脉冲超声波频率等参数的有效范围和标称值

受强天鹏等先生讨论探头时间频率谱的影响，写了此短文。如有不当，请指正。

1 “频率”的有效范围和标称值

脉冲超声频率不是单一的，而是有很大范围的，叫(时间)频率谱。探头的频率谱，系由专用的“信号频率测定仪”测得试块回波，由频谱分析软件完成的。标准用峰值频率幅度的-6dB范围----带宽Δf，来表示探头频率的有效范围 。通常而言，脉冲越窄，频带越宽，Δf越大。

Δf = fu-f1                 (1)

探头频率的标称值----标称频率，是峰值频率，也就是我们通常讲的超声波的频率。正因为UT频率出现了有效范围和标称值问题，才引发了波长等参数，也出现了类似问题。

2 “波长” 的标称值和有效范围

因为下列公式成立:

λ_L=C_L/f                                            (2)

λ_s=Cs/f                                             (3)

公式(2)和(3)中:

λ_L---纵波波长，当f用标称频率时，λ_L是标称纵波波长;

λs---横波波长，当f用标称频率时，λ_s是标称横波波长;

C_L---纵波速度，在工件材质确定时，可以认为是个常数;

Cs---横波速度，在工件材质确定时，可以认为是个常数;

f---频率，通常它是标称频率。

但实际上f不是个定值，至少它在fu至fi变化。所以，λ_L和λs，实际上也不是单一的，它们也有一个“有效”范围。

正因为脉冲超声波波长成分“长短混杂”，在介质(工件)传播过程中，波长短的成分(频率高的成分)，容易被衰减掉(笔者注|这一点，和射线恰恰相反，射线穿过工件时，波长长的容易被吸收)，而且，衰减与晶粒大小（粗细）和声程远近有关，所以，强天鹏先生强调了:工件中脉冲回波频率“测不准”的概念。笔者注:此处的“工件”，不同于探头专用的“信号频率测定仪”的试块 。

3 其它

凡与波长λ有关的术语，如半扩散角、近场区长度、未扩散区长度等等，均应有相应的标称值，当然实际上也均有一个“有效”范围，