| Ultraschall-Prüfgerät und Prüfkopf von verschiedenen Herstellern? |
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Welche Faktoren beeinflussen das Verhalten des Prüfkopfes? Diese Frage soll im folgenden einmal allgemeingültig und zusätzlich für den Fall beantwortet werden, dass Prüfköpfe fremder Hersteller an ECHOGRAPH-Geräten betrieben werden. |
1. Der Sender |
Signalform, spektraler Gehalt und Amplitude des von einem Prüfkopf erzeugten Ultraschallsignals hängen vom Übertragungsverhalten des Prüfkopfes selbst (Empfindlichkeit, Frequenzbereich) sowie von der Ausgangsimpedanz des verwendeten elektrischen Sendeteils und vom spektralen Gehalt des davon erzeugten elektrischen Ausgangssignals ab. Die Sender der meisten handelsüblichen Geräte benutzen den kurzen Impuls einer Kondensatorenentladung. Dadurch wird ein breites Frequenzspektrum erzeugt. Aus diesem Frequenzangebot entnimmt der Prüfkopf das, was seinem Eigenschwingverhalten entspricht. Die Sender der ECHOGRAPH-Geräte - Baureihe 1016, 1030, 1055, 1085 und 1086 - haben einen spektralen Verlauf, der alle Prüfköpfe zwischen 40 kHz und 40 MHz effektiv anregen kann. |
2. Der Empfänger |
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Das am Ultraschallgerät betrachtete elektrische Empfangssignal eines Prüfkopfes, der durch ein akustisches Signal (z. B. Echo eines Reflektors) angeregt wird, hängt in ähnlicher Weise wie im Sendefall vom Empfangsverhalten des Prüfkopfes selbst und von der (evtl.) frequenzabhängigen Verstärkung des verwendeten Verstärkers ab. Zusätzlich wird der spektrale Gehalt des empfangenen und auszuwertenden Signals durch die am Prüfkopf anliegende Eingangsimpedanz des Gerätes beeinflusst. Diese kann in US-Geräten durch einen parallel zum Prüfkopf angebrachten Widerstand angepasst werden. Dieser wird üblicherweise als Prüfkopfdämpfung bezeichnet. Grundsätzlich werden durch hochohmigen Abschluss tieffrequente Anteile mehr bevorzugt, durch niederohmigen Abschluss werden hochfrequente Anteile mehr hervorgehoben. Bei ECHOGRAPH-Geräten kann die Eingangsimpedanz zwischen hoch- und niederohmig umgeschaltet werden. Darüber hinaus kann mit einem eingebauten variablen Dämpfungssteller jeder Zwischenwert eingestellt werden. Dasselbe lässt sich im übrigen durch einen zwischen Ultraschallgerät und Prüfkopfanschlusskabel anschließbaren variablen "Dämpfungssteller" auch realisieren, wenn bei Verwendung anderer Geräte die Möglichkeit der internen Dämpfungseinstellung nicht bestehen sollte. Damit ist bei ECHOGRAPH-Geräten die Voraussetzung gegeben, jeden Prüfkopf - sofern es überhaupt erforderlich sein sollte, auch außerhalb der eingebauten Festimpedanzen - mit der jeweils günstigsten elektrischen Bedämpfung bzw. Impedanz zu betreiben. Die Empfangsverstärker der ECHOGRAPH-Geräte sind durch einen entsprechend linearen Verlauf auf den universellen Betrieb aller Prüfköpfe im Frequenzbereich 0,5 - 40 MHz ausgelegt. Damit wird der spektrale Gehalt eines im Impuls-Reflexionsbetrieb gewonnenen Echos nur von der Datentreue des Prüfkopfes selbst bestimmt. Grundsätzlich sollte die Bandbreite des Verstärkers den Frequenzbereich des Prüfkopfes überdecken. Ist das der Fall, so können Prüfköpfe und Geräte unterschiedlicher Hersteller beliebig miteinander verwendet werden. |
| Zusammenfassend lässt sich also sagen: |
| Im Zusammenspiel Prüfkopf, Kabel, Gerät bestehen eine Reihe Einflussfaktoren. Diese sind jedoch nicht vom Fabrikat der einzelnen Komponenten abhängig. Die Verwendung von Komponenten unterschiedlicher Hersteller bringt auch keine zusätzlichen physikalischen Probleme und ist unter Beachtung der obigen Zusammenhänge uneingeschränkt möglich. |
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