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接收电路和电缆

来源: | 发布日期:2022-07-01

①接收电路

       接收电路包括衰减器、高频放大器、检波器、视频放大器、深度补偿电路等。接收电路特性对检测仪的性能有着重要的影响。

       接收电路的主要作用是将回波信号加以放大,放大器是其关键部件。对信号频谱影响较大的是放大器的频率特性,即频带宽度,指的是放大倍数随频率的变化情况。

       放大倍数在高频端和低频端都要下降。放大倍数下降到中心频率09的0. 707(即3dB)时的频率差称为频带宽度,如图4-17所示[4]。图中10 为频带宽度,1112 分别为上限频率和下限频率。


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图4-17  放大器的频率特性


       放大器的频带宽度直接影响探伤仪的分辨力。频带宽度宽,放大后的波形畸变小,再配以宽频带探头就能获得较高的分辨力。可是加宽频带宽度时,噪声相应也要增大,这就降低了信噪比。如果滤掉一些高频成分,荧光屏上的图形会清晰一些。因此接收电路的频带也不宜太宽。

      理论和实践都证明,频带两端下降应该比较缓和一些,特别是上限频率处下降不宜太陡。

 

②电缆

       此处着重叙述电缆对在其中传递的超声波信号的影响。这种影响作用可以用一个2×2的传递矩阵T来描述。研究表明[3],该传递矩阵与频率有关,即电缆对信号的影响作用与在电缆中传递的信号的频率有关。这种与频率有关的影响还与电缆自身有关,并主要通过电缆自身的阻抗表现出来,当负载(主要是换能器)的阻抗与电缆阻抗不匹配的时候,电缆会对信号产生影响,如图4-18所示。可以看出,同一电缆在不同负载条件下具有不同的幅度谱和相位谱。


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图4-18 阻抗为5016的电缆在不同负载条件下幅度谱和相位谱的测量值


       图4-19表示的是当考虑电缆的影响(实线)和忽略电缆影响(点画线)时换能器灵敏度的不同[3]。可以看出,对于幅度谱,若忽略电缆的影响,则其幅值会大大降低,特别是在换能器的峰值频率处,其幅值只有考虑补偿电缆影响时幅值的一半;对于相位谱,电缆的影响也相当明显。对于大多数水浸装置,当电缆长度超过1m时,电缆的影响就不能忽略。


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图4-19  换能器灵敏度的幅度谱和相位谱

a)幅度谱 b)相位谱

实线:考虑补偿电缆影响  虚线:忽略电缆影响

 


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