DE2642650A1

DE2642650A1 - Verfahren und vorrichtung zur oberflaechenpruefung mit ultraschall

Info

Publication number: DE2642650A1
Application number: DE19762642650
Authority: DE
Inventors: Andre Amar; Gilles Bouilly; Alain Madelaine
Original assignee: Centre Technique des Industries Mecaniques CETIM
Current assignee: Centre Technique des Industries Mecaniques CETIM
Priority date: 1975-09-23
Filing date: 1976-09-22
Publication date: 1977-04-21
Also published as: GB1551994A; BE846434A; FR2325932B1; FR2325932A1

Description

Die Erfindung betrifft die zerstörungsfreie Prüfung durch Ultraschall, also Prüfverfahren von Werkstücken aus massivem Material unter Benutzung von Ultraschall. Die Erfindung betrifft insbesondere die Bestimmung der Tiefe von Oberflächenrissen sowie weitere Oberflächenprüfungen, welche <?ie Messung der Fortpflanzungszeit einer Oberflächenultras challwe He um eine Diskontinuität in der Oberfläche eines Werkstücks herum einschließt.

Die Fortpflanzung von Oberflächenultraschallwellen um eine Diskontinuität in der Nähe der Oberfläche ist eine seit langem bekannte Erscheinung. Erfindungsgemäß sollen nun ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen werden, die einfach und zweckmäßig sind und mit welchen das Verhalten der Welle um die genannte Diskontinuität bzw. Unterbrechung herum dazu benutzt wird, die Laufzeit der Welle entsprechend dem einzigen Weg anzugeben, der von der Kontur bzw. dem Umriß der Diskontinuität bestimmt bzw. gebildet wird.

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Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Verfahren zur Oberflächenprüfung eines Werkstücks, wobei die Bestimmung der Laufzeit von Oberflächenunltraschallwellen um eine Diskontinuität des Werkstücks herum ausgenutzt wird, dadurch gelöst, daß zwei Sender-Empfänger-Übertrager für Oberflächenultraschallwellen auf beiden Seiten der Diskontinuität angeordnet werden, daß die Zeit t.. zwischen dem Ausstrahlen und dem Empfang der Wellen durch einen ersten der Übertrager gemessen wird, daß die Zeit t₂ zwischen dem Ausstrahlen und dem Empfang der Wellen durch den zweiten der Übertrager gemessen wird, daß die Zeit t_ zwischen dem Senden der Wellen durch den ersten Übertrager und ihrem Empfang durch den zweiten Übertrager gemessen wird und daß die Differenz t = t₃ - 1/2 (t- + t₂) bestimmt wird.

Unter Diskontinuität sind nicht nur Risse zu verstehen, die in die Oberfläche des geprüften Werkstücks münden, sondern auch jeder geometrische Deffekt des dieses Werkstücks bildenden Materials, der sich an der Oberfläche durch eine Unterbrechung des Materials auf einer beliebigen Breite ausdrückt, jedoch ausreicht, um die Oberflächenultraschallwellen der einen oder der anderen Seite der Diskontinuität so aufzuhalten, daß diese Wellen sich unter Umgehung der Diskontinuität fortpflanzen.

Bei der Benutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens entspricht die Zeit t- der Zeit, die eine Welle braucht, die von dem ersten Übertrager ausgestrahlt und von dem Rand der Diskontinuität reflektiert wird, um das Hin- und Zurücklaufen zwischen dem Übertrager und diesem Rand der Diskontinuität zu bewirken. Die Zeit t₂ entspricht in gleicher Weise der Zeit, die eine Welle benötigt, die von dem zweiten Übertrager ausgestrahlt und von dem gegenüberliegenden Rand der Diskontinuität reflektiert wird, um das Hin- und Zurücklaufen zwischen dem zweiten Übertrager und diesem gegenüberliegenden Rand der Diskontinuität zu

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bewirken. Die Zeit t« entspricht der Zeit, die für die Ultraschallwelle erforderlich ist, damit sie sich von dem einen zum anderen übertrager fortpflanzt, wobei sie die Diskontinuität zwischen den beiden vorstehend genannten Rändern umgeht. Die berechnete Differenz t ist also die Zeit der Fortpflanzung der benutzten Wellen um die Diskontinuität herum.

Die Erfindung eignet sich für alle Prüfungen, welche die Bestimmung dieser Fortpflanzungszeit einschließen, also beispielsweise die Bestimmung der Länge des Profils der Diskontinuität, insbesondere die Tiefenerstreckung eines Risses bei einem Ermüdungsversuch, oder die Bestimmung der Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Wellen um eine Diskontinuität definierter Form herum oder auch die Untersuchung des Materials des Bereichs der Diskontinuität hinsichtlich seiner Eigenschaften, welche die Fortpflanzung der Ultraschallwellen beeinflussen. Die Erfindung ermöglicht ein genaues, von der Präzision bei der Positionierung der Übertrager unabhängiges Maß ihrer Lage bezüglich der Diskontinuität oder der geometrischen Gestalt dar Oberfläche unter Berücksichtigung der Messungen t.. und t₂·

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung, die die Durchführung des vorstehenden Verfahrens ermöglicht. Eine solche Vorrichtung gestattet die Oberflächenprüfung eines Werkstückes durch Bestimmung der Fortplanzungszeit von Oberflächenultraschallwellen um eine geometrische Diskontinuität des Werkstückes herum. Die Vorrichtung hat zwei Ultraschall-Sender-Empfänger-übertrager, die auf beiden Seiten der Diskontinuität derart angeordnet werden können, daß sie Ultraschallwellen senden und empfangen, die sich in der Oberfläche des Werkstücks fortsetzen, Meßeinrichtungen für die Zeit t,. zwischen dam Ausstrahlen

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und dem Empfangen der Wellen von einem ersten der übertrager, für die Zeit t« zwischen dem Ausstrahlen und dem Empfangen der Wellen durch den zweiten übertrager und für die Zeit t₃ zwischen dem Senden der Wellen durch den ersten Übertrager und ihrem Empfang durch den zweiten Übertrager sowie Recheneinrichtungen zur Bestimmung der Differenz t₃ - 1/2 Ct₁ + t₂).

Um den Wert der von den Wellen durchlaufenen Distanz zu ermitteln, multipliziert man die so erhaltene Zeit mit der Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Oberflächenwellen in dem betrachteten Medium. Diese Geschwindigkeit kann ihrerseits auf einfache Weise dadurch gemessen werden, daß zwei Sonden auf dem betreffenden Werkstück einander gegenüber angeordnet werden, wobei die Stellung zur Zeit eines Impulses, der von einer der Sonden ausgestrahlt und durch die Oberfläche der anderen Sonde übertragen wird, und dann die Position zu der Zeit des abgestrahlten Impulses bestimmt wird, wenn ein Block bekannter Dicke zwischen den beiden Sonden angeordnet wird. Der Unterschied der so erhaltenen Zeit und der Wert der Stärke des Blocks ermöglichen die Berechnung der Fortpflanzungsgeschwindigkeit der in dem untersuchten Material erzeugten Oberflächenwellen.

Anhand der beiliegenden Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgeführten Messungen.

Fig. 2 bis 5 zeigen schematisch die Ausfuhrungsformen des mechanischen Teils einer Vorrichtung, die zum Messen der Tiefe eines Risses benutzt wird.

Fig. 6 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung, die beim Prüfen eines gehärteten Werkstücks verwendet wird.

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Fig. 7 zeigt das Blockschaltbild des elektronischen Abschnittes der Vorrichtung.

In Fig. 1 ist ein Riß gezeigt, der an der Oberfläche eines Werkstücks aus massivem Material mündet. Die öffnung dieses Risses ist nicht sehr groß, genügt jedoch, daß im Rahmen dieses Verfahrens benutzte Ultraschallwellen nicht direkt durch ihn hindurchgehen können. Erfindungsgemäß werden gesondert mittels der gleichen Sender-Empfängerübertrager, die auf beiden Seiten des Risses angeordnet sind, folgende Größen gemessen:

Die Laufzeit t- einer Welle, die von einem übertrager an der Stelle A ausgestrahlt und von dem Rand B der gleichen Seite des Risses reflektiert wird, wodurch sich der Verlauf ABA ergibt.

Die Zeit t₂, die eine Ultraschallwelle benötigt, welche von dem anderen Übertrager bei E ausgestrahlt und von dem entsprechenden Rand D des Risses reflektiert wird, was den Verlauf EDE ergibt,

Die Zeit t₃, die eine Welle benötigt," die von irgendeinem der beiden übertrager ausgestrahlt wird, beispielsweise an der Stelle A, um zum anderen übertrager bei E zu gelangen, wobei diese Welle dann den Riß längs des Verlaufes ABCDE umgehen muß. Der Buchstabe C bezeichnet den Boden des Risses.

Ausgehend von den erhaltenen Werten berechnet man die Fortpflanzungszeit der Wellen um den Riß längs der Bahn BCD zu

t = t₃ - 1/2 (t₁ + t₂)

Die zur Ausführung dieser Messungen benutzte Vorrichtung hat zwei übertrager bzw. Leitstücke oder elektroakustische

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Sonden 1 und 2, die in den Figuren 2 bis 6 gezeigt sind. Von diesen Sonden können die eine wie die andere Ultraschallwellen senden und empfangen. Die Sonden werden auf dem zu prüfenden Werkstück auf beiden Seiten des Risses 3 (Fig. 2 bis 5) oder auf beiden Seiten jeder anderen Diskontinuität 4 (Fig. 6) angeordnet. Die Sonden sind außerdem in einer Ebene senkrecht zu der Ebene, in welcher der Riß oder eine andere Diskontinuität liegt, und jeweils in zwei symmetrischen Richtungen ausgerichtet., die dem kritischen Einfallswinkel entsprechen, für welchen die RayleighweIlen oder Oberflächenwellen erzeugt werden, die sich in den Oberflächenschichten des Werkstücks fortpflanzen. Dieser Winkel ist eine Funktion des Materials des zu prüfenden Werkstücks. Die beiden Sonden sind außerdem akustisch mit dem Material des Werkstücks mittels eines festen oder flüssigen Mediums gekoppelt.

Bei den in den Figuren 2 bis 5 gezeigten Ausführungsformen sind die beiden Sonden 1 und 2 in ein und demselben massiven Block angeordnet und bilden einen einstückigen Meßwertgeber. Der Block 5 kann beispielsweise aus Kunststoff bestehen und so geformt sein, daß er im Falle von Fig. 2 einer ebenen Fläche, im Falle von Fig. 3 einer zylindrischen oder kugeligen Fläche oder einer Oberfläche irgendeiner anderen Form angepaßt ist. Im Falle von Fig. 4 ist die elektroakustische Koppelung mit der Oberfläche des zu prüfenden Werkstücks vor jeder Sonde durch einen Behälter gewährleistet, der mit Flüssigkeit gefüllt ist, die durch eine elastische, für Ultraschall durchlässige Membran 6 beispielsweise aus Naturkautschuk, gehalten wird. Im Falle von Fig. 5 sind die beiden Sonden 1 und 2, die in einem einstückigen Meßfühler montiert sind, auf dem massiven Block ausrichtbar, um sie den Ausstrahlungs- und Empfangsbedingungen für Oberflächenwellen als Funktion der Eigenschaften des den Prüfkörper bildenden massiven Materials optimal anzupassen.

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Fig. 6 zeigt insbesondere, wie die beiden Sonden 1 und 2, die in diesem Fall getrennt voneinander sind, auf beiden Seiten einer beliebigen Diskontinuität 4 angeordnet werden können. In diesem Fall ist die Diskontinuität eine Aussparung 7, die künstlich in der Oberfläche des Prüfkörpers geschaffen wurde. Dieser Körper bzw. dieses Werkstück hat eine durch Abschrecken erhaltene gehärtete Oberflächenschicht, die mittels der Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Oberflächenwellen regulierbar ist.

In Fig. 7 ist neben dem Körper bzw. dem Werkstück 1o und den beiden Sonden 11 und 12 das Blockschaltbild des elektronischen Teils .der Vorrichtung gezeigt, der zum Ingangsetzen und zum automatischen Ausführen der Messungen benutzt wird.

Die beiden Sonden 11 und 12 bestehen aus piezo- oder ferroelektrischen Sonden, die stark gedämpft sind, um eine Umsetzung der elektrischen Impulse in akustische Impulse zu erhalten, die so zuverlässig wie möglich ist.

Ein zentrales Zeitwerk bzw. einer zentraler Taktgeber 13 steuert die verschiedenen Schritte der Vorrichtung. Die Funktionsweise kann gegebenenfalls synchron zu einer äußeren Erscheindung ausgelöst werden, beispielsweise bei einem Ermüdungsversuch durch zyklisches öffnen des erzeugten Risses.

Ein elektrischer Impulsgenerator 14 emittiert kurze Impulse hoher Spannung bei Ansteuerung durch die Taktimpulse. Der Generator wird dazu verwendet, um nacheinander jede der Sonden 11 und 12 zu speisen. Die Eigenschaften der Anstiegszeit, der Abfallszeit und der Dauer der Emissionsimpulse, die von dem Generator 14 erzeugt werden, werden vorteilhafterweise so gewählt, daß die akustischen Impulse,

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die von der angesteuerten Sonde emittiert v/erden, so kurz wie möglich sind, um eine Bestimmung der Zeitintervalle so genau wie möglich zu gestatten.

Ein Detektor für Ultraschallwellen beim Empfang durch die eine oder andere Sonde hat einen Vorverstärker 15 und einen Verstärker 16, die als Kaskade geschaltet sind und deren Verstärkungsgrad einstellbar ist. Diese Verstärkungskette ist sehr empfindlich, wobei beim Eintritt in den Vorverstärker ein Rauschniveau erzeugt wird, das so gering wie möglich ist. Von dem zentralen Taktgeber 21 wird ein Zeitwähler bzw. Zeitschalter 17 (analoges oder vervielfachendes Tor) getriggert, der von einem von der Schaltung 19 gelieferten Rechtecksimpuls gesteuert wird, wobei der Zeitpunkt der Triggerung und die Breite dieses Rechtecksimpulse Variable zum Stellen des Tors auf einen günstigen Impuls hin und zum Beseitigen der anderen Impulse sind, die stören würden. Ein Bildschirm 18, der beispielsweise von einer Kathodenstrahlröhre gebildet wird, ermöglicht eine Beobachtung der Hochfrequenzimpulse vom Ausgang des Verstärkers 16, ohne sie zu verzerren, und iie Ausführung von geeigneten überwachungs- und Steuervorgängen, um eine genaue Messung der Zeitintervalle zu gewährleisten.

Eine Schaltanordnung 2o ermöglicht es, jede der Sonen 11 und 12 einerseits mit dem Impulsgenerator 14 zur Steuerung der Ultraschallabstrahlung und andererseits mit dem Detektor zu verbinden, der beim Empfang elektrische Impulse am Ausgang des Verstärkers 16 entsprechend einer Folge von Operationen liefert, die in aufeinanderfolgenden Messungen der Zeitintervalle t.., t₂ und t., entsprechen. Die aufeinanderfolgenden Arbeitsschritte sind im folgenden aufgeführt, wobei die in Klammern stehenden Bezugszeichen den durch die Schaltungen in Fig. 7 gezeigten Verbindungen entsprechen, die anstelle von Klammern mit Kreisen umgeben sind.

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1) Die Sonde 11, die während dieses ersten Schrittes gleichzeitig als Sender und Empfänger wirkt ist simultan mit dem Impulsgenerator 14 und dem Detektor für die empfangenen Impulse verbunden. Der Detektor ist mit der Leitung verbunden, die den Impulsgenerator mit der Sonde mittels eines Amplitudenbegrenzers 21 verbunden, der die Eingangsspannung in die Verstärkerkette des Detektors begrenzt, um die Feststellung von eigenen Sendeimpulsen zu verhindern.

2) Die Verbindungen sind zwischen der Sonde 11 und der Sonde 12 vertauscht, so daß die zweite Sonde 12 zugleich die Sende- und Empfangsfunktionen ausübt.

3) Die Sone 12 ist ausschließlich mit dem Impulsgenerator 14 verbunden, während die Sonde 11 ausschließlich mit dem Detektor verbunden ist. Die unter diesen Bedingungen bewirkte Messung kann mehrere Male wiederholt v/erden.

Ein Zeitzähler 22 gewährleistet nacheinander und automatisch für jeden der vorstehenden Schritte d.i^ Messung der Zeitintervalle, die die Impulse des Taktgebers synchron zu den Sendeimpulsen von den verschiedenen, beim Empfang gemessenen Impulsen trennen, die für die Messung ausgewählt worden sind.

Ein Elektronenrechner 23, beispielsweise ein Mikrocomputer, ermöglicht die Steuerung der verschiedenen Meßphasen und die Berechnung der Fortpflanzungszeit der Ultraschallwellen um das Profil des Risses herum. Der Rechner 22 ermöglicht eine vorläufige Speicherung der Zeitintervalle t-j und t_?, die für jeden der Operationsschritte (1) und (2) gemessen wurden, sowie der zugeordneten Größen, beispielsweise der Geschwindigkeit der Oberflächenwellen. Er ermöglicht weiterhin eine Speicherung des Zeitintervalls t,, das während

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des dritten Operationsschrittes der vorstehenden Folge gemessen wird, in einem untermultiplen Takt bzw. in einem Bruchteil des Taktes der Periode des zentralen Taktgebers. Die Wiederholung dieses dritten Schrittes ermöglicht es, beispielsweise die Entwicklung der Tiefe eines Risses während eines Ermüdungsversuches zu verfolgen.

Bei jeder Messung t₃ bestimmt der Rechner die Differenz t = t₃ - 1/2 (t- + t^). Der Rechner kann auch andere zugehörige Berechnungen ausführen, beispielsweise die Berechnung der Länge des Profils des Risses ausgehend von der bestimmten Zeit t und der Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Oberflächenwellen in dem Material des Prüfkörpers am Anfang der Messung oder die Berechnung der Geschwindigkeit aus der Zeitänderung und dieser Länge.

Der Rechner 23 speist auch in die Einrichtung für die Sichtbarmachung die Resultate in numerischer Form bei 24 ein. Diese Resultate können gegebenenfalls durch einen Umwandler 25 in eine analoge Form übersetzt werden. Der Rechner 23 kann außerdem eine Warneinrichtung 26 steuern oder beispielsweise eine Maschine zur Erzeugung von Ermüdungsrissen stoppen, wenn die Länge des Risses eine vorgegebene Abmessung erreicht.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht in der beschriebenen speziellen Ausführungsform die Bestimmung der Länge der Kontur der untersuchten Diskontinuität mit sehr großer Genauigkeit in dem Fall, in welchem die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Oberflächenwellen bekannt ist, und insbesondere die Bestimmung der Tiefe eines Ermüdungsrisses, wobei diese Tiefe der Hälfte der Länge der Kontur entspricht, wobei davon ausgegangen wird, daß die Stärke dieses Risses gering ist. Beim Messen der Zeitintervalle mit einer Genauigkeit in der Größenordnung von einer

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Nano-Sekunde kann eine Stabilität der Messungen in der Größenordnung von 1/1ooo erhalten werden, was einer Meßgenauigkeit der Länge in der Größenordnung von 1/1oo mm für einen Riß entspricht, der eine Tiefe von 1o mm hat.

Andere Vorteile der Erfindung beruhen darauf, daß die Messung von physikalischen oder geometrischen, nicht steuerbaren Parametern nicht beeinflußt wird und daß die Messung nur von der einzigen Fortpflanzungsgeschwindigkeit der ültraschalloberflächenwellen in dem Material des Prüfkörpers abhängt, wobei diese Geschwindigkeit mit einer großen relativen Genauigkeit bestimmt werden kann, die unter 1/1ooo liegt»

Im Fall einer Diskontinuität, wie der Spalt in Fig. 6, dessen Kontur bzw. Umriß vorher mit Genauigkeit bestimmt werden kann, ermöglicht die Erfindung die Bestimmung der Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Oberflächenwellen um diese Diskontinuität herum. Dieser Vorgang kann beispielsweise eine genaue Eichung bilden, die der Messung der Tiefe der Ermüdungsrisse in einem bestimmten Material vorausgeht.

Die Operation kann auch Auskunft geben über Parameter, welche die Geschwindigkeit beeinflussen, beispielsweise über thermische Behandlungen, wie das Abschrecken der Oberfläche oder das Härten. In diesem Fall hat die Erfindung den Vorteil, daß die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Ultraschallwellen in einer Zone des Körpers, wie dem Spalt von Fig. 6, gemessen v/erden kann, der normalerweise mittels zerstörungsfreier herkömmlicher Ultraschallüberprüfungsverfahren unzugänglich ist. Die beiden Sonden können außerhalb der Prüf zone angeordnet v/erden. Die Messung ermöglicht dann die Unterscheidung der Fortpflanzungszeit um die Diskontinuität herum von der

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Fortpflanzungszeit auf den Längenstücken dazwischen und zwischen jeder der Sonden. Das gleiche Verfahren kann auch benutzt werden, um die Fortpflanzungsgeschwindigkeiten der beobachteten Wellen für verschiedene Körper mit identischen geometrischen Formen zu vergleichen.

Claims

7226/o4 -Xi- PATBNTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Oberflächenprüfung eines Werkstücks, bei welchem die Fortpflanzungszeit von Oberflachenultraschallwellen um eine Diskontinuität in der Oberfläche des Werkstückes herum bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet , daß zwei Sender-Empfänger-Übertrager für Oberflachenultraschallwellen auf beiden Seiten der Diskontinuität angeordnet werden, daß die Zeit t.. zwischen dem Ausstrahlen und dem Empfang der Wellen von dem ersten der übertrager gemessen wird, daß die Zeit t₂ zwischen dem Ausstrahlen und dem Empfang der Wellen von dem zweiten der übertrager gemessen wird, daß die Zeit fc- zwischen dem Aasstrahlen der Wellen von dem ersten Übertrager und ihrem Empfang von dem zweiten übertrager gemessen wird und daß die Differenz t = t₃ - 1/2 (t^ + t₂) bestimmt wird, welche die Fortpflanzungszeit der Wellen um die Diskontinuität herum darstellt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es für die Bestimmung der Tiefenerstreckung eines Diskontinuität bildenden Risses verwendet wird, wobei die Erstreckung ausgehend von der durch die Differenz t gemessenen Fortpflanzungszeit und dem vorher gemessenen Wert der Geschwindigkeit der Oberflächenwellen in dem das Werkstück bildenden Material berechnet wird»

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß es für die Bestimmung der Fortpflanzungsgeschwindigkeit von Oberflächenwellen um eine künstliche Diskontinuität herum mit einer vorher definierten geometrischen Form ausgehend von der Differenz t und der Länge des Profils der Diskontinuität verwendet wird.

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ORIGINAL INSPECTED

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4. Vorrichtung für die Oberflächenprüfung eines Werkstücks durch Bestimmung der Fortpflanzungszeit von Oberflächenultras challwellen um eine Diskontinuität der Oberfläche des Werkstücks herum, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch zwei Ultraschallsender-Empfänger-Übertrager (1, 2; 11, 12), die auf beiden Seiten der Diskontinuität angeordnet sind und sich in der Oberfläche des Werkstücks (1o) fortpflanzende Ultraschallwellen senden und empfangen, durch Einrichtungen zum Messen der Zeit t.. zwischen dem Ausstrahlen und dem Empfang der Wellen durch einen ersten der Umsetzer, der Zeit t„ zwischen dem Ausstrahlen und Empfang der Wellen von dem zweiten Umsetzer und der Zeit t zwischen dem Ausstrahlen der Weilen von dem

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ersten Umsetzer und ihrem Empfang von dem zweiten Umsetzer, sowie Einrichtungen zum Berechnen der Differenz t₃ - 1/2 Ct₁ + t₂).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Schalteinrichtungen zum Verbinden eines jeden Übertragers mit einem Impulsgenerator (14), der die Emission steuert, oder mit einem Detektor, der elektrische Impulse beim Empfang gemäß einer Operationsfolge liefert, die den aufeinanderfolgenden Messungen von t₁, t₂, t₃ entsprechen, durch einen Zeitzähler zum Messen des Zeitintervalle zwischen der Ausstrahlung und dem Empfang bei jedem Operationsschritt dieser Folge und durch Einrichtungen zum automatischen Eerechnen der Zeit t für das Durchlaufen des Profils dieser Diskontinuität und gegebenenfalls anderer Größen, die davon direkt abhängen, beispielsweise die Länge eines Diskontinuität bildenden Risses.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch einen Rechner zum Bestimmen der Länge eines die Diskontinuität bildenden Risses in einem Werkstück, das einem Ermüdungsversuch unterworfen ist, wobei diese Länge ausgehend von der Fortpflanzungszeit, die durch die Differenz t gemessen wird, und dem vorher gemessenen Wert der Geschwindigkeit der Oberflächenwellen in dem das Werkstück bildenden Material berechnet wird.

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