电脉冲宽度与声脉冲宽度有什么不同 [已经被阅读2343次,管理(guǎn lǐ)员 添于2013-11-11]
电脉冲宽度与声脉冲宽度区别(difference)
1 问题(Emerson)的提出
不但GB/T27664《无损(Lossless)检测 超声(Ultrasonic)波设备(shèbèi)的性能(property)与检验》未明确区分二者，《超声检测》教材，或一些论文，也将二者笼统称为“脉冲宽度” ，不强调(qiáng diào)二者的区别(difference)和因果关系，更不说明二者混淆(to blur)的危害。本文提出了自己的一些粗浅看法，如有不当，请指正。
2 二者的区别和因果关系
探头(Probe)的固有频率（近似公称频率）fo决定于晶片厚度t和声速c，即
fo=c/(2t)
(1)
但探头(Probe)被激励(Excitation)后，产生声脉冲信号的质量(quality)(如激励效果(xiàoguǒ)好坏，有无杂波等)，却和激励电脉冲形状(shape)和宽度有关。我在2012-4-18日志《UT琐记:晶片的变压器（Transformer）效应(effect)》中说: 方波触发的超声(Ultrasonic)品质（Character)最好，而且强度、幅度较尖峰电脉冲触发的超声，可倍增(需调整(Adjustment)好方波宽度)。 这里的“方波宽度” ，就是激励电脉冲的宽度td。见GB/T27664.1图10 a）。td的调整，那是超声仪器设备发射电路(Circuits)如何设计(design)的事情，一般会给出下列公式:
2∏fo=3n/td (n=1，2，3，…)
(2)
式中:fo---探头(Probe)公称频率(frequency);
td---激励(Excitation)电脉冲宽度;
n---可选的自然(natural)数，n=1，2，3，…。观片灯顾名思义，采用的是半导体发光二极管（LED）作为发光的光源。LED观片灯与传统观片灯相比具有发光亮度高，寿命长，节能环保，抗震性好，发热低等优势。但是其较高的制造成本在一定程度上制约了其大范围的普及。目前在中高级医院，和高级无损检测单位使用比较多。一般认为n=1最好;
∏---圆周率，∏=3.1416。洗片机是指冲洗X光胶片，CT,MPI等医用胶片的仪器。洗片机洗片过程主要由显影、定影、冲洗和烘干四部分组成，胶片先在装有显影药液的显影槽中放置一定时间，再在装有定影药液的定影槽中放置一定时间，接着在冲洗槽中用清水冲洗，最后烘干，洗片过程即完成。四个过程对温度、时间均有要求，且显影、定影过程对药液浓度有要求。
如果将∏≈3，则公式
(1) 可改写为:
2fo.td≈n
(3)
选取n=1。
2fo.td≈1
(4)
根据公式
(4) 可以认为: 方波的上升和下降边差半个周期(cycle)(180度)，触发效果(xiàoguǒ)可倍增。洗片机是指冲洗X光胶片，CT,MPI等医用胶片的仪器。洗片机洗片过程主要由显影、定影、冲洗和烘干四部分组成，胶片先在装有显影药液的显影槽中放置一定时间，再在装有定影药液的定影槽中放置一定时间，接着在冲洗槽中用清水冲洗，最后烘干，洗片过程即完成。四个过程对温度、时间均有要求，且显影、定影过程对药液浓度有要求。胶片烘干箱主要用于相关半导体器件、印刷电路板、电子元器件、液晶玻璃基片 、光学胶片及镜片、石英振动器等电子元件及其他食品在低温低湿中的储存。另外，从上述公式也可认为:从触发电路(Circuits)设计(design)上来说，应该使激励电脉冲---方波宽度td，与探头(Probe)固有频率(frequency)fo成反比。
激励(Excitation)电脉冲的宽度td的调整(Adjustment)，是改善机电耦合（Coupling）质量和探头(Probe)发射声脉冲质量的一种手段，而与探头产生的声脉冲宽度无关。探头产生的声脉冲宽度只决定于探头自身阻尼的质量。
所以，激励(Excitation)电脉冲的宽度(见GB/T27664.1图10)和探头发出或接受的超声(Ultrasonic)脉冲宽度(见GB/T27664.2图1) 是各自不同的概念(Idea)，各自有各自的测量(cè liáng)方法，不应混淆(to blur)。探伤剂是无损检测技术中最简便而又有效的一种常用检测用段，它对危及金属、非金属材料制件寿命和压力容器安全的危险缺陷——如焊接裂缝、疲劳裂缝、应力腐蚀裂缝、磨削裂缝、淬火裂缝等表面开口性缺陷的检测具有显示灵敏、结论迅速、重复性和直观性好的独特优点。
3 危害(wēi hài)
因为把二者混淆(to blur)的结果(result)，会误导出:声脉冲宽度t也和频率(frequency)fo有反比关系的结论。因为声脉冲宽度t，不是电脉冲宽度td，2t与fo的乘积根本不等1；或者说，声脉冲宽度t，根本与频率无关，它只决于探头自身阻尼的质量(quality)。