Аналіз частоти відбору проб та вибір ультразвукової товщини

Частота вибірки ультразвукової товщини відноситься до частоти інструменту на цифровому придбанні ультразвукового ехо -сигналу, тобто кількість разів в секунду на вибірці аналогового сигналу (одиниця: Гц або МГц) .

Згідно з теоремою вибірки Nyquist, частота відбору проб повинна бути не менше 2 рази більшою найвищою частотою сигналу, щоб відновити вихідний сигнал без спотворення . у ультразвуковій вимірюванні товщини, найвища частота сигналу визначається в основному за допомогою центральної частоти ультразвукового зонду (наприклад, звичайної зонди зондування 1-10MHz). Therefore, the sampling frequency of the thickness gauge usually needs to be 5-10 times the probe frequency (e.g. 10MHz probe with 50-100MHz sampling frequency) to ensure that the details of the echoed signal are accurately Захоплений .

Прецизія вимірювання часу та товщини

Роздільна здатність часу: чим більша частота вибірки, тим менший часовий інтервал між двома сусідніми точками вибірки ., наприклад, частотою вибірки 100 МГц має час частоти вибірки 50 МГц, має часовий інтервал .}}}

Точність товщини: Розрахунки товщини базуються на час польоту ультразвуку через матеріал ., чим вище роздільна здатність часу, тим менша помилка часу вимірювання і чим вище точність товщини .}}

Роздільна здатність відстані

Distance resolution is the minimum distance between two neighboring interfaces that the gauge can distinguish. High-frequency sampling allows for more accurate identification of the rising and falling edges of the echo signal, especially when measuring thin-walled materials or multi-layer structures, avoiding false determinations due to echo overlap.

Здатність обробки сигналів та імунітет шуму

Деталі сигналу: Висока частота вибірки зберігає більше деталей форми хвилі (e . g ., амплітуда, фаза) ехо -сигналу, який сприяє подальшій обробці сигналу (e . g ., фільтрування, підвищення рівня, ідентифікація огляду)

Шумні ефекти: теоретично, чим більша частота вибірки, тим чутливіша до високочастотного шуму (e . g . електромагнітні перешкоди), але сучасні інструменти зазвичай оснащені анти-алії фільтрів, які можуть фільтрувати недійсні високоподілові шуми перед вибіркою.}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} "

Обмеження обладнання та обробки даних

Витрати на апаратне забезпечення: Високочастотна вибірка вимагає високошвидкісних АЦП (аналого-цифрові перетворювачі), високопродуктивних процесорів та великих кількостей пам'яті, що призводить до підвищення витрат на прилади .

Передача даних та зберігання даних: Більш високі частоти вибірки генерують більшу кількість даних, що може вплинути на швидкість відображення в режимі реального часу або вимагати зовнішніх пристроїв зберігання .

Споживання електроенергії: високошвидкісне обладнання, як правило, споживає більше потужності, що впливає на витривалість портативних пристроїв .

1. Сценарії, де рекомендуються високі частоти вибірки

Вимірювання тонкої стіни (e . g . металеві/пластикові деталі<1mm thick): multiple echoes over a short period of time need to be accurately captured.

Інспекції високої точки зору (e . g . Вимірювання товщини аерокологічного компонента, що вимагають ± 0 . 01 мм точності): Роздільна здатність часу безпосередньо впливає на результати.

Складні матеріали (e . g . грубозернисті матеріали, багатошарові композитні структури): ехо-сигнали можуть бути слабкими або спотвореними, вимагаючи високочастотної вибірки для збереження деталей .

2. обмеження частот вибірки

Товстий вимірювання матеріалу: Коли товщина велика, часовий інтервал Echo довгий (e . g . 100 мм сталі, час польоту становить приблизно 40 мкс), низька частота вибірки (e . g . 50 mhz) може відповідати 200 Точки), на цей раз збільшення частоти вибірки обмежується для підвищення точності .

Вартість і практичність: для вимірювання товщини рутинного (E . g . 1-100 мм), занадто висока частота вибірки (e . g . 200 mhz або багато іншого) може призвести до надмірної продуктивності, збільшуючи операційну складність та витрати на обладнання .}}}

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 власна пропускна здатність зонда) .

3. Найбільш правильна практика

Виберіть відповідно до діапазону вимірювань та вимог до точності: Тонкостінна/Висока точність → Висока частота вибірки (більше або дорівнює 100 МГц); Товсті стіни/Регулярна точність → Частота відбору проб (50-100 МГц) .

Увага до співпраці між зондом та інструментом: переконайтеся, що частота відбору проб відповідає вимозі пропускної здатності зонду, і в той же час розглянемо алгоритми обробки сигналу (e {. g ., оптимізація піку, що має піку, і ехо -ellosing Algorithms може бути важливішою для акумуляції, ніж простого ролики. частота) .