數(shù)字超聲探傷儀與傳統(tǒng)超聲探傷儀異同

超聲探傷儀zui基本的功能是

① 激發(fā)超聲換能器（探頭） ,產(chǎn)生超聲脈沖。

②把超聲換能器產(chǎn)生的微弱電信號(hào)放大。

③ 以適當(dāng)?shù)男问桨殉暶}沖顯示給使用者觀察。

在傳統(tǒng)的超聲探傷儀（圖1） 中,同步電路產(chǎn)生等時(shí)間間隔的同步脈沖,使超聲探傷儀所有各部分按規(guī)定的節(jié)拍工作（此即超聲探傷儀的重要參數(shù)之一———脈沖重復(fù)頻率） 。同步脈沖觸發(fā)發(fā)射電路,產(chǎn)生高壓電脈沖,后者加到超聲換能器上,激發(fā)超聲脈沖。在單探頭狀態(tài) 這些高壓電脈沖和超聲脈沖轉(zhuǎn)該電路放過(guò)小幅度脈沖,但不讓高壓脈沖通過(guò),以保護(hù)放大器不被高壓電脈沖燒毀。經(jīng)過(guò)放大器、檢波器和視頻放大器后,信號(hào)幅度可達(dá)數(shù)十伏,加到示波管的垂直偏轉(zhuǎn)板上。另一方面,同步電路發(fā)出的同步脈沖觸發(fā)水平掃描電路,在示波管上形成大家熟知的時(shí)基線。兩者共同作用形成常見的A 型顯示。數(shù)字超聲探傷儀構(gòu)成見圖2。從圖2 可以看到大家熟知的發(fā)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(shù)字信號(hào)處理器（DSP） 、顯示器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器。在這里,微處理器或DSP 控制整個(gè)探傷儀的協(xié)調(diào)工作。發(fā)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(shù)轉(zhuǎn)換器,后者將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),微處理器將這些數(shù)字信號(hào)處理（如數(shù)字檢波、低通濾波等） 后交顯示器顯示。由此可見,發(fā)射電路、限幅耦合電路和放大器部分是數(shù)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(dòng)開關(guān)進(jìn)行儀器調(diào)整（如阻尼、發(fā)射電壓、增益或衰減等） ,而在數(shù)字式探傷儀中,則要通過(guò)與微處理器對(duì)話,然后由微處理器控制這些參數(shù)或按照事先設(shè)定的程

序,由微處理器控制。從使用角度,這些差別對(duì)手動(dòng)探傷并不重要,而對(duì)機(jī)械化或自動(dòng)化探傷則很重要,非常需要自動(dòng)控制。數(shù)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(jiǎn)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(chǎn)生鋸齒波驅(qū)動(dòng)示波管的水平偏轉(zhuǎn)板形成時(shí)基線,視頻放大器放大超聲信號(hào),加到示波管的垂直偏轉(zhuǎn)板; 兩者綜合作用,將超聲信號(hào)波形展示在示波管的熒光屏上。數(shù)字探傷儀則復(fù)雜得多,它要經(jīng)歷一個(gè)模擬/ 數(shù)字轉(zhuǎn)換和隨后的軟件處理過(guò)程。模擬探傷儀中控制和顯示的好壞,主要區(qū)別在水平線性、垂直線性、顯示亮度和外觀等方面。而數(shù)字探傷儀中控制和顯示的影響比較復(fù)雜,搞不好會(huì)導(dǎo)致漏檢、誤檢等嚴(yán)重問(wèn)題。這也正是在此講述的重點(diǎn)。以下分兩部分介紹,*部分涉及兩類探傷儀中區(qū)別較小的發(fā)射2接收部分,這部分是數(shù)字探傷儀的基礎(chǔ);第二部分為數(shù)字探傷儀的模數(shù)轉(zhuǎn)換、信號(hào)處理和顯示,這部分是理解數(shù)字探傷儀的核心。