DEC0000504MA - Strahlungsdruckmesser für Ultraschall - Google Patents

Description

In der Gruppe der mechanischen Verfahren zur Ermittlung der Schalldruckleistung bei Ultraschall gibt es eine Reihe von Geräten, die nach dem Prinzip der Druckwaage arbeiten. Dabei befindet sich in einem vollständig mit Wasser gefüllten Gefäß eine platten- oder kegelförmige Reflektorscheibe als Meßorgan, die durch den auftreffenden Schalldruck aus ihrer Ruhelage abgelenkt wird. Die Übertragung dieser Bewegung auf das Anzeigeorgan, in der Regel einen Zeiger, erfolgt über einen Waagebalken oder eine sonstige zweckentsprechende mechanische Einrichtung.

Zur Vermeidung gerichteter Reflexion und um die Ausbildung stehender Wellen zu verhindern, werden die Meßorgane entsprechend ausgebildet. Entweder bestehen die Reflektoren aus leichten Blättchen, die mit vielen kleinen Kegeln besetzt sind, oder aber aus einem mit Luft gefüllten stumpfen Kegel, der mit einem Rahmen aus schallabsorbierenden Stoffen (Asbest, Watte, Glaswolle) umgeben ist.

Geräte dieser Art besitzen aber zur Zeit noch nicht die erforderliche mechanische Festigkeit; außerdem ist ihre Ansprechempfindlichkeit noch so gering, daß man keine kleineren Leistungen mit ihnen messen kann.

Der im folgenden näher beschriebenen Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, Leistungsmesser der oben geschilderten Art in ihrer mechanischen Festigkeit zu erhöhen und vor allen Dingen die Ansprechempfindlichkeit um rund eine Zehnerpotenz heraufzusetzen.

Die Lösung dieser Aufgabe geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß die in den Leistungsmesser eingestrahlte Schallenergie vor ihrem Auftreffen auf das Meßorgan durch einen Hohlspiegel gebündelt wird, und daß gleichzeitig an Stelle der bisher üblichen körperlichen Zeiger ein Lichtstrahl als Anzeigeorgan benutzt wird.

Der prinzipielle Aufbau und die Wirkungsweise dieses neuen Gerätes sind an Hand der Zeichnung zu erkennen.

Der über die Membran a eingestrahlte Ultraschall fällt zuerst auf den Hohlspiegel b. Von diesem wird er reflektiert und trifft in konvergierendem Strahl auf das kegeldachförmige Meßorgan c. Dieses Meßorgan ist an dem Spannband d befestigt und zwar punktförmig an der Stelle e, an der auch gleichzeitig der Spiegel f starr angebracht ist. Auf den letzteren fällt von der Beleuchtungseinrichtung g ein Lichtstrahl, der auf die Skala der Mattglasscheibe h reflektiert wird. Meßorgan e und Spiegel f liegen außerdem noch innerhalb des Absorbers i; das Innere des Gehäuses k ist vollständig mit Wasser gefüllt.

Die reflektierende Fläche des Hohlspiegels b bildet den Deckel einer mit Luft gefüllten Metalldose; das Meßorgan c ist ebenfalls mit Luft gefüllt.

Meßorgan c und Spiegel f können selbstverständlich auch so im Punkte e befestigt werden, daß die Skala h senkrecht zur Zeichenebene verläuft. Zwecks einfacherer Darstellung wurde diese Möglichkeit nicht mitgezeichnet.

Die Wirkungsweise ergibt sich zwangsläufig aus dem geschilderten Aufbau. Der vom Hohlspiegel in konvergierendem Strahl auf das Meßorgan auftreffende Ultraschall lenkt dieses aus seiner Ruhelage ab; der Lichtzeiger läßt auf der Skala das Maß der Auslenkung erkennen.

Claims (2)

1. Ultraschall-Leistungsmesser mit einem innerhalb eines Absorbers federnd aufgehängten dachförmigen Meßorgan, dadurch gekennzeichnet, daß die über eine Schutzmembran einfallende Schallenergie durch einen Hohlspiegel aufgefangen und in konvergierendem Bündel auf das Meßorgan fällt, wobei letzteres im Strahlenbrennpunkt liegt.

2. Ultraschall-Leistungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsanzeige durch einen Lichtzeiger erfolgt.