DE2021095C - Ultraschalleinrichtung fur Dickenmessungen an dünnwandigen Prüflingen - Google Patents

Description

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u.,iK».ili» des Generatonmpubis

zungsanordnung, die über einen Trennkondensator erste negative HaiD\v*■« _Generatorimpuh

10 an die Basis eines Eingangstransistors 11 im durch und schneidet den posmv

Bmpfangsteil 5 angeschlossen ist. ab. . _d Periode der I i-

Der Ausgang des Empfangsteils 5 ist an einen Im Empfangsteil 5, der ,^eme _z j _{rzö erung in k},.

Eingang einer Triggerschaltung 12 angeschlossen, 5 traschallschwingungen g eiLM ^ β ^ .

deren zweiter Eingang mit dem Ausgang des Lei- zug auf den ^Ech°^imP^ulsan'^al;_nem Eingang Π ,

siungsverstärkers2 verbunden ist. Der Ausgang der Auslöseimpuls getormi gleichze _:

rriggerschaUflig 12 steht mit einer Integrier- und Triggerschaltung 12 zugeführt wr, B

Speicherstufe 13 in Verbindung, die an ein Regi- der erregende «^^^.""„^„n ßelangt k-

striergpiit 14 angeschlossen ist. » Synchron mit dem *™^™?%P£^£^

Die Ultraschaileinrichtung arbeitet folgenderma- terer zum anderen Eingang aergs _rechteJ·..,.

;.ten: Rechteckimpulse des Generators, deren Dauer Die Triggerschaltung U erze _g ^

gleich der Halbperiode von Ultraschallschwingungen Spannungsimpulse deren uauei g

des Wandlerkopt'es im Sendeempfangskopf 3 ist, ge- der Laufzeiten des E^choimpulses m i-rumng unu .

langen über den Leistungsverstärker 2 zum akusti- 15 Verzögerungsdauer bei der ron lu. g

,chen Sendeempfangskopf im Sendeemp.'angskopf 3, pulses i» Empfangswl S ^ Diesej^

der einen Ultraschallimpuls in den Prüfling aus- der Integrier- und Sp«^cherstuIe." „,4 mit einer

,trahlt. Der von der gegenüberliegenden Prüflings- ser Stufe werden die Spannungs.mpu ^ ""t eine,

;,äche reflektierte Echoimpu.s wird vom Sendeemp- rer D-^.^OT^^pcniSÄ durch

angskopf3 empfangen und in einen kurzen hochtre- so außerdem cuo<g_t J- —-·ι· „ _{it Da}fi,,

luenten elektrischen Impuls umgewandelt, der dem Empfangstei! 5 bedingten ^Ve7°ß^er"^ns _{d Re}„~_v

Hingang des Empfangsteils 5 zugeführt wird. wird eine lineare Einteilung der Skala

Das am Eingang des Empfangsteils 5 liegende geräts 14 möglich. Heprenzunesanordn.

Netzwerk ermöglicht es, den Pegel der ersten Halb- Gleichzeitig blockiert die Begrenzung«ujora_n_

..„11- .ι— /^.„„k.„.„_: 1 ·_·ι.ι._ j-o ι..: .. A_a„ „^_m PrrriH>n?enerator pelietenen liiipuis.

g , en Pegel der ersten Halb

welle des Generatorimpulses so zu wählen, daß bei 95 den vom Erregergenerator ge.¹¹««⁵™" V ■

freien Schwingungen (Fig.2a) die Triggerschaltung Begrenzungsanordnung verschießt aen ι

!2 ausgelöst und beim Meßbetrieb die Amplitude der Nuiibegrenzungspegel um eine uroDe, u

ersten Halbwelle (Fig. 2b) kleiner wird und somit Laufzeit des Echoimpulses abhangig si.

die Triggerschaltung 12 für den Meßbetrieb vorberei- Die Größe dieser Verschiebung ist "¹J*""" ¹J ^

ict wird. 30 nahen Meßzone und minimal in der entfernten M.

Da bei freien Schwingungen eine der Grenzen des zone, wobei eine gleichmäßige ^^v£rz^ogerung , .

Wandlers im Sendeempf angskopf 3 durch die Luft Formung des Auslöseimpulses gewanrieisiciwiru.

gebildet wird, deren akustischer Widerstand viel klei- Der am Nullpcgel begrenzte Echoimpulsgelai,:

ner als der des Wandlenvcrkstoffes ist, hat der Ultra- über den Trennkondensator lü an aie d«».^. schallimpuls im Vergleich zum Generatorimpuls ent-· 35 Transistors 11 im Empfangstell S. macn "" »"- '

gegengesetzte Polarität. Die aus der Diode 8 und dem kung wird die Vorderflanke dieser zweiten Halbwc.

Widerstand9 bestehende Begrenzungsanordnung läßt zur Formung des Ausloseimpuises rur uic niy,t.

die negative Halbwelle des Echoimpulses sowie die schaltung 12 benutzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird

Patentanspruch: erreicht, daß die erste Halbwelle des Generatoriin-

pulses abgeschnitten und nur die zweite Halbwdk-

Ultraschalleinrichtung für Dickenmessungen des Echoimpulses durchgelassen wird, so daß d-

an dünnwandigen Prüflingen, bei der ein aus der 5 »tote Zone« beseitigt wird und auch die Messung vo,,

Reihenschaltung einer Synchronisiereinrichtung Dicken ermöglicht wird die kleiner ais aie wei,,-

und eines Leistungsverstärkers bestehender Ge- länge des Ultraschallimpulses sina. nerator einen elektrischen Impuls liefert, der mit- Zur Lösung der Erfindungsaufgabe ,st im üb™,· r,

tels eines Sendeempfangskopfes in einen Ultra- bereits eine Ultraschalleinrichtung fur Dickeniru-

schallimpuls umgewandelt und in den Prüfling io sungen an dünnwandigen Erzeugnissen vorgeseM ..

ausgestrahlt wird, wobei der von der gegenüber- gen worden (vgl. Offenlegungsscnntt ζυζυ 11/). ......

liegenden Prüflingsfläche reflektierte Echoimpuls bei ein von einem Generator mit einer ^yncnronis;

im Empfangsteil wieder in einen elektrischen Im- schaltung und mit einem mit dieser in Keine gescv

puls umgewandeJt und einer Triggerschaliung so- teten Leistungsverstärker gelieferter elektrischer »

wie einem Registriergerät zugeführt wird, da- 15 puls einem Sendeempfangskopf zugetunrt wird 1

durch gekennzeichnet, daß am Eingang ein vom Erzeugnis reflektierter Echoimpuls zu ein

des Empfangsteils (5) ein Netzwerk vorgesehen Empfangsteil gelangt, an dessen Ausgang c

ist, das ein aus einem parallel zum Sendeemp- Triggerschaltung und ein Registriergerat angesch.-

fangskopf (3) liegendes KC-Glied (6,7) sowie sen sind, und die dadurch gekennzeichnet ist, dali

eine mit dem RC-GIied (6,7) in Reihe geschal- 20 Synchronisierschaltung ais Sperrschwinger mit ei«=

tete, aus einer Diode (8) und einem Widerstand Transistor ausgeführt ist, in dessen Kollektorkreis

(9) bestehenden Begrenzungsanordnung enthält. Differenzierglied liegt, das mit der Basis eines 2>

welche über einen Trennkondensator (10) an die ten, den Leistungsverstärker bildenden Transis

Basis eines Eingangstransistors (11) im Emp- verbunden ist, in dessen Kollektorkreis der ¹^

fangsteil (5) angeschlossen ist. 25 deempfangskopf gelegt ist, und daß an den Ausy ■

der Triggerschaltung eine Integrier- und Speicl

stufe angeschlossen ist, die aus einem Integrieigl,

einem Emitterfolgertransistor und einer Poten meterschaltung zur Kompensation der Zeitverziv

Die Erfindung bezieht sich auf elektronische Ul- 30 rung im Empfangsteil besteht, wobei diese Elemc .

traschallgeräte, insbesondere auf Ultraschalleinrich- eine Brückenschaltung bilden und die Basis

tungen zur Messung der Dicke von dünnwandigen Emitterfolger-Transistors an den Ausgang u._;

Prüflingen. Triggerschaltung und sein Emitter an das Integra.-

Es sind bereits Ultraschalleinrichtungen zur Mes- glied angeschlossen sind, das auch mit dem in (L

sung der Dicke von dünnwandigen Erzeugnissen be- 35 Brückendiagonalen liegenden Registriergerät verb. ,

kannt (vgl. zum Beispiel Zeitschrift »Defektoskopie«, den ist.

1966, Moskau, Nr. 6, S. 10 bis 15), bei denen ein aus Schließlich ist eine Ultraschalleinrichtung der ei: der Reihenschaltung einer Synchronisiereinrichtung gangs genannten Art bekanntgeworden (vgl. österrci- und eines Leistungsverstärkers bestehender Genera- chische Patentschrift 264 151), die aber einen Fliptor einen elektrischen Impuls liefert, der mittels eines 40 Flop-Stromkreis mit nur einer stabilen Lage (Mono-Sendeempfangskopfes in einen Ultrsachallimpuls um- flop) hat, während die Erfindung dafür vorteilhaftergewandelt und in den Prüfling ausgestrahlt wird, wo- weise mit dem ftC-Glied und die in Reihe damit liebei der von der gegenüberliegenden Prüflingsfläche gende, über den Trennkondensator an die Basis des, reflektierte Echo-Impuls im Empfangsteil wieder in Eingangstransistors im Empfangsteil angeschlossene einen elektrischen Impuls umgewandelt und einer 45 Begrenzungsanordnung aus der Diode und dem Triggerschaltung sowie einem Registriergerät züge- Widerstand auskommt. Auf diese Weise werden auch führt wird. die Meßgenauigkeit und die Betriebssicherheit der

Ein Mangel der bekannten Einrichtungen besteht erfindungsgemäßen Ultraschalleinrichtung erhöht, darin, daß sie eine »tote Zone« aufweisen, die durch Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Beendliche Kenngrößen des Tastimpulses bedingt ist 50 Schreibung eines Ausführungsbeispiels und der und die Messung von Dicken verhindert, die kleiner Zeichnung näher erläutert. Es zeigt als die Wellenlänge des Ultraschallimpulses sind. F i g. 1 ein elektrisches Schaltbild der erfindungs-Außerdem weisen die bekannten Einrichtungen keine gemäßen Ultraschalleinrichtung und ausreichende Genauigkeit auf. F i g. 2 a, 2 b Zeitdiagramme zur Erläuterung der

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, 55 Funktion der Einrichtung von Fig. 1. eine Ultraschalleinrichtung zur Messung der Dicke Die Ultraschalleinrichtung zur Messung der Dicke

von dünnwandigen Prüflingen zu entwickeln, die eine von dünnwandigen Prüflingen besieht aus einem Ge-

Messung von mit der Wellenlänge des Ultraschallim- nerator, der eine Synchronisiereinrichtung 1 und

pulses vergleichbaren Dicken ermöglicht. einen Leistungsverstärker 2 mit einem Transistor ent-

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- 60 hält, in dessen Kollektorkreis ein Sendeempfangs-

löst, daß am Eingang des Empfangsteils ein Netz- kopf 3 eingeschaltet ist, der über ein Netzwerk zur

werk vorgesehen ist, das ein aus einem parallel zum Unterdrückung der ersten Halbwelle des Generator-

Sendeempfangskopf liegendes /?C-Glied sowie eine impulses gleichzeitig nut dem Eingang eines Emp-

mit dem ÄC-Glied in Reihe geschaltete, aus einer fangsteils5 verbunden ist. Das Netzwerk enthält ein

Diode und einem Widerstand bestehenden Begren- 65 aus einem Kondensator6 und einem Widerstand?

zungsanordnung enthält, welche über einen Trenn- bestehendes /?C-Glied, das zu dem Sendeempfangs-

kondensator an die Basis eines Eingangstransistors kopf 3 parallel geschaltet ist, und eine aus einer

im Empfangsteil angeschlossen ist. Diode 8 und einem Widerstand 9 bestehende Begren-