DE898778C

DE898778C - Schaltungsanordnung fuer Mess- und Pruefgeraete mit Kathodenstrahlroehren, insbesondere zur Auswertung der Messwerte bei der zerstoerungsfreien Werkstoffpruefung nach dem Ultraschall-Impulsreflexionsverfahren

Info

Publication number: DE898778C
Application number: DES24161A
Authority: DE
Inventors: Adolf Dipl-Ing Lutsch
Original assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Current assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Priority date: 1951-07-28
Filing date: 1951-07-28
Publication date: 1953-12-03

Description

Schaltungsanordnung für Meß- und Prüfgeräte mit Kathodenstrahlröhren, insbesondere zur Auswertung der Meßwerte bei der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung nach dem Ultraschall-Impulsreflexionsverfahren Zur Aufzeichnung des zeitlichen Verlaufs periodischer Vorgänge werden Kathodenstrahloszillographen verwendet, bei denen an das Meßplattenpaar der Kathodenstrahlröhre die zu untersuchenden Meßspannungen angelegt werden, während dem Zeitplattenpaar der Röhre Hilfsspannungen von sägezahnförmigem Verlauf zugeführt werden, die einem Zeitkreisgenerator, z. B. Kippspannungsgenerator zur Horizontalablenkung des Kathodenstrahles, entnommen werden. Dieser Generator ist durch die Meßspannungen synchronisierbar, um stehende Bilder auf dem Bildschirm zu erhalten.
Bei sehr schnell verlaufenden periodischen Vorgängen, z. B. bei der Auswertung der Meßergebnisse bei der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung nach dem Ultraschall-Impulsreflexionsverfahren, also bei Vorgängen, deren Dauer einige Mikrosekunden oder weniger beträgt, ist die Einschwingzeit des Zeitkreisgenerators im allgemeinen nicht mehr klein gegenüber der Dauer der aufzuzeichnenden Meßwerte (Impulse). Es ist daher möglich, daß die Meßimpulse nur zum Teil auf dem Bildschirm geschrieben werden.
Zur Behebung dieses Nachteils sind erfindungsgemäß Schaltmittel vorgesehen, die die Meßspannungen um den Betrag der Einschwingzeit des Zeitkreisgenerators, z. B. Kippspannungsgenerator zur Horizontalablenkung des Strahles, verzögert an den Meßplatten der Kathodenstrahlröhre zur Wirkung bringen. Dabei kann man den Meßwertgeber gleichzeitig mit dem Zeitkreisgenerator auslösen und in den Leitungszug zwischen Meßwertgeber und Meßplattenpaar ein Verzögerungsnetzwerk einschalten, dessen Verzögerungszeit entsprechend der Einschwingzeit des Zeitkreisgenerators einstellbar ist. Man kann aber auch den Meßwertgeber gegenüber dem Zeitkreisgenerator um den Betrag von dessen Einschwingzeit verzögert auslösen.
In dem letztgenannten Fall ist es zweckmäßig, Mittel zur Erzeugung einer Hilfsimpulsfolge bzw. einer von dieser abgeleiteten Steuerimpulsfolge vorzusehen, durch deren Einschwingvorgang die Auslösung des Zeitkreisgenerators, durch deren Ausschwingvorgang die Auslösung des Meßwertgebers, z. B. des Ultraschallimpulsgenerators, und durch deren Dauer die Verzögerungszeit bestimmt wird.
Die Verzögerungszeit ist zweckmäßig zwischen 0,2 und 5 Mikrosekunden regelbar, um eine Anpassungsmöglichkeit an die Güte und Empfindlichkeit der Strahlsteuermittel (Zeitkreisgeneratoranordnung) zu sichern.
Ein auf die besonderen Verhältnisse bei Kathodenstrahlröhrenmeß- und -prüfgeräten zur Auswertung der Meßeligebnisse bei der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung nach dem Ultraschall-Impulsreflexionsverfahren abgestelltesAusführungs; beispiel der Erfindung soll nach Erläuterung des diesem Verfahren zugrunde liegenden Prinzips an Hand von zwei Figuren näher betrachtet werden.
Zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung nach dem Ultraschall-Impulsreflexionsverfahren werden von einem Ultraschallgenerator kurze Schallimpulse auf ein Werkstück gegeben. Der Sendeimpuls sowie die vom Boden des zu untersuchenden Werkstückes bzw. von einer Fehlstelle darin reflektierten Impulse werden von einem Ultraschallempfänger aufgenommen und nach Umsetzung in entsprechende elektrische Impulse über einen Verstärker den Meßplatten (vertikale Ablenkplatten) einer Kathodenstrahiröhre zugeleitet, an deren (horizontale) Zeitplatten die Kippspannungen für die (horizontale) Zeitablenkung angelegt werden. Durch eine Synchronisierungseinrichtung wird einerseits dieUltraschallimpulsfolge mit einer bestimmten Impuls-und Pausendauer gesteuert. Andererseits werden auch gleichzeitig und phasenrichtig mit dieser Ultraschallimpulsfolge die Kippschwingungen zur Horizontalablenkung des Strahles getastet, wobei die Synchronisierungseinrichtung für die gleichzeitige und phasenrichtige Zuführung der Impulsspannungen zu den Meß- und Zeitplatten der Kathodenstrahlröhre sorgt.
Zur Erzielung einer vorgegebenen einstellbaren Verzögerungszeit des Startbefehls für einen Schallimpulsgenerator gegenüber dem Startbefehl für den Kippgenerator zur Horizontalablenkung wird eine Rechteckimpuisfolge benutzt, wie sie im Kurvenzug a der Fig. 2 dargestellt ist. Diese Impulsfolge kann in üblicher, an sich bekannter, auch weiter nicht dargestellter Weise erzeugt werden. Diese Rechteckspannung wird an den Kondensator C1 (Fig. I) angelegt. Bei einem positiven Spannungssprung der Impulsfolge a, d. h. bei einem Sprung der Rechteckspannung zu positiven Werten hin, wird keine besondere Wirkung ausgelöst, da der positive Spannungssprung durch den Gitterstrom der Röhre Vj vernichtet wird und damit unwirksam bleibt. Bei einem negativen Spannungssprung der Impulsfolgea dagegen wird an der Kondensatorwiderstandskombination C1, R1 ein negativer Spannungsimpuls ausgelöst, dessen Dauer z. B. durch Regelung des Widerstandes R1 geändert werden kann. Dieser Impuls stellt die Steuerspannung für die Röhre V1 dar. Er wird in dieser verstärkt und erscheint in umgekehrter Phasenlage als Plusimpuls an dem Widerstand Ral. Im Ausgangskreis H1 der Röhre V1 ergibt sich also in diesem Fall ein positiver Steuerimpuis, der z. B. den Startbefehl für den nachgeschalteten, nicht gezeichneten Kippgenerator darstellt (Einschwingvorgang des Impulses im Kurvenzug b, Fig. 2). Der negative Spannungssprung dieses Impulses (Ausschwingvorgang des Impulses im Kurvenzug b, Fig. 2) erzeugt an der Widerstandskombination C2, R2 einen weiteren Impuls, der auf das Gitter der Röhre V2 gegeben wird. Der im Ausgangskreis der Röhre nunmehr positive Impuls (Fig. 2 c) löst nach Verstärkung in der Röhre V2 im Ausgangskreis A2 der Röhre den nachgeschalteten, nicht gezeichneten Schallgenerator aus.
Beim Einschwingvorgang des Steuerimpulses (Kurvenzug b) wird also der Startbefehl für den Kippgenerator gegeben, während beim Ausschwingen des gleichen Steuerimpulses des Kurvenzuges b der Startbefehl für den Schallimpulsgenerator ausgelöst wird. Die Dauer eines einzelnen Steuerimpulses des Kurvenzuges b ist, wie durch Pfeile angegeben ist, veränderbar, und zwar durch Regelung des Widerstandes R1 (Fig. I). Die Dauer eines einzelnen Impulses der Impulsfolge Kurvenbild c ist ebenfalls regelbar, und zwar durch den Widerstand R2 (Fig. I).

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Schaltungsanordnung für Meß- und Prüfgeräte mit Kathodenstrahlröhren mit synchronisierbarem Meß- und Zeitkreis, insbesondere für die Auswertung der Meßwerte bei der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung nach dem Ultraschall-Impulsreflexionsverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltmittel vorgesehen sind, die die Meßspannungen um den Betrag der Einschwingzeit des Zeitkreisgenerators, z. B.

Kippspannungsgenerator zur Horizontalablenkung des Strahles, verzögert an den Meßplatten der Kathodenstrahlröhre zur Wirkung bringen.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der die zu untersuchenden Spannungen (Meßspannungen) erzeugende Meßwertgeber, z. B. ein Ultraschallimpulsgenerator, gleichzeitig mit dem Zeitkreisgenerator ausgelöst wird und in den Leitungszug zwischen Meßwertgeber und Meßplatten- paar der Kathodenstrahlröhre ein Verzögerungsnetzwerk eingeschaltet ist, dessen Verzögerungszeit entsprechend der Einschwingzeit des Zeitkreisgenerators einstellbar ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertgeber gegenüber dem Zeitkreisgenerator um den Betrag von dessen Einschwingzeit verzögert ausgelöst wird.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Mittel zur Erzeugung einer Hilfsimpulsfolge bzw. einer von dieser abgeleiteten Steuerimpulsfolge, durch deren Einschwingvorgang die Auslösung des Zeitkreisgenerators, durch deren Ausschwingvorgang die Auslösung des Meßwertgebers, z. B. des Ultraschallimpulsgenerators, und durch deren Dauer die Verzögerungszeit bestimmt wird.
5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltmittel vorzugsweise elektronischer Art vorgesehen sind, die durch die Hilfsimpulsfolge gesteuert werden und in Abhängigkeit von dieser in bezug auf ihre Dauer veränderbare Steuerimpulse erzeugen, bei deren Einschwingen der Zeitkreisgenerator und bei deren Ausschwingen der Ultraschallimpulsgenerator zur Auslösung gebracht werden.