DE3724278A1 - Verfahren und vorrichtung zur zerstoerungsfreien guetekontrolle von werkstoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vor­ richtung zur zerstörungsfreien Gütekontrolle von Werkstof­ fen.

Die Erfindung kann in der Erdöl- und Erdgasgewinnungsin­ dustrie zur Gütekontrolle von Schweißverbindungen von Roh­ ren, im Maschinenbau zur Erkennung von Defekten in Walz­ gut, im Schiffbau zur Gütekontrolle der Schweißnähte von Schiffskörpern und Behältern, auf anderen Gebieten der Technik zur Kontrolle von Erzeugnissen auf vorhandene in­ nere Defekte in massiven Strukturen sowie in der Medizin und Biologie zur Speicherung, Verarbeitung und zum Sicht­ barmachen von Informationen über biologische Objekte be­ nutzt werden.

Es ist bereits ein Verfahren zur zerstörungsfreien Güte­ kontrolle von Werkstoffen bekannt (US-PS 33 41 771), bei dem der zu prüfende Werkstoff mit einem darauf auf­ liegenden magnetischen Informationsträger magnetisiert wird, worauf man diesen magnetischen Informationsträger, der unter Einwirkung des Magnetisierungsfelds ein Magneto­ gramm, d.h. eine Information über den Gütezustand des zu prüfenden Werkstoffs, festgehalten hat, abnimmt und in eine Einrichtung zur Registrierung des erzeugten Magneto­ gramms einführt, in der ein Informationsaufnehmer unmittelbar in der Nähe der Oberfläche des magnetischen Informationsträgers angeordnet wird, wobei der Informa­ tionsträger und der Informationsaufnehmer relativ zueinan­ der verschoben werden. Die vom Aufnehmer erfaßte Informa­ tion wird in elektrische Signale umgewandelt, nach denen man den Gütezustand des geprüften Werkstoffes beurteilt.

Die zur Durchführung dieses Verfahrens bestimmte Vorrich­ tung umfaßt einen magnetfeldempfindlichen Wandler, der über der Oberfläche des magnetischen Informationsträgers hin- und herbewegbar angeordnet ist, einen Verstärker so­ wie ein Bildschirmgerät. Auf dem Bildschirm der Elektronenstrahlröhre dieses Bildschirmgeräts wird ein Impulssignal abgebildet, dessen Form zur Beurteilung des Gütezustands des geprüften Werkstoffs herangezogen wird.

Dieses Verfahren und die entsprechende Vorrichtung zu seiner Durchführung geben nur die Möglichkeit, das Vorhan­ densein eines Defekts im Werkstoff festzustellen, und lie­ fern keine räumlichen Charakteristiken des Defekts (Tiefenlage, Konfiguration, Ausdehnung, relative Lage).

Bekannt ist ferner auch ein Ultraschalldefektoskop (Typ USD 1, vgl. den Prospekt der DE-Fa. Krautkrämer, Produk­ tionsprogramm 1984/1985, S. 7). Bei dieser Einrichtung wird ein als Ultraschallwandler ausgeführter Informations­ geber auf der Oberfläche des zu prüfenden Werkstoffs ange­ ordnet, und der Informationsgeber sowie der Werkstoff wer­ den gegenseitig verschoben. Die vom Informationsgeber ge­ lieferte Information wird mit Hilfe eines Computers verar­ beitet und auf dem Bildschirm einer Elektronenstrahlröhre als Abbildung von Echosignalen sowie als numerische Anzei­ ge der Tiefe der Defektlage und der Entfernung des Wand­ lers von der Projektion des Defekts auf die Oberfläche des Erzeugnisses wiedergegeben.

Diese Vorrichtung gibt aber keine Möglichkeit, eine far­ bige Schattenabbildung des Gütezustands eines ganzen Be­ reichs des zu prüfenden Werkstoffs zu erhalten, und lie­ fert keine operativen Informationen über die Anzahl und die gegenseitige Lage von Defekten in dem zu prüfenden Werkstoff sowie über ihre Ausdehnung und Konfiguration.

Die vorliegende Erfindung geht vom Verfahren zur zer­ störungsfreien Materialkontrolle nach der SU-Patentan­ meldung 4 56 572/1974 aus, bei dem die vom Informationsgeber abgenommene Information über den Gütezustand des zu prü­ fenden Werkstoffs einer maßstäblichen und zeitlichen Um­ wandlung unterzogen wird, indem man die Information syn­ chron mit der Geberverschiebung in Bezug auf den zu prü­ fenden Werkstoff in eine Speichereinheit einschreibt und beim Auslesen aus der Speichereinheit auf dem Bildschirm der Elektronenstrahlröhre wiedergibt.

Zur Durchführung dieses Verfahrens dient ein bekanntes Bildkontrollgerät (vgl. Kreps, G.R., "Fernsehsignaler­ zeugung in Defektoskopen mit automatischer mechanischer Abtastung", Defektoskopie, 1979, Nr. 6, S. 106-109), bei dem ein auf einer Abtastvorrichtung zur Abtastung des zu prüfenden Werkstoffs angeordneter Informationsaufnehmer, ein Analog-Digital-Umsetzer, ein Arbeitsspeicher, ein Di­ gital-Analog-Umsetzer und ein Bildschirmgerät mit einer Farbbildröhre hintereinander geschaltet sind und das ferner folgende nacheinandergeschaltete Baueinheiten ent­ hält: Einen Schreibzykluszähler, einen Umschalter, dessen Ausgang an den Arbeitsspeicher angeschlossen ist, einen Auslesezykluszähler, dessen Ausgang am zweiten Eingang des Umschalters liegt, und eine Steuereinheit, die an den Synchronisationsausgang des Informationsaufnehmers und an die Eingänge des Schreibzykluszählers, des Analog-Digital- Wandlers, des Arbeitsspeichers, des Umschalters und des Digital-Analog-Umsetzers angeschlossen ist, wobei der Synchronisationsausgang der Abtastvorrichtung am anderen Eingang des Schreibzykluszählers liegt.

Diese bekannte Vorrichtung gestattet es aber nicht, die Information über den Gütezustand des zu prüfenden Werk­ stoffs bei der Verschiebung des Informationsaufnehmers in Bezug auf einen Werkstoff von großer Ausdehnung konti­ nuierlich abzubilden und gibt auch keine Möglichkeit, die Auflösung des farbigen Fernsehbilds für eine detail­ lierte Analyse des Gütezustands des Werkstoffs operativ zu erhöhen und die Koordinaten sowie die Ausdehnung des De­ fekts genau zu bestimmen.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter dem Infor­ mationsaufnehmer ein Defektoskop mit einem Wandler ver­ standen, wobei der Wandler unmittelbar in der Nähe der Oberfläche des zu prüfenden Werkstoffs auf einer Abtast­ vorrichtung angeordnet wird, und das Informationssignal sowie das Synchronisationssignal von den Ausgängen des Defektoskops abgenommen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur zerstörungsfreien Gütekontrolle von Werkstoffen anzugeben, die eine bedeutende Erhöhung des Informationsgehalts und der Ablaufgeschwindigkeit der Werkstoffkontrolle sowie ihrer Sicherheit und Zuverlässig­ keit ergeben.

Die Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst. Vorteilhafte Aus­ führungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur zerstörungsfreien Güte­ kontrolle von Werkstoffen, bei dem wenigstens ein Werk­ stoffgüte-Informationsaufnehmer unmittelbar in der Nähe der Oberfläche des zu prüfenden Werkstoffs angeordnet wird, wobei der Werkstoff und der Informationsaufnehmer relativ zueinander verschiebbar sind, die vom Informa­ tionsaufnehmer abgenommenen, der Werkstoffgüte entspre­ chenden Informationssignale einer Diskretisierung unter­ worfen und synchron mit den Verschiebungszyklen des In­ formationsaufnehmers in Bezug auf den zu prüfenden Werk­ stoff in einen Arbeitsspeicher eingeschrieben und dann zyklisch aus dem Arbeitsspeicher ausgelesen werden, worauf ihre Umwandlung in ein farbiges Fernsehbild erfolgt, nach dem man die Güte des geprüften Werkstoffs beurteilt, ist dadurch gekennzeichnet, daß vor Beginn des nächsten Zyklus der Informationsauslese die Adresse der Arbeitsspeicherzelle angegeben wird, von der aus dieser Zyklus beginnt.

Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, einen beliebigen interessierenden Bereich des farbigen Fernsehbilds auf dem Bildschirm wiederzugeben, die Bilder zu wechseln, wenn die Kapazität des Arbeitsspeichers die Speicherung von Informationen ermöglicht, deren Menge über einem Vollbild liegt, und die Vorgänge der Aufnahme der Information über den Gütezustand des zu prüfenden Werkstoffs sowie der Wiedergabe dieser Information zwecks Durchführung der visuellen Kontrolle zeitlich zu trennen.

Auf diese Weise können der Informationsgehalt und die Zu­ verlässigkeit der Gütekontrolle von Werkstoffen erhöht werden.

Es ist zweckmäßig, als Adresse der Arbeitsspeicherzelle, bei welcher der Zyklus der Informationsauslese bei der Informationsumwandlung in ein farbiges Fernsehbild be­ ginnt, die Adresse der Speicherzelle anzugeben, in welche die Information zuletzt eingelesen wurde.

Dies gestattet die Erzeugung einer gleitenden Abbildung auf dem Bildschirm, die notwendig ist, um die Gütekontrol­ le von Werkstoffen mit großer Ausdehnung, z.B. von langen Schweißnähten, ohne Unterbrechung durchzuführen, und da­ durch den Informationsgehalt und die Ablaufgeschwindigkeit der Kontrolle zu erhöhen.

Zweckmäßigerweise können die Einspeicherung der Informa­ tion im Arbeitsspeicher mit einem Ausblendeimpuls einge­ leitet und bei Änderung der Auftastimpulsdauer die Fre­ quenz der Informationssignal-Diskretisierung geändert werden.

Dadurch können die Auflösung des farbigen Fernsehbilds erhöht, die Entfernung eines Defekts vom Informationsauf­ nehmer bei einem akustischen Verfahren der zerstörungs­ freien Prüfung beurteilt und folglich der Informations­ gehalt der Kontrolle vergrößert werden.

Es ist ferner zweckmäßig, die Lage des Informationsaufne­ mers und die Richtung seiner Verschiebung in Bezug auf den Anfangspunkt der Ablesung auf dem zu prüfenden Werkstoff zu fixieren und die eindeutige gegenseitige Zuordnung der Koordinatensysteme des farbigen Fernsehbilds und des zu prüfenden Werkstoffs festzulegen.

Dies gestattet es, den Maßstab des Bilds festzulegen und eine Verfälschung des Bilds in Bezug auf die reale Abbil­ dung des zu prüfenden Werkstoffs zu beseitigen, folglich also die Sicherheit der Kontrolle zu erhöhen.

Es ist auch möglich, auf dem farbigen Fernsehbild eine Markierungslinie zu erzeugen, deren Koordinaten entspre­ chend der Lage des Informationsaufnehmers bezüglich des Anfangspunkts der Ablesung auf dem zu prüfenden Werkstoff voreingestellt werden, und bei Verschiebung der Markie­ rungslinie längs des farbigen Fernsehbilds die Lage und die Ausdehnung eines beliebigen Bereichs des zu prüfenden Werkstoffs zu bestimmen.

Das gibt die Möglichkeit, die Lage eines Defekts in dem zu prüfenden Werkstoff genau zu bestimmen, seine Ausdehnung zu ermitteln und dadurch den Informationsgehalt und die Sicherheit der Kontrolle wesentlich zu erhöhen.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Durchführung die­ ses Verfahrens zur zerstörungsfreien Gütekontrolle von Werkstoffen stellt ein Bildkontrollgerät dar, bei dem ein auf einer Abtastvorrichtung zur Abtastung des zu prüfenden Werkstoffs angeordneter Informationsaufnehmer und eine Ab­ bildungseinheit hintereinandergeschaltet sind, und eine Steuereinheit sowie eine Adresseneinrichtung hintereinan­ dergeschaltet und an die Synchronisationsausgänge des In­ formationsaufnehmers und der Abtastvorrichtung bzw. an die Eingänge der Abbildungseinheit angeschlossen sind, wobei die Abbildungseinheit eine Reihenschaltung eines an den Ausgang des Informationsaufnehmers angeschlossenen Analog- Digital-Umsetzers, eines Arbeitsspeichers, eines Digital- Analog-Umsetzers und eines Bildschirmgeräts enthält, wäh­ rend die Adresseneinrichtung als Reihenschaltung eines mit den Eingängen an den Synchronisationsausgang der Abtast­ vorrichtung bzw. an die Steuereinheit angeschlossenen Schreibzykluszählers, eines Umschalters, dessen Ausgang am Adresseneingang des Arbeitsspeichers liegt und dessen Steuereingang an die Steuereinheit angeschlossen ist, und eines Auslesezykluszählers aufgebaut ist, der zwischen dem Ausgang der Steuereinheit und dem Umschalter liegt; sie ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß ein Um­ schreiber des Speicherplatz-Adressencodes vorgesehen ist, der zwischen dem Ausgang des Schreibzykluszählers und dem zweiten Eingang des Auslesezykluszählers geschaltet ist, wobei der andere Eingang des Umschreibers an den Ausgang der Steuereinheit angeschlossen ist.

Dadurch wird es möglich, vor Beginn jedes nächstfolgenden Zyklus der Auslese von Informationssignalen die Adresse der Arbeitsspeicherzelle anzugeben, von der aus dieser Zyklus beginnt, nämlich die Adresse der Arbeitsspeicher­ zelle, in welche die letzte Informationseinschreibung erfolgte. Dies führt zu einem Wechseln der Abbildung auf dem Schirm unter Verdrängung der vorhergehenden Abbildung durch die neue zugeführte Information, also zu einer glei­ tenden Abbildung. Dadurch kann die Gütekontrolle von Werk­ stoffen großer Ausdehnung ununterbrochen, mit größerem In- Die Adresseneinrichtung kann zweckmäßigerweise einen Bild­ elementzähler enthalten, dessen Ausgang an den Umschalter angeschlossen ist, und zur Steuereinheit können folgende Baueinheiten gehören: Ein Impulsgenerator mit regelbarer Frequenz, der an den Eingang des Bildelementzählers und an den Analog-Digital-Umsetzer angeschlossen ist, ein Aus­ blendeimpulsformer, dessen Eingang am Informationsaufneh­ mer liegt und dessen Ausgang an den Schreibzykluszähler, an den Rückstelleingang des Bildelementzählers, an den Steuereingang des Umschalters und an den Eingang des Ar­ beitsspeichers angeschlossen ist sowie ein Synchronisier­ impulsgenerator, dessen Ausgänge an den Auslesezykluszäh­ ler, an den Umschreiber und an den Digital-Analog-Umsetzer geschaltet sind.

Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, das Einspeichern der Information in den Arbeitsspeicher durch Ausblendung vor­ zunehmen, die Dauer des Ausblendeimpulses und die Zeit seiner Ankunft sowie die Diskretisierungsfrequenz zu än­ dern und infolgedessen die Auflösung des farbigen Fernsehbilds zu erhöhen, eine Information über die Entfer­ nung des Defekts vom Informationsaufnehmer zu erhalten und somit den Informationsgehalt der Kontrolle zu erhöhen.

Die Adresseneinrichtung kann ferner günstigerweise einen Umschreibsignalformer enthalten, der zwischen den Syn­ chronisierimpulsgenerator und den Umschreiber des Spei­ cherplatz-Adressencodes eingeschaltet ist, und der Schreibzykluszähler kann einen umkehrbaren Zähler dar­ stellen, bei dem zwei Eingänge mit dem zweiten bzw. dritten Eingang des Umschreibsignalformers verbunden und entsprechend an zwei Synchronisationsausgänge der Abtast­ vorrichtung angeschlossen sind.

Dadurch wird es möglich, eine eindeutige Zuordnung zwi­ schen den Koordinatensystemen der Zone der Kontrolle und ihrer Abbildung am Bildschirmgerät festzulegen und damit die Sicherheit der Kontrolle zu erhöhen.

Die erfindunsgemäße Vorrichtung kann zweckmäßigerweise ferner eine Bildkoordinaten-Anzeigeeinheit enthalten, die an die Adresseneinrichtung und an die Steuereinheit ange­ schlossen ist.

Dies gibt die Möglichkeit, Lage und Ausdehnung eines De­ fekts in dem zu prüfenden Werkstoff zu bestimmen und folg­ lich den Informationsgehalt der Kontrolle zu erhöhen.

Die Bildkoordinaten-Anzeigeeinheit enthält zweckmäßiger­ weise einen umkehrbaren Zähler für Markierungslinienkoor­ dinaten, dessen zwei Eingänge jeweils mit den Ausgängen des Synchronisierimpulsgenerators verbunden sind, und eine dahinter geschaltete Vergleichsschaltung, deren zweiter Eingang am zweiten Ausgang des Auslesezykluszählers liegt, zwei hinter den obigen Einheiten liegende ODER-Glieder, bei denen die einen Eingänge mit dem zweiten bzw. dritten Ausgang des umkehrbaren Zählers der Markierungslinienkoor­ dinaten verbunden sind und die anderen Eingänge am zweiten bzw. dritten Ausgang des umkehrbaren Schreibzykluszählers liegen, und außerdem einen mit seinen Eingängen an den Ausgängen des ersten und des zweiten ODER-Gliedes liegen­ den umkehrbaren Vollbildzähler sowie eine diesem nachge­ schaltete numerische Anzeigeeinheit enthalten, deren zwei­ ter Eingang an den Ausgang des umkehrbaren Zählers der Markierungslinienkoordinaten angeschlossen ist.

Dadurch wird es möglich, Lage und Ausdehnung eines Defekts mit höherer Genauigkeit zu bestimmen und somit die Zuver­ lässigkeit und die Sicherheit der Kontrolle weiter zu er­ höhen.

Es ist zweckmäßig, die Adresseneinrichtung der Vorrichtung zusätzlich mit zwei ODER-Gliedern zu versehen, die zwi­ schen die Synchronisationsausgänge der Abtastvorrichtung bzw. die zwei Eingänge des umkehrbaren Schreibzykluszäh­ lers eingeschaltet werden, wobei die zweiten Eingänge der ODER-Glieder an die entsprechenden Ausgänge des Synchroni­ sierimpulsgenerators angeschlossen sind.

Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, am Bildschirmgerät einen beliebigen Bereich des zu prüfenden Werkstoffs dar­ zustellen, von dem die Information vorher beim Durchgang dieses Bereichs vom Informationsaufnehmer in den Arbeitsspeicher eingeschrieben wurde. Dabei kann die Menge der im Arbeitsspeicher abgelegten Informationen größer als die Informationsmenge eines Vollbilds sein, und die Auswahl des gewünschten Abbildungsbereichs kann durch folgerichtige Verschiebung der Abbildung auf dem Schirm ohne Mitwirken der Abtastvorrichtung erfolgen.

Dies gestattet eine schnelle Abnahme der Information über die Güte des zu prüfenden Werkstoffs bei zerstörungsfreien Materialprüfverfahren, bei denen die Betriebszeit des In­ formationsaufnehmers eingeschränkt ist. Danach kann eine detaillierte Analyse der farbigen Abbildung des zu prüfen­ den Werkstoffs vorgenommen werden. Diese Möglichkeit er­ höht die Zuverlässigkeit der Kontrolle.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs­ beispielen unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläu­ tert; es zeigen:

Fig. 1 Eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Verfahrens zur zerstörungsfreien Gütekontrolle von Werkstoffen gemäß der Erfindung;

Fig. 2 Zeitdiagramme des Informationssignals, des Aus­ blendeimpulses und der Diskretisierungs-Impuls­ folge gemäß der Erfindung;

Fig. 3 eine Darstellung des farbigen Fernsehbilds eines Defekts am Bildschirmgerät bei Verlängerung der Ausblendeimpulsdauer und bei Verringerung der Diskretisierungsfrequenz gemäß der Erfindung;

Fig. 4 eine Darstellung des farbigen Fernsehbilds eines Defekts am Bildschirmgerät bei Verkürzung der Ausblendeimpulsdauer und bei Erhöhung der Diskretisierungsfrequenz gemäß der Erfindung;

Fig. 5 eine schematische Darstellung der erfindungsgemä­ ßen Vorrichtung;

Fig. 6 ein schematisches Schaltbild der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung;

Fig. 7 ein schematisches Schaltbild einer Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 8 ein schematisches Schaltbild einer anderen Va­ riante der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 9 ein schematisches Schaltbild einer erfindungsge­ mäßen Vorrichtung mit erweitertem Arbeitsspeicher und

Fig. 10 ein Funktionsschaltbild des Umschreibsignalfor­ mers.

Zunächst ist darauf hinzuweisen, daß das erfindungsgemäße Verfahren als Ultraschallprüfverfahren, als magnetographi­ sches oder als elektromagnetisches Verfahren realisiert werden kann. Demgemäß kann der Informationsaufnehmer, der die Information über die Werkstoffgüte aufnimmt, je nach dem angewandten Verfahren einen Ultraschallwandler, einen magnetfeldempfindlichen Wandler, einen Wirbelstromwandler usw. enthalten.

Zur Vereinfachung der weiteren Erläuterung wird das Ver­ fahren zur Gütekontrolle von Werkstoffen an einem konkre­ ten Ausführungsbeispiel in der Realisierung als Ultra­ schallverfahren zur Gütekontrolle von Schweißverbindungen beschrieben.

Das Verfahren umfaßt folgende wichtigsten Verfahrens­ schritte in der angegebenen Reihenfolge:

Man gewinnt ein der Güte des zu prüfenden Werkstoffs ent­ sprechendes Informationssignal, das in ein farbiges Fernsehbild umgewandelt wird. Zu diesem Zweck wird ein In­ formtionsaufnehmer 1 (Fig. 1) auf einem Bereich 2 des zu prüfenden Werkstoffs angeordnet und relativ zu diesem verschoben. Dabei wird das vom Informationsaufnehmer 1 empfangene primäre Informationssignal (z.B. ein akusti­ sches oder magnetisches Signal) in ein elektrisches Signal umgewandelt, das dann diskretisiert und in einem Analog- Digital-Umsetzer verarbeitet wird. Das Informationssignal über die Güte des Bereichs 2 des zu prüfenden Werkstoffs wird dabei in eine Folge von Digitalcodes umgewandelt, die gespeichert und für die gewünschte Zeit im Speicher aufbe­ wahrt wird. Im Verlauf der Erzeugung des farbigen Fernsehbilds wird die gespeicherte Information periodisch ausgelesen und in einem Digital-Analog-Umsetzer verarbei­ tet, dabei werden die für die Bilderzeugung erforderlichen Zeilen- und Bildsynchronisationssignale sowie das Video­ signal gebildet.

Bei Verschiebung des Informationsaufnehmers 1 über eine große Entfernung in Bezug auf den zu prüfenden Werkstoff, und zwar beispielsweise längs einer Schweißnaht 3 großer Länge, wird eine gleitende Abbildung erzeugt. Bei Ver­ schiebung des Aufnehmers 1 längs der Schweißnaht 3 z.B. nach links wird das farbige Fernsehbild 4 des Defekts auf dem Bildschirm 5 nach unten geschoben, wie dies mit einem Pfeil auf dem Bildschirm angedeutet ist, während bei Bewegung des Informationsaufnehmers 1 nach rechts das farbige Fernsehbild des Defekts nach oben verschoben wird. Auf diese Weise erfolgt die Gütekontrolle der Schweißnaht 3 großer Länge ununterbrochen in Echtzeit, d.h. unmittelbar beim Empfang der Informationssignale vom Informationsaufnehmer 1.

Zur Realisierung dieses Vorgangs werden die Zyklen des Auslesens der gespeicherten Information bei ihrer Umwand­ lung in ein farbiges Fernsehbild von den Informations­ signalen aus begonnen, die vom Informationsaufnehmer 1 zuletzt geliefert wurden. Dadurch können der Informations­ gehalt der Kontrolle und seine Ablaufgeschwindigkeit we­ sentlich erhöht werden.

Wenn keine Möglichkeit besteht, die Gütekontrolle des Werkstoffs bei Verschiebung des Informationsaufnehmers 1 in Bezug auf den zu prüfenden Werkstoff wegen beschränkter Betriebszeit des Informationsaufnehmers, aber bei großem Umfang der von ihm gelieferten Information infolge großer Ausdehnung des Bereichs 2 des zu prüfenden Werkstoffs un­ mittelbar durchzuführen, wird die Gütekontrolle des Werk­ stoffs im Timesharingbetrieb, d.h. mit Zeitteilung, vor­ genommen. Beim Betrieb des Informationsaufnehmers 1 wird in diesem Falle eine große der Güte des zu prüfenden Werk­ stoffes entsprechende Informationsmenge gespeichert, und nach Außerbetriebsetzung des Informationsaufnehmers 1 be­ ginnt man dann die Zyklen des Auslesens der gespeicherten Information und ihre Umwandlung in ein farbiges Fernsehbild. Dabei erhält man gleitende Bilder, indem man eine Folge von Informationssignalen vorsätzlich vorgibt, von denen die Zyklen der Auslese der gespeicherten Information bei ihrer Umwandlung in das farbige Fernsehbild angefangen werden. Dies gestattet die Auswahl eines beliebigen Bereichs des farbigen Fernsehbilds zur detaillierten Analyse. Man erreicht dadurch eine höhere Zuverlässigkeit und einen größeren Informationsgehalt der Kontrolle.

Bei Bedarf wird die Auflösung des farbigen Fernsehbilds geregelt.

Zu diesem Zweck wird das Informationssignal a (Fig. 2) über die Güte des zu prüfenden Werkstoffs mit einem Impuls b ausgeblendet und mit einer bestimmten Frequenz f ₁ diskretisiert (Impulsfolge c). Dabei erhält man auf dem Bildschirm 5 (Fig. 3) ein farbiges Fernsehbild 4 des De­ fekts aufgrund der darüber erhaltenen Information, die das vom Informationsaufnehmer 1 abgenommene elektrische Ana­ logsignal a (Fig. 2) trägt. Bei Verkürzung der Dauer des Ausblendeimpuls d erhöht man die Diskretisierungsfre­ quenz f ₂ (Impulsfolge e) und erhält das farbige Fernsehbild 4 (Fig. 4) des Defekts mit höherer Auflösung.

Darauf wird die eindeutige Zuordnung zwischen den Koordi­ natensystemen des zu prüfenden Werkstoffs und des farbigen Fernsehbilds (Fig. 1) festgelegt.

Man erzeugt einen Digitalcode 6 der Bildabschnittskoordi­ nate. Bei Verschiebung des Informationsaufnehmers 1 um be­ stimmte Abstände in Bezug auf den zu prüfenden Werkstoff, die auf der ganzen Weglänge des Informationsaufnehmers 1 konstant sind, werden dazu Synchronisiersignale erzeugt. Durch Abzählen der bei Verschiebung des Informationsauf­ nehmers 1 erzeugten Synchronisiersignale bestimmt man also die Entfernung, um die der Informationsaufnehmer 1 in Bezug auf den Anfangspunkt der Ablesung verschoben wurde. Dann wird jedem Synchronisiersignal der Verschiebung des Aufnehmers 1 bezüglich des zu prüfenden Werkstoffs eine bestimmte Gruppe von Informationssignalen zugeordnet, die vom Informationsaufnehmer 1 zur Speicherung geliefert wur­ den. Da nach dem Auslesen der gespeicherten Information und ihrer Umwandlung in ein farbiges Fernsehbild jeder Gruppe von Informationssignalen ein bestimmter Bildab­ schnitt auf dem Bildschirm 5 entspricht, wird nun die um­ gekehrte Aufgabe gelöst: Nach dem interessierenden Bild­ abschnitt bestimmt man die ihm entsprechende Gruppe von Informationssignalen und danach auch die Ordnungsnummer des Synchronisiersignals in der Folge dieser Signale, die während der Verschiebung des Informationsaufnehmers 1 vom Anfangspunkt der Ablesung angekommen waren. Dann bestimmt man die Entfernung des dem gewählten Bildabschnitt ent­ sprechenden Bereichs 2 des zu prüfenden Werkstoffs vom Anfangspunkt der Ablesung und erzeugt den Digitalcode 6 der Bildabschnittskoordinate.

Bei Bewegungsumkehr des Informationsaufnehmers 1 in Bezug auf den Bereich 2 des zu prüfenden Werkstoffs wird außer­ dem die Verschiebung der Abbildung so lange verhindert, bis der Informationsaufnehmer 1 auf den Bereich 2 des zu prüfenden Werkstoffs kommt, dessen Abbildung auf dem Bildschirm 5 fehlt. Dadurch kann eine Verfälschung des Bilds auf dem Bildschirm 5 beseitigt werden, wobei der Informationsgehalt und die Sicherheit der Kontrolle erhöht werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden bei der Beschreibung des Betriebs der Vorrichtung gemäß der Erfin­ dung in Anwendung auf Schweißverbindungen näher erläutert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung, die ein Bildkontrollge­ rät darstellt, enthält in einer seiner konkreten Ausfüh­ rungsvarianten (Fig. 5 und 6) einen auf einer Abtastvor­ richtung 7 zur Abtastung des Bereichs 2 des zu prüfenden Werkstoffs angeordneten Informationsaufnehmer 1 und eine dahinter geschaltete Abbildungseinheit 8 sowie eine an den Synchronisationsausgang des Informationsaufnehmers 1 und an die Abbildungseinheit 8 angeschlossene Steuereinheit 9 und eine mit dieser in Reihe liegende Adresseneinrichtung 10, die mit dem Synchronisationsausgang der Abtastvorrich­ tung 7 und mit dem Eingang der Abbildungseinheit 8 verbun­ den ist.

Die Abbildungseinheit 8 kann (Fig. 6) eine Reihenschaltung eines an den Informationsaufnehmer 1 angeschlossenen Ana­ log-Digital-Umsetzers 11, eines Arbeitsspeichers 12, eines Digital-Analog-Umsetzers 13 und eines Bildschirmgeräts 14 enthalten. Diese Baueinheiten sind dem Durchschnittsfach­ mann geläufig und werden hier bestimmungsgemäß eingesetzt.

Das Bildschirmgerät 14 kann als konventionelles Farbfernsehgerät aufgebaut sein. Die Adresseneinrichtung besteht aus einem an den Synchronisationsausgang der Abtastvorrichtung 7 und an die Steuereinheit 9 angeschlossenen Schreibzykluszähler 15 und einem mit diesem verbundenen Umschalter 16, dessen Ausgang an den Adresseneingang des Arbeitsspeichers 12 geschaltet ist. Außerdem gehören zur Adresseneinrichtung 10 ein zwischen dem Ausgang der Steuereinheit 9 und dem entsprechenden Eingang des Umschalters 16 geschalteter Auslesezyklus­ zähler 17 und erfindungsgemäß ein Umschreiber 18 des Speicherplatz-Adressencodes, der zwischen dem Ausgang des Schreibzykluszählers 15 und dem zweiten Eingang des Aus­ lesezykluszählers 17 liegt. Die Ausgänge der Steuereinheit 9 sind dabei jeweils an den Analog-Digital-Umsetzer 11, an den Arbeitsspeicher 12, an den Digital-Analog-Umsetzer 13 sowie an die Steuereingänge des Umschreibers 18 und des Umschalters 16 angeschlossen.

Der Umschreiber 18 des Speicherplatz-Adressencodes stellt eine gewöhnliche Schaltung zum Anschluß des Informations­ ausgangs des Schreibzykluszählers 15 an den Einstellein­ gang des Auslesezykluszählers 17 dar und gibt die Möglich­ keit, das Umschreiben der Information zu steuern. Zu den Funktionen der Steuereinheit 9 gehören in diesem Falle die Erzeugung von Bild- und Zeilenablenksignalen für das mit einer Elektronenstrahlröhre bestückte Bildschirmgerät 14 sowie die Synchronisation des Betriebs der Baueinheiten, die Steuerung der Einspeicherung der Information im Ar­ beitsspeicher und ihr Auslesen. Derartige Steuereinheiten werden in weitem Umfang z.B. für TV-Spiele sowie in Ra­ stersichtgeräten benutzt und sind als Bildschirmterminal- Controller im Handel. Alle übrigen Baueinheiten der Vor­ richtung sind Standardbausteine, die dem Durchschnitts­ fachmann geläufig sind und hier bestimmungsgemäß einge­ setzt werden.

Das Vorhandensein des Umschreibers 18 ermöglicht die Er­ zeugung einer gleitenden Abbildung auf dem Bildschirm und macht sie wesentlich informativer. Die Adresseneinrichtung 10 (Fig. 7) kann erfindungsgemäß einen Bildelementzähler 19 enthalten, der an den entsprechenden Eingang des Um­ schreibers 18 angeschlossen ist; zur Steuereinheit 9 kann ferner ein Ausblendeimpulsformer 20 gehören, der an die Steuereingänge des Bildelementzählers 19, des Umschalters 16 und des Arbeitsspeichers 12 geschaltet ist, wobei der Eingang des Ausblendeimpulsformers 20 am Synchronisations­ ausgang des Informationsaufnehmers 1 liegt. Außerdem kann die Steuereinheit 9 einen mit dem Eingang des Bildelement­ zählers 19 und mit dem Takteingang des Analog-Digital-Um­ setzers 11 verbundenen Impulsgenerator 21 mit regelbarer Frequenz und einen Synchronisierimpulsgenerator 22 enthal­ ten, dessen Ausgänge an den Umschreiber 18 bzw. an den Auslesezykluszähler 17 und an den Digital-Analog-Umsetzer 13 angeschlossen sind. Im vorliegenden Falle ist der Ein­ gang des Schreibzykluszählers 15 mit dem Synchronisations­ ausgang der Abtastvorrichtung 7 verbunden. Alle diese Bau­ einheiten sind dem Durchschnittsfachmann geläufig. Ihre Anwendung gibt die Möglichkeit, die Auflösung der Vorrich­ tung einzustellen, in konkreten Fällen also die Auflösung zu erhöhen oder herabzusetzen, sowie eine operative Analy­ se der Tiefe der Defektlage oder der Lage der Defekte in Bezug etwa auf die Schweißnahtgrenzen durchzuführen und somit den Informationsgehalt der Kontrolle zu erhöhen.

Um die eindeutige gegenseitige Zuordnung der Koordinaten­ systeme des farbigen Fernsehbilds und des zu prüfenden Werkstoffbereichs festzulegen und die Lage eines beliebi­ gen Bildbereichs in Bezug auf den Anfangspunkt der Able­ sung sowie seine Ausdehnung genau zu bestimmen, ist die Vorrichtung erfindungsgemäß vorzugsweise mit einer Bildko­ ordinaten-Anzeigeeinheit 23 (Fig. 8) versehen, die an die Ausgänge der Steuereinheit 9, der Adresseneinrichtung 10 sowie an den Eingang der Abbildungseinheit 8 angeschlossen ist. Dabei kann die Adresseneinrichtung 10 einen zwischen dem Ausgang des Synchronisierimpulsgenerators 22 und dem Umschreiber 18 des Speicherplatz-Adressencodes liegenden Umschreibsignalformer 24 enthalten. Der Schreibzykluszäh­ ler 15 kann umkehrbar sein, wobei zwei Eingänge dieses um­ kehrbaren Schreibzykluszählers 15 entsprechend an zwei Eingänge des Umschreibsignalformers 24 und an zwei Syn­ chronisationsausgänge der Abtastvorrichtung 7 angeschlos­ sen sein können.

Eine derartig ausgeführte Adresseneinrichtung 10 gibt die Möglichkeit, eine in zwei Richtungen gleitende Abbildung zu erzeugen, die der Verschiebung des Informationsaufneh­ mers 1 mittels der Abtastvorrichtung 7 in einer und in um­ gekehrter Richtung entsprechen, sowie eine Verfälschung der Abbildung beim Wechsel der Bewegungsrichtung des Informationsaufnehmers 1 zu vermeiden und somit die Sicherheit der Kontrolle zu erhöhen.

Der Umschreibsignalformer 24 stellt eine einfache logische Schaltung mit bekannten logischen Schaltkreisen dar. Eine konkrete Ausführungsvariante dieses Signalformers 24 ist weiter unten in Einzelheiten beschrieben.

Die Bildkoordinaten-Anzeigeeinheit 23 kann einen umkehrba­ ren Zähler 25 der Markierungslinienkoordinaten enthalten, dessen zwei Eingänge mit den Ausgängen des Synchronisier­ impulsgenerators 22 bzw. der mit dem zweiten Eingang am zweiten Ausgang des Auslesezykluszählers 17 liegenden Ver­ gleichsschaltung 26 verbunden sind. Weiterhin können zur Anzeigeeinheit 23 zwei ODER-Glieder 27, 28 gehören, bei denen die ersten Eingänge mit dem zweiten bzw. dritten Ausgang des umkehrbaren Zählers 25 der Markierungslinien­ koordinaten und die zweiten Eingänge mit dem dritten bzw. vierten Ausgang (mit dem Übertragsausgang und dem Ausgang zum negativen Übertrag) des umkehrbaren Schreibzykluszäh­ lers 15 verbunden sind. Außerdem enthält die Bildkoordina­ ten-Anzeigeeinheit 23 einen umkehrbaren Vollbildzähler 29, dessen Eingänge an den Ausgängen des ersten und des zweiten ODER-Gliedes 27, 28 liegen, sowie eine numerische Anzeigeeinheit 30, deren zweiter Eingang an den Ausgang des umkehrbaren Zählers 25 der Markierungslinienkoordina­ ten angeschlossen ist. Durch eine derartige Zusammenschal­ tung der Baueinheiten in der Bildkoordinaten-Anzeigeein­ heit 23 wird eine wesentliche Erhöhung des Informations­ vorrats der Kontrolle erreicht, da die Möglichkeit gegeben ist, die Tiefe der Lage von Defekten sowie ihre Ausdehnung in dem zu prüfenden Werkstoff 2 (Fig. 1) genau zu bestim­ men. Die erwähnten Baueinheiten sind dem Fachmann geläu­ fig.

Außerdem kann die Adresseneinrichtung 10 der Vorrichtung erfindungsgemäß zwei ODER-Glieder 32, 33 enthalten, die zwischen den Synchronisationsausgängen der Abtastvorrich­ tung 7 und den zwei Eingängen des umkehrbaren Schreibzyk­ luszählers 15 geschaltet sind, wobei die zweiten Eingänge der ODER-Glieder 32, 33 an die entsprechenden Ausgänge des Synchronisierimpulsgenerators 22 angeschlossen sind. Die­ ser Aufbau der Adresseneinrichtung 10 ergibt eine Erhöhung der Ablaufgeschwindigkeit und des Informationsgehalts der Kontrolle besonders bei zerstörungsfreien Prüfverfahren, die eine schnelle Aufnahme von Informationen über den zu prüfenden Werkstoff erfordern.

Eine der konkreten Ausführungsvarianten des Umschreibsig­ nalformers 24 ist in Fig. 10 dargestellt.

Zum Umschreibsignalformer 24 gehören folgende in Reihe ge­ schaltete Baueinheiten: Ein erstes UND-Glied 34, dessen Eingang an den ersten Synchronisationsausgang der Abtast­ vorrichtung 7 angeschlossen ist, ein umkehrbarer Zähler 35, ein Zustandsdecodierer 36, ein zweites UND-Glied 37, ein drittes UND-Glied 38, dessen Eingang am zweiten Syn­ chronisationsausgang der Abtastvorrichtung 7 und dessen Ausgang am zweiten Eingang des umkehrbaren Zählers 35 lie­ gen, sowie weitere in Reihe geschaltete Baueinheiten: Ein erstes Flipflop 39, dessen zwei Eingänge an zwei entspre­ chende Ausgänge des umkehrbaren Zählers 35 angeschlossen sind, ein viertes UND-Glied 40 und ein ODER-Glied 41, des­ sen Ausgang am Auftasteingang des Zustandsdecodierers 36 liegt, ein fünftes UND-Glied 42, dessen Eingang an den zweiten Ausgang des ersten Flipflops 39 und dessen Ausgang an den zweiten Eingang des ODER-Gliedes 41 angeschlossen sind, und ein zweites Flipflop 43, dessen zwei Setzeingän­ ge an den ersten bzw. zweiten Ausgang der Abtastvorrich­ tung 7 geschaltet sind und dessen invertierender Ausgang sowie der direkte Ausgang am zweiten Eingang des vierten bzw. fünften UND-Gliedes 40, 42 liegen.

Dabei sind der zweite Eingang des zweiten UND-Glieds und sein Ausgang mit dem Ausgang des Synchronisierimpulsge­ nerators 22 bzw. mit dem Steuereingang des Umschreibers 18 des Speicherplatz-Adressencodes verbunden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur zerstörungsfreien Gü­ tekontrolle von Werkstoffen arbeitet wie folgt:

Der auf der Abtastvorrichtung 7 (Fig. 1) angeordnete In­ formationsaufnehmer 1 wird in Bezug auf den betreffenden Bereich des zu prüfenden Werkstoffs 2, nämlich längs der Schweißnaht 3, verschoben. Das vom Informationsaufnehmer 1 (Fig. 6) erzeugte Informationssignal wird im Analog-Digi­ tal-Umsetzer 11 in einen Digitalcode umgewandelt, der in den Arbeitsspeicher 12 geleitet wird. Nach einem vom Syn­ chronisationsausgang der Abtastvorrichtung 7 zugeführten Signal sowie nach Taktsignalen vom Ausgang der Steuerein­ heit 9 liefert der Schreibzykluszähler 15 den Code der Speicherzelle, in welche die zugeführte Information einge­ schrieben werden soll.

Nach einem Signal von der Steuereinheit 9 schaltet der Um­ schalter 16 die Ausgänge des Auslesezykluszählers 17 ab und schließt die Ausgänge des Schreibzykluszählers 15 an die Adresseneingänge des Arbeitsspeichers 12 an. Die Steuereinheit 9 erzeugt einen Schreibbefehl, der zum Ar­ beitsspeicher 12 gelangt. Auf diese Weise wird die ankom­ mende Information in den Arbeitsspeicher 12 eingeschrie­ ben. Beim Auslesen und bei der Abbildung der Information liefert die Steuereinheit 9 mit Hilfe des Umschalters 16 an die Adresseneingänge des Arbeitsspeichers 12 die Adres­ se der zum Auslesen der Information bestimmten Speicher­ zelle und erzeugt dann ein Signal für den Digital-Analog- Umsetzer 13, der den empfangenen Digitalcode in ein Analogsignal umwandelt, das dem Bildschirmgerät 14 zur Um­ setzung in ein farbiges Fernsehbild zugeführt wird.

Der vollständige Zählzyklus des Schreibzykluszählers 15 und des Auslesezykluszählers 17 gestattet die Adressierung aller zum Arbeitsspeicher 12 gehörenden Speicherzellen, was dem Schreibzyklus und dem Auslesezyklus entspricht. Im vorliegenden konkreten Beispiel wird zur Erläuterung der Funktion der Vorrichtung angenommen, daß der Schreib­ zykluszähler 15 als Rückwärtszähler (Dekrementierglied) benutzt wird und im Laufe eines vollen Zählzyklus die Zu­ stände n, n -1, . . ., n +1 annimmt, während der Auslese­ zykluszähler 17 als Vorwärtszähler (Inkrementierglied) ar­ beitet und im vollen Zählzyklus die Zustände n, n +1, . . ., n -1 durchläuft. Der Auslesezykluszähler 17 vollführt einen vollen Zählzyklus in der Zeit, die zur Wiedergabe eines Halbbilds auf dem Bildschirm des Bildschirmgeräts 14 er­ forderlich ist. In zwei vollen Zählzyklen des Auslesezyk­ luszählers 17 wird also auf dem Bildschirm ein Vollbild wiedergegeben.

Nach Beendigung jedes zweiten Zählzyklus des Zählers 17 gelangt von der Steuereinheit 9 zum Umschreiber 18 des Speicherplatz-Adressencodes ein Signal, welches das Um­ schreiben des laufenden Codes der Speicherplatzadresse von den Ausgängen des Schreibzykluszählers 15 in den Auslese­ zykluszähler 17 freigibt. Am Anfang jedes zweiten Zählzyk­ lus erscheint also am Ausgang des Auslesezykluszählers 17 der Adressencode der Speicherzelle, in welche die letzte Eintragung der Information erfolgte, und folglich beginnt jedes neue Vollbild mit der Wiedergabe der aufs neue ein­ gelesenen Information. Da der Schreibzykluszähler 15 als Rückwärtszähler arbeitet, fällt der Adressencode der Spei­ cherzelle, mit deren Auslesen die Bildwiedergabe beginnt, mit dem Adressencode der Speicherzelle zusammen oder geht dem Adressencode dieser Speicherzelle voran, mit deren Auslesen die Wiedergabe des vorhergehenden Bildes begann. Somit werden die Abbildungen auf dem Bildschirm der Vor­ richtung folgerichtig verschoben und durch neue Informa­ tion verdrängt, die von dem relativ zum zu prüfenden Werk­ stoff bewegten Informationsaufnehmer 1 geliefert wird, d.h., es wird eine gleitende Abbildung erzeugt. Das er­ möglicht eine in Echtzeit erfolgende ununterbrochene Güte­ kontrolle des Werkstoffs, gegebenenfalls einer Schweißnaht 3 von großer Ausdehnung.

In Fig. 7 ist ein Schaltschema einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, die außer den vorstehend be­ schriebenen Vorteilen ferner die Möglichkeit bietet, die Bildauflösung zu erhöhen. Der Ausblendeimpulsformer 20 wird durch Signale vom Informationsaufnehmer 1 initiiert.

Dauer und Lage des Ausblendeimpulses, d.h. des Ausgangssignals des Ausblendeimpulsformers 20, können variiert werden; dadurch kann die zeitliche Übereinstimmung des Ausblendeimpulses und des Informationssignals oder eines willkürlich gewählten Abschnitts des dem Analog-Digital-Umsetzer 11 zugeführten Informationssignals erreicht werden.

Der Ausblendeimpuls wird auf den Steuereingang des Arbeitsspeichers 12 gegeben und stellt diesen auf den Schreibbetrieb ein. Beim Erscheinen am Umschalter 16 stellt ihn der Ausblendeimpuls in den Zustand ein, bei dem der von den Ausgängen des Schreibzykluszählers 15 und des Bildelementzählers 19 gelieferte Speicherplatz-Adressen­ code zu den Adresseneingängen des Arbeitsspeichers 12 ge­ langt. Entsprechend dieser Adresse erfolgt das Einschrei­ ben der Information, die vom Ausgang des Analog-Digital- Umsetzers 11 dem Arbeitsspeicher 12 zugeführt wird. Vom Ausgang des Impulsgenerators 21 mit regelbarer Frequenz gelangen zum Zähleingang des Bildelementzählers 19 Taktim­ pulse, deren Frequenz eingestellt werden kann. Die Frequenz der Taktimpulse wird so eingestellt, daß die Dauer des Ausblendeimpulses gleich 2 ⁿ -1 Taktimpulsperioden ist, wobei n die Stellenzahl des Bildelementzählers 19 be­ deutet.

Auf diese Weise erfolgt das diskrete Einspeichern der durch je eine Folge von Digitalcodes dargestellten Infor­ mationssignale in den Arbeitsspeicher 12, der in Tabellen­ form organisiert ist, wobei die Nummern der Tabellenzeilen vom Schreibzykluszähler 15 vorgegeben werden, während die Nummer der Speicherzelle in der Zeile der Bildelement­ zähler 19 angibt. Die Anzahl der Speicherzellen in einer Zeile beträgt 2 ⁿ -1.

Beim Fehlen eines Ausblendeimpulses wird der Bildelement­ zähler 19 gelöscht, der Arbeitsspeicher 12 geht zum Lese­ betrieb über, und die Ausgänge des Auslesezykluszählers 17 werden über den Umschalter 16 an die Adresseneingänge des Arbeitsspeichers 12 angeschlossen. Der Auslesezykluszähler 17 ruft alle Speicherzellen ab, wobei die niedrigerwerti­ gen Stellen des Zählers den Code der Speicherzelle in der Zeile bilden und die höherwertigen Stellen den Code der Zeilennummer liefern. Beim Auslesevorgang wird die Infor­ mation auf dem Bildschirm 5 des Bildschirmgeräts 14 zei­ lenweise abgebildet, wobei die Informationssignale in far­ bige Schattierungsstreifen umgewandelt werden, deren Ge­ samtheit das farbige Fernsehbild des Bereichs des zu prüfenden Werkstoffs darstellt.

Bei Verlängerung der Ausblendeimpulsdauer wird die Dauer von 2 ⁿ -1 Taktimpulsperioden kleiner als die Ausblendeim­ pulsdauer. In diesem Falle geht ein Teil der Information verloren, da der Bildelementzähler 19 nach Beendigung des ersten Zählzyklus einen neuen Zyklus beginnt und infolge­ dessen Elemente der vorher eingelesenen Information im Arbeitsspeicher 12 gelöscht werden. Um die dabei entste­ hende Verfälschung zu beseitigen, soll die Frequenz der vom Impulsgenerator 21 erzeugten Taktimpulse herabgesetzt werden.

Falls die Ausblendeimpulsdauer verkürzt wird, erweist sich die Dauer von 2 ⁿ -1 Taktimpulsperioden größer als diese. In diesem Falle werden in jeder Speicherzeile weniger Elemen­ te der Information eingeschrieben, als es erforderlich ist, und folglich bleibt in den übriggebliebenen Speicher­ zellen die alte Information gespeichert, die beim Auslesen Verzerrungen hervorruft. Um die Verzerrungen in diesem Fall zu beseitigen, muß die Taktimpulsfrequenz vergrößert werden.

Die Verringerung der Ausblendeimpulsdauer und die entspre­ chende Nachstimmung der Taktimpulsfrequenz geben die Mög­ lichkeit, hinreichend kurz andauernde Abschnitte des In­ formationssignals für die Prüfung zu benutzen und die Bildauflösung zu erhöhen. Die Erhöhung der Auflösung der Vorrichtung ermöglicht die Vergrößerung des resultierenden Informationsgehalts.

Die Nachstimmung der Frequenz des regelbaren Impulsgenera­ tors 21 bei Änderung der Ausblendeimpulsdauer kann nach einem beliebigen bekannten Verfahren erfolgen.

Fig. 2 zeigt Zeitdiagramme des Informationssignals a, des Ausblendeimpulses b, der Taktimpulsfolge c mit der Fre­ quenz f ₁, des Ausblendeimpulses d mit einer doppelt so kleinen Dauer als die des Ausblendeimpulses b sowie der Taktimpulsfolge e, deren Frequenz f ₂ um das Doppelte höher als die Frequenz f ₁ ist.

Fig. 3 entspricht einem farbigen Fernsehbild eines Be­ reichs des zu prüfenden Werkstoffs bei Ausblendung des In­ formationssignals a mit dem Impuls b und bei Taktung mit der Impulsfolge c, deren Frequenz gleich f ₁ ist.

Fig. 4 entspricht einem farbigen Fernsehbild eines Be­ reichs des zu prüfenden Werkstoffs bei Ausblendung des Informationssignals a mit dem Impuls d und bei Taktung mit der Impulsfolge e.

Aus dem Vergleich der Abbildungen in Fig. 3 und 4 ist er­ sichtlich, daß die Auflösung des farbigen Fernsehbilds in Fig. 4 doppelt so hoch wie bei Fig. 3 ist.

Durch Änderung der zeitlichen Lage des Ausblendesignals kann man sich überzeugen, daß die Lage eines Bildab­ schnitts des Defekts in Bezug auf die Grenzen des Bild­ schirms 5 auch geändert wird. Beispielsweise wird die entsprechende Abbildung auf dem Bildschirm 5 (Fig. 3 oder 4) nach links geschoben, wenn der Ausblendeimpuls auf der Zeitachse des in Fig. 2 gezeigten Diagramms nach rechts verschoben wird, und bei Verschiebung des Ausblendeimpul­ ses nach links bewegt sich die Abbildung auf dem Schirm 5 nach rechts.

Bei der akustischen zerstörungsfreien Gütekontrolle von Werkstoffen gestattet dies, bei der Beobachtung der Lage des farbigen Fernsehbilds 4 des Defekts seine Tiefe (bei vertikaler Sondierung) oder seine Lage in Bezug auf die Grenzen der Schweißnaht 3 (Fig. 1) zu bestimmen. Dazu muß man vorher Dauer und Lage des Ausblendeimpulses einstellen und am Impulsgenerator 21 die Diskretisierungsfrequenz nachstimmen.

Alle beschriebenen Einstellvorgänge machen die Kontrolle auch wesentlich informativer.

In Fig. 8 ist ein Schaltschema der Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt, die außer den beschriebenen Vor­ teilen auch die Möglichkeit gibt, die Sicherheit und den Informationsgehalt der Kontrolle zu erhöhen.

In diesem Falle ist der Schreibzykluszähler 15 umkehrbar, und die Abtastvorrichtung 7 kann außer den Synchronsigna­ len der Verschiebung des Informationsaufnehmers 1 auch ein Signal zur Angabe der Richtung seiner Bewegung in Bezug auf den zu prüfenden Werkstoff erzeugen.

Nun wird ein Koordinatensystem des zu prüfenden Werkstoff­ bereichs eingeführt. Im Beispiel nach Fig. 1 ist das die längs der Schweißnaht 3 liegende Achse OY mit einem daran aufgetragenen linearen Maßstab 44.

Das Koordinatensystem des farbigen Fernsehbilds ist durch die Koordinatenachse OY′ dargestellt, die in diesem Falle in der Bildschirmebene liegt.

Die Koordinatenachse des zu prüfenden Werkstoffbereichs kann man in Teilstrecken mit m gleichen Abschnitten auf­ teilen. Gegebenenfalls ist die Zahl m gleich der Anzahl der Zeilen der Speicherzellen im Arbeitsspeicher 12 und entspricht folglich der Anzahl der Zeilen der Bildelemen­ te, aus denen das farbige Fernsehbild aufgebaut ist.

Aus der obigen Betrachtung ist klar, daß jeder Nummer einer Speicherzellenzeile im Arbeitsspeicher 12 eine Num­ mer einer Zeile von Bildelementen auf dem Bildschirm 5 entspricht. Wenn die Abtastvorrichtung 7 jeden der erwähn­ ten Abschnitte passiert, wird von ihrem Synchronisations­ ausgang ein Synchronisationssignal abgenommen, das dem Zähleingang des umkehrbaren Schreibzykluszählers 15 zu­ geführt wird und dessen Zustand ändert. Beim Passieren einer Teilstrecke mit m gleichen Abschnitten durch die Abtastvorrichtung 7 werden von ihrem Ausgang m Synchro­ nisationssignale abgenommen, wobei der umkehrbare Schreib­ zykluszähler 15 einen vollen Zählzyklus ausführt, d.h. alle Speicherzellenzeilen im Arbeitsspeicher 12 adressiert werden, die allen Bildelementzeilen eines Vollbilds ent­ sprechen.

Bei Bewegung der Abtastvorrichtung 7 zur positiven Seite (in Fig. 1 nach rechts) in Bezug auf die Koordinatenachse OY arbeitet der umkehrbare Schreibzykluszähler 15 als Vor­ wärtszähler, wobei die Abbildung auf dem Bildschirm 5 nach oben verschoben wird. Wenn sich die Abtastvorrichtung 7 zur entgegengesetzten Seite hin bewegt, rückt die Abbil­ dung auf dem Schirm 5 nach unten. Folglich kann die posi­ tive Richtung der Koordinatenachse OY auf dem zu prüfenden Werkstoff der positiven Richtung der Koordinatenachse OY′ des farbigen Fernsehbilds zugeordnet werden.

Für das Einspeichern der Information in die Speicherzellen jeder Zeile ist der Bildelementzähler 19 verantwortlich, der die Bildelemente in der Zeile zählt. Da die Eintragung der Information in die Speicherzellen jeder Zeile nur bei der Ankunft eines Synchronisierimpulses von der Abtastvor­ richtung 7 erfolgt und jeder Speicherzellenzeile eine Bildelementzeile auf dem Bildschirm 5 entspricht, kann jedem Bewegungsabschnitt der Abtastvorrichtung 7 ein be­ stimmter Abschnitt der Achse OY′ zugeordnet werden, der gleich der Breite einer Bildelementzeile ist.

Zur Bildung der Markierungslinie, mit deren Hilfe jedes beliebige Bildelement auf dem Bildschirm 5 (Fig. 1) ange­ geben werden kann, dienen der umkehrbare Zähler 25 der Markierungslinienkoordinaten und die Vergleichsschaltung 26. Beim Anlegen der Impulse vom Synchronisierimpulsge­ nerator 22 an den Vorwärts- oder Rückwärtszähleingang des umkehrbaren Zählers 25 der Markierungslinienkoordinaten kann man an seinem Ausgang einen beliebigen Code von 0 bis m -1 erhalten, wobei m die Zahl der Bildelementzeilen auf dem Schirm bedeutet. Der Binärcode wird vom Ausgang des umkehrbaren Zählers 25 der Markierungslinienkoordinaten dem Eingang der numerischen Anzeigeeinheit 30 und dem Eingang der Vergleichsschaltung 26 zugeführt, in der der Vergleich mit dem von den höherwertigen Stellen des Aus­ lesezykluszählers 17 gelieferten Binärcode erfolgt. Im Zeitpunkt des Vergleichs der beiden Codes wird auf den Eingang des Digital-Analog-Umsetzers 13 ein Signal gege­ ben, das die Abbildung der Markierungslinie auf dem Bild­ schirm 5 erzeugt.

So entsteht auf dem farbigen Fernsehbild eine Markie­ rungslinie, und zwar in der Zeile, deren Nummer vom um­ kehrbaren Zähler 25 der Markierungslinienkoordinaten an­ gegeben wird, wobei auf der Anzeigetafel der numerischen Anzeigeeinheit 30 die Koordinate dieser Linie im Koordi­ natensystem des farbigen Schattenbilds wiedergegeben wird. Da jeder Koordinate auf der Achse OY′ eine bestimmte Weg­ strecke längs der Achse OY auf dem zu prüfenden Werkstoff zugeordnet ist, kann man durch Verschiebung der Markie­ rungslinie längs der Achse OY′ am farbigen Fernsehbild die Ausdehnung eines beliebigen Bildbereichs auf dem Bild­ schirm 5 und folglich des entsprechenden Bereichs des zu prüfenden Werkstoffs bestimmen.

Dadurch ergibt sich eine höhere Genauigkeit bei der Mes­ sung der Ausdehnung von Defekten im zu prüfenden Bereich des Werkstoffs 2 sowie eine Erhöhung der Zuverlässigkeit und des Informationsgehalts der Kontrolle.

Wird in der anfänglichen Lage der Abtastvorrichtung 7 (im Anfangspunkt der Ablesung) die Nullkoordinate der Markie­ rungslinie eingestellt, so kann man danach bei Verschie­ bung der Abtastvorrichtung 7 mit Hilfe der Markierungs­ linie die Entfernung vom Anfangspunkt der Ablesung bis zu jedem beliebigen Bereich des zu prüfenden Werkstoffs be­ stimmen, dessen Abbildung auf dem Bildschirm mit der Markierungslinie markiert wird.

Zur Vergrößerung des Bereichs des Bild-Koordinatensystems umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung einen umkehrbaren Vollbildzähler 29.

Vom Ausgang des umkehrbaren Zählers 25 der Markierungs­ linienkoordinaten gelangt zum Eingang des ersten ODER- Gliedes 27 und von seinem Ausgang zum Additionseingang des umkehrbaren Vollbildzählers 29 ein Übertragungssignal, das seinen Zählerstand erhöht. Vom Ausgang des umkehrbaren Vollbildzählers 29 wird ein Binärcode dem zweiten Eingang der numerischen Anzeigeeinheit 30 zugeführt, in der die durch eine Vollbildnummer ausgedrückte Bildkoordinate an­ gezeigt wird. Das Signal zum Borgen wird vom Ausgang des umkehrbaren Zählers 25 der Markierungslinienkoordinaten auf den Eingang des zweiten ODER-Glieds 28 und von seinem Ausgang auf den Rückwärtszähleingang des umkehrbaren Voll­ bildzählers 29 geführt und erniedrigt dessen Zählerstand. Den zweiten Eingängen der ODER-Glieder 27, 28 werden Sig­ nale zum Ubertrag und zum Borgen von den Ausgängen des um­ kehrbaren Schreibzykluszählers zugeführt, die von den Aus­ gängen dieser ODER-Glieder auch auf die Vorwärts- bzw. Rückwärtszähleingänge des umkehrbaren Vollbildzählers 29 gegeben werden und seinen Zählerstand erhöhen bzw. er­ niedrigen.

Bei Verschiebung der Abtastvorrichtung 7 über eine belie­ big große Entfernung längs der Schweißnaht 3 kann man da­ durch die Koordinate eines beliebigen Abschnitts bestim­ men, die durch die Nummer des Vollbilds (dessen Länge, wie erwähnt, der Summe von m Teilstrecken längs der Achse OY entspricht) und durch die Koordinate der Markierungslinie ausgedrückt ist. Zur Beseitigung einer Bildverfälschung bei der Bewegungsumkehr der Abtastvorrichtung 7 dient der Umschreibsignalformer 24, dessen Funktionsschema in Fig. 10 dargestellt ist. Bei Bewegung der Abtastvorrichtung 7 (Fig. 1) in positiver Richtung wird das Bild auf dem Bild­ schirm 5 von unten nach oben verschoben, d.h. wird die neue Information unten abgebildet und verdrängt die alte Information nach oben über die Vollbildgrenzen. Wenn sich die Abtastvorrichtung 7 in negativer Richtung bewegt, wird die Abbildung umgekehrt nach unten verschoben. Um also beim Wechsel der Bewegungsrichtung der Abtastvorrichtung 7 die Verdrängung der neuen Information über die Bildgrenzen zu vermeiden (wobei diese Information an der entgegenge­ setzten Seite des Schirms erscheint), d.h., um die Ganz­ heit des Bilds zu bewahren, muß die Verschiebung des Bilds für eine gewisse Zeit unterbrochen werden. Dazu muß der Betrieb des Umschreibers 18 des Speicherplatz-Adressenco­ des so lange inhibiert werden, bis die nach dem Wechsel der Bewegungsrichtung zugeführte Information alle m Bild­ elementzeilen füllt. Diese Funktion erfüllt der Umschreib­ signalformer 24.

Der Umschreibsignalformer 24 arbeitet wie folgt:

Bei Verschiebung der Abtastvorrichtung 7 in positiver Richtung bezüglich der Koordinatenachse OY gelangen von ihrem ersten Ausgang Synchronisationsimpulse an den ersten Eingang des ersten UND-Glieds 34 und an den Setzeingang des zweiten Flipflops 43. Dabei erscheinen vom zweiten Synchronisationsausgang der Abtastvorrichtung 7 keine Sig­ nale. Bei Bewegung in der entgegengesetzten Richtung er­ folgt dieser Vorgang umgekehrt. Der umkehrbare Zähler 35 arbeitet als Vorwärtszähler, wenn auf seinen ersten Ein­ gang Impulse vom Ausgang des ersten UND-Glieds 34 gegeben werden. Das ist dann der Fall, wenn an den zweiten Eingang des ersten UND-Glieds 34 vom Ausgang des Zustandsdecodie­ rers 36 ein Freigabesignal angelegt wird, und falls die Abtastvorrichtung 7 sich in positiver Richtung bewegt.

Das vom Ausgang des Zustandsdecodierers 36 abgegebene Sig­ nal wirkt auf das erste und das dritte UND-Glied aktiv ein, während es für das zweite UND-Glied 37 ein Sperrsig­ nal ist, und umgekehrt.

Der Zustandsdecodierer 36 erkennt den Nullzustand des um­ kehrbaren Zählers 35 und liefert bei Vorhandensein des aktiven Signalpegels an seinem Strobeeingang ein Freiga­ besignal an den ersten Eingang des zweiten UND-Glieds 37 und folglich Sperrsignale für das erste und dritte UND- Glied 34 bzw. 38.

Anfänglich befinden sich die zwei Flipflops 39, 43 und der umkehrbare Zähler 35 im Nullzustand. Dabei wird von keinem Ausgang des vierten und des fünften UND-Glieds 40, 42 an die Eingänge des ODER-Glieds 41 der aktive Signalpegel ge­ liefert, und folglich wird vom Ausgang des ODER-Glieds 41 dem Strobeeingang des Zustandsdecodierers 36 der aktive Signalpegel zugeführt.

Bei Bewegung der Abtastvorrichtung 7 in positiver Richtung setzt das erste von ihrem Synchronisationsausgang abgege­ bene Signal das zweite Flipflop 43 in den 1-Zustand. ln­ folgedessen wird vom Strobeeingang des Zustandsdecodierers 36 der aktive Signalpegel abgegriffen, und dem zweiten Eingang des ersten UND-Glieds 34 wird ein Freigabesignal zugeführt.

Dabei erscheinen am Ausgang des zweiten UND-Glieds 37 keine Umschreibsignale, da an seinem ersten Eingang das Sperrsignal liegt. Daraus folgt, daß bei diesem Bewegungs­ abschnitt der Abtastvorrichtung 7 keine Verschiebung des farbigen Fernsehbilds auf dem Bildschirm 5 erfolgt.

Der Synchronisationsimpuls vom ersten Ausgang der Ab­ tastvorrichtung 7 wird über das erste UND-Glied 34 auf den Vorwärtszähleingang des umkehrbaren Zählers 35 gegeben und führt ihn aus dem Nullzustand heraus, wobei das Sperrsig­ nal am Eingang des zweiten UND-Glieds beibehalten wird. Der Zählfaktor des umkehrbaren Zählers 35 ist gleich m, wobei m der Anzahl der Bildelementzeilen in einem Vollbild entspricht. Das vom Ausgang des umkehrbaren Zählers 35 ge­ lieferte Übertragssignal setzt das erste Flipflop 39 in den 1-Zustand. Im Ergebnis stellt sich am Strobeeingang des Zustandsdecodierers 36 wieder der aktive Signalpegel ein, und da dabei am Ausgang des umkehrbaren Zählers 35 der Nullcode erscheint, wird vom Ausgang des Zustands­ decodierers 36 dem Eingang des ersten UND-Glieds 34 ein Signal zugeführt, das den Betrieb dieses UND-Glieds inhi­ biert. Infolgedessen wird die Impulsabgabe an den Eingang des umkehrbaren Zählers 35 unterbrochen, wobei sein Zu­ stand beibehalten wird.

Da dabei dem Eingang des zweiten UND-Glieds 37 das Frei­ gabesignal zugeführt wird, erzeugen die vom Ausgang des Synchronisierimpulsgenerators 22 kommenden Taktimpulse an seinem Ausgang die Umschreibsignale, die auf den Steuer­ eingang des Umschreibers 18 des Speicherplatz-Adressen­ codes geführt werden. Dies hat eine Verschiebung des farbigen Fernsehbilds 4 auf dem Bildschirm 5 in positiver Richtung in Bezug auf die Achse OY′ zur Folge. Das ge­ schieht, solange sich die Abtastvorrichtung 7 bezüglich der Achse OY in positiver Richtung bewegt.

Bei Beginn der Bewegung der Abtastvorrichtung 7 in der entgegengesetzten Richtung werden von ihrem zweiten Aus­ gang Synchronisationsimpulse zur Bewegungssynchronisation geliefert. Bereits der erste Synchronisationsimpuls setzt das zweite Flipflop 43 auf Null, wobei am Ausgang des vierten UND-Glieds 40 der aktive Signalpegel eingestellt wird, während vom Strobeeingang des Zustandsdecodierers 36 der aktive Signalpegel abgegriffen wird. Dem zweiten Ein­ gang des dritten UND-Glieds 38 wird das Freigabesignal zu­ geführt, und zum Rückwärtszähleingang des umkehrbaren Zäh­ lers 35 gelangen Impulse. Da der umkehrbare Zähler 35 im Nullzustand war, bewirkt der erste, dem Subtraktionsein­ gang zugeführte Impuls das Erscheinen des Signals zum Borgen an seinem Ausgang, welches das erste Flipflop 39 in den Nullzustand zurücksetzt. Als Folge stellt sich am Strobeeingang des Zustandsdecodierers 36 wiederum der aktive Signalpegel ein. Da sich aber der Binärcode am Aus­ gang des umkehrbaren Zählers 35 geändert hat und von Null verschieden wurde, stellt sich am Ausgang des Zustands­ decodierers 36 der Signalpegel ein, der das dritte UND- Glied 38 aktiviert und den Betrieb des zweiten UND-Glieds 37 sperrt. Die Verschiebung des farbigen Fernsehbilds 4 auf dem Bildschirm 5 wird unterbrochen, und der umkehrbare Zähler 35 beginnt das Zählen der von der Abtastvorrichtung 7 gelieferten Impulse, das so lange dauert, bis auf seinem Informationsausgang der binäre Nullcode erscheint. Da dem Strobeeingang des umkehrbaren Zählers 35 dabei der aktive Signalpegel zugeführt wird, erscheint auch an seinem Aus­ gang ein Signalpegel, der das zweite UND-Glied 37 aktiviert und den Betrieb des dritten UND-Glieds 38 inhibiert. Im Ergebnis unterbricht der umkehrbare Zähler 35 den Zählvor­ gang und bleibt im Nullzustand, während sich das farbi­ ge Fernsehbild 4 auf dem Bildschirm 5 in Bezug auf die Koordinatenachse OY′ in negativer Richtung zu verschieben beginnt, wenn die Abtastvorrichtung 7 in Bezug auf die Koordinatenachse OY in negativer Richtung bewegt wird.

Um die zeitliche Trennung der Vorgänge der Informations­ eintragung in den Arbeitsspeicher 12 und der Analyse der Information durch visuelle Kontrolle zu ermöglichen, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Fig. 9 ein drittes und ein viertes ODER-Glied 32 bzw. 33 auf. Sie geben die Möglichkeit, an die Vorwärts- und Rückwärtszähleingänge des umkehrbaren Schreibzykluszählers 15 Signale sowohl von den Synchronisationsausgängen der Abtastvorrichtung 7 als auch von den Ausgängen des Synchronisierimpulsgenerators 22 anzulegen. Beim Anlegen der Signale vom Synchroni­ sierimpulsgenerator 22 wird der Betrieb des Ausblendim­ pulsformers 20 unterbrochen. Im Ergebnis arbeitet der Ar­ beitsspeicher im Auslesebetrieb, wobei die Adressencodes der Speicherzellen, bei denen die nächstfolgenden Ausle­ sezyklen beginnen, mit Hilfe des umkehrbaren Schreib­ zykluszählers 15 gebildet und nach jedem Auslesezyklus in den Auslesezykluszähler 17 umgeschrieben werden. Damit kann man das farbige Fernsehbild erneut auf den Bild­ schirm zurückbringen, von dem die Information im Arbeits­ speicher 12 gespeichert gehalten wird, dessen Speicher­ kapazität höher als die für die Wiedergabe eines Vollbilds auf dem Bildschirm 5 erforderliche Informationsmenge ist. Dabei muß die Anzahl der Zustände der am Einspeichern der Information in den Arbeitsspeicher und an ihrem Auslesen beteiligten Zähler der Anzahl der Speicherzellen im Ar­ beitsspeicher 12 entsprechen, und während der Auslese­ zyklen muß der Auslesezykluszähler 17 gerade diejenige Anzahl von Zuständen durchlaufen, die der Anzahl der Speicherzellen entspricht, deren ausgelesene Information das Vollbild ergibt.

Dadurch verläuft die Kontrolle schneller und ist zuver­ lässiger und informativer.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur zerstörungsfreien Güte­ kontrolle von Werkstoffen und die entsprechende Vorrich­ tung zur Durchführung dieses Verfahrens sind breit an­ wendbar, insbesondere z.B. in der Erdöl- und Erdgasge­ winnungsindustrie zur Gütekontrolle der Schweißverbin­ dungen von Rohren, im Maschinenbau zur Erkennung von De­ fekten im Walzgut, im Schiffbau zur Gütekontrolle der Schweißnähte von Schiffskörpern und Behältern sowie auf anderen Gebieten der Technik zur Gütekontrolle von Werk­ stoffen mit Hilfe zerstörungsfreier Methoden.

Außerdem können das erfindungsgemäße Verfahren und die zu­ gehörige Vorrichtung in der Medizin vielfältig angewandt werden.

Die Erfindungskonzeption ist entsprechend universell an­ wendbar. Sie kann für verschiedene Methoden der zerstö­ rungsfreien Materialprüfung herangezogen werden, bei­ spielsweise für Untersuchungen, Ultraschall, Untersu­ chungen nach magnetographischen, thermischen und anderen Methoden. Die Erfindung ermöglicht eine wesentliche Ver­ größerung des Informationsgehalts sowie eine bedeutende Verbesserung der Richtigkeit und der Zuverlässigkeit der Gütekontrolle von Werkstoffen bei gleichzeitiger Erhöhung der Arbeitsproduktivität der damit befaßten Arbeitskräfte.

Die größte Effektivität kann beispielsweise bei Anwendung der Erfindung auf die Prüfung von Objekten großer Abmes­ sungen sowie dann erzielt werden, wenn nur sehr beschränk­ te Zeit für die Aufnahme der Information über die Qualität des zu prüfenden Werkstoffs zur Verfügung steht.

Die Erfindung gibt die Möglichkeit, nicht nur den Gütezu­ stand des zu prüfenden Werkstoffs zu erkennen, sondern auch die Lage und die Ausdehnung beliebiger Bereiche des zu prüfenden Werkstoffs genau zu bestimmen, deren Gütezu­ stand von der Norm abweicht, und eine detaillierte Analyse von Bereichen des zu prüfenden Werkstoffs aufgrund der möglichen Erhöhung der Auflösung durchzuführen.

Claims (11)

1. Verfahren zur zerstörungsfreien Gütekontrolle von Werk­ stoffen, bei dem wenigstens ein Werkstoffgüte-Informa­ tionsaufnehmer (1) in unmittelbarer Nähe der Oberfläche des zu prüfenden Werkstoffs (2) und ihm gegenüber ver­ schiebbar angeordnet wird, und die vom Informationsauf­ nehmer (1) abgenommenen, der Werkstoffgüte entsprechen­ den Informationssignale einer Diskretisierung unterwor­ fen und synchron mit den Verschiebungszyklen des Infor­ mationsaufnehmers (1) in Bezug auf den zu prüfenden Werkstoff (2) in einen Arbeitsspeicher eingeschrieben und zyklisch aus dem Arbeitsspeicher ausgelesen werden, worauf ihre Umwandlung in ein farbiges Fernsehbild (4) erfolgt, nach dem man die Güte des geprüften Werkstof­ fes (2) beurteilt, dadurch gekennzeichnet, daß vor Beginn des nächstfolgenden Zyklus des Informa­ tionssignalauslesens die Adresse der Arbeitsspeicher­ zelle angegeben wird, bei der dieser Zyklus beginnt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Adresse der Arbeitsspeicherzelle, bei welcher der Zyklus der Informationsauslese bei der Informations­ umwandlung in ein farbiges Fernsehbild beginnt, die Adresse der Arbeitsspeicherzelle angegeben wird, in welche die Information zuletzt eingelesen wurde.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Einspeicherung der Information im Arbeits­ speicher mit einem Ausblendeimpuls eingeleitet und bei Änderung der Auftastimpulsdauer die Frequenz der In­ formationssignal-Diskretisierung geändert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des Informationsaufnehmers (1) und die Richtung seiner Verschiebung in Bezug auf den Anfangspunkt der Ablesung auf dem zu prüfenden Werkstoff (2) fixiert werden und die eindeutige gegen­ seitige Zuordnung der Koordinatensysteme des farbigen Fernsehbilds (4) und des zu prüfenden Werkstoffs (2) festgelegt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem farbigen Fernsehbild (4) eine Markierungslinie erzeugt wird, deren Koordinaten entsprechend der Lage des Informationsaufnehmers (1) in Bezug auf den Anfangspunkt der Ablesung auf dem zu prüfenden Werkstoff (2) voreingestellt werden, und bei Verschiebung der Markierungslinie (45) längs des farbigen Fernsehbilds (4) die Lage und die Ausdehnung eines beliebigen Bereichs des zu prüfenden Werkstoffs bestimmt werden.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einem auf einer Abtastvor­ richtung (7) zur Abtastung des zu prüfenden Werkstoffs (2) angeordneten Informationsaufnehmer (1) und eine ihm nachgeschalteten Abbildungseinheit (8) und einer Steuereinheit (9) sowie einer ihm nachgeschalteten Adresseneinrichtung (10), die an die Synchronisations­ ausgänge des Informationsaufnehmers (1) und der Abtast­ vorrichtung (7) bzw. an die Eingänge der Abbildungs­ einheit (8) angeschlossen sind, wobei die Abbildungs­ einheit (8) eine Reihenschaltung eines an den Ausgang des Informationsaufnehmers (1) angeschlossenen Analog- Digital-Umsetzers (11), eines Arbeitsspeichers (12), eines Digital-Analog-Umsetzers (13) und eines Bild­ schirmgeräts (14) enthält, während die Adressenein­ richtung (10) als Reihenschaltung eines mit den Ein­ gängen an den Synchronisationsausgang der Abtastvor­ richtung (7) bzw. an die Steuereinheit (9) angeschlos­ senen Schreibzykluszählers (15), eines Umschalters (16), dessen Ausgang am Adresseneingang des Arbeits­ speichers (12) liegt und dessen Steuereingang an die Steuereinheit (9) angeschlossen ist, und eines Aus­ lesezykluszählers (17) aufgebaut ist, der zwischen dem Ausgang der Steuereinheit (9) und dem Umschalter (16) liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Adresseneinrich­ tung (10) einen Umschreiber (18) des Speicherplatz- Adressencodes enthält, der zwischen den Ausgang des Schreibzykluszählers (15) und den zweiten Eingang des Auslesezykluszählers (17) geschaltet ist, wobei der andere Eingang des Umschreibers (18) an den Ausgang der Steuereinheit (9) angeschlossen ist (Fig. 5, 6).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Adresseneinrichtung (10) einen Bildelementzäh­ ler (19) enthält, dessen Ausgang an den Umschalter (16) angeschlossen ist, und zur Steuereinheit (9) folgende Baueinheiten gehören: Ein Impulsgenerator mit regelbarer Frequenz, der an den Eingang des Bild­ elementzählers (19) und an den Analog-Digital-Umsetzer (11) geschaltet ist; ein Ausblendeimpulsformer (20), dessen Eingang am Informationsaufnehmer (1) liegt und dessen Ausgang an den Schreibzykluszähler (15), an den Rückstelleingang des Bildelementzählers (19), an den Steuereingang des Umschalters (16) und an den Eingang des Arbeitsspeichers (12) angeschlossen ist, sowie ein Synchronisierimpulsgenerator (22), dessen Ausgänge an den Auslesezykluszähler (17), an den Umschreiber (18) und an den Digital-Analog-Umsetzer (13) angeschlossen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Adresseneinrichtung (10) zusätzlich einen Um­ schreibsignalformer (24) enthält, der zwischen den Synchronisierimpulsgenerator (22) und den Umschreiber (18) des Speicherplatz-Adressencodes geschaltet ist, und der Schreibzykluszähler (15) einen umkehrbaren Zähler darstellt, bei dem zwei Eingänge mit dem zweiten bzw. dritten Eingang des Umschreib­ signalformers (24) verbunden und jeweils an zwei Synchronisationsausgänge der Abtastvorrichtung (7) angeschlossen sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Bildkoordinaten-Anzeige­ einheit (23) aufweist, die an die Adresseneinrichtung (10) und an die Steuereinheit (9) angeschlossen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildkoordinaten-Anzeigeeinheit (23) aufweist: Einen umkehrbaren Zähler (25) der Markierungslinien­ koordinaten, dessen zwei Eingänge jeweils mit den Aus­ gängen des Synchronisierimpulsgenerators (22) ver­ bunden sind, eine dahinter geschaltete Ver­ gleichsschaltung (26), deren zweiter Eingang am zwei­ ten Ausgang des Auslesezykluszählers (17) liegt, zwei ODER-Glieder (27, 28), bei denen die einen Eingänge mit dem zweiten bzw. dritten Ausgang des umkehrbaren Zählers (25) der Markierungslinienkoordinaten verbun­ den sind und die anderen Eingänge am zweiten bzw. dritten Ausgang des umkehrbaren Schreibzykluszählers (15) liegen, und ferner einen mit den Eingängen an den Ausgängen des ersten und des zweiten ODER-Gliedes (27, 28) liegenden umkehrbaren Vollbildzählers (29) sowie eine diesem nachgeschaltete numerische Anzeigeeinheit (30), deren zweiter Eingang an den Ausgang des umkehr­ baren Zählers (25) der Markierungslinienkoordinaten angeschlossen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Adresseneinrichtung (10) zusätzlich zwei ODER- Glieder (32, 33) enthält, die zwischen den Synchro­ nisationsausgängen der Abtastvorrichtung (7) bzw. den zwei Eingängen des umkehrbaren Schreibzykluszählers (15) eingeschaltet sind, wobei die zweiten Eingänge der ODER-Glieder (32, 33) an die entsprechenden Aus­ gänge des Synchronisierimpulsgenerators (22) ange­ schlossen sind.