數字超聲探傷儀與傳統超聲探傷儀異同

超聲探傷儀zui基本的功能是

① 激發超聲換能器（探頭） ,產生超聲脈沖。

②把超聲換能器產生的微弱電信號放大。

③ 以適當的形式把超聲脈沖顯示給使用者觀察。

在傳統的超聲探傷儀（圖1） 中,同步電路產生等時間間隔的同步脈沖,使超聲探傷儀所有各部分按規定的節拍工作（此即超聲探傷儀的重要參數之一———脈沖重復頻率） 。同步脈沖觸發發射電路,產生高壓電脈沖,后者加到超聲換能器上,激發超聲脈沖。在單探頭狀態 這些高壓電脈沖和超聲脈沖轉該電路放過小幅度脈沖,但不讓高壓脈沖通過,以保護放大器不被高壓電脈沖燒毀。經過放大器、檢波器和視頻放大器后,信號幅度可達數十伏,加到示波管的垂直偏轉板上。另一方面,同步電路發出的同步脈沖觸發水平掃描電路,在示波管上形成大家熟知的時基線。兩者共同作用形成常見的A 型顯示。數字超聲探傷儀構成見圖2。從圖2 可以看到大家熟知的發射電路、限幅耦合電路和放大器,圖1的同步電路、水平掃描電路、示波管、檢波器和視頻放大器等部分不見了,取而代之的是微處理器或數字信號處理器（DSP） 、顯示器和模數轉換器。在這里,微處理器或DSP 控制整個探傷儀的協調工作。發射電路、限幅耦合電路和放大器的功能與模擬探傷儀相同。放大器輸出的脈沖交給模數轉換器,后者將其轉換成數字信號,微處理器將這些數字信號處理（如數字檢波、低通濾波等） 后交顯示器顯示。由此可見,發射電路、限幅耦合電路和放大器部分是數字式探傷儀與模擬式探傷儀zui相似的地方。不同的是,在模擬式探傷儀中,操作者直接撥動開關進行儀器調整（如阻尼、發射電壓、增益或衰減等） ,而在數字式探傷儀中,則要通過與微處理器對話,然后由微處理器控制這些參數或按照事先設定的程

序,由微處理器控制。從使用角度,這些差別對手動探傷并不重要,而對機械化或自動化探傷則很重要,非常需要自動控制。數字式探傷儀與模擬式探傷儀zui大的不同在儀器控制和顯示部分。模擬探傷儀的控制部分很簡單,只是給出固定頻率的脈沖使儀器各部分同步工作;顯示部分類似模擬示波器,電路產生鋸齒波驅動示波管的水平偏轉板形成時基線,視頻放大器放大超聲信號,加到示波管的垂直偏轉板; 兩者綜合作用,將超聲信號波形展示在示波管的熒光屏上。數字探傷儀則復雜得多,它要經歷一個模擬/ 數字轉換和隨后的軟件處理過程。模擬探傷儀中控制和顯示的好壞,主要區別在水平線性、垂直線性、顯示亮度和外觀等方面。而數字探傷儀中控制和顯示的影響比較復雜,搞不好會導致漏檢、誤檢等嚴重問題。這也正是在此講述的重點。以下分兩部分介紹,*部分涉及兩類探傷儀中區別較小的發射2接收部分,這部分是數字探傷儀的基礎;第二部分為數字探傷儀的模數轉換、信號處理和顯示,這部分是理解數字探傷儀的核心。