“脉冲”二字,似有动脉遭切割、血流冲喷之意。
脉冲的定义应为:持续时间短促的信号。在UT中,我们关心的是电脉冲和超声脉冲,它们不但持续时间短促,而且还要按重复频率间歇发射。
1 电脉冲的作用
用锤子敲锣,只要用锤子敲一下,锣面就会按自己固有的频率振动起来。超检仪的电脉冲激励一下探头晶片,如同用锤子敲锣一样,晶片会按自己固有的频率振动,从而发出超声波,其频率为
fo=CL/(2t) (1)
式中:fo一晶片固有频率,探头频率;
CL一晶片中的纵波速度;
t一晶片厚度。
2 超声脉冲频率复杂
持续时间长的超声波,因为分辨力差而无法使用,因此必须把晶片振动迅速制止(阻尼)下来,使脉冲非检波显示(射频显示)一般不超过3~4周。
超声波脉冲的频率因为高阻尼、持续时间短而变得复杂了,它的频率变成大约以fo为中心,由高到低连续的有很大范围了。接近fo处幅度最高,比峰值频率低6dB的高、低两点频率分别用fu和fl表示,则带宽
B=fu-fl (2)
一种极限的情况,脉冲的非检波显示只有半周、单峰(即所谓阶跃瞬变信号),它的带宽,资料〔1〕第248页给出了下面的公式:
B=1/(2t) (3)
式中:t一阶跃瞬变信号持续时间。
对于持续时间1个周期以上的脉冲,虽然不能用公式(3)计算,但下面的叙述却是正确的:脉冲持续时间越短(形状越窄),它的频带越宽。这就是“窄脉冲、宽频带”说法的由来。
3 窄脉冲的定义
脉冲幅度超过其峰值幅度一半的时间间隔内,占宽小于1.5个周期的射频脉冲,称为窄脉冲。
资料1:美国无损手册超声卷(上)
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