超声波测试培训教材——超声仪.ppt

第二部分 超声检测设备 第一章：超声仪 一．超声仪概述 1．超声仪基本功能： 向被测介质发射并接收超声脉冲 显示接收信号，并测取各种声参量 对声参量进行分析处理 2. 超声仪的分类 ： 模拟式 以CTS－25为代表， 进口以Pundit(英) 为代表 数字式 以NM系列为代表 3．超声仪的发展概况 第一代 60～70年代初 电子管式 UCT－2 CTS－10 第二代70～80年代 晶体管集成电路模拟超声仪 汕头CTS－25 湘潭SYC－2 天津JC－2 PLUS（英PUNDIT公司） V—METER（美） TICO（瑞士PROCEQ公司） 第三代 80～90年代初 初级数字化超声仪 汕头CTS－45 CTS－35 煤科院2000A 第四代 90年代中期 智能型数字式超声仪 康科瑞公司NM系列 武汉岩海公司RS－UT01C 武汉岩土所RSM－SY5 成都工程检测研究所CUT 同济大学 U－sonic 二、模拟式超声仪 以CTS－25为例 1．模拟信号：在时间上是连续的，在幅度上是任意的 2．模拟式超声仪的基本组成： 3．模拟式超声仪的主要特点 ①??接收的信号是模拟信号 ②??用示波器显示波形，用数码管显示数字 ③ 用游标手动判读首波到达时间，同时用 数码管显示声时 ④?自动读数的方法是：接收信号达到某一固定值 （关门电平）时使计数器关门。 4. 模拟式超声仪的缺点 首波波幅低缓达不到关门电平— 滞后丢波 噪声过大时，超过关门电平，提前关门—误判 首波声时起点判读有误差 波幅测试只能用衰减器量值反映，屏幕信号不 能量化，所以要求屏幕波形等幅 频率测试只能由时域波形的周期进行推算 ?现场测试工作量大，人工读数、人工记录 后期数据处理工作繁琐，数据输入的工作量大 三、数字式超声仪 1．数字信号的基础知识 ①?数字化信号：在时间上是离散的，幅度精度是用有限字长的数字量表示。 ②由模拟信号→数字信号的过程：模数转换(A/D) 样本采集（采样）： 称之为采样频率 fs ③A／D转换及数字化信号的主要技术指标  ● 采样频率 fs （Hz）：单位时间采集的点数；  采样周期：采样点的时间间隔Δt = 1 / f s●? 采样精度（位数 ） 表示幅度精度的字长，字长 越长，精度越高  分辨率 — 对每一个样本幅度分辨能力，精度 2n n — 位数　 28 8位A／D 可分辨量为28＝256  210 10 位A／D 可分辨量为 210＝1024●???最大采样长度SR： 一次采集的最大样本点数N 例：采样频率 fs＝1MHz 采样间隔 Δt ＝1μs 最大采样点数N=4K（4096） 所采集的时间序列长度 T =N · ΔT =4k· Δt=4096 μs ●???起点延迟长度： 采样起点在首波起点之前或之后 ④信号幅度的量化方法：分贝dB：相对于某一固定幅度ao的倍数，用对数表示： 信号a的幅度表示为：  相对固定幅度a0 a=2 a0 a的幅度值 a的幅度值 a=10 a0 a的幅度值 a=10 0a0 a的幅度值 2．数字化超声仪原理框图： 3．主要技术指标 ①???? 工作频率范围：接收放大器的频带宽度 5Hz～500KHz 实际工作频率（信号频率）决定于换能器