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日志

为《视频: 改变脉冲宽度对声波的影响》点个赞

热度 20已有 848 次阅读2015-1-6 18:07 | 影响

最近,我和强先生讨论《衍射时差(TOFD超声检测技术》(20116月版)图3.4,我的意思是:单极性方波激励时间-----脉冲宽度时间内,晶片只有位移,没有振动。强先生不同意这种看法,他认为:第一边所用时间很短暂,类似人用手扳一下底部固定的钢片,扳一下后,马上松开了,方波的水平段等于人手松开了时间段,晶片已经开始自由----高阻尼下的自由振动了。我承认强先生说法可能是对的,但希望有个试验证实一下,才好。

这时,远东网有这样一个信息:

糟老头子 2015-1-5 13:53

我在奥林巴斯EPOCH 600上做了改变(电)脉冲宽度的实验,探头用的是M208(标称频率20MHz),见下面链接的视频。视频中的回波是延迟块的一次底面反射。http://v.youku.com/v_show/id_XODY0OTI2Mjgw.html

我反复看了《视频: 改变脉冲宽度对声波的影响》,认为:

1)                似乎电脉冲方波第一个边,使晶片产生的振动,为左前方的声脉冲,时域大约为两个公称周期,晶片产生振动的起始时间与电脉冲宽度无关。这点,证明强天鹏先生的观点---电脉冲宽度时间内晶片已经振动,是对的。我的猜想---电脉冲宽度内无振动,错了。

2)                似乎电脉冲方波第二个边,使晶片产生的振动,为右后方的声脉冲,时域大约为一个半公称周期。左前与右后两个声脉冲,振动起始方向相反。

3)                电脉冲宽度减少到使两个声脉冲部分重合后,因前进速度太快,分不出宽度哪是1个还是半个公称周期叠加效果。我猜想:波幅得到明显提高,最后图形稳定在大约两个周期,可能此时电脉冲方波宽度为半个公称周期。不论如何,如此试验结果,已经很难得了!

糟老头子衷心谢谢糟老头子


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发表评论 评论 (17 个评论)

回复 糟老头子 2015-1-7 00:52
谢谢梁老的鼓励,我按照自己的理解做了个图尝试解释一些问题,地址如下:
http://www.fendti.cn/data/attachment/album/201501/07/004325cf6vxz56vqxipqhv.jpg
我想很多人应该不缺乏做实验的热情,但苦于条件所限,闭门造车总是不现实的,而我可用的设备可能多一些,那就分享出来咯。
这个视频做的不好:仪器上没有直接显示脉冲宽度值,并且探头的标称频率太大,达到了调节脉冲宽度的极限。随后有机会我换个设备和探头再做一次。
祝新年快乐!
回复 糟老头子 2015-1-7 02:34
恒压时,晶片体积应该是膨胀的并保持不变,因此没有声波产生。
回复 梁金昆 2015-1-7 07:42
是的,我苦于条件所限,一直闭门空想。谢谢您让我们分享试验成果!
回复 luolang1314 2015-1-7 08:27
用实验和数据说话总是比较直观和可靠。一句话,可以动手的一概不需要动嘴,最好。当然打架除外!
有几个问题值得我思考:
第一,激励脉冲信号和探头回波脉冲之间的关系,可能如我之前的一篇文章总结的那样,2f*t=1可以获得最佳灵敏度和分辨率(时间)。但那篇文章是针对一般超声设备(强度为主)而言;
第二,目前,所做的脉冲宽度的测试,似乎无法区分单极性或双极性激励脉冲以及其对应的回波信号,双极性脉冲据说稳定性较好,其依据和实验数据在哪?是否单极性和双极性最后的结论是一致的?
第三,经过这次培训,我隐隐约约有一个感觉,那就是TOFD不依靠波幅(强度),其更依赖时间分辨率是否只是一种理论状态?实际其也依赖信噪比。与传统超声完全依靠波幅相比,其不过是降低了依靠度,并不能完全依靠时间分辨率。故而,TOFD追寻最大时间分辨率可能有一定误区。还有一种感觉就是,一些TOFD应用者总是有用射线的经验或超声的经验来重新构筑TOFD的评定基础,这个可能需要站在相控阵或者实践或更高的角度去看待TOFD技术。TOFD可以用其长处,却无法避其短处。这次培训,针对TOFD的短处讲的较多,给一些没有实践的新学员造成较大的困惑。早一点面对这种困惑,应该是有益的。
回复 luolang1314 2015-1-7 08:37
糟老头子: 谢谢梁老的鼓励,我按照自己的理解做了个图尝试解释一些问题,地址如下:
http://www.fendti.cn/data/attachment/album/201501/07/004325cf6vxz56vqxipqhv.jpg
...
能否根据这个图推断:该仪器是单极性负方波激发?因为,只产生两次反相的晶片振动?
以色列的仪器你们不代理吧?要是手头上有可以也测试一下。注意,也要采用20M左右的高频。
采用较低的频率,是无法将这两个脉冲拉开的。
很好的截图。你上传的那个视频,太快了点,抓几个典型的图片,并附上对应的脉冲宽度截图,就更好了!分别贴出激励脉冲宽度10ns(对应20M探头标称周期T/4附近或仪器最低激励脉冲宽度),25ns,50,75几个图形就可以了
回复 糟老头子 2015-1-7 10:45
是的,可以这样推断出EP600是单极性负方波激发。
抱歉,没有代理以色列的设备,手头上也没有。
实验随后做。
回复 梁金昆 2015-1-7 10:48
谢谢!看清了单极性负方波电压下降边和电压回零边引起的两个反向的声脉冲,而且,在恒压期间下降边----(左前声脉冲晶片)已经自由振动了。电压恒定时,晶片振动两个周期后,没有再发生振动,决定因素是探头高阻尼。电压恒定时,dV/dt=0,晶片处于高阻尼自由状态。
博主所谓电压恒定时,没有振动,其实,所谓水平段,左侧己扣除了电压恒定段的约1个周期----50ns(左侧声脉冲时域之半),右侧也扣除约0.75周期(右侧声脉冲时域之半)----38ns,扣除后的电压恒定段才没有振动。
负方波,实际上是负梯形波。下降边和回零边,的确使晶片发生了两次振动。至于如何把两个声脉冲叠加,那要看怎么调节电脉冲宽度了。盼望能看到采用5MHz探头,有电脉冲宽度100ns,200ns的叠合截图。
祝以上两位坛友新年快乐,万事如意!
回复 梁金昆 2015-1-7 14:50
一个重要概念:电压恒定时,没有产生振动。正是我坚持的错误观点,也是您的试验否定的观点。因为电压下降边和回零边所占时间dt很小,趋近于零,电压恒定时间就几乎等于负方波电脉冲所占全部时间,如果在这段时间晶片没有振动,那么,两个声脉冲是怎么来的?起码,它们各自的一半,是怎么来的?正确的理解只能是:在dV/dt=0时,晶片不是没有振动,而是它处于一种非电激励的自由状态----靠回弹力早已振动了。
回复 luolang1314 2015-1-7 16:03
补做了一个不同激励脉冲宽度的TOFD图谱。可以明确的得到,以色列仪器脉冲宽度调节为探头标称频率的半周,其图谱优于脉冲宽度调节为探头标称频率的一周。从图谱的对比度及不同反射体的回波宽度上可以看出来。当然,在电脑上看的更清楚一些,也可以在数据进行测试对比(转换为厚度差进行测试,以50mm Fai 5下端点为例,115ns该下端点信号对应的高度差为2.8mm(对应0.42us),215ns同样情况下对应的高度差为3.4mm(对应0.49us))
按以色列仪器推荐的最佳脉冲宽度设置的图谱:http://www.fendti.cn/data/attachment/album/201501/07/155342fikiyneyfir5fd2z.jpg
按教材推荐的一周设置的图谱:http://www.fendti.cn/data/attachment/album/201501/08/081451y3lp6c76in7blmii.jpg
脉冲宽度设置过高的图谱:http://www.fendti.cn/data/attachment/album/201501/12/084723dpwmeteldetee6tk.jpg
回复 梁金昆 2015-1-7 16:27
试验最有说服力!
回复 糟老头子 2015-1-8 12:54
视频做好了,点击下列链接
http://www.fendti.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=32381&fromuid=6911
回复 梁金昆 2015-1-8 15:54
看了视频,很好。可惜,我不知怎么给您加分,我愿意把我的分,全给您。试了几次,最后,稀里胡涂给您了30分。再次表示衷心谢谢。
回复 糟老头子 2015-1-8 16:32
梁金昆: 看了视频,很好。可惜,我不知怎么给您加分,我愿意把我的分,全给您。试了几次,最后,稀里胡涂给您了30分。再次表示衷心谢谢。 ...
谢谢梁老,视频对大家有帮助就好,我要那么多金币也没什么用。
PS.有人要金币吗?我5毛钱卖给你,论坛可是一块钱一金币的,哈哈。
回复 梁金昆 2015-1-9 09:55
网上活动,比如评分,我不懂,也没大有兴趣;但我知道这是一种“礼” ,一种表达“友善” 的文明,一种对楼主辛劳的尊重。因此,也尝试参与。
回复 wjjxuey 2015-1-9 16:03
非常感谢上面的各位分享自己的心得及实践体会,获益良多。学超声其实我觉得对于声传输这一块的目前还比较少,如果对于这一领域的理论能有较深的理解相信对于超声检测这一方法会有更深入的认识进而更好指导超声检测仪器设计,检测工艺及检测结果解释等方面。。。
回复 furulong 2016-2-23 08:15
看了大家的讨论分享,收获良多啊。
回复 Elsa 2016-11-11 16:20
  

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