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超声检测脉冲宽度使用
[ 发布日期:2013-04-16 10:02:03 | 浏览:6648次 ]

 之前在超声论坛上,与人讨论过关于“超声频率越高,脉冲宽度越小,分辨力越高”的问题。讨论着、讨论着就发现“脉冲宽度”似乎有着多个概念。大家讨论的可能不是同一个概念。后梁老重新梳理“脉冲宽度”的概念和内涵,觉得为脉冲宽度的使用指明了方向。
   理不辨不明,特别是如果理论得到实践的检验,经过质疑后,大家的理解就会达到更深的层次。
脉冲宽度:
在规定峰值幅度的一定水平上所测的脉冲(回波) 前沿和后沿之间的时间间隔。
引自梁老日志 〔UT基础知识杂记〕GB/T27664中的四个“脉冲宽度”
当时觉得,引入激励电脉冲宽度和声脉冲宽度,有利于理解“超声频率越高,脉冲宽度越小,分辨力越高”这个说法的不合理性。
但是,觉得“声脉冲宽度”似乎没有出处。故翻美国无损检测手册,超声培训教材以及其它论文,均未看到类似概念。仅仅有一篇2009年论文《高集成度超声相控阵检测系统相关技术的研究》里面出现的图形3.2

 

超声检测脉冲宽度使用


有声脉冲宽度的影子。但是作者明确表明是激励脉冲宽度。
美国超声无损检测手册当中,提到四种激励波形,分别有尖波,方波、阶跃等形式,未提声脉冲宽度的说法。
看到以色列TOFD设备使用说明当中英文版,脉冲宽度明确是指初始方波持续时间。
个人觉得,脉冲宽度的概念不应该派生出多个概念,笼统的说脉冲宽度其实也非常准确。而声脉冲宽度更没有必要出现,以免引起新的混淆。
脉冲宽度本来就是一个,也就是最原始的初始方波持续时间,但是在具体应用过程当中,可能出现不同的面貌,但是其实质没有发生变化。
并且从百度百科里可以看到,脉冲宽度不仅在超声检测当中使用到,在其它方面,特别是电子方面,已经有明确的定义。
之所以,引起脉冲宽度的疑惑,还是自TOFD检测及方波进入大家的视线过后出现的。尖脉冲不会引起疑惑,因为其无脉冲宽度这个说法,或者说,它的特点在于幅值上。
至于声脉冲宽度只与阻尼有关,更觉得不妥。因为,阻尼的确可以影响脉冲宽度,但是你考虑过机械品质因子的感受么?(数字超声波探伤仪网)
如果引入声脉冲宽度,那么声脉冲宽度如何测量?
探头一旦被激励,电信号变成机械振动信号,是否之后就与初始方波持续时间无关?我觉得,脉冲宽度也就是初始方波持续时间,自始自终皆作用于超声发射及接收信号。而声脉冲宽度也就是在超声传播过程当中,才有其存在的价值。可这个时候,不是有检测灵敏度、分辨力的概念么?即超声检出最小缺陷的能力。这个时候,不应该再是时间的量度,而应该是尺寸的量度。
所以声脉冲宽度似乎是一个幽灵,或许确实存在,却无法认知、测量。我的观念是,如果能够证明其有则有。
如果不能证明,则遵循奥卡姆定律:如无必要,勿增实体!
我想在光弹法确定超声波传播规律的图像当中,我们或许能认识到声脉冲宽度的身影,不过这个时候,它应该有另外的名字吧。
一句话,脉冲宽度初始定义可以说明其使用的问题。在不同条件和具体的应用当中,它可能有不同的形态和面目出现,虽会让使用的人产生混淆,但是仍然是可以区分的。
超声教材上那句话,“超声频率越高,脉冲宽度越小,分辨力越高”在超声教材当中,可能是指一般情况下,超声频率越高,相对应的脉冲宽度就越小,对应的分辨力相对越高,只是描述一般情况而已,在那个语言背景下成立而已。真的是超声频率越高,分辨力就越高?单独拿出这句话,绝对是错误的。不然,提高分辨力,只要提高探头频率就可以了!很显然不是这样子。
超声教材如果这样单独拿出一句话来,找规律、找原因的话,我估计编这本教材的人,得头冒冷汗,睡不着觉了!
不过,提出声脉冲宽度的概念,说明对脉冲宽度的认识,又进了一步。虽然我不赞同这个概念的提出。
 
但是梁老的学习和探索精神值得我辈年轻同行学习。希望本文能够词达意,不要再引起不必要的误会。
中国文字比较复杂,歧义较多,每有所言,常常不安。所以,不大喜欢针对性写文章。
由于本人查阅文献不足,理解能力有限,有所错误或纰漏之处,欢迎指正!

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