136842. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés munkadaraboknak, általában anyagnak ultrahanghullámokkal való ellenőrzésére

2 136.842 ahol R a. reflexió. Ez az átbocsátó képesség a Rayleigh-féle törvény szerint nem csupán a hangellenállások viszonyától, hanem kifejezetten a — viszonytól függ, ahol — d — a válaszfal vastagsága és X a hullámhossz. Minden olyan X falvastagságnál, amely — egészszámú sokszorosa, az átbocsátó képesség a legnagyobb, a viszszaverődés a legkisebb. Fordítottak a viszonyok X — minden páratlan számú sokszorosánál (víz-4 szintes érintő). Természetesen önmagában ismert módon a villamosan transzformált és egyenirányítóit vételi energiát jelző mérőkészülék is alkalmazható. Önmagában lényegtelen, hogy az átbocsátás maximumát, vagy a visszaverődés minimumát jelezzük-e. Az első esetben a munkadarabok az ultrahanghullámok adója és az ultrahanghullámok vevője között van, a második esetben vagy az adó és a vevő a munkadarab egyik oldalán van, vagy pedig a vevő egészen elmarad, ha a rezgő vevő a visszavert hullámokat veszi, például azzal, hogy ezek visszahatását interferometer berendezés módjára mérik. A hullámmezőnek a hullámforrásra való visszahatása megváltoztatja a kisugárzott energiát és például mint a hullámot létesítő kvarckristályt gerjesztő adó anódáram felvétele mérhető, vagy mint úgynevezett vételi feszültség tovább használható fel. Az átbocsátó képesség maximumainak vagy a visszaverődés minimumainak valamely frekvenciatartományban való eloszlásából az ezek keletkezését okozó hullámhosszak mérése útján következtethetünk az ultrahanghullámok útjában fekvő diszkontinuus rétegekre. Braun-féle cső alkalmazásakor a berendezést célszerűen úgy állítjuk össze, hogy az ernyőn keletkező görbe abszcisszája a frekvenciát és ordinátája az átbocsátó képességet vagy a visszaverődést jelzi. Emellett a berendezés ismert adataihoz a diagramm egyes csúcsai tartozhatnak, úgyhogy a diagrammban megjelenő többi hullámhegy, illetőleg hullámvölgy alapján a mérésnél érdeklő viszonyokra következtethetünk. E következtetések alapja a frekvenciaspektrumban levő görbecsúcsok, mimellett e görbecsúcsokat okozó réteghatárok helyzete nehézség nélkül megállapítható és eddig ismeretlen rétegek vagy réteghatárok jelenlétére, valamint helyzetére is következtethetünk. A mindenkori viszonyoknak megfelelően vagy az átbocsátó képességet, vagy a visszaverődést mérő eljárást részesítjük előnyben, vagy egyidejűleg mindkét mérést foganatosítjuk. A találmány szerinti mérőeljárás alkalmazását két példakénti kivitel kapcsán ismertetjük. Az első példában csapágy kiöntő rétegét rétegeződés szempontjából vizsgáljuk (1. és 2. ábrák), míg a második példában feltettük, hogy tetszőleges munkadarab vastagsága és esetleg abban előforduló hibahelyek állapítandók meg (3. és 4. ábra). Az 1. ábrában Braun-féle csővel dolgozó mérőelrendezést vázlatosan tüntettünk fel. D a csapágy összvastagsága. A csapágy két 1 és 2 rétegből van, melyek vastagságai di és da. A mérés végett a csapágyat az S adókristály és az E vevő közötti vízfürdőbe merítjük. Az adó és a vevő között terjed az S kvarckristályból kisugárzó ultrahanghullám. A csapágyat a vizsgálat közben úgy mozgatjuk, hogy azon, illetőleg a két 1 és 2 réteg közötti határfelületen a hullámok e felületre merőleges irányban, tehát körülbelül sugárirányban haladnak át. Az E vevőkristályt V erősítőkön és a harmonikus frekvenciákat kiszűrő BP szűrőn át a B Braun-féle cső merőleges irányban kitérítő lemezeivel kötöttük össze. Az S adókristályt tápláló T adó frekvenciáját ugyanazon K billenő készülék feszültségei modulálják, amely a B Braun-féle cső vízszintes kitérítő lemezeivel van összekötve. Ha a leírt berendezésnél a vizsgálandó munkadarabon kívüli rezgési állapotokat figyelmen kívül hagyjuk, akkor megállapítható, hogy minimális visszaverésu, tehát legnagyobb áthatoló képességű álló hullámok azoknál a frekvenciáknál keletkeznek, amelyeknél a D vagy a ái, vagy a d> méret a félhullámhossz sokszorosa. Ha a T adó középfrekvenciáját úgy választjuk 2d2 meg, hogy a hullámhossz a 2 rétegben •— , ahol » n egészszám, akkor a cső ernyőjén előálló képben az abszcisszatengely közepén maximum jelentkezik. A két 1 és 2 réteg vastagságainak és a rétegeknek a hullámokkal szemben kifejtett ellenállásának viszonyától függ, hogy a középfrekvencia és a sávszélesség -megfelelő megválasztásával a kép egyszerűbbé tétele végett további maximumok fellépését elkerülhetjük-e. Ha a 2 réteg belsejében ds vastagságú, az 1 és 2 rétegekétől eltérő összetételű 3 réteg jut a sugármenet útjába, akkor egyrészt megváltozik a 2 rétegben a hullámhossz, tehát az ernyőn levő képben a diagrammban jelentkező csúcs oldalt vándorol, másrészt azonban álló hullámok keletkezésének új feltételei létesülnek, tehát az ernyőn levő képben új csúcsok lépnek fel. Egyenáramú műszerrel dolgozó másik kiviteli alakot a 2. ábrában tüntettünk fel. W a vizsgálandó munkadarab, amelyet alkalmas segédközegben, például vízben vagy olajban rendezünk el és azt az S adókristály és az E vevőkristály között fennálló ultrahanghullámnyalábba visszük. Az E vevőkristállyal vett hangenergiát a VE vevőerősítőn át egyenirányítás után az A jelzőkészülékbe vezetjük.' G az egyenirányító. A frekvencia mérése végett az adókörben F frekvenciamérő műszert rendeztünk el. Hogy a berendezés működését megkönnyítsük, célszerű, ha felhangok kiválasztására hangolt VE vevőerősítőt a K csatolóelem útján az adó hangolásával mechanikusan vagy villamosan csatoljuk. A találmány szerinti eljárás lehetővé teszi, hogy valamely test két párhuzamos felülete közötti vastagságát gyorsan és egyszerűen megmérjük. A mikrométerrel és más hasonló mérőeszközökkel foganatosított mechanikus mérő-