Die Definition der Abtastfrequenz
Die Abtastfrequenz von Ultraschalldicke bezieht sich auf die Häufigkeit des Instruments der Ultraschall -Echo -Signal -Signalerfassung, dh die Anzahl der Male pro Sekunde auf der analogen Signalabtastung (Einheit: Hz oder MHz) .}}}}}}}}}}}
Nach dem Nyquist -Stichproben -Theorem muss die Stichprobenfrequenz mindestens zweimal die höchste Frequenz des Signals sein, um das ursprüngliche Signal ohne Verzerrung wiederherzustellen. Daher muss die Abtastfrequenz der Dickungsmessstufe normalerweise die Sondenfrequenz (E {. g . 10 MHz -Sonde mit {50-100 MHz -Frequenz) sein.
Frequenzparameter, die durch Stichprobenfrequenz beeinflusst werden
Zeitauflösung und Dicke Messungspräzision
Zeitauflösung: Je höher die Abtastfrequenz, desto kleiner ist das Zeitintervall zwischen zwei benachbarten Stichprobenpunkten .. Eine 100 -MHz -Abtastfrequenz hat ein Zeitintervall von 10 ns, während eine 50 -MHz -Abtastfrequenz ein Zeitintervall von 20 ns . hat
Präzision der Dicke: Die Berechnungen der Dicke basieren auf dem Flugzeitpunkt des Ultraschalls durch das Material . Je höher die zeitliche Auflösung, desto kleiner ist der Messzeitfehler und desto höher die Dickungsgenauigkeit .}
Entfernungsauflösung
Die Entfernungsauflösung ist der minimale Abstand zwischen zwei benachbarten Schnittstellen, die die Anzeige unterscheiden kann, die eine Hochfrequenzabtastung von . unterscheiden kann
Signalverarbeitungsfähigkeit und Rauschimmunität
Signaldetails: Die hohe Stichprobenfrequenz behält mehr Wellenformdetails (e . g ., Amplitude, Phase) des Echo -Signals, das die nachfolgende Signalverarbeitung (E . G ., Filterung, Spitzenerkennung, Defekt, Defekt, identifiziert) erleichtert
Rauscheffekte: Theoretisch, je höher die Abtastfrequenz, desto empfindlicher für Hochfrequenzrauschen (E . G . Elektromagnetische Interferenzen), aber moderne Instrumente sind normalerweise mit Anti-Alias-Filtern ausgestattet, die ungültige Hochfrequenz-Lärm vor dem Samplieren {{{{{{{{{{{{{{{{{{}} filtern können, ausgestattet.
Hardware- und Datenverarbeitungsbeschränkungen
Hardwarekosten: Hochfrequenzabtastung erfordert Hochgeschwindigkeits-ADCs (Analog-zu-Digital-Konverter), Hochleistungsprozessoren und große Mengen an Speicher, was zu höheren Instrumentenkosten . führt
Datenübertragung und -speicher: Höhere Stichprobenfrequenzen erzeugen größere Datenmengen, die sich auf die Echtzeit-Anzeigegeschwindigkeit auswirken oder externe Speichergeräte erfordern .
Stromverbrauch: Hochgeschwindigkeitshardware verbraucht normalerweise mehr Strom, was die Ausdauer tragbarer Geräte . beeinflusst
Die Anwendungen der hohen Probenahmefrequenz
1. Szenarien, in denen hohe Abtastfrequenzen empfohlen werden
Dünnwandmessungen (e . g . Metall/Kunststoffteile<1mm thick): multiple echoes over a short period of time need to be accurately captured.
Hochvorbereitete Inspektionen (E . G . Luft- und Raumfahrtkomponenten-Dicke Messungen, die ± 0 . 01mm Genauigkeit erfordern): Die Zeitauflösung beeinflusst die Ergebnisse direkt.
Komplexe Materialien (E . G . grobkörnige Materialien, mehrschichtige Verbundstrukturen): Echosignale können schwach oder verzerrt sein, was eine hohe Frequenzabtastung erfordert, um Details zu erhalten .}
2. Einschränkungen von hohen Stichprobenfrequenzen
Thick material measurement: When the thickness is large, the echo time interval is long (e.g. 100mm steel, the flight time is about 40μs), low sampling frequency (e.g. 50MHz) can also meet the time resolution requirements (50MHz sampling interval of 20ns, 40μs can be 2000 Punkte), diesmal, erhöhen Sie die Stichprobenfrequenz, um die Genauigkeit . zu verbessern
Kosten und Praktikabilität: Für die Routinendicke (E {. g . 1-100 mm), zu hohe Stichprobenfrequenz (e . g . 200 mhz oder mehr) kann zu einer übermäßigen Leistung führen, die Betriebskomplexität und die Kosten für Geräte {. {. {{. {{{. führen, die Kosten {{{{{{{4.
Probe matching: the sampling frequency needs to match the probe frequency (usually recommended>=5 times the probe frequency), if the probe frequency is low (e.g., 1MHz), blindly increase the sampling frequency (e.g., 100MHz) will not improve the resolution (limited by Die eigene Bandbreite der Sonde) .
3. Die am besten am besten
Wählen Sie gemäß dem Messbereich und den Genauigkeitsanforderungen aus: dünnwandelte/hohe Präzision → hohe Probenahmefrequenz (größer oder gleich 100 MHz); Dickwandige/reguläre Präzision → mittlere Abtastfrequenz (50-100 MHz) .
Aufmerksamkeit auf die Zusammenarbeit zwischen der Sonde und dem Instrument: Stellen Sie sicher, dass die Stichprobenfrequenz den Nachfrage der Sondenbandbreite erfüllt, und berücksichtigen Sie gleichzeitig die Signalverarbeitungsalgorithmen des Instruments (E . G .}}}}, optimierung der Spitzenerkennung und die Auswachung, die die SHAL -Erkennung kann. Frequenz) .