超声检测

07 · A 扫描:回波、闸门、声程和深度

从一条幅度—时间曲线读取位置,说明底波、多次回波、死区与波形显示形式。

阅读设置

先记住这三点

  1. 先读坐标和显示模式
  2. 直入射手算
  3. 死区与回波重叠
  4. 怎样分析一个峰
01

先读坐标和显示模式

A 扫描通常横轴为时间或换算声程,纵轴为信号幅度。RF 显示保留正负振荡,全波检波显示绝对值相关结果,包络进一步表示幅度外形。不同显示方式不能用同一个峰值或相位解释而不注明。

确定激励/表面信号、目标回波、底波与多次底波的位置。闸门限定分析的时间范围;闸门内最大峰的时间、首次越阈时间和包络峰时间并不完全相同,测距时要保持算法一致。

02

直入射手算

教学取 c=5900 m/s,校正后往返时间 10 μs,则反射体深度 z=29.5 mm。40 mm 厚板的首个底波约在 13.56 μs,第二次底波约在 27.12 μs,前提是声路及反射序次一致。

如果误将往返时间当成单程,深度会加倍。若信号来自斜声路,ct/2 得到的是沿声束的一程声程,不能直接称为垂直深度。水浸测量还需要分开水程与材料声程。

03

死区与回波重叠

发射后的振铃、接收恢复和表面强回波会限制近表面识别。薄层或相邻反射体的回波若重叠,峰位置和幅度可能改变。增大采样率可以更细地记录波形,但不能自动缩短物理脉冲。

采用延迟块、双晶探头或适当宽带探头可能改善特定问题,但都需校准和验证。没有底波时也不能立即判断存在大缺陷,耦合、表面倾斜、几何与高衰减都可能造成底波消失。

交互练习 · 原创教学模型

脉冲回波:往返时间怎样换成深度

直探头往返路径与合成 A 扫包络,目标和底波分别标记底面 40 mm合成包络 / 相对幅度时间 0–18 μs(已扣零点)

目标回波 t = 6.780 μs

底波 t = 13.559 μs
当前演示 t = 0.00 μs

z=ct/2。幅度固定为教学示意,改变深度不会模拟真实衰减或声束效应。

40 mm 均匀平板、法向声路、零点已校正。橙点演示目标声路的往返;高斯包络与幅度均为合成设定,未求解真实波动和反射能量。动画放慢显示;横轴时间仍以 μs 计算。

04

怎样分析一个峰

移动和转动探头观察峰如何随位置变化,再核对预期几何回波;在适当范围改变闸门和增益,确认未饱和且不是噪声触发。保留原始 A 扫与编码位置,比只存峰值图更利于复核。

页面脉冲回波动画以均匀材料、直声路和合成波形演示时间关系。波前运动经过放慢,回波幅度为教学设定,不表示真实裂纹的反射系数。

来源与延伸阅读

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