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UT基础知识关于 “脉冲持续时间” 的术语或规定

来源:无损检测人才网 时间:2013-03-19 作者:梁金昆 浏览量:
“超声脉冲”是持续时间短促的超声信号。“脉冲持续时间” (或“脉冲宽度”) 也是很浅显、很普通的概念,涉及到“窄” 或“宽” 脉冲等基本知识。那么,“超声脉冲持续时间” 应该怎么定义或规定呢?我认为各标准或教材上,还不统一,故而写了此文。
1 脉冲宽度的定义
GB/T12604.1-2005《无损检测 术语 超声检测》没有“脉冲持续时间”这个术语,但在第7.13有下列术语定义:
脉冲(回波)长度
脉冲宽度
在低于峰值幅度的一规定水平上所测得的脉冲(回波)前沿和后沿的时间间隔。
笔者注:
上述脉冲宽度的定义,和《超声检测》教材内容相同。它和我们提到的“脉冲持续时间”含义相近,或者说,它是脉冲持续时间的一种简单量度,但含义又不完全相同。上述脉冲宽度的定义,特别是“脉冲(回波)前沿和后沿的时间间隔”,似指探伤仪自身的视频(检波)脉冲显示---非专用示波器显示,似是一个不大准确的定量概念;
2 标准对超声“脉冲持续时间”的规定或定义
2.1 GB/T18694-2002
GB/T18694-2002/ISO10375:1997(E)《无损检测 超声检验 探头及其声场的表征》,不但规定了用不低于50MHz示波器测试脉冲持续时间,而且其第4.2还有下列规定:
回波信号持续时间是对探头阻尼性能的度量。脉冲波形用峰数PN表征,峰数PN是幅度大于等于最大半波辐值20%(-14dB)的半波个数。脉冲持续时间TPD要按第一个波峰的起点至最后一个波峰的终点之间的时间间隔计算,以微秒为单位。如图5所示,……
笔者注:
(1)峰数计数是以幅度---小峰值,大于等于最大半波幅值---最大峰值(单向振幅)的20%(在水平的平衡位置线的上下各20%);
(2) 持续时间的起始和终止,都在水平的平衡位置线上;
(3)特设《超声检测》教材(2008版)介绍了上述标准叙述,但可惜缺少测试方法介绍。
2.2 无损检测 超声相控阵探头通用技术条件(征求意见稿)
第3.2有这样术语定义:
-20dB脉冲持续时间
回波脉冲超过最大(双向)振幅(峰峰振幅)10%部分的时间间隔,如图1所示。
笔者注:
(1)上述术语定义中括号中的“双向”和“峰峰振幅”,都是笔者加的,因为该文图1所示最大振幅h,不是离开平衡位置的最大距离,而是双向振幅—相邻正反向最大峰值之和;
(2) 双向振幅h的10%(-20dB)与单向振幅的20%(-14dB)似乎相近,但仔细一想,是不同的。h的10%,应是平衡位置线的上下各5%(近似单向振幅平衡位置线的上下各10%),与平衡位置线的上下各单向振幅20%,差1倍;
(3) 而且,持续时间的起始和终止,也不在水平的平衡位置线上;
(4)由以上介绍,读者可以看出:GB/T18694-2002和超声相控阵探头通用技术条件(征求意见稿) 关于“脉冲持续时间” 的规定,是不同的,测量结果,自然也是不同的;
(5)我不知,此征求意见稿,现在是否形成标准了。请原谅,我不会电脑画图,感兴味的朋友可找该征求意见稿或标准一阅。
2.3 JB/T4730.10附录A
第A.3.1 直通波按峰值下降20dB测量的脉冲持续时间应不超过两个周期。
笔者注: 这个规定,似乎是“窄脉冲” 的定义。因为缺少术语的解析,我不知
(1)上述的“峰值”,是单向振幅值,还是双向振幅值?
(2)持续时间的起始和终止,在不在水平的平衡位置线上?
3 希望
(1)各标准或教材应修改至统一。
(2)在目前各标准尚不统一的情况下,如使用“脉冲持续时间” 这一术语,应同时给出定义或规定,以便执行。
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