超声波探头-窄脉冲探头

 

       窄脉冲探头是脉冲宽度较窄的超声波探头,脉冲宽度是指脉冲持续时间,窄脉冲探头的脉冲持续时间比相同参数的普通超声波探头更窄,一般通过提高背衬阻尼的方法制作,当背衬和晶片接近匹配(如背衬声阻抗约等于晶片声阻扰的 60%)时,探头即可得到较好的阻尼和较窄的脉冲波形,所以又称为高阻尼窄脉冲探头。由于窄脉冲探头的脉冲宽度小,可获得特别高的分辨力。

 

窄脉冲与宽频带

 

      超声检测使用的是脉冲超声波,由傅里叶分析可知,一个脉冲可以看成是由无限多个不同频率持续时间无限的正弦波(谐波)组成。在脉冲时间内它们叠加成脉冲,而在持续时间以外,它们彼此相抵消。按此理论,谐波的频率范围越宽(即频带越宽),叠加而成的脉冲持续时间越短(即脉冲宽度越窄)。宽频带探头脉冲较窄,窄频带探头脉冲较宽。

 

窄脉冲探头的应用

 

      ① 窄脉冲探头纵向分辨力高,窄频带大幅提高分辨力。超声波检测缺陷需要在显示屏上显示出来,窄脉冲探头波型尖锐,非常有利于将两个缺陷区分开。带延时块或水浸窄脉冲探头,界面波盲区也更小。
      ② 窄脉冲探头大幅降低近表面盲区。普通探头近场区声压存在多个极大值和极小值,窄脉冲探头频谱更宽,谐波声压的叠加效果更加明显,能使声压-距离关系变得更为平滑。窄脉冲探头这个特点有利于近场区检测。
      ③ 窄脉冲探头信噪比较高。采用窄脉冲探头检测粗晶材料时,探头波束截面积小,减小了晶粒散 射的作用面积,降低了散射衰减。

 

使用窄脉冲探头要注意的问题

 

      加入吸收块的效果固然能使脉冲变窄,提高检测分辨率,减小检测盲区,减少波形畸变,但它是以降低机械Q值,降低辐射功率,牺牲检测灵敏度为代价的,在设计制作探头时要根据实际需要综合考虑。

 

 

        窄脉冲探头