DE1573572C - Ultrasound head for an ultrasound device for locating defects in a test object that is moved relative to the ultrasound head - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Ultraschallkopf für ein Ultraschallgerät zur Ortung von Fehlern in einem relativ zu dem Ultraschallkopf bewegten Prüfling mit wenigstens zwei jeweils ein Schallstrahlenbündel gleicher oder benachbarter Resonanzfrequenz abgebenden, auf einem gemeinsamen Schwingungsdämpfungsblock angeordneten Wandlerplatten, die in Bewegungsrichtung gegeneinander versetzt und derart gegeneinander geneigt sind, daß mindestens ein Schallstrahlenbündel an einer vorgegebenen Testfläche reflektiert wird, so daß das reflektierte Schallstrahlenbündel zur Ankopplungskontrolle ausgenützt wird, während mindestens ein anderes Schallstrahlenbündel nur zur Fehlerortung im Prüfling ausgesandt wird.The invention relates to an ultrasound head for an ultrasound device for locating defects in a device Test specimen moved relative to the ultrasound head with at least two each one bundle of sound beams of the same type or adjacent resonance frequency emitting, on a common vibration damping block arranged converter plates, which are offset from one another in the direction of movement and such are inclined to each other that at least one sound beam at a given test surface is reflected, so that the reflected sound beam is used for coupling control is sent out, while at least one other bundle of sound beams is only used to locate faults in the test object will.

Ein Gerät mit einem derartigen Ultraschallkopf ist bekannt (USA.-Patentschrift 3400 987). Es handelt sich dabei um ein Gerät zur Ultraschallprüfung von Stumpf sch weißungen. Der bekannte Ultraschallkopf weist jeweils paarweise einander zugeordnete, in Bewegungsrichtung des Prüflings gegeneinander versetzte Sendewandler und Empfangswandler auf, von denen jeweils einer-zur Prüfung der Kopplungsgüte und der andere zur Fehlerortung benutzt wird. Als "Testfläche zur Ankopplungskontrolle dient, dort eine den Wandlerplatten gegenüberliegende Fläche des Ultraschallkopfs, die mit dem Prüfling in Kontakt kommt.. Bei guter Kopplung zwischen Ultraschallkopf und Prüfling wird an der Testfläche wenig, bei schlechter Ankopplung viel von der von dem Kontrollsendewandler ausgesandten Ultraschallenergie in den Ultraschallkopf zu dem betreffenden Empfangswandler zurückreflektiert. Die von den einander zugeordneten Sendewandlern emittierten Strahlenbündel konvergieren und schneiden sich auf der genannten Test- und Kontaktfläche des Prüfkopfs. Zur Erfassung einer einzigen Richtung sind bei dem bekannten Ultraschallkopf vier einander zugeordnete Wandler erforderlich. .A device with such an ultrasonic head is known (US Pat. No. 3,400,987). It deals is a device for ultrasonic testing of butt welds. The well-known ultrasound head points in pairs assigned to one another in the direction of movement of the test object offset from one another transmitting transducers and receiving transducers, one of which each - for testing the coupling quality and the other is used for fault location. As a "test area for coupling control, there is a The surface of the ultrasound head opposite the transducer plates, which is in contact with the test object comes .. If the coupling between the ultrasound head and the test object is good, there will be little at the test surface poor coupling much of the ultrasonic energy emitted by the control transmitter transducer in the ultrasound head reflects back to the receiving transducer in question. The assigned by the Transmitting transducers emitted beams converge and intersect on the said Test and contact surface of the probe. To detect a single direction are known in the Ultrasound head requires four transducers assigned to one another. .

Ferner ist es bekannt (USA.-Patentschrift 1 628 335), zur Materialprüfung von Eisenbahnschienen od. dgl. einen Ultraschallkopf zu verwenden, der die Schiene von der Lauffläche her mit einer größeren Anzahl von teilweise zueinander divergierenden Ultraschallbündeln beaufschlagt. Mit diesem relativ kompliziert aufgebauten Ultraschallkopf lassen sich zwar innerhalb des Schienenkörpers verlaufende Haarrisse relativ gut erfassen. Die wichtigsten zu erkennenden Strukturfehler in Eisenbahnschienen, nämlich die Fehler im Bereich der Lauffläche, können damit jedoch nicht mit Sicherheit erkannt werden. Da darüber hinaus mit diesem bekannten Ultraschallkopf keine Kopplungskontrolle durchgeführt werden kann, besteht zudem die Gefahr von Fehlmessungen. It is also known (US Pat. No. 1,628,335) for material testing of railroad tracks or the like. To use an ultrasound head, which the rail from the running surface with a larger Number of partially diverging ultrasonic bundles acted upon. With this relative Complicated ultrasound heads can indeed run within the rail body Record hairline cracks relatively well. The most important structural defects to be recognized in railway tracks, namely the defects in the area of the running surface, however, cannot be detected with certainty. Since, in addition, no coupling control is carried out with this known ultrasound head there is also the risk of incorrect measurements.

In einer anderen bekannten Vorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung von Eisenbahnschienen (USA.-Patentschrift 3 028 751) ist ein auf einem Führungsschlitten angeordneter Ultraschallprüfkopf vorgesehen, der zusätzlich senkrecht zur Bewegungsrichtung des Schlittens auf dem Werkstück verschoben werden kann. Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist jedoch, daß bei der Messung nicht das ganze Volumen des Schienenkopfteiles erfaßt wird. Ferner besteht dort nicht die Möglichkeit einer Überprüfung der Kopplungsgüte, weshalb Fehlmessungen nicht mit Sicherheit vermieden werden können.In another known device for the non-destructive testing of railroad tracks (US Pat. No. 3,028,751) is an ultrasonic test head arranged on a guide carriage provided, which is also shifted perpendicular to the direction of movement of the slide on the workpiece can be. The disadvantage of this device, however, is that not the entire volume is measured during the measurement of the rail head part is detected. Furthermore, there is no possibility of a review there the coupling quality, which is why incorrect measurements cannot be avoided with certainty.

Außerdem ist es bei einem Ultraschallkopf für ein Ultraschallgerät an sich bekannt (deutsches Patent 1038 309), ein und dieselben elektroakustischen Wandlerplatten sowohl als Sender als auch als Empfänger von Ultraschallstrahlen zu verwenden.In addition, it is known per se for an ultrasound head for an ultrasound device (German patent 1038 309), one and the same electroacoustic transducer plates both as transmitter and receiver to use ultrasonic beams.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen besonders einfach aufgebauten Ultraschall-Prüfkopf der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit dem bei der Messung das ganze Volumen eines vorzugsweise einen polygonalen Umriß aufweisenden Prüflings erfaßt und die Kopplungsgüte laufend kontrolliert werden kann.The invention is based on the object of a particularly simply constructed ultrasonic test head To create the type described above, with the measurement of the entire volume of a preferably a test object having a polygonal outline is detected and the coupling quality is continuously monitored can be.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß als Testfläche für die Ankopplungskontrolle eine der Kontaktfläche zwischen Ultraschallkopf und Prüfling gegenüberliegende Fläche des Prüflings dient, daß die Achsen der Schallstrahlenbündel senkrecht zur Bewegungsrichtung des Prüflings verlaufen, so daß die Wandlerplatten in an sich bekannter Weise sowohl als Sender als auch als Empfänger dienen, und daß die Wandlerplatten in Bewegungsrichtung nebeneinander angeordnet und weiter so gegeneinander geneigt sind, daß die Schallstrahlenbündel in ihrer Projektion auf eine· Ebene senkrecht zur Bewegungsrichtung in an sich bekannter Weise divergieren und wenigstens eines der anderen Strahlenbündel auf die gegenüberliegende Fläche des Prüflings mit polygonalem Umriß trifft, dort jedoch so reflektiert wird, daß dieses Reflexionsstrahlenbündel nicht direkt auf dief Wandlerplatte auf trifft.This object is achieved according to the invention solved that as a test surface for the coupling control one of the contact surface between the ultrasound head and test object opposite surface of the test object serves that the axes of the sound beams run perpendicular to the direction of movement of the test object, so that the transducer plates in per se known to serve both as a transmitter and as a receiver, and that the transducer plates in the direction of movement arranged next to one another and further inclined to one another in such a way that the sound beam bundles are perpendicular in their projection onto a plane diverge to the direction of movement in a manner known per se and at least one of the other bundles of rays hits the opposite surface of the test specimen with a polygonal outline, but is reflected there in such a way that this reflection beam does not hit the converter plate directly.

Vorzugsweise bilden zwei nebeneinander angeordnete Wandlerplatten einen Winkel von weniger als ao 10° miteinander.Preferably, two converter plates arranged next to one another form an angle of less than ao 10 ° with each other.

Um eine sichere Kontrolle der Kopplungsgüte und damit eine Ausschaltung der Gefahr von Fehlmessungen zu gewährleisten, sind vorzugsweise eine der Wandlerplatten und die der Kontaktfläche gegenüberliegende Begrenzungsfläche des Prüflings bei einer Messung so relativ zueinander angeordnet, daß das von der Wandlerplatte emittierte Strahlenbündel nach Brechung einer Kontaktfläche mit der gegenüberliegenden Fläche einen Winkel zwischen 80 und 100° bildet.To ensure reliable control of the coupling quality and thus to eliminate the risk of incorrect measurements To ensure that one of the converter plates and the one opposite the contact surface are preferably used Boundary surface of the test piece so arranged relative to one another during a measurement that the beam emitted by the transducer plate after breaking a contact surface with the opposite Surface forms an angle between 80 and 100 °.

Die Erfindung ermöglicht somit eine erhebliche Verbesserung bei der Ultraschallprüfung von Erzeugnissen mit beliebigem polygonalem Profil,, mit ebenen oder gekrümmten Begrenzungsflächen. Der mit dem erfindungsgemäßen Prüfkopf erfaßbare Prüfbereich wird dadurch sehr groß, daß die von den Wandlerplatten emittierten Strahlenbündel einen so kleinen Winkel miteinander bilden, daß sich benachbarte Bündel im Prüfgut teilweise überschneiden. Durch Vervielfachung der Anzahl der piezoelektrischen Wandler läßt sich auf diese Weise das Innere jedes beliebigen Erzeugnisses mit jedem denkbaren polygonalen Profil prüfen, selbst wenn die Flächen des Erzeugnisses nicht eben sind.The invention thus enables a considerable improvement in the ultrasonic testing of products with any polygonal profile, with flat or curved boundary surfaces. The one with the test head according to the invention detectable test area is very large that the transducer plates The emitted bundles of rays form such a small angle with one another that neighboring ones Partially overlap the bundle in the test material. By multiplying the number of piezoelectric Transducer can be in this way the interior of any product with any conceivable polygonal Check the profile, even if the surfaces of the product are not flat.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Weise dargestellt Es zeigtIn the drawing, an embodiment of the invention is shown in a schematic manner indicates

Fig. 1 eine Meßanordnung zur zerstörungsfreien Prüfung einer Eisenbahnschiene mit einem Ultraschallkopf mit zwei verschieden geneigten Wandlerplatten, 1 shows a measuring arrangement for the non-destructive testing of a railroad track with an ultrasonic head with two differently inclined converter plates,

F i g. 2 einen Ultraschallkopf in schau bildlicher Darstellung.F i g. 2 shows an ultrasound head in a visual representation.

In der Zeichnung sind zwei piezoelektrische Wandlerplatten 1,2 dargestellt, welche in Parallelschaltung von dem gleichen Impulsgeber 3 beaufschlagt werden. Wenn an den Klemmen des über die Leitungen 4,5 an die Platten 1,2 angeschlossenen Gebers 3 ein Impuls erscheint, wandeln die Platten 1, 2 diesen elektrischen Impuls in mechanische Schwingungen um. Damit diese mechanischen Schwingungen ohne große Absorptionsverluste in das Prüfgut übertragen werden können, wird eine akustische Brücke hergestellt, indem der zwischen den Platten und dem Prüfling befindliche Raum mit einer sogenannten Kupplungsmasse 6 ausgefüllt wird. Die Platte 1 strahlt ein Ultraschallbündel aus, dessen Grenzen bei· 7, 8 gestrichelt gezeigt sind; beim Eintreten des Strahlenbündels in den Prüfling 9 erfolgt eine Brechung und der vom Strahlenbündel bestrichene Bereich wird von den gestrichelten Linien 10, 11 begrenzt. Gleichzeitig erzeugt die Platte 2 ein Ultraschallbündel, das von den punktierten Linien 12, 13 begrenzt wird; beim Eintreten des Strahlenbündels in den Prüfling 9 erfolgt eine Brechung und die von dem Strahlenbündel bestrichene Zone wird von den punktierten Linien 14, 15 begrenzt. Durch Vervielfachung der Anzahl der piezoelektrischen Wandler 1,2 läßt sich auf diese Weise das Innere jedes beliebigen Erzeugnisses mit jedem denkbaren polygonalen Profil prüfen, selbst wenn die Flächen des Erzeugnisses nicht eben sind. Der in Fig. 1 dargestellte Prüfling9 hat den Querschnitt einer Eisenbahnschiene. ■■■·■'.. In the drawing, two piezoelectric transducer plates 1, 2 are shown, which are connected in parallel are acted upon by the same pulse generator 3. If at the terminals of the over the lines 4.5 encoder 3 connected to the plates 1.2 appears, the plates 1, 2 convert it electrical impulse into mechanical vibrations. So that these mechanical vibrations without large absorption losses can be transferred into the test material, an acoustic bridge is created, in that the space between the plates and the test object is covered with a so-called coupling compound 6 is filled out. The plate 1 emits an ultrasound beam, the boundaries of which at 7, 8 are dashed are shown; when the beam enters the specimen 9, a refraction occurs and the The area swept by the beam is delimited by the dashed lines 10, 11. Simultaneously the plate 2 generates an ultrasound beam delimited by the dotted lines 12, 13; at the When the beam enters the specimen 9, refraction occurs, and that of the beam The swept area is delimited by the dotted lines 14, 15. By multiplying the number the piezoelectric transducer 1,2 can in this way the interior of any product with Check every conceivable polygonal profile, even if the surfaces of the product are not flat. The test item 9 shown in FIG. 1 has the cross section of a railroad track. ■■■ · ■ '..

Das von den Wandlerplatten 1,2 erzeugte resultierende Bündel wird innerhalb des Prüflings daher von der gestrichelten Linie 10 und der punktierten Linie 15 begrenzt und bestreicht somit fast den ganzen Prüfling 9, auf jeden Fall aber den zu prüfenden Bereich. Da ferner das von 10, 11 begrenzte Bündel fast senkrecht zu der der Eintrittsfläche 17 des Strahlenbündels gegenüberliegende Fläche 16 verläuft, wird ein Teil der Ultraschallenergie dieses Bündels direkt von der Fläche 16 reflektiert und kann als Bezugswert für die Überwachung der von den Platten 1, 2 in den Prüfling 9 eingestrahlten Ultraschallenergie und somit des einwandfreien akustischen Kontaktes zwischen dem Ultraschallkopf und dem Prüfling verwendet werden.The resulting generated by the transducer plates 1, 2 The bundle is therefore indicated by the dashed line 10 and the dotted line within the test specimen 15 limits and thus covers almost the entire test item 9, but in any case the area to be tested. Furthermore, since the beam delimited by 10, 11 is almost perpendicular to that of the entrance surface 17 of the beam opposite surface 16 runs, some of the ultrasonic energy of this beam is direct reflected from the surface 16 and can be used as a reference value for the monitoring of the plates 1, 2 in the test piece 9 irradiated ultrasonic energy and thus the perfect acoustic contact between the ultrasound head and the device under test.

Die Platten 1, 2 sind fest mit einem als Schwingungsdämpfer ausgebildeten Block 18 verbunden, welcher die Dauer der mechanischen Schwingungen der Platten begrenzt und den Winkel zwischen den beiden Platten konstant hält. Bekannte Führungsorgane der Vorrichtung, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, halten die Entfernung zwischen dem-Ultraschallkopf und der Kontaktfläche 17 sowie den Winkel zwischen der Platte 1 und der Fläche 16 konstant. .The plates 1, 2 are firmly connected to a block 18 designed as a vibration damper, which limits the duration of the mechanical vibrations of the plates and the angle between the keeps both plates constant. Well-known governing bodies of the device, which are not shown in the drawing, maintain the distance between the ultrasound head and the contact surface 17 and the angle between the plate 1 and the surface 16 are constant. .

Die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten Ultraschallwellen sind vorzugsweise Longitudinalwellen, d. h. Wellen, bei welchen die Schwingung bzw. Bewegung in der Ausbreitungsrichtung der Wellen erfolgt. Wenn das Longitudinalwellenbündel auf eine Materialfehlstelle trifft, wird das Strahlenbündel reflektiert und mit Hilfe des Ultraschallkopfes auf eine für eine bestimmte Zeit geeichte elektronische Vorrichtung z. B. auf ein- Oszilloskop übertragen. Derartige Vorrichtungen sind . begannt. Die Transversalwellen, welche bei bestimmten Einfallbedingungen ebenfalls auftreten können, lassen sich leicht ausschalten; da ihre Ausbreitungsgeschwindigkeit im Prüfgut etwa zweimal kleiner ist als diejenige der Longitudinalwellen, können sie nicht rechtzeitig zu dem geeichten Oszilloskop übertragen werden. Das gleiche gilt für Schwingungen mit Longitudinalwellen, die nacheinander von mehreren Materialfehlstellen oder Flächen des Prüflings reflektiert werden. The ultrasonic waves used in the device according to the invention are preferably longitudinal waves, d. H. Waves, in which the oscillation or movement in the direction of propagation of the Waves takes place. If the longitudinal wave bundle hits a material defect, the beam is reflected and with the help of the ultrasound head on an electronic device calibrated for a certain time e.g. B. transferred to an oscilloscope. Such devices are. began. The transverse waves, which can also occur under certain incident conditions, can be turn off easily; because their speed of propagation in the test material is about twice less than that of the longitudinal waves, they cannot be transmitted to the calibrated oscilloscope in time. The same applies to vibrations with longitudinal waves, which occur one after the other from several material defects or surfaces of the test object are reflected.

Schließlich empfängt das geeichte Oszilloskop nur die Echos der direkten Reflexionen der Schallwellen an Inhomogenitäten oder Fehlstellen im Inneren des Prüflings oder an den Wandungen des Prüflings. Die Reflexionen durch die der Kontaktfläche 17 des Ultraschallbündels gegenüberliegende Fläche 16 dienen hierbei lediglich als Vergleichswerte. Das geeichteFinally, the calibrated oscilloscope only receives the echoes of the direct reflections of the sound waves on inhomogeneities or defects in the interior of the test item or on the walls of the test item. the Reflections by the surface 16 opposite the contact surface 17 of the ultrasound beam are used here only as comparison values. The calibrated

Oszilloskop ist mit einem Registrierinstrument verbunden, welches seinerseits die Vergleichsreflexionen ausschaltet und lediglich dievon den Materialfehlstellen im Inneren des Prüflings herrührenden Reflexionen festhält.Oscilloscope is connected to a recording instrument, which in turn compares the reflections turns off and only the reflections from the material defects inside the test specimen holds on.

Die Erfindung verbessert die Prüfung von kontinuierlich vorbeilaufenden langen Werkstücken, insbesondere von Werkstücken mit beliebigen polygonalen Profilen, erheblich, selbst wenn dieses Profil unebene Flachen besitzt. Sie gestattet die ständige Kontrolle der Ultraschallenergie, mit welcher das Prüfgut beschallt wird; sie ermöglicht ebenfalls eine Vergrößerung des Anwendungsbereiches für Ultraschallköpfe, insbesondere durch Vergrößerung der Geschwindigkeit und Sicherheit bei der Ultraschallprüfung von Werkstücken der genannten Art.The invention improves the inspection of continuously moving long workpieces, in particular of workpieces with any polygonal profiles, even if this profile is uneven Owns flat. It allows constant control of the ultrasonic energy with which the test material is sonicated will; it also enables an increase in the area of application for ultrasound heads, in particular by increasing the speed and safety of the ultrasonic testing of Workpieces of the type mentioned.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Ultraschallkopf für ein Ultraschallgerät zur Ortung von Fehlern in einem relativ zu dem Ultraschallkopf bewegten Prüfling mit wenigstens zwei jeweils ein Schallstrahlenbündel gleicher oder benachbarter Resonanzfrequenz abgebenden, auf einem gemeinsamen Schwingungsdämpfungsblock angeordneten Wandlerplatten, die in ίο Bewegungsrichtung gegeneinander versetzt und derart gegeneinander geneigt sind, daß mindestens ein Schallstrahlenbündel an einer vorgegebenen Testfläche reflektiert wird, so daß das reflektierte Schallstrahlenbündel zur Ankopplungskontrolle ausgenützt wird, während mindestens ein anderes Schallstrahlenbündel nur zur Fehlerortung im Prüfling ausgesandt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Testfläche für die Ankopplungskontrolle eine der Kontaktfläche (17) zwischen Ultraschallkopf und Prüfling gegenüberliegende Fläche (16) des Prüflings (9) dient, daß die Achsen der Schallstrahlenbündel (7, 8, 10, 11; 12, 13, 14, 15) senkrecht zur Bewegungsrichtung des Prüflings (9) verlaufen, so daß die · Wandlerplatten (1, 2) in an sich bekannter Weise sowohl als Sender als auch als Empfänger dienen, und daß die Wandlerplatten in Bewegungsrichtung nebeneinander angeordnet und weiter so gegeneinander geneigt sind, daß die Schallstrahlenbündel in ihrer Projektion auf eine Ebene senkrecht zur Bewegungsrichtung in an sich bekannter Weise divergieren und wenigstens eines der anderen Schallstrahlenbündel (14, 15) auf die gegenüberliegende Fläche (16) des Prüflings mit polygonalem Umriß trifft, dort jedoch so reflektiert wird, daß dieses Reflexionsstrahlenbündel nicht direkt auf die Wandlerplatte (2) auftrifft. 1. Ultrasound head for an ultrasound device for locating defects in a relative to the ultrasound head Moving test specimen with at least two each emitting a bundle of sound beams of the same or adjacent resonance frequency, transducer plates arranged on a common vibration damping block, which are shown in ίο Direction of movement offset from one another and inclined to one another in such a way that at least a sound beam is reflected on a predetermined test surface, so that the reflected Sound beam is used for coupling control while at least another bundle of sound beams is only sent out to locate the fault in the test object, thereby characterized that as a test area for the Coupling control one of the contact surface (17) between the ultrasound head and the test object opposite The surface (16) of the test object (9) is used so that the axes of the sound beams (7, 8, 10, 11; 12, 13, 14, 15) are perpendicular to the direction of movement of the test specimen (9) so that the converter plates (1, 2) are known per se Way to serve as both a transmitter and a receiver, and that the transducer plates in the direction of movement arranged next to each other and are inclined further so that the sound beams in their projection onto a Diverge plane perpendicular to the direction of movement in a known manner and at least one of the other bundles of sound beams (14, 15) on the opposite surface (16) of the test object meets with a polygonal outline, but is reflected there in such a way that this reflection beam does not hit the converter plate (2) directly. 2. Ultraschallkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei nebeneinander angeordnete Wandlerplatten (1,2) einen Winkel von weniger als 10° miteinander bilden.2. Ultrasonic head according to claim 1, characterized in that two arranged side by side Converter plates (1,2) form an angle of less than 10 ° with one another. 3. Ultraschallkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Wandlerplatten (1) und die der Kontaktfläche (17) gegenüberliegende Fläche (16) des Prüflings (9) während einer Messung so relativ zueinander angeordnet sind, daß das von der Wandlerplatte (1) emittierte Strahlenbündel (10, 11) nach Brechung an der Kontaktfläche mit der gegenüberliegenden Fläche einen Winkel zwischen 80 und 100° bildet.3. Ultrasonic head according to claim 1 or 2, characterized in that one of the transducer plates (1) and the surface (16) of the test object (9) opposite the contact surface (17) during a measurement are so arranged relative to one another that the emitted from the transducer plate (1) Beams (10, 11) after refraction at the contact surface with the opposite surface forms an angle between 80 and 100 °.