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Ultraschallwandleranordnung zur Prüfung von Materialstrukturen


Kurzfassung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Materialprüfung mit mindestens einem innerhalb eines Gehäuses angeordneten Ultraschallwandlerelement aus einem Piezoelement zur Erzeugung des Ultraschalls. Um die im Stand der Technik bestehenden Nachteile zu vermeiden, ist erfindungsgemäß zwischen der Rückseite des Ultraschallwandlerelementes und der dieser zugeordneten Innenseite des Gehäuses ein Freiraum für ein Gaspolster ausgebildet.


Hintergrund

Ultraschallprüfgeräte haben eine große Bedeutung für die zerstörungsfreie Materialprüfung und Qualitätskontrolle. Während der Produktion auftretende Fehler können allgemein schnell detektiert sowie ihre genaue Lage und Größe bestimmt werden.


Problemstellung

Bei den bisher in der Praxis eingesetzten piezoelektrischen Ultraschallwandlern kommen funktionsbedingt u.a. Dämpfungskörper mit relativ großen Abmessungen zum Einsatz. Diese haben die Aufgabe, eine vollständige Schallabsorption zu realisieren damit der Ultraschallwandler ein störungsfreies Messsignal liefern kann. Trotz ihrer vergleichsweise großen Abmessungen kommt es beim Einsatz aktueller Ultraschallwandler zu Störsignalen, die das Messergebnis verfälschen können und in nachfolgenden Schritten aufwendig herausgefiltert werden müssen. Zusätzlich verhindern die großen Ausführungen der Dämpfungskörper und damit einhergehend großen Gesamtabmaße von Ultraschallsensoren den Einsatz in engen Bau- und Prüfräumen und beschränken somit den Bereich potenzieller Einsatzgebiete.


Lösung

Die Erfindung widmet sich der konstruktiven Veränderung der Ultraschallwandler. Kern der Erfindung ist der Einsatz einer Schicht mit geringer akustischer Impedanz (poröse Struktur) und somit der Verzicht auf den Dämpfungskörper. Das Neue an der vorliegenden Erfindung liegt in der flexiblen Änderung des konstruktiven Aufbaus des gesamten Ultraschallwandlers und der somit einhergehenden erheblichen Reduzierung der Gesamtabmaße. Mechanische Stabilität erlangt die Erfindung durch den Einsatz eines Polyethylengehäuses oder die entsprechend konstruktive Auslegung der Schicht mit geringer akustischer Impedanz. Weiterhin besticht die Erfindung dadurch, das Auftreten von Überlagerungs- und Störeffekte durch die neuartige Konstruktion zu vermeiden.


Vorteile

  • Reduktion der Bauteilabmessungen
  • Verhindern von Überlagerungs- und Störeffekten
  • Vergrößerte Anzahl der Einsatzbereiche
  • Kostensenkung durch Materialeinsparung

Anwendungsbereiche

  • Medizin
  • Messtechnik
  • Werkstoffkunde
  • Lebensmitteltechnologie

Service

  • Verkauf
  • Lizenzierung
  • Entwicklungskooperation

PVA Mecklenburg-Vorpommern AG

Christian Tholen
+49 381 497474-38
c.tholen@pva-mv.de
www.pva-mv.de
Adresse
Gerhart-Hauptmann-Straße 23
18055 Rostock



Entwicklungsstand

Idee


Patentsituation

  • DE 10 2012 111 957 anhängig

Stichworte

Ultraschall, zerstörungsfreie Materialprüfung, Dämpfungskörper, akustische Impedanz

Kontakt | Geschäftsstelle

TechnologieAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsstellenleiterin)

c/o PROvendis GmbH
Schloßstr. 11-15
D-45468 Mülheim an der Ruhr