TOFD全解析-06
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前面的基礎(chǔ)原理給大家介紹了以后,,這一節(jié)我來給大家講一講TOFD的圖像是如何形成的。
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在講解TOFD圖像之前,,咱們先看一個超聲檢測的基本概念,,就是現(xiàn)在的數(shù)字儀器是如何實現(xiàn)將原始的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的呢?
上面是儀器內(nèi)部的基本構(gòu)造,,其中的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器就是用來將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的元件,,它的轉(zhuǎn)換原理是這樣的:
通過在模擬信號上面選取多個采樣點,之后在儀器上使用這些采樣點來還原出原來的模擬信號,。
采樣定律(Nyquist定律)提出要使信號采樣后能夠不失真還原,,采樣頻率(fs)必須大于信號頻率(f)的兩倍。而采樣點信息包括:幅值,、位置,、相位。
因而采樣率越高,,失真就越小,,但采樣點數(shù)量越大,所需存儲空間也越大,。
由下圖可知,,實際使用時,合理的采樣率為每個信號周期采集5個以上樣本,,即采樣率為探頭頻率的5倍以上,,才認(rèn)為是能夠基本還原出原來的模擬信號。
而模數(shù)轉(zhuǎn)換器的位數(shù)則決定了波幅的精確性,,所謂的位數(shù)就是波形縱向切分的份數(shù),,比如8位儀器能區(qū)分28 =256個不同等級的電平,以屏幕中心為0點,,則飽和值為127或-128,。也就是100%的波高可以被分成127份。位數(shù)越高,,可以分的份數(shù)越多,,這樣波幅的精度也就越高。
這樣大家就比較清楚了A掃圖像的形成過程,。
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下面咱們再來看一下B掃視圖是如何形成的,。
首先看一下下面B掃視圖的坐標(biāo)系構(gòu)成,,B掃的橫坐標(biāo)是掃查軸,一般以mm為單位,,而縱坐標(biāo)是傳輸時間軸,,一般以μs為單位。
所以如下圖所示,,當(dāng)探頭沿著焊縫進行掃查時,,每個B掃的采集位置對應(yīng)一個A掃信號。而如之前所述,,A掃正向為白色,,負向為黑色,所有黑白色條的組合,,就形成了上面的B掃視圖,。
所以不知道大家有沒有注意到,B掃的縱坐標(biāo)并不是深度軸,,而是時間軸,,也就是從發(fā)射探頭發(fā)出聲波到接收探頭接收到聲波的時間間隔,也就是所謂的TOF(Time of Flight,,飛行時間,,也叫聲時)。這也是TOFD技術(shù)的由來,。
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那大家考慮一下,,以聲時為縱坐標(biāo),所有掃查位置上,,相同聲時的位置,,代表的深度也是相同的嗎?換句話說,,下面TOFD的B掃視圖上的假設(shè)的紅色缺陷1和紅色缺陷2一定在同一深度上嗎,?
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待續(xù)
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文章轉(zhuǎn)自工業(yè)檢測大時代