schirm der Elektronenstrahlröhre
abgelesen werden, was eine genaue Messung wesentlich erleichtert.
Leerseite
Claims (2)
- 32 PATENTANWÄLTE*·:·· °^KLAUS D. KIRSCHNER WOLFGANG GROSSEDIPL.-PHYSIKERNoriyoshi Chubachi Sendai-shi, Miyagi-ken, JapanKeisuke HondaToyohashi-shi, Aichi-ken, JapanDIPL.-INGENIEURZUGELASSENE VERTRETER VOR DEM EUROPAISCHEN PATENTAMTHERZOG-WILHELM-STR. D-8 MÜNCHEN 2IHR ZEICHEN: VOUR REFERENCE:UNSERZE1CHEn: g OUR REFERENCE:DATUM: 11e November 1982Zerstörungsfreie Ultraschall-PrüfvorrichtungPatentansprüche1«/ Zerstörungsfreie Ultras chall-Prüfvorrichtung mit einem Ultraschall-Sendeelement (16) zum Bestrahlen eines Prüflings (17) mit einer Ultraschallwelle, und mit einem Ultraschall-Empfangselement (21), das an einem feinen Teil des Prüflings (17) die Ultraschallenergie erfaßt, die einer Änderung innerhalb des Prüflings (17) ausgesetzt war,dadurch gekennzeichnet, daß das Ultraschall-Sendeelement ein Fokussier-Ultraschall-Sendeelement (16) ist, das auf den Prüfling (17) eine fokussierte Ultraschallwelle einstrahlt, daß ein Schwinger (24) das Ultraschall-Sendeelement (16) oder das Ultraschall-Empfangselement (21) in feine Schwingungen versetzt, und daß eine Elektronenstrahlröhre (22) das Ausgangssignal vom Ultraschall-Empfangselement (21) anzeigt, wobei ein Horizontaldurchlauf der Elektronenstrahlröhre (22) entsprechend einem Ausgangssignal und einem Niederfrequenz-oszillator (23) zum Schwingungsanregen des Schwingers (24) durchgeführt wird.
- 2. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Prüfling (26) innerhalb des Prüflings (17) eingefügt wird, und daß die Differenz in den Geschwindigkeiten der fokussierten Ultraschallwelllen, die sich in den Prüflingen (17, 26) ausbreiten, auf der Elektronenstrahlröhre (22) angezeigt wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56182709A JPS5883256A (ja) | 1981-11-13 | 1981-11-13 | 超音波非破壊検査装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3241815A1 true DE3241815A1 (de) | 1983-05-26 |
DE3241815C2 DE3241815C2 (de) | 1986-08-14 |
Family
ID=16123056
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3241815A Expired DE3241815C2 (de) | 1981-11-13 | 1982-11-11 | Ultraschall-Prüfvorrichtung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4492117A (de) |
JP (1) | JPS5883256A (de) |
DE (1) | DE3241815C2 (de) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5024091A (en) * | 1986-03-25 | 1991-06-18 | Washington State University Research Foundation, Inc. | Non-destructive evaluation of structural members |
US4838085A (en) * | 1986-03-25 | 1989-06-13 | Washington State University Research Foundation, Inc. | Methods and appartaus for non-destructing evaluation of the mechanical properties of composite materials |
US5143070A (en) * | 1989-11-17 | 1992-09-01 | The University Of Texas Systems Board Of Regents | Transaxial compression technique for sound velocity estimation |
US5293870A (en) * | 1989-11-17 | 1994-03-15 | Board Of Regents The University Of Texas System | Method and apparatus for elastographic measurement and imaging |
US6053052A (en) * | 1995-11-16 | 2000-04-25 | Timberco, Inc. | Panel performance test system |
US5699274A (en) * | 1995-11-16 | 1997-12-16 | Timberco, Inc. | Panel performance test system |
FI103439B (fi) * | 1997-01-27 | 1999-06-30 | Janesko Oy | Menetelmä ja laite äänennopeuden mittaamiseksi nesteessä |
US6422081B1 (en) * | 1999-06-07 | 2002-07-23 | Kyoto Electronics Manufacturing Co., Ltd. | Ultrasonic sound velocity measuring method and its apparatus |
US6829940B2 (en) * | 2002-05-31 | 2004-12-14 | General Electric Company | Method and apparatus for measuring surface wave traveling time |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB623022A (en) * | 1946-06-03 | 1949-05-11 | Henry Hughes And Son Ltd | Improvements in and relating to electric oscillation generators |
US2700894A (en) * | 1949-04-30 | 1955-02-01 | Gen Electric | Apparatus for ultrasonic investigation |
US3690155A (en) * | 1970-10-30 | 1972-09-12 | Gen Motors Corp | Apparatus for measuring sound velocity in a workpiece |
US3844163A (en) * | 1973-04-17 | 1974-10-29 | Automation Ind Inc | Ultrasonic velocity meter |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3519985A (en) * | 1951-06-12 | 1970-07-07 | Robert M Page | Random modulation obstacle locator system |
SU892290A2 (ru) * | 1980-03-07 | 1981-12-23 | Предприятие П/Я Г-4126 | Устройство дл измерени коэффициента звукопоглощени |
-
1981
- 1981-11-13 JP JP56182709A patent/JPS5883256A/ja active Granted
-
1982
- 1982-11-05 US US06/439,581 patent/US4492117A/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-11-11 DE DE3241815A patent/DE3241815C2/de not_active Expired
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB623022A (en) * | 1946-06-03 | 1949-05-11 | Henry Hughes And Son Ltd | Improvements in and relating to electric oscillation generators |
US2700894A (en) * | 1949-04-30 | 1955-02-01 | Gen Electric | Apparatus for ultrasonic investigation |
US3690155A (en) * | 1970-10-30 | 1972-09-12 | Gen Motors Corp | Apparatus for measuring sound velocity in a workpiece |
US3844163A (en) * | 1973-04-17 | 1974-10-29 | Automation Ind Inc | Ultrasonic velocity meter |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Patent Abstracts of Japan 55-112563, Nov. 13, 1980 * |
US-Z: Review of Scientific Instruments, Vol. 52, No. 9, Sept. 1981, S. 1386-1391 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4492117A (en) | 1985-01-08 |
DE3241815C2 (de) | 1986-08-14 |
JPH0211866B2 (de) | 1990-03-16 |
JPS5883256A (ja) | 1983-05-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3048710C2 (de) | ||
DE3687772T2 (de) | Geraet zur messung der charakteristiken fliessfaehiger stoffe unter verwendung oberflaechenerzeugter volumenuntersuchungssignale. | |
EP3577427B1 (de) | Ultraschallzähler und verfahren zur erfassung einer durchflussgrösse | |
DE2260932C3 (de) | Verfahren zum Bestimmen der RiBtiefe von in Werkstücken auftretenden Rissen | |
DE19818053A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Ankunftszeit von Ultraschall-Impulsen in einem Strömungsmedium | |
DE102019106427B4 (de) | Wandler und Wandleranordnung für Ultraschall-Prüfkopfsysteme, Ultraschall-Prüfkopfsystem und Prüfverfahren | |
EP1955019B1 (de) | Ultraschallmessvorrichtung zur bestimmung und/oder überwachung des volumen- oder massedurchflusses eines mediums durch eine rohrleitung | |
EP1762841A1 (de) | Verfahren und Einrichtung zur Ultraschallprüfung eines Werkstückes mit einer unebenen Oberfläche | |
DE3887286T2 (de) | Verfahren zur Messung der Verteilung von Kristallkörnchen in einer Metallplatte und Gerät für diesen Zweck. | |
DE3241815A1 (de) | Zerstoerungsfreie ultraschall-pruefvorrichtung | |
DE102020002837A1 (de) | Verfahren zum Betrieb einer Messeinrichtung und Messeinrichtung | |
DE102004027798A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Dicke von Teilen mit einem äusseren Überzug unter Verwendung von Verzögerungsleitungen mit Impedanzanpassung | |
DE102011115691B4 (de) | Verfahren zur Ermittlung der Viskosität eines strömenden oder ruhenden Fluids | |
DE102004031626A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Materialstärkenbestimmung auf Hochfrequenzbasis | |
DE3425811C2 (de) | Verfahren zum Bestimmen der Wandstärke eines Werkstückes und/oder der Schallgeschwindigkeit in einem Werkstück sowie Vorrichtung zur Durchführung der Verfahren | |
EP0517140B1 (de) | Vorrichtung zur Messung kleiner Flüssigkeits- und Partikelströme | |
DE2836972A1 (de) | Verfahren zur beruehrungslosen messung der oberflaechenspannung und der viskositaet | |
DE4022152C2 (de) | ||
DE3413097A1 (de) | Verfahren zur ultraschallpruefung ferritischer bauteile mit einer plattierung | |
DE102011004830B4 (de) | Phasenverfahren zur Messung der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Schallwellen mit dynamischem Messfenster | |
BE1027960B1 (de) | Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung | |
DE102011102641A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur quantitativen Erfassung einer physikalischen Eigenschaft eines flüssigen oder gasförmigen Probenmediums | |
DE1573558C3 (de) | Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von Blechen und Bändern mit Ultraschall | |
DE2647184C3 (de) | Verfahren zur Ermittlung physikalischer Parameter flüssiger Medien mittels Ultraschall | |
EP0425765A1 (de) | Verfahren zur Erfassung von Rissen mittels Ultraschall |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |