Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wie kann ich mit Ultraschall die Schallgeschwindigkeit in einem Festkörper messen?


von Nano (Gast)


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Wie kann man das am besten bewerkstelligen?
Falls es im Netz fertige Lösungen mit Schaltplan zum Nachbauen gibt, 
würde mich das auch interessieren.

Ich selbst habe schon folgende Methode gefunden:
https://www.youtube.com/watch?v=D10-puZnsKg
Allerdings wäre mir eine Lösung ohne Oszilloskop und 
Laborfunktionsgeneratorgerät lieber, wenn es so etwas gibt. Denn beide 
Geräte müsste ich mir erst kaufen.
Die Frequenz müsste ich zwecks einer höheren Genauigkeit auch deutlich 
erhöhen, weswegen ich an Ultraschall dachte, zumal der zu messende 
Festkörper mit etwa 1,7 mm Dicke sehr dünn ist. Da dürften höhere 
Frequenzen besser geeignet sein.

Ebenso würde mich interessieren, ob und wie man erkennen könnte, ab 
welcher Strecke sich die Materialeigenschaft ändert.
Z.B. wenn das Material einen Haarriss hat oder ein Übergang von einem 
Material in ein anderes vorhanden ist.
Z.B. weil der Festkörper aus einer Platte Aluminium und einer weiteren 
aus bspw. Eisen besteht.
Wie würde man hier die Grenzschicht bzw. den Abstand dieser via 
Ultraschall finden können?
Im Versuchsaufbau des Videos liegt das Mikro ja auf der anderen Seite 
der Messstrecke. Wenn ich diesen Versuchsaufbau für die 
Festkörpermessung verwenden würde, dann würde man als Messergebnis nur 
eine Mischung der Schallgeschwindigkeit der beiden Materialtypen 
erhalten, d.h. bei einer normierten Strecke eine Geschwindigkeit, die 
irgendwo zwischen der Schallgeschwindigkeit der beiden Materialarten 
liegt.
Was ich mich hier daher frage, ob man nicht auch irgendwie eine 
Reflektion an der Grenzschicht nutzen könnte, so dass man direkt 
bestimmen könnte, wie dick die Aluminiumschicht und wie dick die 
Eisenschicht ist.

Dann würde mich noch interessieren, welcher Ultraschallsensor dafür 
geeignet wäre.

von Ultraschallspezialist (Gast)


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Versuche doch als erstes mal die erwartete Laufzeit durch das zu 
untersuchende Material auszurechnen.

Schreib das Ergebnis mal hier in den Thread.

von Nano (Gast)


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Hier gibt es eine Liste für die Schallgeschwindigkeit diverser 
Materialien, inkl. Alu und Eisen:

https://de.wikipedia.org/wiki/Schallgeschwindigkeit#Schallgeschwindigkeit_ausgew%C3%A4hlter_Festk%C3%B6rper_bei_20_%C2%B0C

von Leierkastenonkel (Gast)


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von Wolfgang (Gast)


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Nano schrieb:
> ... zumal der zu messende Festkörper mit etwa 1,7 mm Dicke sehr dünn ist.
> Da dürften höhere Frequenzen besser geeignet sein.

Wie kommst du darauf? Schallwellen sind longitudinale Druckwellen.

Ein Bindfadentelefon mit Zwirnsfaden von weit weniger als 1mm Dicke 
funktioniert bspw. bestens für Schallwellen im Sprachfrequenzbereich.

von Mark W. (kram) Benutzerseite


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Also wenn man schon kein Oszilloskop anschaffen will, wird das wohl nix.
Ausserdem solltest Du Dir im Klaren sein, ob Du die 
Schallgeschwindigkeit messen moechtest - dann muesstest Du die Dicke des 
Pruefkoerpers kennen.
Oder ob Du die Dicke messen moechtest - dann sollte die 
Schallgeschwindigkeit bekannt sein. Denn mit Ultraschall misst Du nur 
Zeiten. Alles andere ist Berechnung daraus.

: Bearbeitet durch User
von Christian R. (supachris)


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Dafür brauchst du dann richtige Ultraschall Technik in MHz Bereich.
Die Schallgeschwindigkeiten sind recht hoch, mit kHz sieht man da nix, 
weil dann die Wellenlänge viel größer als die Materialdicke wird.
An den Grenzflächen oder an Ungänzen wird der Schall reflektiert und du 
siehst im besten Fall ein Echo vor der Rückwand. In der Regel kannst du 
dann dahinter nix mehr sehen.
Ich entwickle seit 15 Jahren solche Ultraschall Geräte, das ist in dem 
Bereich nicht machbar mit Bastel Lösungen.
Achja, einen passenden Prüfkopf brauchst du natürlich auch.

von A. S. (Gast)


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Möchtest Du durch diese Platten (Folien) messen? Also eine Strecke im 
mm-bereich?

Bei Stangen misst man die Schallgeschwindigkeit übrigens ganz einfach, 
indem man oben Draufhaut, und schaut, wann das andere Ende sich bewegt. 
Z.b. per Stromkreis den Start und piezo unten für Ende.

von Rudi (Gast)


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....ja, und außer dem Prüfkopf noch das Kontaktgel, das zwischen 
Prüfkopf und Materiel geschmiert wird, damit der Ultraschall überhaupt 
in das Material eindringt.

Vielleicht nimmt dich deine schwangere Freundin/Frau
zur nächsten Vorsorgeuntersuchung mit Ultraschall mit. Ein freundlicher 
Doktor gibt dir dort sicher hilfreiche Hinweise....!

von Ultraschalllpolizei (Gast)


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Nein meine Herren, so geht es wirklich nicht mein TO!

Stelle eine Genaue Frage und du bekommst genau eine passende Antwort. :)

von Christian R. (supachris)


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Statt Gel kann man auch angerührten Tapetenkleister nehmen. Machen die 
Prüfer in den Schmiedewerken auch so. Da wäre das Gel auf Dauer viel zu 
teuer...

von Leierkastenonkel (Gast)


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Christian R. schrieb:
> Statt Gel kann man auch angerührten Tapetenkleister nehmen. Machen die
> Prüfer in den Schmiedewerken auch so. Da wäre das Gel auf Dauer viel zu
> teuer...

Oder Babyöl aus dem Drogeriemarkt, das richt besser. Bei Gussstahl ist 
Motoröl noch ein Tipp, das kriecht gut in die Poren und koppelt so den 
Schall gut ein.

von max123 (Gast)


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Die 1,7mm Materaldicke erfordern eine Vorlaufstrecke. Z.b. 
Plexiglaszylinder mit 1cm Höhe. Das grösste Problem ist der Schallkopf. 
Dieser muss wie eine Linse gekfümt sein.
Ein flacher Piezo geht keinesfalls. Ohne Oszi ...keine Chance.

von Leierkastenonkel (Gast)


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max123 schrieb:
> Die 1,7mm Materaldicke erfordern eine Vorlaufstrecke.

Oder man wechselt von Ultraschallprüfung gleich auf Eddy current. Das 
ist ohnehin Standard bei oberflächennahen Ungänzen.
https://www.tec-science.com/de/werkstofftechnik/werkstoffpruefung/wirbelstrompruefung/

von Christian R. (supachris)


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Leierkastenonkel schrieb:
> Oder man wechselt von Ultraschallprüfung gleich auf Eddy current.

Ja für Ungänzen, aber sie Schallgeschwindigkeit oder Materialdicke 
lassen sich damit nicht messen.

Nur ein Oszilloskop reicht da auch nicht, man braucht noch einen Sender 
der einen Hochspannungspuls erzeugt, der nur ein paar ns lang und 
entsprechend steil ist sowie einen Empfangsverstärker. Oder halt ein 
Ultraschall Gerät.

von Wolfgang (Gast)


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max123 schrieb:
> Die 1,7mm Materaldicke erfordern eine Vorlaufstrecke. Z.b.
> Plexiglaszylinder mit 1cm Höhe. Das grösste Problem ist der Schallkopf.

Wenn man vor hat, die Schallgeschwindigkeit in einem Festkörper zu 
messen, wird man das eher in Längsrichtung tun. Je länger die 
Messstrecke, um so weniger wirken sich Zeitfehler bei der 
Signalerkennung aus.

Nano schrieb:
> Ebenso würde mich interessieren, ob und wie man erkennen könnte, ab
> welcher Strecke sich die Materialeigenschaft ändert.
> Z.B. wenn das Material einen Haarriss hat oder ein Übergang von einem
> Material in ein anderes vorhanden ist.

Ein Haarriss streut Signal zurück, an einem Materialübergang wird ein 
Teil des Signals reflektiert (je nach Impedanzverhältnis).

von Sebastian S. (amateur)


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Im Internet gibt es für viele Materialien Listen mit der zugehörigen 
Schallgeschwindigkeit. Ich würde mich aber wundern, wenn es so einfach 
wäre, die genaue Zusammensetzung des aktuellen Materials zu erfahren. 
Das könnte ... (zutreffendes hier eintragen) ist genauso gut wie der 
gute, alte Würfel.

von Johann J. (johannjohanson)


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Nano schrieb:
> Dann würde mich noch interessieren, welcher Ultraschallsensor dafür
> geeignet wäre.

Warum (ich wollte nicht alles markieren) ?

von Christian R. (supachris)


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Sebastian S. schrieb:
> Im Internet gibt es für viele Materialien Listen mit der zugehörigen
> Schallgeschwindigkeit. Ich würde mich aber wundern, wenn es so einfach
> wäre, die genaue Zusammensetzung des aktuellen Materials zu erfahren.
> Das könnte ... (zutreffendes hier eintragen) ist genauso gut wie der
> gute, alte Würfel.

Das geht schon. Siehe Ultraschall Goldprüfer. Da Wolfram eine deutlich 
andere Schallgeschwindigkeit hat als Gold kann man das bei bekannter 
Dicke leicht entlarven. Der in falschen Barren meist vorhande 
Materialübergang im Inneren tut sein übriges dazu.

von Christian R. (supachris)


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Nano schrieb:
> Dann würde mich noch interessieren, welcher Ultraschallsensor dafür
> geeignet wäre.

Der z.B. hier: 
https://www.united-ndt.com/zfp-ndt-shop/de/prufkopfe-fur-wandickenmessung/236-use1x21-e.html
Bei 10MHz kann man 1.7mm wahrscheinlich ganz gut prüfen. 15MHz wäre noch 
besser...

von Nano (Gast)


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Leierkastenonkel schrieb:
> ....

Danke für die beiden Links. Die PDFs werde ich mir auf jeden Fall 
durchlesen.
So beim Durchblättern sieht das schon recht gut aus.
Für das Buch fehlt mir allerdings das Geld.


Wolfgang schrieb:
> Nano schrieb:
>> ... zumal der zu messende Festkörper mit etwa 1,7 mm Dicke sehr dünn ist.
>> Da dürften höhere Frequenzen besser geeignet sein.
>
> Wie kommst du darauf? Schallwellen sind longitudinale Druckwellen.

Wegen dem Sonar bei modernen U-Booten vs. dem von U-Booten aus dem 2. 
WK.

Bei letzterem haben die Zerstörer noch einen für das menschliche Ohr 
wahrnehmbaren Ping ausgesendet.
Bei Modernen U-Booten ist das ein nicht mehr mit dem menschlichen Ohr 
hörbarer hochfrequenter Ping und der Grund warum man das heute anders 
macht, dürfte wohl in der besseren Präzision liegen das U-Boot zu Orten.

Was im Wasser gilt, das dürfte dann auch für Festkörper gelten.
Je genauer den man also ausmessen möchte, desto höher sollte die 
Frequenz sein.
Das war meine Überlegung dahinter.

Und in anderen Bereichen der Physik ist es ja nicht viel anders.
Da helfen höhere Frequenzen auch in der Regel.


> Ein Bindfadentelefon mit Zwirnsfaden von weit weniger als 1mm Dicke
> funktioniert bspw. bestens für Schallwellen im Sprachfrequenzbereich.

Klar, aber ich will ja keinen Ton übertragen, sondern die 
Schallgeschwindigkeit des Festkörpers messen.

von Nano (Gast)


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Mark W. schrieb:
> Also wenn man schon kein Oszilloskop anschaffen will, wird das wohl nix.

Die Anschaffung ist geplant, besser wäre es aber, wenn es auch ohne 
geht.
Da ich das zu bauende Messgerät auch unabhängig vom Oszilloskop nutzen 
können möchte.

> Ausserdem solltest Du Dir im Klaren sein, ob Du die
> Schallgeschwindigkeit messen moechtest - dann muesstest Du die Dicke des
> Pruefkoerpers kennen.

Ich weiß, die ungefähre Dicke habe ich ja oben angegeben.
Genau messen werde ich es noch mit dem Messschieber.


> Oder ob Du die Dicke messen moechtest - dann sollte die
> Schallgeschwindigkeit bekannt sein. Denn mit Ultraschall misst Du nur
> Zeiten. Alles andere ist Berechnung daraus.

Ist die Auflösung mit Ultraschall nicht besser als mit hörbarem Schall?

von Wolfgang (Gast)


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Nano schrieb:
> Wegen dem Sonar bei modernen U-Booten vs. dem von U-Booten aus dem 2.
> WK.

Die Sonar-Frequenz hängt von gewünschter Reichweite und 
Winkelauflösung/Antennengröße ab.

Wie sieht denn nun deine Messgeometrie aus?

von Nano (Gast)


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Christian R. schrieb:
> Dafür brauchst du dann richtige Ultraschall Technik in MHz Bereich.
> Die Schallgeschwindigkeiten sind recht hoch, mit kHz sieht man da nix,
> weil dann die Wellenlänge viel größer als die Materialdicke wird.

Danke, das war auch meine Vermutung.


> An den Grenzflächen oder an Ungänzen wird der Schall reflektiert und du
> siehst im besten Fall ein Echo vor der Rückwand. In der Regel kannst du
> dann dahinter nix mehr sehen.

Hm, okay,aber ich könnte zumindest feststellen, ob das Material aus 
einem Stück ist oder ob dahinter noch ein anderes Material ist.
Das würde mir schon reichen.


> Ich entwickle seit 15 Jahren solche Ultraschall Geräte, das ist in dem
> Bereich nicht machbar mit Bastel Lösungen.
> Achja, einen passenden Prüfkopf brauchst du natürlich auch.

Woran liegt es genau?
Am Know How das dahinter steckt oder an der fehlenden Verfügbarkeit für 
entsprechende Sensoren?

Ich frage deswegen, weil ich vor ein paar Monaten bspw. im EEVBlog ein 
Video über ein do it yourself EMC Prüfkopf gesehen habe.
Ein gewerblich professionel entwickelter Prüfkopf kostet da > 250 € 
aufwärts, die im Video gezeigte 10 € Bastellösung ist aber genauso gut.
https://www.youtube.com/watch?v=nImoQcoqkuQ

Oft sind die Dinger ja nur deswegen so teuer, weil die Stückzahlen so 
gering sind, aber dahinter steckt oftmals nur einfache Technik.
Meine Annahme wäre bezüglich dem Ultraschall 
Schallgeschwindigkeitstester daher, wenn ich an einen geeigneten 
Ultraschallsensor herankomme, dann dürfte der Prüfkopf keine besondere 
Raketentechnik sein.
Was anders wäre es natürlich, wenn der Prüfkopf speziell, wie bswp. ein 
neuer IC in der Chipfabrik gefertigt werden müsste und so der Sensor 
daher nicht kaufbar wäre.

von Nano (Gast)


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A. S. schrieb:
> Möchtest Du durch diese Platten (Folien) messen? Also eine Strecke im
> mm-bereich?

Die Alu- und Eisenplatten sollen erst einmal nur mein anfängliches 
Testobjekt sein, um überhaupt zu testen, ob das Gerät, das mir 
vorschwebt, so überhaupt funktioniert wie ich mir das vorstelle.

Wenn es dann wie gedacht funktioniert, dann möchte ich mir einen kleinen 
Miniaturgoldbarren kaufen und den messen, damit ich feststellen kann ob 
das reines Gold ist oder der Barren einen Wolframkern enthält.

Mein Problem ist, dass mir die Zeit davon rennt. Der Goldpreis steigt 
und so günstig wie jetzt, wird man das bald nicht mehr bekommen.
Insofern ist Eile geboten.

Natürlich gibt es auch fertige Messgeräte, aber die sind für 
Normalbürger viel zu teuer, die lohnen sich höchstens für Millionäre, 
die gleich für mehrere Tausend Euro Gold einkaufen.
Tja und beim Goldhändler vor Ort mit seinem Testgerät messen lassen ist 
wenig sinnvoll, da man ja nicht weiß, ob der sein Testgerät manipuliert 
hat.
Also bliebe nur das Messen bei einem weiteren Goldhändler, aber dann 
hätte man das Gold ja schon gekauft.
Deswegen dachte ich jetzt an eine Bastellösung, die ich mit zum 
Goldhändler nehmen kann um dann vor Ort zu messen.
Aus dem Grund wäre mir auch eine Lösung ohne Oszilloskop lieber, denn 
ohne Oszi ist man mobiler.
Ein Notebook würde ich noch mitnehmen.

Hier sieht man ein paar Fotos, wie solche gefälschen Goldbarren innen 
aussehen. Das dürften überwiegend 1 Unze Goldbarren sein.

http://www.aurotest.de/counterfeit_gold.htm

von Johannes S. (Gast)


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Nano schrieb:
> Für das Buch fehlt mir allerdings das Geld.

Nano schrieb:
> dann möchte ich mir einen kleinen Miniaturgoldbarren kaufen

Das passt irgendwie nicht...

von Nano (Gast)


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max123 schrieb:
> Die 1,7mm Materaldicke erfordern eine Vorlaufstrecke. Z.b.
> Plexiglaszylinder mit 1cm Höhe. Das grösste Problem ist der Schallkopf.
> Dieser muss wie eine Linse gekfümt sein.
> Ein flacher Piezo geht keinesfalls.

Das wusste ich nicht. Mir war auch noch nicht bekannt, dass man 
Schallwellen bündeln kann, aber gut zu wissen.
Aus welchem Material muss die Linse sein?
Könnte man die kaufen oder, wie bei den Hobbyamateurteleskopbauern 
selber schleifen?

Einen Plexiglaszylinder wird man sicher irgendwo kaufen können.

Aber wenn das Gerät eine Vorlaufstrecke hat, dann hätte man ja schon am 
Plexiglas eine Grenzschicht und oben heißt es jetzt, dass hinter der 
Grenzschicht kaum noch etwas zurückkommt.

von Nano (Gast)


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Christian R. schrieb:
> Nano schrieb:
>> Dann würde mich noch interessieren, welcher Ultraschallsensor dafür
>> geeignet wäre.
>
> Der z.B. hier:
> 
https://www.united-ndt.com/zfp-ndt-shop/de/prufkopfe-fur-wandickenmessung/236-use1x21-e.html
> Bei 10MHz kann man 1.7mm wahrscheinlich ganz gut prüfen. 15MHz wäre noch
> besser...

Oh je, der ist für mich viel zu teuer.
Ich hoffte, dass es da günstige Lösungen gibt.

von Nano (Gast)


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Wolfgang schrieb:

> Wie sieht denn nun deine Messgeometrie aus?


Der Messaufbau war Teil der Threadfrage.
Das Video des WDR Computerclub zeigt eine Möglichkeit, bei der ich mir 
vorstelle, dass die funktionieren könnte.

Wenn jetzt aber an der Grenzschicht das Schallsignal reflektiert wird, 
dann kommt auf der anderen Seite natürlich nichts mehr an.
Dann müsste wohl der Sensor für die Mikrofoneigenschaft auf die gleiche 
Seite, wie der Sender, oder der Sender macht beides sofern möglich.

von Nano (Gast)


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Johannes S. schrieb:
> Nano schrieb:
>> Für das Buch fehlt mir allerdings das Geld.
>
> Nano schrieb:
>> dann möchte ich mir einen kleinen Miniaturgoldbarren kaufen
>
> Das passt irgendwie nicht...

Das Problem ist, dass sich das alles zusammenläppert und ich sehr knapp 
kalkuliere.

Ich brauche noch:
Ein Oszilloskop
Ein zweites aber gutes Digitalmultimeter
Ein Labornetzteil
noch ein paar andere Bücher
und am Ende will ich mir noch einen kleinen Goldbarren leisten können.
Und zum Leben oder für Notfälle, z.b. Schaden beim Auto, braucht man ja 
auch noch etwas Geld über.

von Wolfgang (Gast)


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Nano schrieb:
> Wenn jetzt aber an der Grenzschicht das Schallsignal reflektiert wird,
> dann kommt auf der anderen Seite natürlich nichts mehr an.

Es wird nicht "das Schallsignal" reflektiert, sondern ein Bruchteil 
davon. Wie groß dieser Teil ist, hängt direkt vom Impedanzunterschied 
zwischen den Materialien vor und nach der Grenzschicht ab.

Natürlich kommt da noch was an, solange der Reflektionsfaktor nicht 100% 
ist.

von marais (Gast)


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Du hast schon viele gute Informationen bekommen.

- Einen Fokusprüfkopf brauchst Du für Deine Anwendung nicht
- Eine Vorlaufstrecke dagegen schon (aufgrund der geringen Wanddicke). 
Da Dein Testobjekt rostfrei ist, würde ich das ganze unter Wasser 
machen. Das löst auch das Problem der Einkopplung.
- Die Einkopplung ist bei Longitudinalwellen nicht so kritisch wie es 
hier dargestellt wurde. Bei Transversalwellen muss man ziemlich viskoses 
(und daher schwer wieder zu entfernendes) Zeug nehmen, ist aber hier 
nicht das Problem.
- Bei der Laufzeitmessung unter Wasser musst Du die Zeit zwischen der 
Reflexion an der Grenzfläche beim Eintritt in das Material und der 
Reflexion an der Rückwand messen. Die Frequenz muss so bemessen sein, 
dass die Wellenlänge eine klare Trennung dieser beiden Echos auf Deinem 
Scope erlaubt. Die Wellenlänge lambda = c/f (Geschwindigkeit L-Welle 
c=3200m/s in Gold). Unter 10MHz (lambda = 0.32mm) wird das nichts. Die 
Dämpfungswerte von Gold kenne ich nicht, aber ich denke, bei so geringer 
Dicke ist das kein Problem.
- Bei korrekter Frequenzwahl sollten alle Echos trennbar sein, dann 
kannst Du die Genauigkeit erhöhen, indem Du z.B. die Zeit zwischen 
Eintrittsecho und 4. Reflexion misst.
- Ultraschallprüfköpfe werden mit einem Puls angesteuert, den Du 
generieren musst. Üblich sind Spannungen von 100V bis zu 400V (bei 
grossen Wanddicken und viel Dämpfung). Für Deine Anwendung muss man 
nicht so hoch gehen, aber mit TTL kann man so einen Prüfkopf jedenfalls 
nicht ansteuern.

von Leierkastenonkel (Gast)


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- Ultraschallprüfköpfe werden mit einem Puls angesteuert, den Du
generieren musst. Üblich sind Spannungen von 100V bis zu 400V (bei
grossen Wanddicken und viel Dämpfung).

Im Bau (ja auch da wird ge-ultraschallt) nimmt man zur Schallerregung 
einen Hammer (Hammerschlagprüfung):
http://www.gsp-mannheim.de/pdfs/downloads/2005_Ultraschallpr%C3%BCfung%20und%20Hammerschlagpr%C3%BCfung_Pfahlsymposium.pdf

Für nen einzelnen Versuch wäre das vielleicht auch eine Variante. Aber 
zum Empfang kommst du um einen Piezo wohl nicht umhin.

von Wolfgang (Gast)


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Leierkastenonkel schrieb:
> Im Bau (ja auch da wird ge-ultraschallt) nimmt man zur Schallerregung
> einen Hammer (Hammerschlagprüfung):
> 
http://www.gsp-mannheim.de/pdfs/downloads/2005_Ultraschallpr%C3%BCfung%20und%20Hammerschlagpr%C3%BCfung_Pfahlsymposium.pdf
>
> Für nen einzelnen Versuch wäre das vielleicht auch eine Variante.

Und wie willst du damit bei weichem Material wie Gold eine Anregung mit 
ausreichend hochfrequentem Spektralanteil hinkriegen?

von Christian R. (supachris)


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Also für 10€ ist da definitiv nix gemacht, auch wenn das Oszilloskop 
vorhanden sein sollte. Ganz ohne Oszi oder schnellen ADC wird das eh 
nix, wie willst du denn sonst die Laufzeit so genau messen? Bei 15 MHz 
Signal-Frequenz müsstest du mindestens mit 100 MS/s abtasten, damit du 
die Laufzeit noch sinnvoll bestimmen kannst. Dazu kommt, dass die Echo 
Signale viel viel kleiner sind als der Sendepuls. Mit einem 
empfindlichen Oszilloskop wird es gehen, aber den Sender brauchst du 
trotzdem.
Die Chips und Bauteile gibts alle, das ist keine Raketenwissenschaft, 
aber kosten halt Geld. Software, Firmware, FPGA usw. kosten natürlich 
auch. Das billigste mit bekannte US Gerät für sowas wäre der US-Key von 
unserem Marktbegleiter: http://www.lecoeur-electronique.net/us-key.html 
aber der kostet netto auch etwa 1000€. Und die Prüfköpfe beim Herrn 
Többen sind schon recht günstig, billiger geht nur in China, von Doppler 
oder SCLead. kannst ja mal Olympus oder Karl Deutsch anfragen, was die 
richtigen Köpfe da kosten ^^
Such dir einen Dienstleister der das macht, oder wenn du es unbedingt 
selber mal machen willst, kannst du glaub ich bei United NDT auch mal 
ein Gerät ausleihen.

von Leierkastenonkel (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Und wie willst du damit bei weichem Material wie Gold eine Anregung mit
> ausreichend hochfrequentem Spektralanteil hinkriegen?

'Dirac-Stoß' mit Hartgummistößel oder Stößel mit dünn gummierter 
Auflage.
so "butterweich" ist Gold nun auch nicht. Abgesehen davon, das der TO 
von Alu und Eisen spricht. Aus der Härteorüfung könnte man sich auch 
einen "Hammer" abschauen. Die haben da was was mit definierte Kraft auf 
die Oberfläche knallt. So ne Art mechanisches Bolzenschussgerät.

von Mark W. (kram) Benutzerseite


Angehängte Dateien:

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Nano schrieb:
> Mark W. schrieb:
>> Also wenn man schon kein Oszilloskop anschaffen will, wird das wohl nix.
>
> Die Anschaffung ist geplant, besser wäre es aber, wenn es auch ohne
> geht.
> Da ich das zu bauende Messgerät auch unabhängig vom Oszilloskop nutzen
> können möchte.

Hier hat jemand mal so etwas Aehnliches gebaut. Da kann man mal den 
Aufwand abschaetzen.
https://www.tindie.com/products/kelu124/un0rick-open-ice40-ultrasound-imaging-dev-board/

>> Oder ob Du die Dicke messen moechtest - dann sollte die
>> Schallgeschwindigkeit bekannt sein. Denn mit Ultraschall misst Du nur
>> Zeiten. Alles andere ist Berechnung daraus.
>
> Ist die Auflösung mit Ultraschall nicht besser als mit hörbarem Schall?

Ja, je hoeher die Frequenz, umso duenner kann man messen. Vorausgesetzt 
man hat ein gutes System. Aber die Daempfung nimmt auch mit der Frequenz 
zu.
Ich wuerde das in einem Wasserbad machen.
Als Schallwandler kannst ja mal einen Blick auf den NDT1-220K von TE 
werfen. Das ist ein PVDF, hat den Vorteil, dass Du relativ wenig 
Nachschwingen hast, also sehr gute Daempfung. Der ist auch nicht so 
teuer wie normale Transducer. Piezo Transducer sind teuer, weil da 
ziemlich viel Knoff-Hoff in der Daempfung steckt.
Das angehaengte Echo ist von 3mm Edelstahl und mit 5MHz PVDF.
Pink: Pulserausgang
Blau: nach Verstaerker.
Also ich wurde sagen fuer 200 Euro bekommt man schon einen Messaufbau 
hin.

von A. S. (Gast)


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Glaubst du ehrlich, dass ein Händler dir vor dem Kauf den Barren 
überlässt, um den in Deine Apparatur einzugspannen?

Vor allem bei Minigoldbarren? Der spread zwischen Materialwert und 
Verkaufspreis ist nur durch perfekte Unversehrtheit zu erzielen.

Kauf doch Münzen, da ist wimre 25€+Porto auf dem Materialpreis, + 
strafbewehrte staatliche Hoheit.

von Nano (Gast)


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Mark W. schrieb:
> Ich wuerde das in einem Wasserbad machen.
> Als Schallwandler kannst ja mal einen Blick auf den NDT1-220K von TE
> werfen. Das ist ein PVDF, hat den Vorteil, dass Du relativ wenig
> Nachschwingen hast, also sehr gute Daempfung. Der ist auch nicht so
> teuer wie normale Transducer. Piezo Transducer sind teuer, weil da
> ziemlich viel Knoff-Hoff in der Daempfung steckt.
> Das angehaengte Echo ist von 3mm Edelstahl und mit 5MHz PVDF.
> Pink: Pulserausgang
> Blau: nach Verstaerker.
> Also ich wurde sagen fuer 200 Euro bekommt man schon einen Messaufbau
> hin.

Danke für die Tipps, der NDT1-220K ist sogar halbwegs bezahlbar.

von Nano (Gast)


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A. S. schrieb:
> Glaubst du ehrlich, dass ein Händler dir vor dem Kauf den Barren
> überlässt, um den in Deine Apparatur einzugspannen?

Ich glaube, dass ich vor Ort beim Händler die Messung mit meinem Gerät 
durchführen darf. Der Test schadet dem Goldbarren ja nicht.
Ansonsten würde ich ansonsten den Goldbarren ohne die Gewissheit, dass 
das echtes Gold ist, ja nicht kaufen.

Ich gehe daher davon aus, dass ein aufrichtiger Händler nichts gegen den 
Test haben wird, weil er ja nur echte Goldbarren verkauft und bei den 
anderen, die das dann verweigern steht dann im Raum, ob die echte 
Goldbarren verkaufen.


Wer sich also nichts zu Schulden kommen lassen hat, der wird gegen den 
Test nichts haben. Er kann den Goldbarren ja selber auf die 
Messapparatur legen, so ist er immer im Besitz von diesem.
Noch hat niemand einen Transporter zum Beamen  erfunden. :)

Problematisch wäre halt nur, wenn man den Barren zum Messen in Öl, 
Silikongel oder vergleichbares legen müsste und man das schwer sauber 
bekommt.
Bei Wasser könnte man destilliertes Wasser nehmen. Gold rostet ja nicht 
und das sollte dem Goldbarren dann auch nichts anhaben.


> Vor allem bei Minigoldbarren? Der spread zwischen Materialwert und
> Verkaufspreis ist nur durch perfekte Unversehrtheit zu erzielen.

Goldbarren und Anlagemünzen (Bullionmünzen) sind keine Gedenkmünzen. 
Goldbarren und Anlagemünzen erhalten ihren Wert dadurch, dass das Gold 
ist und die Masse stimmt. Auf Kratzer kommt es da im Prinzip gar nicht 
an, denn Gold bleibt Gold.
Wenn dir der Goldhändler beim Ankauf da was anderes erzählt, dann will 
er den Preis drücken.

Bei Gedenkmünzen ist das anders, deren Materialwert kommt vom Aufdruck 
und nicht vom Materialwert, der Aufdruck sollte daher bei denen 
möglichst unversehrt bleiben.


> Kauf doch Münzen, da ist wimre 25€+Porto auf dem Materialpreis, +
> strafbewehrte staatliche Hoheit.

Meinst du Kursmünzen wie den Euro? Da könnte ich das Geld auch gleich 
auf dem Konto lassen.

von Nano (Gast)


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Nano schrieb:
> Auf Kratzer kommt es da im Prinzip gar nicht
> an, denn Gold bleibt Gold.

Ergänzung:
Natürlich unter der Bedingung, dass möglichst kein Material abgetragen 
wurde, sondern bspw. das Gold nur zur Seite gedrückt wurde.

Am Ende kommt es auf die Masse des Goldes an, das bestimmt den Wert.
Dass man das Gold in standardisierte Barengrößen, Münzen und Co 
einschmilzt dient letzten Endes ja nur der einfacheren Handhabung und 
Definierung auf ein bestimmtes Volumen, Außenmaße und Gewicht, dass der 
Barren dann am Ende haben sollte.

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