声回波信号的分析中的最高时间分辨率。此外，加工件中的近表面缺陷能够借助于方法和装置可靠地检测，甚至在粗糙加工件几何结构以及可能安装在加工件表面上的其他组件的情况下，其中方法和装置能够如此有效地应用，以致避免过长检查时间。
[0036]在也由本发明所包含的备选方式中，基本上对于从进入加工件到与测试探头相反侧的内加工件表面上的第一入射之前的双倍传播时间的传播时间间隔I来数字化按照时间解析方式所记录的回波信号，由此生成综合原始数据集。这通过仅选择其原点位于先前定义ROI中的那些数据点，来减少到待分析数据点的子集。针对其结果，两种方式均引起待分析数据点/回波信号的相同子集的选择。针对其结果，它们因此被认为是等效的。
[0037]按照本发明的装置借助于超声波的用于具有逐段改变的直径的旋转对称加工件的近表面无损检查，其中加工件没有旋转对称内部切口。具体来说，它适合于检查轨道车辆的轮副的锻造实际轴。按照本发明的装置至少包括下列特征:
a)测试探头(40)，用于以所定义声透射角Θ将超声测试脉冲声穿透进加工件(I)，并且用于记录来自加工件(I)的超声回波信号，
b)控制单元(20)，配置成:
控制用于以所定义声透射角Θ将超声测试脉冲声穿透进加工件(I)的测试探头(40)， ?.借助于测试探头(40)来记录优选地以角Θ来自加工件(I)的超声回波信号，
ii1.选择与加工件(I)中的超声测试脉冲的声路W相关的传播时间间隔I，其中所选传播时间间隔I对应于加工件(I)的近表面区域R0I，以及
iv.通过分析所选传播时间间隔I中的所记录超声回波信号，来生成回波值G，以及
V.生成加工件(I)的表面的表示(50)，其中回波值G在表示(50)中按照空间解析方式示出。
[0038]具体来说，按照本发明的装置适合于执行按照本发明的方法。在该装置的有利发展中，按照本发明的方法的上述有利实施例在控制单元中实现。因此，这些不同实施例具体准许结合按照本发明的方法已经论述的那些优点的实现，在这里对其进行引用。
[0039]在另一个优选发展中，测试装置包括引导装置，其配置成相对于加工件的对称轴S来定向测试探头，其方式是加工件中的超声测试脉冲的声路W和对应轴S跨越公共平面、即声透射平面P。这意味着，由测试探头声穿透进加工件的超声测试脉冲的传播方向沿加工件的对称轴的方向具有一个分量。通过使用引导装置来确保声穿透进加工件中的超声测试脉冲的上述传播方向，特别简单的声场在加工件中产生。这简化后续信号处理和评估。
[0040]在按照本发明的测试装置的特别优选发展中，测试探头包括超声换能器，其分为多个单独可控换能器段。这类测试探头是现有技术已知的；它们称作“相控阵”测试探头，并且例如在给定单独换能器段的适当电子控制的情况下准许超声测试探头所生成的超声脉冲到加工件中的声透射角的电子控制。特别优先使用按照PCT/EP2010/056614系列的理论的超声测试探头。在一优选实施例中，控制单元还配置成按照上述方式来控制相控阵类型的测试探头，使得能够以电子方式设置进入加工件中的声透射角Θ。此外，控制单元配置成借助于测试探头以不同声透射角Θ将一系列超声测试脉冲声穿透进加工件中。
[0041]在按照本发明的测试装置的另一个优选发展中，后者还包括旋转装置。旋转装置配置成生成测试探头和加工件的相对移动，其方式是加工件在测试探头下绕其对称轴S旋转。优选地，旋转装置包括用于获取相对移动的旋转角β的部件、例如编码器。此外，它优选地连接到测试装置的控制单元，其方式是旋转移动的所获取旋转角β能够传送给控制单元。在这种装置的简化实施例中，测试探头和加工件的相对移动的角度不是由旋转装置实际应用，其由旋转装置来获取并且传送给控制单元。控制单元而是配置成按照如下方式来控制旋转装置:后者生成测试探头和加工件绕控制单元预先确定的旋转角β的相对移动。实际运行的旋转移动的角度的获取在这种情况下不必执行，即，例如能够省略编码器。
[0042]在按照本发明的测试装置的另一个优选发展中，测试装置的测试探头包括超声换能器。它们的特征在于，脉冲的第一部分的传播方向沿加工件的对称性S的方向具有一个分量，以及脉冲的第二部分的传播方向具有与对称轴S的方向相反定向的一个分量。如果两个超声换能器安装在公共前导体(其例如可由聚苯乙烯、聚碳酸酯或树脂玻璃来组成，并且能够设置在公共测试探头壳体中)上，则提供特别紧凑构造。
[0043]最后，在另一个有利实施例中，按照本发明的装置包括连接到控制单元的显示单元、例如LCD。控制单元在那种情况下配置成在显示单元上生成加工件的图形表示。
【附图说明】
[0044]通过从属权利要求以及通过下列示范实施例，其他优点和特征是显而易见的。示范实施例将被理解为不是进行限制；它们用于使以上一般描述的本发明是本领域的技术人员可理解的。将参照附图来说明示范实施例。附图包括:
图1示出轨道车辆的轮副的典型实心轴的侧视图，
图2示出按照本发明的测试装置的第一示范实施例的测试探头和控制单元的示意表示，
图3示出通过图1的实心轴的局部截面表示，用于示出加工件和ROI中的超声测试脉冲的声路，
图4示出由于ROI的引起的数据减少变成显而易见的简图，
图5示出在按照图3的实心轴段上记录的C图像，以及图6示出图3的实心轴段的三维表示，其中绘制所检测缺陷信号Fi。
【具体实施方式】
[0045]图1示出轨道车辆的轮副的典型实心轴I的侧视图，它是直径逐段改变的旋转对称锻件，如通过图1清楚地看到。具体来说，轴I包括:具有恒定直径的不同段，其被提供以用于接纳轮毂；滚珠轴承，用以使实心轴旋转地安装在轨道车辆上；以及中心设置的制动盘。作为锻件，按照图1的实心轴通常具有超声波的声速的某种各向异性，其通过锻造过程所引起的局部结构变化来产生。在这种情况下，实心轴I对绘制旋转轴S是旋转对称的。
[0046]图2示出按照本发明的测试装置10的第一示范实施例，其包括控制单元20以及与其连接的测试探头40。测试探头40包括相控阵类型的分段超声换能器42。因此，它包括多个单独可控换能器元件(未示出)。在这种情况下，分段超声换能器42设置在前导体44(其又由倾斜声穿透进锻钢加工件中的材料组成)上。前导体44常常由聚苯乙烯、聚碳酸酯或Plexiglas? (树脂玻璃)组成。一般来说，前导体44以及分段换能器42设置在公共测试探头壳体(未示出)中，以便屏蔽它们免受环境影响。图2中，测试探头40示为放置在旋转对称加工件I (其能够是例如图1所示的实心轴100)的圆柱表面上。因此，通过前导体44所形成并且用以将测试探头放置在加工件I的表面上的接触表面也具有空心圆柱形状，其内径与加工件I的外径匹配。如介绍部分已经说明，存在许多不同的轴几何结构，其也能够是沿纵向完全弯曲的，即，有可能的是，待检查加工件没有恒定直径的完全圆柱区域。使用从PCT/EP201/056614已知的技术理论，其前导体沿纵向以及横向适合加工件的截面的测试探头的使用也是可能的。这种自适应一般局部地、即对相对于加工件的对称轴S的预定X位置来实现。
[0047]控制单元20配置用于按照如下方式来控制测试探头40:它生成超声测试脉冲，其以所定义声透射角Θ来耦合到加工件I中。此外，控制单元20配置成按照可控方式来调整声透射角Θ。作为举例，图2示出以不同声透射角Θ 1、Θ 2和Θ 3耦合到加工件I中的三个超声测试脉冲的三个声路。虽然声透射角Θ 1、Θ 2和Θ 3能够由控制单元20以极良好精度来控制，但是加工件I中产生的入射角γ 1、γ 2和γ 2与某个不定性(其与锻造实心轴100中的超声波的声速的上述各向异性相联系)关联。通过图2也立即显而易见，在给定恒定测试探头位置X的情况下，如果声透射角Θ因转变到加工件中期间的折射而改变，则耦合位置E略微改变，S卩，在给定恒定位置X的情况下，对各声透射角Θ 1、2、3得到不同耦合位置E 1、2、3。