GB/T18694-2002(三)无损检测 超声检验探头检测时域响应及频率响应

4.2 时域响应

 时域响应评价时，用来产生回波信号的反射体要依据检测种类（液浸检测或接触检测）和探头类型 （直探头或斜探头）选定。回波信号持续时间是对探头阻尼性能的度量。脉冲波形用峰数 P_N表征，峰数 P_N是幅度大于等于最大半波幅值 20%（-14 dB）的半波数。脉冲持续时间T_PD要按第一个波峰的起点 至最后一个波峰的终点之间的时间间隔计算，以微秒为单位。如图 5所示，波形的周数 C_N是峰数的 一半。 

4.3 频率响应

 通过使用频率（谱）分析仪器，给定反射体的回波响应可用以频率为自变量的信号幅度函数度量，应 使用平面反射体作为靶反射体，离探头的距离应尽可能接近探头近场长度N₀，或焦距F,。回波信号可 采用带滤波器的频谱分析仪分析，也可先作全数字化处理后再作快速傅立叶变换。频率响应是随后给出 峰值频率、中心频率和带宽等参数的基础。峰值频率九 是频率响应中出现最大幅度时的频率。如图6所示，高低端频率 fu和f分别是比测得脉冲回波最大幅度低 5000(-6 dB）的回波幅度处的频率。中心频率按下式确定：

 f ＝ (f_u＋ f₁）/2 ················································································（2）

 最大幅度可能出现在中心频率处，也可能不是。回波信号的带宽 B，以百分数表示，可根据下式计 算求得 ：

 B_w＝ [(f_u 一f₁)/f_c]×100% ······························································（3）

 此外，带宽 B，也可用绝对值 f_u-f₁表示，单位为 MHz,

 图7所示为一接触检测用斜探头在 1号标准试块上获得的典型测试结果，回波信号来自该试块上 R100圆弧反射面。

图 8所示为一用于液浸检测的聚焦探头的测试结果，回波信号取 自一块处于探头焦 距处的玻璃试块。

 例 2

 下列数据摘自图 7测量结果：

 峰值频率 f_p=3.4 MHz

 半波高度频率 f₁（低端）和 f_u（高端）分别为：

 f₁=2.6 MHz

 f_u=4.2 MHz

 由此算得中心频率：

 f_c= (2. 6+4.2)/2=3.4 MHz

 在此例中，峰值频率和中心频率恰好相等，但在一般情况下，它们并不相等，图 8给出的结果就是一 例。

 例 3

 引用上例数据，计算得到百分数表示的带宽如下：

 B_w= (4. 2一2. 6)/3. 4 X 100%=47%

 用绝对值表示的带宽为：

 f_u一f₁=4. 2 MHz-2. 6 MHz= 1.6 MHz