焊接精密度0.01mm

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连续波和脉冲波

来源: | 发布日期:2022-06-07

根据持续时间的长短,超声波可分为两种,分别是连续波和脉冲波。连续波指的是介质中质点振动持续时间为无穷的波动,如图1-3a所示。脉冲波指的是振动持续时间有限(单个或间发 )的波动,如图1-3b 所示。


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按照傅里叶分析方法可知,一个脉冲波可以分解为多个不同频率谐振波的叠加,如图1-4所示。可以看出以时间为自变量的一个复杂波形,包含着一系列不同频率的正弦(或余弦)波,这些频率成分及其幅度均可以在频域中给出清晰的描述。

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1-4 一个时域波形的谐波组成

   图1-5给出了超声检测中1MHz的脉冲波与其中包含的正弦波之间的关系。可以看出,此处 1MHz 的脉冲波由0.85MHz1MHz1.21MHz 正弦波叠加而成。为合成某一脉冲,需要一系列的正弦波,且要合成的脉冲宽度越窄,需要的正弦子波数量越多。这些子波具有与中心频率不同的频率。由于子波的频率不同,因此在传播条件不合适时会产生畸变,通常使脉冲宽度变宽。


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1-5 1MHz脉冲波的组成

超声学中常用的脉冲波波形主要有单次指数衰减窄脉冲、衰减振荡脉冲和方波调制脉冲。图1-6给出了上述三种形式脉冲波波形的时域函数表达式及由傅里叶变换得到的频谱示意图。可以看出,它们都不是一个单频波,在其基频附近存在一个频带。

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