[讨论] 数字机A扫参数计算

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查看9485 | 回复5 | 2016-8-8 20:29:05 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 xldw89sy 于 2016-8-10 20:20 编辑


网上搜到友联一款机器的参数。主要会涉及到频带宽度(0.4-15MHz)和采样频率(150MHz)这两个参数,友联机器内可看到脉冲重复频率(100Hz),脉冲宽度(100ns)

在进行模拟/数字信号的转换过程中,当采样频率fs.max大于信号中最高频率fmax2倍时(fs.max>2fmax),采样之后的数字信号完整地保留了原始信号中的信息,一般实际应用中保证采样频率为信号最高频率的2.564倍;采样定理又称奈奎斯特定理”。根据采样定理,150/15=10最大频率也能采集。平常用的探头以25MHz居多,下面以直探头(2.5MHz,Ø20),工件材质钢为例说明。

基础准备:
探头超声波周期:T=1/f=400ns,
钢中声速:  c=5900m/s.
钢中波长:λ=c/f=2.36mm
脉冲重复频率:100Hz,周期:10ms
脉冲宽度:100ns
采样频率:150MHz,周期:6.7ns
一个周期内的采样点为:400/6.7=60(点)
两个采集点间的距离:2.36/60=0.04mm




一个脉冲周期内声波传波距离:S=ct=5900m/s*0.01s=59m
最大检测距离:S/2=29.5m
单个脉冲采样点数:60*S/2/λ=355932(点),约为347KB
一般检测范围没这么大,取600mm(双程1200mm)算:60*S/2/λ=15254(点),约14.8KB

这一部分为理论推导值。一个脉冲周期超声波可以传播59m,脉冲反射方法检测可以检测的最大距离为29.5m,实际上探头没有那么大的能量。平常检验深度所需要的时间,与两冲脉冲之间的时间相差两个量级(脉冲时间间隔10000us,检测深度按1m算,1000/5.9=170us)。所以不会出现“幻像波”,因为重复频率只有100。对于常规数字超声仪器不用担心重复频率太高,但在使用一些重杂仪器时,可能会用到。




理论脉冲宽度:λ/4=0.59mm


采样点数组成时基扫描线,每个点的超声波声压值组成波高轴线,这就是组成数字式A扫的一些参数。

A扫现在的机器不用记录数据,每次脉冲采集的数据在屏幕上显示后立刻被后一个脉冲取代。因为脉冲频率为100Hz,人眼分辨不出来,看着就如同连续的图像。

随着现在科技进步,各种高端的超声仪器应用到了实际检测中。这些参数可以更好的理解A扫及经处理A扫后得到的B扫、C扫。

天山 | 2016-8-10 10:52:52 | 显示全部楼层
顶一下,好东西。
天山 | 2016-8-10 11:11:06 | 显示全部楼层
有些内容还没看懂,能否详细解释一下。
xldw89sy | 2016-8-10 19:26:27 | 显示全部楼层
天山 发表于 2016-8-10 11:11
有些内容还没看懂,能否详细解释一下。

这是一些参数计算后的结果,上次是想一点写一点的。没有说明白的地方,可以指出来,我再想办法组织语言解释。谢谢支持!
liuhonghui | 2016-8-11 09:57:12 | 显示全部楼层
本帖最后由 liuhonghui 于 2016-8-11 10:53 编辑

1、上面的“动态范围”32dB,与新标准GB/T27664.1-2011有很大出入,该标准8.4,4.2验收标准:可用动态范围至少100dB,且最小输入电压Vmin应在制造着技术规范规定的允差之内;
2、分辨力的单位,上面用了dB值,30dB,分辨力,时间分辨力,瞬时分辨力,应该是us,
3、灵敏度余量好像与探头匹配才有意义
xldw89sy | 2016-8-11 18:52:16 | 显示全部楼层
liuhonghui 发表于 2016-8-11 09:57
1、上面的“动态范围”32dB,与新标准GB/T27664.1-2011有很大出入,该标准8.4,4.2验收标准:可用动态范围至 ...

谢谢。该仪器参数是在网上找的,只看了其中几个参数,用到我的计算里面。不知道这个仪器按哪种标准生产的。新标准还没学习过,有时间会仔细学习的。
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