DE2035777B2 - Gerät zum Messen der Dicke eines Werkstückes mit Hilfe des Ultraschalls - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Messen der Dicke eines Werkstücks, welches in der Lage ist, Ultraschall zu übertragen, mit einer Lieferquelle für impulsförmige Ultraschall-Signale, einem Detektor für Ultraschall-Signale sowie einer Kopplungseinrichtung zum Koppeln der Lieferquelle und des Detektors an das Werkstück, wobei die Kopplungseinrichtung so ist, daß die Laufzeit von Ultraschall-Signalen durch sie hindurch größer ist als die Laufzeit von Ultraschall-Signalen durch die zu messende Dicke des Werkstücks hindurch.

Aus der DE-OS 15 16 629 und der DE-AS 12 75 917 sind Vorrichtungen bekannt, mit denen Fische im Meer mit Hilfe von Ultraschall geortet werden können. Diese Vorrichtungen eignen sich jedoch nicht zum Messen von relativ dünnen Metallabschnitten mit einer Genauigkeit im Bereich von 3 μπι. Solche Messungen erfordern ein Impulstiming mit einer Geschwindigkeit im Bereich von Nanosekunden und bringen Probleme mit sich, die wesentlich schwieriger sind als die bei der bloßen angenäherten Ortung von Fischen im Meer.

Bei einer aus der FR-PS 14 87 236 bekannten Vorrichtung, von der die Erfindung ausgeht, geht es um die Messung der Dicke eines Gegenstandes unter Verwendung einer verzögernden Kopplungseinrichtung, um Reflexionen von der hinteren Oberfläche von denen der vorderen Oberfläche zu trennen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die

Genauigkeit der Dickenmessung an einem Werkstück mit Hilfe des Ultraschalls wesentlich zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die die Laufzeit erfindungsgemäß von Ultraschall-Signalen durch die Kopplungseinrichtung mindestens das Fünffache der Laufzeit von Ultraschall-Signalen durch die Dicke des Werkstücks beträgt und daß eine Einrichtung zum Messen der Verzögerung zwischen aufeinanderfolgenden Echos von der Rückseite des Werkstücks einen Nulldurchgangsdetektor zum Aufbau eines Zeit-Bezugswertes bei jedem Echosignal enthält

Zweckmäßig weist die Kopplungseinrichtung eine Impedenz gegenüber den Ultraschall-Signalen auf, die geringer als ein Zehntel der Impedenz des Werkstoffs des Werkstücks ist

Die Ausgangssignale vom Nulldurchgangsdetektor können durch einen voreingestellten Zähler gezählt werden, und eine bistabile Schaltung wird bei Ermittlung des ersten Echos geschaltet und bei Ermittlung des »n«-ten Echos, wie durch die Einstellung des Zählers festgelegt, rückgestellt, derart, daß die Dauer des Ausgangssignals der bistabilen Schaltung proportional der Laufzeit von »n« Echos ist

Durch die Erfindung wird die Technik zum Heraustrennen der Reflexionen von der unteren oder hinteren Fläche eines Werkstücks mit der Verwendung eines Vulldurchgangsdetektors kombiniert und dadurch eine genaue Zeitsteuerung an den Impulsen auf die erforderliche Nanosekunden-Genauigkeit erreicht

Die Erfindung wird nunmehr anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung erläutert, und zwar zeigt

F i g. 1 ein schematisches Blockschaltbild des Gerätes,

F i g. 2 die Ausgangsspannung eines mit dem Detektor gekoppelten Empfängers,

F i g. 3 eine schematische Vergrößerung eines Teils der F ig. 2,

Fig.4 ein volles Blockschaltbild des elektrischen Gerätes nach F i g. 1, die

F i g. 5A bis 51 elektrische Signalwellenform-Darstellungen, welche die Signalwellenformen an Punkten A bis /in F i g. 4 wiedergeben,

Fig.6 eine elektrische Schaltungsanordnung eines Teiles des Gerätes,

F i g. 7 die Strom-Spannungs-Charakteristik einer Tunneldiode, während

F i g. 8 eine elektrische Schaltungsanordnung eines anderen Teils des Gerätes wiedergibt

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Gerät zum Messen von Metall und insbesondere Stahl mit einer Dicke im Bereich von 0,25 cm bis 1 cm bestimmt

Das Gerät weist einen Elektro-Ultraschall-Wandler 11 auf, der mit einer Oberfläche eines Metall-Probestücks 12 über einen Kopplungsblock 13 aus Polystyrol gekoppelt ist.

Der Ultraschall-Wandler 11 wirkt sowohl als Sender für Ultraschall-Signalimpulse als auch als Empfänger von Impulsen, die vom Metall-Probestück reflektiert werden. Der Ultraschall-Wandler 11 ist mit einem Generator 14 für elektrische Signalimpulse mit der gewünschten Ultraschallfrequenz verbunden und ist außerdem mit einem elektrischen Empfänger/Verstärker 15 gekoppelt, der ein elektrisches Ausgangssignal liefert welches eine Anzeige der Ultraschall-Impulssignale ist die vom Wandler 11 empfangen werden.

Bei dieiiem Ausführungsbeispiel ist das Metall Stahl, und das Polystyrol hat eine akustische Impedanz, die geringer als das 0,1-fache der akustischen Impedanz von

Stahl ist

Nach F i g. 2 stellt 16 den Ausgang des Verstärkers 15 in dem Moment dar, wo ein Sendeimpuls erzeugt wird. 17 stellt den Ausgang des Empfängers 15 dar, wobei der Ausgang von dem von der ersten Metalloberfläche herkommenden Echo abgeleitet wird. 18 ist das Echo von der zweiten Metalloberfläche. IJ, 21 usw. sind aufeinanderfolgende Echos von der zweiten Metalloberfläche, nachdem das Signal die Probestückbreite viermal, sechsmal usw. durchquert hat 26 ist das zweite Echo von der vorderen Oberfläche des Metalls desjenigen Signals, welches den Polystyrolblock 13 viermal durchquert hat

Die Länge des Polystyrolblocks wird so gewählt, daß die Verzögerung zwischen dem Sendeimpuls 16 und dem ersten Echo 17 mindestens das Fünffache der Verzögerung zwischen aufeinanderfolgenden Echos 17, 18,19 ist

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine Zeitmessung zur Lieferung einer Anzeige für die Dicke des Metalls dadurch vorgenommen, daß die Verzögerung zwischen den mit 18 und 21 in F i g. 2 markierten Echos gemessen wird.

Falls erwünscht, kann man die Messung auch so einrichten, daß sie beim ersten Echo 17 startet, jedoch hat es sich als zufriedenstellender herausgestellt, beim zweiten Echo 18 zu beginnen.

Weiterhin ergibt eine Messung über eine Vielzahl von aufeinanderfolgenden Echos eine verbesserte Genauigkeit, wobei die Beschränkung dadurch festgelegt wird, daß eine ausreichende Signalamplitude von den späteren Echos sichergestellt wird.

Der Verstärkungsfaktor des Empfängers 15 wird so geregelt, daß die Amplitude der Echos, die gemessen werden, konstant gehalten wird, um die Zeitgabegenauigkeit zu verbessern.

Die elektronische Zeitgabe jedes Echos wird durch eine Spannungs-Nullstellermittlung am ersten Spannungs-Nulldurchgang, welcher dem ersten Halbzyklus der Spannungs-Wellenform folgt, genommen. Dies ist in F i g. 3 dargestellt, wo eine Zeitmessung zwischen den Punkten Ti und Tl erfolgt.

F i g. 4 zeigt das Gerät mehr im einzelnen.

Wie in F i g. 4 dargestellt, ist ein ElekhO-Ultraschallwandler 11 an eine Oberfläche eines Metall-Prüflings 12 über einen Kopplungsblock 13 aus Polystyrol gekoppelt Diese Anordnung, zusammen mit dem Generator 14 für elektrische Signalimpulse, entspricht der F i g. 1, Die Ultraschallimpulse werden durch schnelle Entladung eines Kondensators erzeugt, der auf vierhundert Volt über einen Silizium-gesteuerten Gleichrichter aufgeladen wurde, also durch Schockerregung eines 10-MHz-Kristalls. Die resultierenden Signale werden durch einen 10-MHz-Bandpaßverstärker 31 verstärkt, damit sich eine Wellenform A, Fig.5A, ergibt, die einem Verstärker 32 von veränderlichem Verstärkungsfaktor zugeführt und einem Spitzengleichrichter 33 eingespeist wird. Der Spitzengleichrichter 33 wird während der Senderimpulse geklemmt bzw. gesperrt, so daß das erste Signal, welches er wahrnimmt, das Echo von der Zwischenfläche zwischen dem Probestück 12 und dem Polystyrolblock 13 ist, welches den Pegel eines Hochpegel-Diskriminators 34 überschreitet und die Schaltung für das erste Echo von der hinteren Oberfläche des Probestücks 12 in Bereitschaft setzt. Nach Spitzengleichrichtung wird dieses erste Echo von der hinteren Oberfläche sowohl in den Hochpegel-Diskriminator 34 als auch in einen Niederpegel-Diskrimina tor 35 eingespeist

Wenn das Signal zwischen dem Nieder- und Hochdiskriminierungspegel liegt, wird der Gesamtverstärkungsfaktor des Systems erhöht; wenn der Hochpe- gel außerdem überschritten wird, so wird der Verstärkungsfaktor herabgesetzt Diese Verstärkungsregelung wird bewirkt durch einen automatischen Regelverstärker 36 unter der Steuerung einer logischen Schaltung 37 zum Ermitteln der Kriterien der Hoch- und Niederpe gd-Diskriminatoren 34,35. Eine automatische Verstär kungsfaktorregelung wird außerdem durch den Ausgang eines Digital-Analog-Wandlers 38 in einer weiter unten beschriebenen Weise bewirkt Das Gerät mißt effektiv die Laufzeit von Ultraschall impulsen quer durch das Probestück durch Messung der Verzögerung zwischen aufeinanderfolgenden Echos von der hinteren Oberfläche des Probestücks.

Ein Zeit-Bezugswert wird bei jedem Echo durch einen Nullstellendetektor 39 aufgebaut Ein Schema des Nullstellendetektors 39, unter Verwendung einer Tunneldiode 41, ist in F i g. 6 dargestellt Die Tunneldiode 41 ist in Vorwärtsrichtung mit Strom von einem Transistor T3 her vorgespannt, so daß sie am Punkt »A« auf ihrer Kennlinie, F i g. 7, sitzt Eine ausreichend große negative Exkursion des Eingangssignals reduziert den Vorwärtsstrom durch die Tunneldiode 41 hindurch, bis er den Punkt B erreicht, wobei die Tunneldiode 41 veranlaßt wird, in ihren negativen Widerstandsbereich einzutreten, wobei sie auf Punkt C kippt, woraufhin der Transistor Ti auf Kosten des Transistors T2 leitet Fiingt das Eingangssignal an, positiv zu werden, dann nimmt der Vorwärtsstrom durch die Tunneldiode 41 hindurch zu, und wenn der Vorspannstrom, der durch den Transistor 7*3 geliefert richtig ausgewählt ist, so kann die Anordnung so getroffen werden, daß die Tunneldiode 41 den Punkt D auf ihrer Kennlinie erreicht, wenn das Eingangssignal den Spannungs-Nullpunkt passiert An diesem Punkt kippt die Tunneldiode 41 wieder auf den Punkt »A« auf ihrer Charakteristik bzw. Kennlinie zurück, wobei der Strom vom Transistor Ti auf den Transistor T2 schaltet und wobei die positive Kante bzw. Flanke, die am Kollektor des Transistors Ti erzeugt wird, als Zeit-Bezugswert verwendet wird. Der erste Impuls vom Nullstellendetek tor 39 nach dem ersten Probenstückecho wird dazu verwendet eine bistabile Schaltung 42 einzustellen. Die bistabile Schaltung 42 wird durch einen Übergangsimpuls rückgestellt nachdem eine voreingestellte Anzahl von Übergängen stattgefunden hat

so Wie aus F i g. 4 hervorgeht wird der zwangsläufige Betrieb der bistabilen Schaltung 42 bei den erforderlichen Nullstellen mit Hilfe einer zweiten bistabilen Schaltung 43 sichergestellt Somit wird die zweite bistabile Schaltung 43 durch ein Signal von einer logischen Schaltung 37 bei Empfang des ersten Echos von der hinteren Oberfläche des Probestück eingestellt Der Ausgang der eingestellten bistabilen Schaltung 43 wird durch ein UND-Tor 44 mit dem Ausgang des Nullstellendetektors 39 kombiniert damit sich ein zeitmäßig eindeutiges Einstellsignal für die bistabile Schaltung 42 ergibt.

Die zweite bistabile Schaltung 43 wird durch einen Signalausgang eines voreingestellten Zählers 43 rückgestellt, und der sich daraus ergebende Ausgang wird durch ein UND-Tor 46 mit dem Ausgang des Nullstellendetektors 39 kombiniert damit sich ein zeitlich eindeutiges Einstellsignal für die bistabile Schaltung 42 ergibt

Durch Messen der Laufzeit über eine Anzahl von Echos hinweg wird eine bessere Genauigkeit erzielt. Die verwendete Anzahl von Echos ist abhängig von der Qualität des Ultraschallsignals; eine Messung von zweien ist gewöhnlich möglich, doch kann sich in günstigen Fällen die Messung auch über vier Echos hinweg erstrecken. Der Ausgang des voreingestellten Zählers 45, der dazu verwendet wird, die Anzahl von Übergangsimpulsen zu zählen, wird durch den Digitalwandler 38 entschlüsselt, um ein Signal (Wellenform der ι ο F i g. 5D) für automatische Verstärkungsfaktorregelung zu erzeugen, um die Amplitude der bei der Übergangsstellenmessung verwendeten Echos auf den gleichen Pegel zu bringen. Wenn auch der Zeit-Bezugswert, der durch den Tunneldioden-Nullstellendetektor erzeugt wird, von der Amplitude des Eingangssignals unabhängig ist, kann doch durch Stabilisierung der Eingangsamplitude der Grenzwert des Übergangsstellendetektors höher als sonst eingestellt werden, wobei sichergestellt wird, daß keine Störflecke auf der Grundlinie vorhanden sind, die zu ungewollten Übergangsimpulsen führen könnten.

Die durch den Nullstellendetektor erzeugte Laufzeitinformation ist nur wenige Mikrosekunden lang, und um dies digital darzustellen, würde eine Uhr- bzw. Taktfrequenz von Hunderten von MHz erforderlich sein, damit der quantitative Fehler beispielsweise gleich 0,0003 cm ist. Zum Beispiel beträgt die Laufzeit über zwei Echos hinweg für Schmiedestahl mit einer Dicke von 03 cm annähernd 1,7 Mikrosekunden. Eine Taktfrequenz von 600 MHz würde für eine Auflösung von 0,0003 cm in der kleinsten bedeutenden Stelle erforderlich sein. Um die Taktfrequenz vernünftiger bzw. annehmbarer zu machen (10 MHz), wird der Laufzeitimpuls vom Nullstellendetektor in einer Analog-Zeitstreckschaltung 47 vervielfältigt, welche in Fig.8 dargestellt ist. Der Laufzeitimpuls wird dazu verwendet, ein durch den Transistor Tl definierten Strom vom Transistor T% auf T5 zu schalten. Ein Kondensator Cwird bis zum Ende des Laufzeitimpulses negativ entladen, wobei die deponierte Menge der Ladung proportional der Laufzeit ist. Der Kondensator C wird durch einen konstanten Strom wieder aufgeladen, welcher durch einen Transistor Γ 4 (Wellenform in Fig.5H) definiert ist, und wenn die Spannung am Kondensator auf ihre ursprüngliche Höhe zurückkehrt, dann kehrt ein Diskriminator 48, dessen Ausgang (Wellenform in Fig.51) vom hohen in den niedrigen Zustand bei Beginn de* Laufzeitimpulses geschaltet wird, in den hohen Zustand zurück. Das Verhältnis zwischen der Entlade- und Wiederaufladezeit des Kondensators C ist das Verhältnis zwischen den Entladungs- und Wiederaufladungsströmen. Durch Subtrahieren der Laufzeit vom Diskriminatorausgang wird ein Impuls, dessen Dauer gleich der Wiederaufladezeit ist, erhalten und ist gleich der Laufzeit mal dem Verhältnis zwischen den Entlade- und Wiederaufladeströmen. Für Schmiedestahlmessung über zwei Echos hinweg, bei Verwendung einer Taktfrequenz von 10 MHz, ist eine öOfache Expansion bzw. Streckung für eine Auflösung von 0,0003 cm notwendig. Eine Kalibrierung bzw. Eichung des Instrumentes kann durch Änderung des Streckverhältnisses bewirkt werden, um Differenzen in der Fortpflanzungsgeschwindigkeit von Ultraschall vom einen Werkstoff zum anderen zu berücksichtigen.

Eine Dicke im Bereich von 0,2 cm bis 2,0 cm kann bis zu einer Genauigkeit von 0,0003 cm gemessen werden.

Die untere Grenze wird gesetzt durch die Breite des Ultraschallechos, welches bei Verwendung eines 10-MHz-Kristalls erzielt wird, die obere durch den dynamischen Bereich der gestreckten Zeit Die obere Grenze ist nicht fundamental bzw. wesentlich und kann leicht ausgedehnt werden, wobei die äußere Grenze durch die Dämpfung der akustischen Verzögerung beherrscht wird, da diese Verzögerung lang genug sein muß, um zumindest drei Nachhalle (für den Fall, wo der Laufzeitwert zwischen benachbarten Echos gemessen wird) innerhalb des Probenstücks vor dem zweiten Zwischenflächenecho zu enthalten. Die untere Grenze kann dadurch ausgedehnt werden, daß ein Kristall mit höherer Frequenz verwendet wird.

Ein Digitalausgang bei 49, Fig.4, wird dadurch erhalten, daß ein 10-M Hz-Taktgeber 51 mit dem Zeitstreckerausgang geortet wird. Der Digitalausgang ist für eine geradlinige numerische Wiedergabe geeignet oder kann in irgendeine Digitaldaten-Behandlungsvorrichtung eingespeist werden. Wenn man von einer Bedienungsperson erwartet, daß sie die Daten interpretiert, so kann das nicht leicht sein, insbesondere dann, wenn sich die Daten schnell ändern, wenn das Werkstück abgetastet wird. Zur Überwindung dieser Schwierigkeit kann eine kombinierte Digital-Analog-Wiedergabe, unter Verwendung eines Auslöse- und Zählgerätes bzw. eines Impulszählers mit Schaltvorrichtung/scaler/ und eines Null-ablesenden Meßgerätes, verwendet werden. Der voreingestellte Impulszähler wird dazu verwendet, ein Zeitintervall durch Zählen von Taktimpulsen festzulegen bzw. zu bestimmen, bis eine voreingestellte Anzahl erschienen ist Die Zahl der Impulse wird durch einen vierdekadischen Daumenradschalter bestimmt Das vom Impulszähler erzeugte Zeitintervall wird mit dem Ausgang des Zeitstreckers in einer exklusiven ODER-Schaltung verglichen. Der Ausgang der exklusiven ODER-Schaltung ist die algebraische Summe der beiden Wellenformen und dient dazu, über einen Integrator ein Meßinstrument mit Nullpunkt in der Mitte anzutreiben. Wenn die beiden Wellenformen die gleiche Länge haben, dann ist der Ausgang des Integrators null, differieren sie aber, so wird das Meßinstrument von null in eine positive Richtung zum Ausschlag gebracht wenn die Zeitstrekker-Wellenform länger als das Zeitintervall des voreingestellten Impulszählers ist und umgekehrt Es ergibt sich, wenn das Meßinstrument null liest die Dicke durch die Anzahl von Taktimpulsen gegeben ist, weiche vom voreingestellten Impulszähler gezählt werden, d. h. die Anzahl, die in den Daumenradschaltern wiedergegeben ist Der Meßinstrument-Ausschlag kann so geeicht werden, um die Änderung in der Dicke von einer gewissen mittleren Dicke, die am voreingestellten Impulszähler eingestellt ist wiederzugeben, wenn das Werkstück abgetastet wird. Alternativ kann das Meßinstrument mit einer geeigneten Zeitkonstanten gedämpft werden, so daß die mittlere Dicke gemessen werden kann, wenn ein gegebener Flächenbereich des Werkstücks wiederholt abgetastet wird. Diese Art Wiedergabe ist für eine On-Line-Messung geeignet, da die Bedienungsperson lediglich die erforderliche Dicke am voreingestellten Impulszähler einzustellen und das Werkstück spanabhebend zu bearbeiten hat, bis das Meßinstrument null liest

Wie bei allen Ultraschall-Meßgeräten, ist eine gute Kopplungsverbindung der Ultraschallsonde und dem Werkstück erforderlich, wenn eine ausreichende Ultraschallenergie in das Werkstück hinein übertragen

werden soll. Da der oben beschriebene Dickenmesser eine akustische Verzögerung zwischen der Ultraschallsonde und dem Werkstück erfordert, kann ein Strömungsmittel-Koppler verwendet werden, wobei auf diese Weise die Probleme des Abtastens vermindert s werden. Beim vorangegangenen Ausführungsbeispiel haben Variationen in dieser akustischen Verzögerung, wenn das Werkstück abgetastet wird, keine Auswirkung auf die Messung. Dieses ist ein Aspekt eines wichtigen allgemeinen Vorteils des Gerätes, nämlich daß der Übertragungsimpuls bzw. Sendeimpuls nicht als ein Bezugswert bei der Zeitgebung verwendet wird, so daß Ungenauigkeiten infolge des Senders und der Kopplung des Senders mit der Probenoberfläche vermieden werden. Glücklicherweise ist in Fällen, wo eine is On-Line-Messung gemacht wird, während das Probenstück spanabhebend bearbeitet wird, gewöhnlich eine Menge Schneidflüssigkeit vorhanden, die rundherum fließt und als Kopplungsmittel zwischen der Sonde und dem Werkstück verwendet werden kann. Die automat!- sehe Verstärkungsregelung setzt Veränderungen in der Signalstärke infolge Änderungen in der Wirksamkeit der Kopplung, wenn das Werkstück abgetastet wird, auf ein Mindestmaß herab, und die automatische Verstärkungs-Regelwellenform kann überwacht werden, und es kann eine Anzeige gegeben werden, wenn immer das Ultraschallsignal sich innerhalb annehmbarer Grenzen für einen zufriedenstellenden Betrieb befindet

Daß man eine reiche Zufuhr von Schneidflüssigkeit hat, um als Kopplungsmittel zu wirken, ist ein Vorteil, kann aber auch ein behinderndes Übel sein, wenn diese mit der Seite des Probenstücks, die der Ultraschallsonde abgelegen ist, in Berührung kommt Ein Kopplungsmittel auf dieser hinteren Fläche kann die rückkehrenden Echos beeinträchtigen, was zu falschen Laufzeitdaten führt. Ein einfaches Verfahren, dieses Problem zu überwinden, besteht darin, einen Luftstrahl auf die hintere Oberfläche zu richten, um jede Schneidflüssigkeit wegzublasen, die sich dort anzusammeln sucht

Hierzu S Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Gerät zum Messen der Dicke eines Werkstücks, welches in der Lage ist, Ultraschall zu übertragen, mit einer Lieferquelle für impulsförmige Ultraschall- s Signale, einem Detektor für Ultraschall-Signale sowie einer Kupplungseinrichtung zum Koppeln der Lieferquelle und des Detektors an das Werkstück, wobei die Kopplungseinrichtung so ist, daß die Laufzeit von Ultraschall-Signalen durch sie hindurch größer ist als die Laufzeit von Ultraschall-Signalen durch die zu messende Dicke des Werkstücks hindurch, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufzeit von Ultraschall-Signalen durch die Kopplungseinrichtung (13) mindestens das Fünffa- is ehe der Laufzeit von Ultraschall-Signalen durch die Dicke des Werkstücks (12) beträgt und daß eine Einrichtung (33—49) zum Messen der Verzögerung zwischen aufeinanderfolgenden Echos (18, IS, 21) von der Rückseite des Werkstücks (12) einen Nulldurchgangsdetektor (39) zum Aufbau eines Zeit-Bezugswertes bei jedem Echosignal enthält

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungseinrichtung (13) eine Impedanz gegenüber den Ultraschall-Signalen aufweist, die geringer als ein Zehntel der Impedanz des Werkstoffs des Werkstücks (12) ist

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale (F i g. 5F) vom Nulldurchgangsdetektor (39) durch einen voreingestellten Zähler (45) gezählt werden und eine bistabile Schaltung (42) bei Ermittlung des ersten Echos geschaltet und bei Ermittlung des »n«-ten Echos, wie durch die Einstellung des Zählers (45) festgestellt wird, derart, daß die Dauer des Ausgangssignals (F i g. 5G) der bistabilen Schaltung (42) proportional der Laufzeit von »n« Echos ist