(19) |
 |
|
(11) |
EP 0 307 799 A2 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
(43) |
Veröffentlichungstag: |
|
22.03.1989 Patentblatt 1989/12 |
(22) |
Anmeldetag: 08.09.1988 |
|
(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC)4: G10K 11/16 |
|
(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
|
AT DE FR GB SE |
(30) |
Priorität: |
14.09.1987 CS 6648/87
|
(71) |
Anmelder: VYSKUMNY USTAV
MECHANIZACIE A AUTOMATIZACIE,
ODBOROVA VYSKUMNOVYROBNA JEDNOTKA |
|
Nové Mesto nad Váhom (CS) |
|
(72) |
Erfinder: |
|
- Figura CSc, Zdenke, Dipl.-Ing.
Hlavna 294 (CS)
- Kunik, Peter
Furdekova 3 (CS)
- Kirica, Pater, Dipl.-Ing.
Kuzmanyho 5 (CS)
|
(74) |
Vertreter: Beetz & Partner
Patentanwälte |
|
Steinsdorfstrasse 10 80538 München 80538 München (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
|
|
|
|
|
|
|
|
(54) |
Dämpfkörper für Ultraschall-Impulssonden |
(57) Zylinderförmiger Dämpfkörper für Ultraschall-Impulssonden in welchem wenigstens zwei
gegeneinander windschief liegende mit der Längsachse 4 des Zylinders 1 einen Winkel
bix 45° einschließende Schlitze 2a, 2b ausgeführt sind, welche vom Umfangsmantel des
Zylinders ausgeführt sind.
|

|
[0001] Die Erfindung betrifft einen vorzugsweise zylindrischen Dämpfkörper für Ultraschall-Impulssonden.
[0002] Derzeit bekannte Dämpfkörper, die bei Ultraschall-Impulssonden angewendet werden,
bestehen üblich aus zwei Materialien mit unterschiedlicher akustischer Impedanz,
wobei der äußere Teil eine geringere Impedanz besitzt als der innere Teil. Die Trennfläche
zwischen beiden Materialen hat eine Form, die eine derartige vielfache Reflexion und
Refraktion des Ultraschallstrahles sichert, so daß ein Wiedereindringen in den untersuchten
Gegenstand vermieden wird. Dieser Effekt wird durch Bitumen als Dämpfmaterial erzielt,
wobei sich der innere vom außeren Teil des Dämpfkörpers dadurch unterscheidet, daß
er ein Füllmaterial aus Metallstaub enthält. Ein Nachteil dieser Lösung beruht darin,
daß eine bestimmte akustische Impedanz des Dämpfkörpers schwierig zu erzielen ist,
die der akustischen Impedanz von insbesondere piezokeramischen Wandlern aus Zirkonaten
entspricht. Nachteilig sind ferner das mehrfache Gießen verschiedener Bitumenmaterialien
zum Dämpfkörper und das mitunter notwendige Anpassen der akustischen Impedanz an
die Impedanz des Dämpfkörpers durch Wellenumformer.
[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, einen diese Nachteile überwindenden Dämpfungskörper
für Ultraschall zu schaffen, der einfacher hergestellt und in seinem Dämpfungsverhalten
auf einfache Weise gezielt verändert werden kann.
[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einem Zylinder wenigstens
zwei Schlitze gegeneinander windschief ausgeführt werden, welche mit der Längsachse
des Zylinders einen Winkel bis 45° einschließen.
[0005] Die Schlitze im Zylinder werden als Einschnitte lediglich von dessen Umfangsmantel
aus ausgeführt. In den Schlitzen können ferner Umschaltleiter von piezokeramischen
Wandlern angeordnet werden.
[0006] Die erfindungsgemäßen Dämpfkörper können nicht nur durch Gießen sondern auch z. B.
durch spanabnehmendes Bearbeiten hergestellt werden. Es wird eine sehr gute Reproduktionsfähigkeit
der Dämpfeigenschaften erzielt. Die Herstellung von Ultraschall-Impulssonden wird
wesentlich beschleunigt und vereinfacht. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß
die in den Schlitzen angeordneten Schaltleiter der piezokeramischen Wandler das Aussehen
der Ultraschall-Impulssonden nicht beeinträchtigen.
[0007] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung lassen sich der folgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels entnehmen. Es zeigen:
Fig. 1 einen Dämpfkörper in perspektivischer Darstellung,
Fig. 2 einen Schnitt A - A in Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt B - B in Fig. 1.
[0008] Der in der Zeichnung dargestellte Dämpfkörper einer Impulssonde besteht aus einem
Zylinder 1, an dessen Stirnfläche ein piezokeramischer Wandler 5 aufgeklebt ist.
Am Zylinder 1 sind zwei gegeneinander windschiefe Schlitze bxw. Nuten 2a, 2b ausgeführt,
die mit der Längsachse 4 des Zylinders 1 einen Winkel bis 40° einschließen und gemäß
Fig. 1 bis zur Längsachse 4 des Zylinders 1 reichen. Der Einschnitt der Schlitze 2
ist vom Umfangsmantel des Zylinders 1 ausgeführt. Bei dem dargestellten Beispiel reicht
die Tiefe der Schlitze 2a, 2b bis zur Längsachse 4 des Zylinders, wobei sich ihre
Grundlinien 6a, 6b im Zentrum schneiden. Ansonsten sollte die Schlitztiefe wenigsten
ein Drittel des Zylinderdurchmessers betragen.
[0009] In den Schlitzen 2 können Schaltleiter 3 angeordnet sein, welche an den piezokeramischen
Wandler 5 angeschlossen sind.
[0010] Die Wirkungsweise dieses Dämpfkörpers einer Ultraschall-Impulssonde ist folgende.
Die von der inneren Stirnwand des piezokeramischen Wandlers 5 ausgehenden Ultraschallwellen
treffen zum Beispiel auf die Wandfläche des ersten Schlitzes 2 auf, von welcher sie
reflektiert werden und auf die Mantelfläche des Zylinders 1 auftreffen. In diesem
Punkt kommt eine Reflexion von einer gedachten Tangente des Zylindermantels in Richtung
zu einem weiteren Teil des Zylindermantels zustande. Nach mehrfacher Reflexion von
der Mantelfläche des Zylinders 1 treffen die Ultraschallwellen auf eine weitere Wandfläche
eines Schlitzes 2 auf und nach mehrfacher Reflexion in Richtung zur freien Grundfläche
und zurück kommt es zu einer vollkommenen Dämpfung der Ultraschallwellen. Die auf
diese Weise verlängerte Bahn der Ulraschallwellen sichert eine ausreichende Dämpfung
auch für den Fall, daß der Dämpfungszylinder 1 aus metallischem Material mit geringer
Eigendämpfung der Ultraschallwellen ausgeführt ist, was eine Wahl des Materials mit
einer akustischen Impedanz des piezokeramischen Wandlers entsprechenden akustischen
Impedanz ermöglicht. Zusätzlich kann der Dämpfkörper jedoch auch als Verbundkörper
ausgeführt sein und andere als die zylindrische Form haben.
1. Dämpfkörper für Ultraschall-Impulssonden, die durch einen Zylinder gebildet werden,
an dessen einer Stirnseite ein Ultraschallerzeuger befestigbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Zylinder (1) wenigstens zwei gegeneinander windschief liegende Schlitze (2a,
2b) ausgeführt sind, die zur Längsachse (4) des Zylinders (1) einen Winkel bis 45°
einschließen und vom Umfangsmantel des Zylinders (1) ausgehen.
2. Dämpfkörper nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Tiefe der Schlitze (2a, 2b) wenigstens ein Drittel des Zylinderdurchmessers
beträgt.
3. Dämpfkörper nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Grundlinien (6a, 6b) der Schlitze (2a, 2b) im Zentrum des Zylinders (1)
schneiden.
4. Dämpfkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß in den Schlitzen (2) des Zylinders (1) Schaltleiter (3) des piezokeramischen Wandlers
(5) angeordnet sind.