GB/T18694-2002(三)無損檢測 超聲檢驗探頭檢測時域響應(yīng)及頻率響應(yīng)
4.2 時域響應(yīng)
時域響應(yīng)評價時,用來產(chǎn)生回波信號的反射體要依據(jù)檢測種類(液浸檢測或接觸檢測)和探頭類型 (直探頭或斜探頭)選定?;夭ㄐ盘柍掷m(xù)時間是對探頭阻尼性能的度量。脈沖波形用峰數(shù) PN表征,峰數(shù) PN是幅度大于等于最大半波幅值 20%(-14 dB)的半波數(shù)。脈沖持續(xù)時間TPD要按第一個波峰的起點 至最后一個波峰的終點之間的時間間隔計算,以微秒為單位。如圖 5所示,波形的周數(shù) CN是峰數(shù)的 一半。
4.3 頻率響應(yīng)
通過使用頻率(譜)分析儀器,給定反射體的回波響應(yīng)可用以頻率為自變量的信號幅度函數(shù)度量,應(yīng) 使用平面反射體作為靶反射體,離探頭的距離應(yīng)盡可能接近探頭近場長度N0,或焦距F,。回波信號可 采用帶濾波器的頻譜分析儀分析,也可先作全數(shù)字化處理后再作快速傅立葉變換。頻率響應(yīng)是隨后給出 峰值頻率、中心頻率和帶寬等參數(shù)的基礎(chǔ)。峰值頻率九 是頻率響應(yīng)中出現(xiàn)最大幅度時的頻率。如圖6所示,高低端頻率 fu和f分別是比測得脈沖回波最大幅度低 5000(-6 dB)的回波幅度處的頻率。中心頻率按下式確定:
f = (fu+ f1)/2 ················································································(2)
最大幅度可能出現(xiàn)在中心頻率處,也可能不是?;夭ㄐ盘柕膸?B,以百分?jǐn)?shù)表示,可根據(jù)下式計 算求得 :
Bw= [(fu 一f1)/fc]×100% ······························································(3)
此外,帶寬 B,也可用絕對值 fu-f1表示,單位為 MHz,
圖7所示為一接觸檢測用斜探頭在 1號標(biāo)準(zhǔn)試塊上獲得的典型測試結(jié)果,回波信號來自該試塊上 R100圓弧反射面。
圖 8所示為一用于液浸檢測的聚焦探頭的測試結(jié)果,回波信號取 自一塊處于探頭焦 距處的玻璃試塊。
例 2
下列數(shù)據(jù)摘自圖 7測量結(jié)果:
峰值頻率 fp=3.4 MHz
半波高度頻率 f1(低端)和 fu(高端)分別為:
f1=2.6 MHz
fu=4.2 MHz
由此算得中心頻率:
fc= (2. 6+4.2)/2=3.4 MHz
在此例中,峰值頻率和中心頻率恰好相等,但在一般情況下,它們并不相等,圖 8給出的結(jié)果就是一 例。
例 3
引用上例數(shù)據(jù),計算得到百分?jǐn)?shù)表示的帶寬如下:
Bw= (4. 2一2. 6)/3. 4 X 100%=47%
用絕對值表示的帶寬為:
fu一f1=4. 2 MHz-2. 6 MHz= 1.6 MHz