實(shí)際生產(chǎn)中的超聲波探傷儀用的超聲探頭標(biāo)稱(chēng)頻率,、中心頻率,、峰值頻率,、工作頻率,、探頭的回波頻率和重復(fù)頻率之間的區(qū)別:
探頭的標(biāo)稱(chēng)頻率也叫探頭頻率,,是探頭生產(chǎn)廠(chǎng)家在探頭上標(biāo)出的頻率,,該頻率與壓電晶片的材料和厚度有關(guān),。
例如銘牌上印有2.5P9x9K2.5的探頭,,其標(biāo)稱(chēng)頻率為2.5MHz,,鋼軌路軌儀中常見(jiàn)的探頭頻率為2.5MHz;焊縫探傷中若為在役焊縫或鋁熱焊焊縫,,頻率要求≥2.5MHz;若為新焊接觸焊和氣壓焊焊縫組織較鋁熱焊更均勻細(xì)致,頻率要求≥ 4MHz;若采用雙探頭法探測(cè)焊縫,,因?yàn)殡p探頭法聲程太長(zhǎng),,高頻衰減嚴(yán)重,會(huì)尋致靈敏度不足,,一般要求≤4MHz;大型鋼軌探傷車(chē)中除0°為3.5 MHz外,,其余探頭均一般為2.25 MHz。
實(shí)際上探頭發(fā)射出的超聲波并不是單一頻率,,而是由各種頻率的正弦波疊加而成頻譜,,頻譜的中心為探頭的中心頻率,理論上中心頻率=標(biāo)稱(chēng)頻率,,但由于制造精度會(huì)存在誤差,,中心頻率往往分布在標(biāo)稱(chēng)頻率附近,例如標(biāo)稱(chēng)2.5MHz的探頭利用6dB法測(cè)量出的中心頻率可能為2.492MHz,,2.488MHz,,2.514MHz等等。
探頭可分為寬帶與窄帶探頭,,寬帶探頭,,余震小,發(fā)送窄脈沖,,盲區(qū)小,,但靈敏度偏低;窄帶探頭,余震大,,發(fā)送寬脈沖,,靈敏度高,但盲區(qū)大,。探傷儀中頻帶選擇寬頻還是窄頻,,以此來(lái)確定。
探頭工作時(shí)的頻率稱(chēng)為工作頻率,,也成發(fā)射頻率,,理論上工作頻率應(yīng)該等于標(biāo)稱(chēng)頻率,但是由于晶片與吸收塊和保護(hù)膜粘到一起后,,頻率會(huì)有所降低,,探頭工作一段時(shí)間后,性能有所改變,,工作頻率也會(huì)發(fā)生改變,,一般測(cè)定時(shí)用頻譜分析儀測(cè)定頻譜中峰值頻率作為探頭的最佳工作頻率,所以工作頻率=峰值頻率,。
探頭的回波頻率是指儀器與探頭組合使用時(shí),,超聲波從工件底面反射時(shí)的頻率,,是探頭的接收頻率,該頻率存在誤差,,會(huì)給探傷靈敏度的調(diào)整和缺陷定量造成偏差,,一般可用示波器測(cè)試。
脈沖重復(fù)頻率,,是一個(gè)儀器參數(shù),。
現(xiàn)代的超聲波檢測(cè)技術(shù)使用的是脈沖反射法,單位時(shí)間(秒)里,,探傷儀器驅(qū)動(dòng)探頭發(fā)射超聲波的次數(shù),,即就是脈沖重復(fù)頻率,例如儀器中重復(fù)頻率設(shè)置為400Hz即為儀器每秒驅(qū)動(dòng)探頭發(fā)射400次超聲波,,儀器每個(gè)一段時(shí)間就像探頭發(fā)送一次超聲波,,T為周期,重復(fù)頻率為周期的倒數(shù),,而晶片振動(dòng)周期t的倒數(shù)為探頭的工作頻率,。
對(duì)于早期的模擬式探傷儀器,重復(fù)頻率過(guò)低會(huì)造成顯示屏暗淡,。
對(duì)于現(xiàn)代的數(shù)字式探傷儀,,LCD顯示屏亮度不再依賴(lài)重復(fù)頻率,重復(fù)頻率只會(huì)影響到掃查速度,,因?yàn)樘筋^在移動(dòng)的過(guò)程中,,超聲波信號(hào)是間斷發(fā)射的,如果移動(dòng)的速度過(guò)快,,可能會(huì)造成探頭劃過(guò)某處缺陷時(shí),,反射回來(lái)的超聲波還沒(méi)達(dá)到探頭,探頭已經(jīng)遠(yuǎn)離該處,,造成漏檢,。
這就需要更高的重復(fù)頻率,但過(guò)高的重復(fù)頻率會(huì)導(dǎo)致發(fā)射和接收間的干擾,,產(chǎn)生幻象回波(該波從屏幕左側(cè)移動(dòng)到右側(cè),,俗稱(chēng)“鬼波”)。
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