超聲波探傷中檢波方式中全檢波、正半波、負半波、射頻四種方式的區別

在超聲波探傷技術里，檢波方式是影響探傷結果準確性與可靠性的重要因素。全檢波、正半波、負半波和射頻這四種常見檢波方式，各自有著獨特的特點與適用場景。接下來，就讓我們深入探索這四種檢波方式的區別，揭開它們在超聲波探傷中的作用。

超聲波探傷的基本原理

超聲波探傷，是基于超聲波在材料中的獨特傳播特性發展而來的一種無損檢測技術。超聲波是頻率高于20000赫茲的聲波，由于其頻率高、波長短，具有良好的方向性和較強的穿透能力。在均勻的材料中，超聲波能夠以特定的速度沿直線傳播。然而，當超聲波遇到材料中的缺陷，如裂紋、氣孔、夾雜等，由于缺陷與周圍材料的聲阻抗不同（聲阻抗等于材料密度與聲速的乘積），就會在缺陷處發生反射、折射和散射現象。

探傷儀的探頭兼具發射和接收超聲波的功能。當探頭發射的超聲波在材料中傳播遇到缺陷時，部分超聲波會反射回來，被同一探頭或另一接收探頭捕獲。探傷儀將接收到的反射波信號轉換為電信號，并進行放大、處理和顯示。通過分析反射波的時間、幅度、頻率等特征參數，探傷人員就能夠判斷缺陷的存在與否，確定缺陷在材料中的位置、大小以及大致性質。

全檢波工作原理

全檢波，顧名思義，是一種能夠將輸入信號的正負半周都完整提取出來的檢波方式。在超聲波探傷中，當探頭發射的超聲波遇到缺陷反射回來的信號是包含正負半周的交流信號。全檢波電路通過巧妙的設計，利用二極管的單向導電性和相關電路元件，將信號的負半周翻轉成與正半周同向，然后與正半周信號合并。簡單來說，就像是把信號的“低谷”部分翻轉上來，與“高峰”部分拼接在一起，從而得到一個完整反映原始信號幅度變化的波形，這個波形包含了超聲波反射信號的全部信息。

全檢波后的波形呈現出完整的信號輪廓，這種能夠全面反映信號特征的特點，使得探傷人員可以通過觀察全檢波后的波形，直觀地了解超聲波在材料中傳播時遇到的各種情況，無論是微小缺陷還是較大缺陷引起的信號變化，都能在波形中有所體現，有助于對信號全貌進行深入分析。

正半波工作原理

正半波檢波在超聲波探傷中，采取的是一種有選擇性的信號提取方式。當接收到包含正負半周的超聲波反射信號后，正半波檢波電路只允許信號的正半周通過，而將負半周信號舍棄。具體來說，電路通過二極管等元件的特性，在信號的正半周時，二極管導通，信號能夠順利通過并被放大處理；而在信號的負半周，二極管截止，負半周信號無法通過，從而實現只保留正半周信號的目的。這種工作方式就像是給信號安裝了一個“單向閥門”，只讓正向信號通行，使得最終輸出的信號僅包含原始信號的正半部分。

經過正半波檢波后的波形，呈現出鮮明的特征。其波形只有正半周，沒有負半周的信號。相比于原始的包含正負半周的信號，正半波檢波后的波形得到了簡化。所有的信號幅度都為正值，波峰清晰地代表了正向信號的最大值。這種簡化后的波形，突出了正向信號的特征，讓探傷人員能夠更加專注地分析正向信號所攜帶的信息，比如缺陷的位置、大小等相關信息，因為在很多情況下，正向信號的特征與缺陷的關聯性更為緊密，通過對正半波波形的觀察和分析，能夠更有效地獲取關鍵信息，從而做出準確的判斷。

負半波工作原理

負半波檢波與正半波檢波正好相反，它只對輸入信號的負半周進行提取和處理。在超聲波探傷過程中，當接收到反射回來的超聲波信號時，負半波檢波電路利用其特殊的電路結構和元件特性，只允許負半周信號通過并進行放大等處理，而將正半周信號阻擋在外。

經過負半波檢波后的波形，呈現出獨特的形態。整個波形只存在負半周，沒有正半周信號。波谷清晰地代表了反向信號的最大值。這種波形特點使得反向信號得到了極大的突出，探傷人員可以將全部注意力集中在反向信號所攜帶的信息上。通過對負半波波形的仔細觀察，能夠深入分析反向信號的特征。

射頻工作原理

射頻檢波在超聲波探傷中是一種較為特殊的方式，它直接保留探頭輸出的原始脈沖信號，不進行包絡檢波處理。簡單來說，當探頭發射的超聲波遇到缺陷反射回來的信號，無論是其高頻振蕩的形式、相位信息還是幅度的瞬間變化，都被完整地保留下來。不像其他檢波方式會對信號進行整流、取舍等操作，射頻檢波就像是一個忠實的記錄者，讓原始信號毫無改變地進入后續的分析環節，使得探傷人員能夠獲取最純粹的超聲波反射信號，為深入分析提供了最原始的素材。

射頻檢波后的波形呈現出原始高頻信號的形態，是一系列快速振蕩的波形。它保留了信號的全部相位信息，每個振蕩周期都包含著關于超聲波傳播和反射的重要信息。同時，由于保留了原始信號的高頻特性，射頻信號的波形能夠反映出信號的細微變化，這對于檢測一些微小缺陷或者復雜結構中的缺陷非常有利，探傷人員可以通過對這些細微變化的分析，獲取更多關于缺陷的詳細信息。