DE3808099A1 - Verfahren zum beruehrungslosen messen der neigung einer oberflaeche mittels ultraschall - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum berührungslosen Messen einer geometrischen Eigenschaft, wie einer Winkelstellung eines Objektes in einem gas- oder flüssigkeitsförmigen oder festen Medium mit zumindest einem Ultraschallsensor durch Aussenden von Ultraschallimpulsen und Erfassen der vom Objekt reflektierten Echoimpulse und Auswerten der Größe der Echoimpulse in einer Auswerte- und Anzeigeeinheit.

Für die Bestimmung der Neigung einer Oberfläche existieren eine ganze Reihe von Meßmethoden, wie etwa mit Wasserwaagen, Winkelmessern oder Verfahren mit optischen Meßhilfsmitteln. Diese Methoden eignen sich nicht für den Einsatz in industriellen Steuerungen oder Manipulatoren, wo män schnelle, automatisierbare und berührungslose Meßmittel benötigt.

In Benutzung finden sich ebenfalls berührungslose Abstandsmesser, die optisch, magnetisch oder kapazitiv oder mit Laserstrahl den Abstand zu Gegenständen messen und damit die Neigung der Gegenstände bestimmen können. Diese Verfahren haben allgemein einen sehr beschränkten Meßbereich und eignen sich teilweise nur für bestimmte Materialien, wodurch ihr Einsatzbereich eingeschränkt wird.

In der EP-OS 1 46 829 wird ein gattungsgemäßes Meßverfahren mit Ultraschall beschrieben, bei dem die Neigung eines Gegenstandes durch zwei getrennte Entfernungsmessungen von zwei verschiedenen Punkten (Flächen) des Gegenstandes ermittelt wird. Hierbei werden von den beiden von unterschiedlichen Punkten zurückkommenden Echoimpulsen Integrale gebildet und die Quotienten bzw. Differenzen miteinander verglichen. Mit Hilfe des als bekannt vorausgesetzten Abstandes und der Orientierung der Punkte läßt sich dann berechnen, wie groß die Neigung des Objektes in Richtung der Punkte ist. Die Meßpunkte am Objekt können durch Stufen oder Kanten desselben gegeben sein.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, ein Verfahren zum Messen der Neigung von Objekten zu schaffen, das mit Ultraschall arbeitet, bei dem aber im Gegensatz zum aus der EP-OS 1 46 829 bekannten Verfahren keine diskreten Meßmarken, wie Kanten oder dergleichen, benötigt werden.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Ermittlung der Neigung der Reflektionsoberfläche der reflektierte Echoimpuls in seinem Verlauf vermessen wird und mit dem Verlauf eines senkrecht auf die Reflektionsoberfläche auftreffenden Echoimpulses verglichen wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht bei einer Ausgestaltung darin, daß die Neigung von Oberflächen unter Anwendung von Ultraschall gemessen wird, wobei die Neigung der Reflektionsoberfläche aus der Amplitude des Echoimpulses relativ zur maximal möglichen Amplitude eines senkrechten Echoimpulses ermittelt wird. Bei der Neigungsmessung wird keine Orientierung der Neigungsachse vorausgesetzt, sondern es wird die maximale Neigung gemessen.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Neigung der Reflektionsoberfläche aus der Form des Echoimpulses ermittelt wird, und zwar insbesondere aus der oder den Längen der Halbwellen des Echoimpulses im Vergleich mit den Längen eines senkrecht auf die Reflektionsoberfläche auftreffenden Echoimpulses. Hierbei kann die Analyse sowohl im Zeitbereich als auch im Frequenzbereich stattfinden. Bei dieser Ausführungsform wird ausgenutzt, daß bei Ultraschall ein ausgedehntes Schallfeld vorhanden ist, das auf dem zu messenden Objekt eine endliche Fläche überstreicht und daher die Information über die Neigung in der Impulsantwort mit zurückbringt. Gegenüber der EP-OS 1 46 829 ist das erfindungsgemäße Verfahren einfacher im apparativen Aufwand und sicherer in der Bewertung der Meßergebnisse, da die Neigungsmessung praktisch differentiell an einem Ort der Objektoberfläche erfolgt. Aus diesem Grunde eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren für die Neigungsmessung von glatten Flächen, Platten, Blechen und Scheiben, wo, abgesehen vom Rand des Meßobjektes, keine Stufen oder Kanten vorhanden sind. Es ist daher in der Anwendung vielseitig und in der Handhabung einfach.

Die Meßverfahren gemäß den Merkmalen der Ansprüche 2 und 3 können vorteilhaft in Kombination angewendet werden, so daß auch weitere Oberflächenparameter gemessen werden können, wie z.B. die Oberflächenabsorption, Krümmung der Oberfläche usw. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Merkmalen der Ansprüche 4 bis 9 entnehmbar. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele beschrieben, die der weiteren Erläuterung der Erfindung und den Merkmalen der Ansprüche dienen.

Es zeigen

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau einer Meßanlage zur Bestimmung des Abstandes

Fig. 2 die Richtungsabhängigkeit eines Ultraschallfeldes

Fig. 3 die ausgesandten Ultraschallimpulse und empfangenen Echoimpulse in Form und Größe

Fig. 4 den funktionalen Zusammenhang zwischen Neigung und Amplitude

Fig. 5 die Amplitudenabnahme von Ultraschallechos als Entfernungseffekt bei einem ebenen Reflektor

Fig. 6a, b den Einfluß der Neigung auf die Impulsform der Echos

Fig. 7 den funktionalen Zusammenhang zwischen Neigung und Impulslänge

Fig. 8 die statistische Verteilung der Neigungswerte, - links bei einer Meßanlage, die korrekt senkrecht justiert ist,- rechts bei einer Anlage, bei der die Meßapparatur um 3 Grad aus der Normalen abweicht

Fig. 9 Echoimpulsform einer Oberfläche mit einer Neigung, die außerhalb des zulässigen Anwendungsbereiches liegt

Fig. 10 eine Dickenmeßeinrichtung mit je einem Sensor auf jeder Seite des zu messenden Objektes

Fig. 11 zeigt den Meßfehler einer Dickenmeßeinrichtung gemäß Fig. 10 in Abhängigkeit von der Neigung.

In Fig. 1 ist das Prinzip der Neigungsmessung dargestellt am Objekt 1, das gegenüber dem Ultraschallsensor 2 um den Winkel 7 geneigt angeordnet ist. Der Sensor, der die Ultraschallimpulse aussendet und die Echoimpulse empfängt, ist mit einer üblichen Auswertungs- und Anzeigeeinheit 3 verbunden. Diese erzeugt in Verbindung mit dem Sensor 2 die Ultraschallimpulse, empfängt und verstärkt die reflektierten Echoimpulse und ermittelt mit bekannten Zählern hieraus die Laufzeit der Echoimpulse, die Amplitude und die Längen der Halbwellen der empfangenen Echoimpulse. Ggf. wird das Ergebnis angezeigt und an nachgeschaltete Rechner übermittelt. Das Objekt 1 ist vom Sensor 2 mit dem Abstand 4 angeordnet. Der Meßfehler, der durch die Neigung des Objektes 1 zustande kommt, resultiert in dem Meßfehlerabstand 5. Die Ultraschallimpulse werden von dem Sensor 2 in dem Schallkegel 6 abgestrahlt. Nahe dem Sensor 2 ist der Hilfsreflektor 8 angeordnet, der die eigentliche Messung nicht stört, jedoch auch vermessen wird und dessen Amplitude und Impulsform des Echoimpulses als Referenzwert in der Auswertung benutzt wird.

In Fig. 2 ist das Schallfeld des Sensors 2 gemäß Fig. 1 nochmals genauer dargestellt. Es zeigt die sogenannte Hauptkeule 13, die dem Öffnungswinkel des Ultraschallsensors entspricht und die man dem Meßbereich entsprechend wählt, sowie die Nebenkeulen 14. Durch die Struktur der Nebenkeulen kann sich die Auswertung der Messung komplizieren; sofern man sich aber auf Neigungsbereiche kleiner oder gleich dem Öffnungswinkel beschränkt, bleibt die Auswertung einfach, da die Nebenkeulen außerhalb des Meßbereiches verbleiben und nicht berücksichtigt zu werden brauchen. Der Abstand eines Punktes der Kurve vom Nullpunkt entspricht der Amplitude des Echoimpulses in dieser Richtung. Der Pfeil 11 zeigt in die Richtung einer möglichen Ultraschallmessung, seine Länge symbolisiert die Anplitude eines reflektierten Echoimpulses aus dieser Richtung.

Fig. 3 zeigt die als elektrische Impulse aufgezeichneten Echoimpulse, wie sie von der Auswerteeinheit 3 verarbeitet werden. Der vom Sensor 2 ausgesendete Ultraschallimpuls 15 ist auf der Zeitachse t zuerst aufgezeichnet. Nach einer gewissen Zeit kommt der Echoimpuls 12 von der Oberfläche des Objektes zurück. Der Echoimpuls 12 kann durch die maximale Amplitude 11 und eine maximale Länge der ersten Halbwelle 9 charakterisiert werden. Aus der Laufzeit 10 zwischen Ultraschallimpulsaussendung und Empfangen des Echoimpulses kann der Abstand der Oberfläche des Objektes 1 vom Sensor 2 ermittelt werden. Um die Neigung zu ermitteln, ist es erforderlich, die Form des Echoimpulses bzw. die Veränderung der Form des Echoimpulses 12 gegenüber der Form des Ultraschallimpulses 15 zu ermitteln. Die Form der Impulse kann durch ihren Verlauf, ihre Amplituden und ihre Halbwellenlängen charakterisiert werden.

In der Fig. 4 ist dargestellt, wie sich bei einem geneigten Objekt 1 die maximale Amplitude 11 ändert gemäß der Amplitudenfunktion der Hauptkeule des Schallfeldes von Fig. 2. Hierbei sind an einem Beispiel gemäß Fig. 1 die Neigungswinkel 7 des Objektes 1 in der vertikalen Achse aufgetragen, während in der horizontalen Achse die Amplitude in Millivolt durch die Auswerte- und Anzeigeeinheit gemessen wurde. Aus dem Verhältnis: gemessene maximale Amplitude des Echoimpulses zu maximal möglicher Amplitude eines senkrecht auf dem Objekt reflektierten Echoimpulses - kann auf den Neigungswinkel 7 des Objektes 1 geschlossen werden. Die maximal mögliche Amplitude des Echoimpulses überhaupt ergibt sich dann, wenn die Ultraschallimpulse senkrecht auf die Oberfläche auftreffen. Dieser Wert wird durch Kalibrierung gewonnen oder über das Verfahren, wie es im Anspruch 6 merkmalsmäßig aufgeführt ist, oder gemäß Anspruch 7 ermittelt. Jeder einzelne Impuls, und zwar sowohl der ausgesendete Ultraschallimpuls als auch der zurückkommende Echoimpuls, stellt eine gedämpfte Schwingung dar mit mehreren Halbwellen, von denen jeweils eine Halbwelle die größte, d.h. relativ größte, von den mehreren ist. Ebenso verhält es sich mit den Längen der Halbwellen.

Ein Meßverfahren, das Meßwerte liefert, die langzeitstabil sind, erhält man, wenn man zusätzlich einen Hilfsreflektor 8 in Verbindung mit dem Sensor 2 verwendet. Dieser Hilfsreflektor 8, siehe Fig. 1, stört den eigentlichen Meßvorgang nicht, weil er am Rande des Schallfeldes positioniert ist. Er liefert aber einen Referenzechoimpuls, der zeitlich konstant ist. Auch dieser Referenzechoimpuls kann seiner maximalen Amplitude und an seiner maximalen Halbwellenlänge definiert werden. Jede Änderung dieses Referenzechoimpulses als Hilfssignal wird als Instabilität des Meßvorganges interpretiert und wird zur stabilisierenden Regelung in der Auswerteeinheit 3 verarbeitet.

In der Praxis ist bei der Auswertung der Amplituden für die Neigungsmessung folgendes zu beachten: Die Amplitude hängt von der Entfernung des Objektes vom Sensor ab. Ist die Form des Objektes bestimmt, etwa eine ebene Fläche, so ist der Zusammenhang Amplitude - Entfernung bekannt, siehe Fig. 5 und kann mit in die Auswertung einbezogen werden, falls man gleichzeitig die Entfernung über eine Laufzeitmessung, siehe Fig. 3, der Ultraschallimpulse ermittelt. Im Falle anderer Oberflächenformen, d.h. im Falle einer gekrümmten Oberfläche, läßt sich die entsprechende Abhängigkeit Amplitude - Entfernung berechnen oder ausmessen. Gemäß Fig. 5 ist ein Beispiel gemäß Fig. 1 für eine ebene Fläche, d.h. z.B. eine Platte als Objekt, dargestellt.

Für den Fall, daß die Oberfläche oder das Übertragungsmedium Ultraschall absorbieren, ist dieses in der Auswertung entsprechend zu berücksichtigen. Ist die Absorption ein konstanter Effekt, so kann das Meßverfahren nach einer Neukalibrierung der Maximal-Amplitude auch hier angewendet werden. Vorzuziehen ist aber eine Methode, bei der die Neigung durch ein weiteres Verfahren, das amplitudenunabhängig arbeitet, ermittelt wird, da dann auch die Absorptionseffekte quantitativ bestimmt werden können.

In Fig. 6a, b ist solch ein Verfahren gemäß Anspruch 3 näher erläutert. Trifft ein Ultraschallimpuls auf eine geneigte Fläche, siehe Fig. 1, so wird er an der Stelle, die näher am Sensor liegt, früher reflektiert als an einer Stelle, die auf Grund der Neigung weiter entfernt ist. Je nach Reflektionsort erreichen die Ultraschallimpulse den empfangenden Sensor früher oder später. Würde man einen nadelförmigen Impuls auf eine geneigte Fläche senden, so empfängt man einen breiteren Impuls, da die Übertragungsfunktion der geneigten Fläche den eintreffenden Impuls mit einer Funktion endlicher Breite faltet. Diese läßt sich ausnützen, um durch Analyse rückwärts aus der Impulsbreite, d.h. den Halbwellenlängen 9 des reflektierten Echoimpulses 12 auf die Neigung des reflektierenden Objektes zu schließen.

In der Praxis wird man nicht mit nadelförmigen Impulsen messen, sondern benutzt bandbegrenzte Impulse, die aus einer stark gedämpften Schwingung bestehen. Es zeigt sich, daß der Faltungseffekt vornehmlich die erste Halbwelle des Impulses beeinflußt. In Fig. 6a ist der Echoimpuls 12 aus Fig. 3 nochmals vergrößert dargestellt, bei einer Reflektion an einer senkrechten Oberfläche. Die Fig. 6b zeigt den Echoimpuls 12 b einer Reflektion an einer Oberfläche, die um sechs Grad geneigt ist, wobei deutlich zu erkennen ist, daß die erste Halbwelle 9 b des Echoimpulses 12 b gegenüber der ersten Halbwelle 9 des senkrecht reflektierten Echoimpulses 12 verbreitert ist. Durch eine Zeitmessung dieser Halbwellenlängen 9 bzw. 9 b und aus einem Vergleich der Länge 9 des Echoimpulses 12 und der Länge 9 b des Echoimpulses 12 b läßt sich die Neigung der Oberfläche ermitteln. Es ist auch möglich, in einer anderen Ebene oder Achse, z.B. X′, Vergleichsmessungen an der Form und dem Verlauf der Echoimpulse vorzunehmen. Es ist auch möglich, zwei Halbwellenlängen oder gar drei Halbwellenlängen eines Echoimpulses auszumessen und mit einer entsprechenden Anzahl des maximalen Echoimpulses, der an einer senkrechten Oberfläche reflektiert wurde, zu vergleichen. Ebenso kann dies auch auf das Amplitudenmeßverfahren angewendet werden, d.h. es können auch zwei oder mehr Amplituden des Echosignales gemessen werden und ihre gewichteten Summen zum Vergleichen und Auswerten herangezogen werden.

In Fig. 7 ist die Abhängigkeit des zu ermittelnden Neigungswinkels 7 von der gemessenen Impulslänge dargestellt. Die Messungen erfolgen gemäß Beispiel Fig. 1.

Eine äquivalente Auswertung kann, wie aus der Nachrichtentechnik bekannt ist, natürlich auch im Frequenzbereich erfolgen. Hier stellt die Reflektion an der geneigten Oberfläche ein Transversalfilter dar, das eine Frequenzverschiebung bewirkt. Ein Meßverfahren, das im Frequenzbereich arbeitet, ermittelt die Oberflächenneigung aus der Größe der Frequenzverschiebung der Echoimpulse.

Dieses amplitudenunabhängige Verfahren zur Neigungsmessung kann mit dem ersten amplitudenunabhängigen Verfahren kombiniert werden, um andere Parameter wie Oberflächenabsorption, Krümmung der Oberfläche oder Absorption des Übertragungsmediums zu ermitteln.

Beide Meßverfahren zur Bestimmung der Oberflächenneigung verarbeiten relative Meßgrößen: einmal ist die maximale Amplitude die Bezugsgröße, zum anderen ist es die minimale Impulslänge. Wünschenswert ist ein Verfahren, mit dem diese Bezugswerte während der Neigungsmessung ermittelt werden können, da dann zusätzliche Kalibrierungsmessungen entfallen.

Gemäß Anspruch 6 ist ein Verfahren beschrieben, in dem das Ultraschallfeld periodisch geschwenkt und damit der Neigungswinkel variiert wird. Realisierbar sind, wie aus der medizinischen Ultraschalldiagnostik bekannt ist, mechanische Schwenks oder elektrische Schwenks bei Verwendung eines Array-Sensors, der aus einer Anzahl von Teilsensoren besteht, die unterschiedlich verzögert senden und empfangen. Die Werte der Bezugsgrößen ergeben sich respektive als Maxima und Minima bei diesem Schwenk oder aus dem funktionalen Zusammenhang Schwenkwinkel-Neigung.

In Anspruch 7 ist ein weiteres Verfahren zur Ermittlung der Bezugswerte beschrieben: In industrieller Umgebung hat man in der Regel keine konstanten Bedingungen, sondern sich statistisch ändernde Verhältnisse. Eine Platte in einem Rollgang wird nicht mit konstantem Winkel transportiert, sondern der Winkel wird sich in gewissen Grenzen dauernd ändern. Aus der statistischen Verteilung der Meßwerte, gemäß Fig. 8, läßt sich mit bekannten statistischen Methoden der Bezugswert für die Neigungsmessung ermitteln. In der linken Figur ist die statistische Verteilung der gemessenen Neigungswerte dargestellt, wie sie sich ergibt bei einer genau senkrecht ausgerichteten Meßanordnung. Die Verteilung zeigt ein Maximum bei den höchsten Amplituden bzw. kleinsten Impulsbreiten. In der rechten Figur ist die Meßapparatur um drei Grad aus der Senkrechten verschoben. Hier ergibt sich ein Maximum in der Verteilung bei dem Neigungswinkel, der der Fehljustierung entspricht.

Beide Verfahren aus den Ansprüchen 6 und 7 verwenden eine differentielle Auswertung der Meßergebnisse, um die Bezugsgröße bei der Neigungsmessung zu eliminieren.

Für ein universelles Meßgerät ist es erforderlich, daß Fehlmessungen vom Meßgerät erkannt und entsprechend berücksichtigt werden. Schwierigkeiten können sich ergeben, wenn die Neigung über den Wert des Ultraschallöffnungskegels hinausgeht oder die Form des Meßobjektes sich stark ändert. Gemäß Fig. 9 zeigt sich im Vergleich zu Fig. 6a, daß in diesen Fällen das empfangene Echo 12 c stark deformiert ist. Nach Anspruch 9 können solche Überschreitungen des Anwendungsbereiches des Neigungsmessers durch eine zusätzliche Analyse der Echoimpulse abgegrenzt werden. Auch dieses Verfahren kann sowohl im Zeitbereich als auch im Frequenzbereich arbeiten.

In Fig. 10 wird die Meßmethode einer berührungslos arbeitenden Dickenmeßeinrichtung beschrieben, bei der die gemäß dem vorliegenden Verfahren ermittelten Meßwerte der Neigung für eine Korrektur der Dicken- oder Abstandsmessugnen nach Anspruch 9 benutzt werden. Der Gegenstand 23, dessen Dicke 22 bestimmt werden soll, befindet sich in einer Meßgabel 16 zwischen zwei Ultraschallsensoren 17 und 18, die nach dem bekannten Sonarverfahren arbeiten. Jeder Sensor sendet einen Ultraschallimpuls aus und empfängt gleichzeitig den an der Oberfläche reflektierten Echoimpuls. Aus der Laufzeit der Impulse 19 und 20 errechnet sich der Abstand Sensor - Oberfläche, und da der Abstand 21 der Sensoren fest ist, ergbit sich aus beiden Messungen die Dicke 22 des Objektes. Das Verfahren arbeitet nur korrekt, wenn das Meßobjekt exakt senkrecht zur Meßachse ausgerichtet ist. Durch gleichzeitige Messung der Neigung des Meßobjektes kann der Meßfehler, wie er in Fig. 11 dargestellt ist, kompensiert werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf das Übertragungsmedium Luft beschränkt, sondern ist ebenfalls in anderen Gasen, Flüssigkeiten und festen Körpern anwendbar.

Die erfindungsgemäßen Meßverfahren eignen sich insbesondere zur Korrektur von Dicken- und Abstandsmessungen im Herstellungsprozeß zur Steuerung von Manipulatoren oder zur Oberflächenüberwachung bei der Fertigung. Das Verfahren baut der Erkenntnis auf, daß die Amplitude der reflektierten Echoimpulse umso kleiner ist, je stärker die Oberfläche gegen die Normale geneigt ist. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß nicht die Amplitude, sondern die Form, d.h. der Verlauf des Echos gemessen wird, insbesondere die Längen der Halbwellen der Echoimpulse. Je stärker die Oberfläche geneigt ist, desto größer wird die Länge der Halbwellen des Echoimpulses.

Claims (9)

1. Verfahren zum berührungslosen Messen einer geometrischen Eigenschaft, wie einer Winkelstellung eines Objektes in einem beliebigen Medium mit zumindest einem Ultraschallsensor durch Aussenden von Ultraschallimpulsen und Erfassen der vom Objekt reflektierten Echoimpulse und Auswerten der Größe der Echoimpulse in einer Auswerte- und Anzeigeeinheit, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der Neigung der Reflektionsoberfläche der reflektierte Echoimpuls (12) in seinem Verlauf vermessen wird und mit dem Verlauf eines senkrecht auf die Reflektionsoberfläche auftreffenden Echoimpulses verglichen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Amplitude (11) des Echoimpulses (12) gemessen und mit der maximalen Amplitude eines senkrecht auf die Reflektionsoberfläche auftreffenden Echoimpulses verglichen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Länge (9) einer Halbwelle des Echoimpulses (12) erfaßt wird, entweder durch eine Zeitmessung oder durch eine Frequenzmessung, und mit der maximalen Länge der Halbwelle eines senkrecht auf die Reflektionsoberfläche auftreffenden Echoimpulses verglichen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Meßverfahren gemäß Anspruch 2 und 3 kombiniert angewendet werden, um eine weitere Meßgröße, wie die Oberflächenabsorption, die Krümmung des Objektes oder die Absorption des Übertragungsmediums zu messen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein konstanter zwischen Ultraschallsensor (2) und reflektierendem Objekt (1) angeordneter Hilfsreflektor (8) eingesetzt wird und dessen maximale Amplitude und/oder maximale Halbwellenlänge seiner reflektierten Echoimpulse gemessen werden und als Referenzwert für die Auswertung benutzt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der ausgesendeten Ultraschallimpulse periodisch geändert wird und aus der gemessenen differentiellen Abhängigkeit der Amplituden und/oder Halbwellenlängen der Echoimpulse die Neigung der reflektierenden Oberfläche bezugspunktfrei ermittelt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Form der statistischen Verteilung der gemessenen Neigungswerte die mittlere Neigung des Objektes bestimmt wird und damit eine Selbstkalibrierung durchgeführt werden kann.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch Analyse der Echoimpulse festgestellt wird, wann der zulässige Meßbereich für die Neigungsmessung überschritten wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerte der Neigung für eine Korrektur der Meßwerte bei Dickenmessungen oder Abstandmessungen benutzt werden.