超声波发射脉冲-负尖脉冲和方波脉冲的区别

 

       超声波探头高频振动是由施加的电压脉冲产生的,电压脉冲的激励波形主要有负尖脉冲和方波脉冲两种,方波又分为单极性方波脉冲和双极性方波脉冲。超声波探伤仪使用最多的是负尖脉冲激励方式,负尖脉冲激励方式原理和电路简单,易于实现。采用负尖脉冲的激励方式时,只能对探头实现一次激发,无法实现可控。在实际应用中,超声波探头的性能往往得不到充分发挥。方波脉冲有更好的可控性和调谐性。


      方波脉冲的主要参数包括:脉冲宽度、脉冲上升时间、脉冲电压幅度。一次单极性方波激励使超声波探头产生两次振动。调节单极性方波的宽度可以使两次的振动进行叠加或减弱。当单极性方波脉冲宽度设置为探头频率周期的一半时(5MHz时使用 100ns),信号叠加,此时回波灵敏度最大;当单极性方波脉冲宽度设置为探头频率周期一致时(5MHz时使用 200ns),激励脉冲在探头振动一个周期后正好发出反相信号,余振被减弱,此时分辨率最高。

 

 

       方波激励

 


      在实际使用中,探头均有一定的带宽,最优的脉冲宽度必须通过实验获得。方法:将底面回波信号设置为屏幕的 60% 高度左右,从该探头中心频率的一个周期开始校准脉冲宽度,但有时因为探头带宽较宽,激励宽度对波形的影响并不大。