超声检测仪的主要性能
仪器的性能仅与仪器有关,主要包括发射部分性能、接收部分性能、时基线性和稳定性。
1.发射部分
发射部分的主要性能有发射脉冲重复频率、发射脉冲电压、发射脉冲宽度、发射脉冲上升时间等。
(1)发射脉冲重复频率,单位时间产生的脉冲数,决定了在单位时间内施加到超声波探头上的发射脉冲的次数,亦即决定了超声波探头在单位时间内发射超声波脉冲的次数。
(2)发射脉冲电压,通过电缆线将脉冲电压加到探头晶片上,主要影响发射的超声波能量。
(3)发射脉冲上升时间、发射脉冲宽度,发射脉冲上升时间短,脉冲宽度也减小,从而可减小盲区,提高分辨力。
2.接收部分
接收部分的主要性能有动态范围、放大器频率响应、等效输入噪声、衰减器精度、幅度线性等。
(1)动态范围,能够显示的最大信号幅度与最小信号幅度之比,用以评价在规定灵敏度下发现并显示最小缺陷的能力。
(2)放大器频率响应,表征放大器增益随输入信号频率变化的关系。实际上放大器频率响应的特性曲线,决定了放大器的带宽。采用宽带探头时,接收电路的频带要包含探头的频带,才能保证波形不失真。
(3)等效输人噪声,在没有任何输入信号时,由电子线路和元件的原因产生的噪声信号。电噪声信号的存在会使信噪比降低。
(4)衰减器精度,衰减器是用来校准超声检测仪的检测灵敏度和测量回波的幅度的部件,其精度直接影响检测结果的准确性和缺陷定量的精度。
(5)幅度线性,输人到超声检测仪接收电路的信号幅度与其在超声检测仪显示屏上所显示的幅度成正比关系的程度。幅度线性影响检测中缺陷定量的准确性。
(6)串扰,电子学上是指信号在传输线传播时,由于电磁耦合在相邻的传输线上出现不希望的电压或电流噪声干扰。对于超声检测仪是指发射端和接收端之间的串扰。
(7)射脉冲后盲区,用单探头法以脉冲反射方式时,放大器由于发射脉冲而饱和,使得发射脉冲启始后无法响应输人信号的时间。在这一段时间范围内,即使探头接收到缺陷回波信号不能显示,也无法正常放大。
3.时基线性
由经校准的时间发生器或已知厚度平板的多次反射所提供的输入信号与其在时基线上所指示的信号位置之间成正比关系的程度。时基线性影响缺陷定位的准确性。
4. 稳定性
稳定性包括环境温度变化下超声检测仪的性能参数稳定性(相对温度变化的稳定性)、超声检测仪连续使用时的性能参数稳定性(预热后的稳定性)以及电源电压波动时的性能参数稳定性(相对电压变化的稳定性)。
5.数字式超声检测仪的附加性能
(1)时基线性
数字式超声检测仪时基线性大多优于模拟式超声检测仪,由于误差很小,采用传统的仪器加探头和标准试块的测试方法难以精确测量,一般采用输入经过校准的计时器的电信号进行精确测量。
(2)数字采样误差
数字式超声检测仪接收到的模拟信号经过模/数转换器的转换后在屏幕上显示,模/数转换会产生一定的误差。此测试是用来检查仪器各工作频带内最高频率的信号其显示幅度的误差。
(3)响应时间
大多数数字式超声检测仪的显示器有限定的刷新率,可能不与数字式超声检测仪的脉冲重复频率相匹配。因此,所检测到的瞬时回波不一定能够100%在显示器上显示出来。此测试是检查数字式超声检测仪接收到的瞬时回波在显示器上显示其全幅度80%的时间。