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李济科先生在远东网BBS发了一个帖:考考你,关于探头频率问题,提出以下问题: “对探头频率的测量,涉及四个频率的概念: (1) 峰值频率 (2) 低端频率 (3) 高端频率 (4) 中心频率 你能说清四者之间的关系么? 帖子发出一周,仅有一个回帖,李先生可能觉得反应有点冷,于是给出他的答案。他的答案是: 弄清上述四个术语,仔细看GB/T18694-2002《无损检测 超声检验 探头及其声场的表征》的第4.3条和图6,就可以了。该标准图6是超声探头脉冲回波的频率谱,它的横坐标是频率(MHZ),纵坐标是幅度。该曲线上,波幅最高(幅度100%)的点,对应的频率fP,称为峰值频率。曲线上比峰值频率低50%(-6dB)的点,有两个:右侧的点,对应的频率fu,称为高端频率,而左侧的点,对应的频率f1,称为低端频率。fu+f1的平均值fc, fc=( fu+f1)/2 (1) fc称为中心频率,是实测的探头频率。它很接近标称频率----由制造商所标出的探头频率。 附:对丁伟臣先生回复中谈的“带宽”,我的理解如下: 回波信号的相对频带宽度Bw, Bw=( fu-f1)/fc (2) 回波信号的绝对频带宽度Δf Δf= fu-f1 (3) 答案公布后反响比较热烈,到今天为止有600多人观看,15个回帖。
频率是超声检测最重要的参数,搞清楚有关概念、定义、名词术语,我认为是非常必要的。过去的教材和培训,确实没有讲清楚,李先生提出问题并给出答案,对广大无损检测人员大有裨益。 对李先生关于频率的4个参数的阐述,我做一点补充说明如下: 1、低端频率又称低端截止频率,高端频率又称高端截止频率。 2、对超声探头,截止频率值一般用-6dB测定,即信号幅值下降50%对应的频率点,称为-6dB截止频率。 3、中心频率可能与幅值频率重合,也可能不重合。是否重合要看频域特性曲线左右是否对称,如果对称,就重合,不对称就不重合。 4、探头标称频率用其峰值频率标定,不用中心频率标定。 读者如果有兴趣,可参阅我主编的”衍射时差法(TOFD)超声检测“教材,上面有比较详细的描述。 |