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TOFD全解析-08-檢測前準備-硬件準備
TOFD全解析-08-檢測前準備-硬件準備
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前面把TOFD技術(shù)的基本概念介紹的差不多了,，后面將針對檢測對象進行合適的檢測前準備。
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主機的準備:
前面講到了,，采樣率的概念,，也提到了一個說法就是合理的采樣率為每個信號周期采集5個以上樣本，即采樣率至少為探頭頻率的5倍以上,，所以如果使用10MHz探頭,，則儀器的采樣率至少要50MHz以上,。
儀器的脈沖重復頻率(PRF)代表每秒鐘產(chǎn)生的用于激發(fā)探頭晶片的觸發(fā)脈沖數(shù). 脈沖重復頻率越高,大掃查速度越快. 脈沖重復頻率過高,會產(chǎn)生幻影波.
TOFD技術(shù)由于使用的是聲時衍射技術(shù)，信號比較微弱,，因而對信噪比的要求也比較高,。因此TOFD設(shè)備的濾波器也成為信噪比高低的關(guān)鍵因素。
同時TOFD設(shè)備需要有信號平均處理功能,，信號平均處理可以降低隨機的電子噪音干擾,但無法消除晶粒粗大帶來的噪音,。
信號平均功能的原理是通過多次信號的疊加再除以次數(shù)，以使得缺陷信號不衰減的前提下,，降低隨機電子噪音,。
因而選擇一款合適的設(shè)備是檢測的第1步。
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探頭頻率和晶片的選擇
探頭頻率主要對穿透能力和分辨力有影響,，頻率越高,，波長越短，分辨力越高,，但穿透能力隨之下降,，反之頻率越低，分辨力降低,，但穿透能力隨之增大,。
下面是提高探頭頻率和降低探頭頻率對檢測的影響比較：
而探頭的晶片尺寸對檢測影響主要表現(xiàn)在輸出能量，即穿透能力上,，以及波束擴散角上,。晶片尺寸越小，輸出能力降低,，但波束擴散角度增加,，反之晶片尺寸越大，穿透能力增加,，但波束擴散角減小,。
下面是探頭晶片的影響比較：
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楔塊角度的選擇也會影響近表面分辨力及覆蓋范圍，楔塊角度越大,，近表面分辨率越好,，覆蓋范圍越靠上部，反之楔塊角度越小,，近表面分辨率越差,，覆蓋范圍約靠近下部。
探頭角度越小,PCS越小, 直通波與底波的時間間隔越大,分辨力越高,深度測量的精度越高.
初次掃查更多使用60o和70o楔塊,，但對于較厚的工件,，則需要使用45o楔塊。
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儀器及探頭和楔塊的選擇是比較重要的一個環(huán)節(jié),，在一些標準如NB/T 47013.10標準中對于儀器及探頭和楔塊都有明確的要求,。其中對探頭頻率,、晶片尺寸和楔塊角度都有明確的推薦范圍：
而針對不同的要求，也要根據(jù)檢測需求進行合理的選擇,。
比如對于大壁厚工件或粗晶材料,，可以選擇低頻率，大晶片尺寸,，小角度,。
針對大曲率薄壁工件，可以選擇高頻率,，小晶片尺寸,，大角度。
對于提高覆蓋及檢測效率,，可選擇低頻率,，小晶片尺寸，大角度,。
而如果想提高檢測精度和分辨力,，可選擇高頻率，小角度,，短脈沖,。
待續(xù)
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文章轉(zhuǎn)自工業(yè)檢測大時代