DE711872C

DE711872C - Vorrichtung zum Feststellen von Fehlstellen und Spannungen in Werkstuecken beliebiger Form

Info

Publication number: DE711872C
Application number: DES117779D
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Ernst Luebcke
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1935-04-02
Filing date: 1935-04-02
Publication date: 1941-10-08

Description

Vorrichtung zum Feststellen von Fehlstellen und Spannungen in Werkstücken beliebiger Form Es sind bereits Vorrichtungen zum Feststellen von Fehlstellen und Spannungen in Werkstücken beliebiger Form bekannt, bei denen zur Fehler- oder Spannungsanzeige die bei Einschaltung von schalleitenden Brücken mittels durch den Prüfling hindurchgehender Ultraschallwellen erzeugte Ablenkung eines durch einen mit Flüssigkeit gefüllten Behälter hindurchgesandten Lichtstrahles ermittelt wird. Die Erfindung geht von einer solchen Vorrichtung aus und besteht darin, daß der Schallwellensender und Prüfling in dem mit Flüssigkeit gefüllten Behälter angeordnet sind.
Hierdurch wird gegenüber den bekannten Prüfvorrichtungen ein guter Ein- bzw. Austritt der Schallwellen ermöglicht.
Die neue Prüfvorrichtung kann erfindungsgemäß auch derart ausgebildet sein, daß außer dem dem Durchgang des Lichtstrahles dienenden Flüssigkeitsbehälter ein weiterer den Schallwellen sender aufnehmender Flü'ssigkeitsbehälter angeordnet ist und daß beide Flüssigkeitsbehälter einen nachgiebigen schalldurchlässigen Wandteil besitzen, mit dem sie an den Prüfling angelegt werden.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann zwischen dem Schallwellensender und dem Prüfkörper eine Schallblende angeordnet sein, die es ermöglicht, die einzelnen Abschnitte des Prüfkörpers der Reihe nach untersuchen zu können, ohne daß durch die gleichzeitige Beeinflussung mehnerer Stellen das Prüfergebnis ungenau wird. Die Anwendung der Schallblende hat zur Folge, daß nur ein verhältnismäßig schmales Schallstrahlenbündel'von dem Schallsender zum Prüfkörper gelangen kann.
Die Blende kann beispielsweise als luftgefüllter Hohlkörper (Blechdose) ausgeführt sein, der in der Mitte ein der Blendenöffnung entsprechendes Stück aus Metall oder einem anderen die S'challstratlen gut leitenden Material aufweist.
In besonders vorteilhafter Weise kann erfindungsgemäß eine Siebblende vorgesehen sein, durch die der Lichtstrahl. vor dem Hindurchtreten durch das Flüssigkeitsgefäß in mehrere kleine, annähernd kreisförmige Strahlenbündel zerlegt wird. Durch die Bildung der Haupt- und Nebenmaximä wird aus jedem Strahlenbündelabbild eine Punktreihe, deren Länge die Stärke und deren Richtung die Richtung der Ultraschallstrahlen angibt. Es kann außerdem die gegenseitige Lage zwisehen Schallsender und Prüfstück bei Prüfung- so verändert werden, daß ein rechter Einfall des Ultrastrahlenbünde.in das Prüfstück erreicht wird, um auf diese Weise die Brechngserscheinungen beim Eintrit in das Prüfstück auszuschalten.
Zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung sind in den Abbildungen dargestellt. Bei dem Ausfürhrungsbeispiel gemäß Abb. 1 ist mit 1 ein zylindrisches Cefäß bezeichnet, das wenigatens oben und unten lichtdruchlässig und beispielsweise mit Öl gefüllt ist. 2 bedeutet eine Quarzplatte, die durch einen nicht gezeichneten Röhretisender, etwa in eincr Wellenlänge von 5 bis zoom, zu kräftigen Ultraschallschwingungen erregt wird. 3 stellt eine Schallblende dar, durch die ein verhältnismäßig schmales Strahlenbündel hindurchgelassen wird; in manchen Fällen kann es genügen, durch entsprechende Dimensionierung des Quarzkorpers 2 selbst das Strahlellbündel entsprechend zu begrenzen.
Die durch die Schallstrahlen beeinflußten Lichtstrahlen werden von einer Lichtquelle 5 geliefert. Zur Richtung der Lichtstrahlen ist die Linse 4 vorgesehen. Außerdem ist noch eine siebartige Lochbiende 6 vorhanden, die dazu dient, nur eine beschränkte Anzahl von Lichtstrahlen in den Behälter 1 eintreten zu lassen. Unterhalb des Behälters 1 ist eme weitere Linse 7 vorgesehen. Durch diese Linse werden die von den Schallstrahlen beeinflußten Lichtstrahlen auf den Schirm 8 geworfen.
Das Prüfstück 9 wird in der in der Abb. 9 ersichtlichen Weise in das zylindrische Gefäß-i eingebracht und kann in seiner Lage und auch Neigung in bezug auf das Ultrastrahlenbündel beliebig geändert werden. Das Ergebnis der Untersuchung kann jederzeit akne weiteres an dem unterhalb der Vorrichtung angeordneten Schirm 8 abgelesen erden.
Ist das Prüfstück so groß, daß man es nicht mehr in ein mit Flüssigkeit gefülltes Gefäß einbringen kann, so kann man gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 zwei den Sender und Empfänger in einer Flüssigkeit enthaltende Gefäße gegen das Prüfstück andrücken, die sofern die darin enthaltene Flüssigkeit das Prüfstück angreifen würde, gegen das Prüfstück durch anliegende nachgiebige Wände aus einem schalldurchlässigen Material, wie aus Metall, Leder, Acetylcellulose, Pergament, Cellulosehydrat oder ähnlichen Stoffen mit ger@nger innerer Dämpfung, abgeschlossen werden. Bei Verwendung nicht angreifbarer Flüssigkeiten können die beiden Flüssigkeitsbehälter an der dem Prüfling zuzuwenden den Seite eine der Form des Prüfrings entsprechende Öffnung haben, so daß die -Flüssigkeit unmittelbar an das Prüfstück gelangt. fn dem Sendergefäß ist der Schallstrahl beliebig einstellbar, so daß man das Prüfstück unter verschiedenen Winkeln durchstrahlen kann. Auch das Beobachtungsgefäß ist ähnlich ausgebildet und kann leicht um das Ptüfstück verschoben werden, um auch die seitwärts abgelenkten Schallstrahlenbündel zu erfassen. Um ein bequemes schnelles Arbei ten zu ermöglichen, kann das Beobachtungsgefäß mit der optischen Einrichtung zusammengebaut sein. Ebenso kann das Sendegefäß mit dem Röhrensender zusammengebaut sein.
Das die Quarzplatte 2 enthaltende Gefäß ist mit der Sendeeinriclltung 12 und das an'dere mit der optischen Einrichtung zusammengebaut. Die die beiden Gefäße gegen das Prüfstück abschließenden berweglichen. schalldurchlässigen Wände sind mit Io bezeichnet; -sie werden durch federgespannte Rollen in derart an das zu prüfende Stück gedrückt, daß sie möglichst ohne irgendwelche Einschlüsse an diesem anliegem und so einen unmittelbaren ablenkungsfreien Übergang der Schallstrahlen ermöglichen.
Die Erfindung kann in gleicher Weise außer zur Untersuchung von Metallkörpern auch zur Untersucliung keramischer Werk stücke sowie von Körpern aus anderen Materialien Anwendung finden. Besonders eignet sich die Vorrichtung nach der Erfindung zur Untersuchung von Schweißnähten.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: 1. Vorrichtung zum Feststellen von Fehistellen und Spannungen in Werkstücken beliebiger Form, bei der zur Fehler- --oder Spannungsanzeige die bei Einschaltung von schalleitehden Brücken mittels durch den Prüfling hindurchgebender Ultraschallwellen erzeugte Ablenkung eines durch einen mit Flüssigkeit gefüllten Behälter hindurchgesandten Lichtstrahles ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schallwellensender und Prüfling in dem mit Flüssigkeit gefüllten Behälter angeordnet sind.
2. Vorrichtung zum Feststellen von Fehlstellen und Spannungen in Werkstücken beliebiger Form. bei der zur Fehler- oder Spannungsanzeige die bei Einschaltung von schallteinden Brücken mittels durch den Prüfling hindurchgehender Ultraschallwellen erzeugte Ablenkung eines durch einen mit Flüssigkeit gefüllten Behälter hindurchgesandten Lichtstrahl es ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem dem Durchgang des Lichtstrahles dienenden Flüssigkeitsbehälter ein weiterer den Schallwellensender aufnehmender Flüssigkeitsbehälter angeordner ist und daß beide Flüssigkeitsbehälter einen nachgiebigen schalldurchlässigen Wandteil besitzen, mit dem sie an den Prüfling angelegt werden.
3. Vorrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Prüfling und Schallwellensender eine Schallblende angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, - - dadadurch gekennzeichnet, daß die Schallblende aus einem luftgefüllten Hohlkörper (Blechdose) besteht, der in der Mitte einen der Belndenöffnung entsprechenden Teil aus Metall oder einem anderen die Schallstrahlen gut leitenden Werkstoff aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Siebblende vorgesehen ist, durch die der Lichtstrahl vor seinem Hindurchtritt durch den Flüssigkeitsbehälter in mehrere Strahlenbündel zerlegt wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schallwellensender schwenkbar angeordnet ist, um den Einfallwinkel der Schallstrahlen in dem Prüfling zu verändern.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beobachtungsein richtung verstellbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung der Schallstrahlen mit dem den Quarzsender enthaltenden Flüssigkeitsbehälters zusammengebaut ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Flüssigkeitsbehälter an der dem Prüflig zuzuwendenden Seite eine der Form des Prüflings entsprechende Öffnung haben, so daß die Flüssigkeit unmittelbar an das Prüfstück gelangt.