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前面的基礎(chǔ)原理給大家介紹了以后，這一節(jié)我來(lái)給大家講一講TOFD的圖像是如何形成的。

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在講解TOFD圖像之前，咱們先看一個(gè)超聲檢測(cè)的基本概念，就是現(xiàn)在的數(shù)字儀器是如何實(shí)現(xiàn)將原始的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的呢？

上面是儀器內(nèi)部的基本構(gòu)造，其中的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器就是用來(lái)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的元件，它的轉(zhuǎn)換原理是這樣的：

通過(guò)在模擬信號(hào)上面選取多個(gè)采樣點(diǎn)，之后在儀器上使用這些采樣點(diǎn)來(lái)還原出原來(lái)的模擬信號(hào)。

采樣定律(Nyquist定律）提出要使信號(hào)采樣后能夠不失真還原，采樣頻率(fs)必須大于信號(hào)頻率(f)的兩倍。而采樣點(diǎn)信息包括：幅值、位置、相位。

因而采樣率越高，失真就越小，但采樣點(diǎn)數(shù)量越大，所需存儲(chǔ)空間也越大。

由下圖可知，實(shí)際使用時(shí)，合理的采樣率為每個(gè)信號(hào)周期采集5個(gè)以上樣本，即采樣率為探頭頻率的5倍以上，才認(rèn)為是能夠基本還原出原來(lái)的模擬信號(hào)。

而模數(shù)轉(zhuǎn)換器的位數(shù)則決定了波幅的精確性，所謂的位數(shù)就是波形縱向切分的份數(shù)，比如8位儀器能區(qū)分28 =256個(gè)不同等級(jí)的電平，以屏幕中心為0點(diǎn)，則飽和值為127或-128。也就是100%的波高可以被分成127份。位數(shù)越高，可以分的份數(shù)越多，這樣波幅的精度也就越高。

這樣大家就比較清楚了A掃圖像的形成過(guò)程。

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下面咱們?cè)賮?lái)看一下B掃視圖是如何形成的。

首先看一下下面B掃視圖的坐標(biāo)系構(gòu)成，B掃的橫坐標(biāo)是掃查軸，一般以mm為單位，而縱坐標(biāo)是傳輸時(shí)間軸，一般以μs為單位。

所以如下圖所示，當(dāng)探頭沿著焊縫進(jìn)行掃查時(shí)，每個(gè)B掃的采集位置對(duì)應(yīng)一個(gè)A掃信號(hào)。而如之前所述，A掃正向?yàn)榘咨?，?fù)向?yàn)楹谏?，所有黑白色條的組合，就形成了上面的B掃視圖。

所以不知道大家有沒(méi)有注意到，B掃的縱坐標(biāo)并不是深度軸，而是時(shí)間軸，也就是從發(fā)射探頭發(fā)出聲波到接收探頭接收到聲波的時(shí)間間隔，也就是所謂的TOF（Time of Flight，飛行時(shí)間，也叫聲時(shí)）。這也是TOFD技術(shù)的由來(lái)。

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那大家考慮一下，以聲時(shí)為縱坐標(biāo)，所有掃查位置上，相同聲時(shí)的位置，代表的深度也是相同的嗎？換句話說(shuō)，下面TOFD的B掃視圖上的假設(shè)的紅色缺陷1和紅色缺陷2一定在同一深度上嗎？

歡迎大家留言討論。

待續(xù)

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