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閱讀：19發(fā)布時(shí)間：2026-7-25
探頭電纜是任何超聲探傷儀或者測厚儀系統(tǒng)重要的部件，但是通常不是很多操作者注意力的主題，除了確保它沒有斷掉，磨損或者其他缺陷。大多數(shù)的超聲波測試在常規(guī)的頻率范圍500 KHz到20 MHz內(nèi)進(jìn)行，配以長度不超過2米或者6英尺的探頭電纜。不管怎樣，在包括高測試頻率或者長電纜的應(yīng)用中，意識(shí)到增加電纜長度的潛在影響是很重要的，然后按照需要調(diào)整它們。
這個(gè)操作說明書討論了很長的探頭電纜在20MHz及以下測試頻率的使用。涉及到非常高頻探頭（50MHz及更高）特殊電纜問題在這個(gè)站點(diǎn)的另一頁上討論
有四個(gè)因素必須要考慮：電纜反射，電纜衰減，電纜延遲和電纜噪聲干擾。當(dāng)電纜長度增加，它們所有都變得越來越重要，特別當(dāng)探頭長度超過20米或者65英尺。
電纜反射
在任何超聲波系統(tǒng)中，一個(gè)激勵(lì)脈沖或者“主脈沖信號(hào)”在典型地同軸電纜中以同光速接近的速度從儀器的脈沖發(fā)生器傳送到探頭。當(dāng)激勵(lì)脈沖到達(dá)探頭，大部分電子能量轉(zhuǎn)換成聲波。仍然一部分電子能量反射回脈沖發(fā)射器，當(dāng)它到達(dá)脈沖發(fā)射器，一部分能量朝探頭發(fā)射回去。（在電纜每個(gè)端反射的能量總量主要的涉及電阻抗的匹配與不匹配）。當(dāng)發(fā)射脈沖再次到達(dá)探頭，在一段時(shí)間間隔后它表現(xiàn)為在初始脈沖后的一個(gè)二次，小激勵(lì)脈沖，等于一個(gè)往返旅行，在電纜內(nèi)的電運(yùn)輸時(shí)間。
在正常的短電纜測試設(shè)置中，在初始激勵(lì)脈沖后反射脈沖非常快速的到達(dá)，對(duì)探頭性能沒有重大的影響。無論如何，電通過電纜的運(yùn)輸時(shí)間接近引起探頭共鳴的周期（1/頻率），反射脈沖擴(kuò)展激勵(lì)脈沖的長度，再趕回探頭。這個(gè)增加的干擾限制近表面分辨率，有時(shí)候值得注意。在延遲探頭的情況下，反射脈沖同樣趕回延遲塊界面回波，再次降低近表面分辨率。使用非常長的電纜，二次激勵(lì)脈沖被觀察，同樣在等于電纜電長度的一段時(shí)間間隔后單獨(dú)地復(fù)制底面回波。
在一些應(yīng)用中，電纜反射的負(fù)面影響可以通過將單晶探頭換成雙晶探頭來避免。因?yàn)殡p晶探頭使用分開的發(fā)送和接收晶片，頁因?yàn)殡p晶探頭設(shè)置通常只看來自目標(biāo)的*個(gè)到達(dá)回波，增加的激勵(lì)脈沖和回波干擾通常不是個(gè)問題（雖然衰減，延遲和噪聲干擾問題可能）。
在一些應(yīng)用中，電纜反射可以通過設(shè)置儀器阻尼到50 ohm并在電纜的探頭端耦合一個(gè)終端負(fù)載連接器來降低。無論如何這樣可能在回波形狀上有一個(gè)不合需要的影響，在任何應(yīng)用中，由于所有普通的NDT探頭有一個(gè)復(fù)雜的電阻抗輪廓，使用一個(gè)脈沖發(fā)生器用用不可能很好的匹配電阻抗。
電纜衰減
長電纜的電阻抗導(dǎo)致隨長度增加而增加的信號(hào)損失。由于這個(gè)原因，缺陷檢測回波幅度的跟蹤設(shè)置很重要，儀器靈敏度應(yīng)該用實(shí)際用于檢測的電纜來校準(zhǔn)。電纜算是通常非常小以至可以通過一個(gè)簡單的儀器增益調(diào)整來補(bǔ)償，但是在的應(yīng)用中，在電纜探頭端使用一個(gè)前置放大器比較推薦。
電纜延遲
通過探頭電纜的電轉(zhuǎn)換時(shí)間是整個(gè)距離或者厚度測量的一部分，當(dāng)使用接觸式或者雙晶探頭（雖然不是在使用回波-回波模式測量厚度）時(shí)。長的電纜能增加很多測量時(shí)間，如果不校零的話會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤。由于這個(gè)原因，基于測試件得到一次底面回波時(shí)間的厚度或者距離測量設(shè)置，儀器零位校準(zhǔn)應(yīng)該一直用實(shí)際測量使用的電纜來進(jìn)行。只要適當(dāng)?shù)男?zhǔn)程序有了，這通常是一個(gè)很容易解決的問題。
電纜噪聲干擾
跟上面列出的三種情況下筆，這個(gè)不是很普通，通過長電纜的環(huán)境RF噪聲在結(jié)合了非常長的電纜，高增益，接近發(fā)動(dòng)機(jī)或者焊機(jī)的電子噪聲環(huán)境的應(yīng)用中是一個(gè)問題。在這種情況下，電纜噪聲會(huì)潛在的掩蓋感興趣的回波?？赡艿慕鉀Q方案包括使用雙屏蔽同軸電纜，在電纜探頭端的遠(yuǎn)程前置放大器，使用低通道接收濾波器來濾掉高頻噪聲成分。
下面一系列波形顯示了在一個(gè)簡單探傷儀設(shè)置下增加電纜長度的影響，使用10MHz寬帶接觸式探頭來測量10mm厚的鋼參考試塊厚度。電纜長度以6步從1米（大約3英尺）增加到60米（200）。這些波形打算展示一個(gè)長電纜影響的通用例子。當(dāng)探頭頻率和帶寬改變時(shí)，明確結(jié)果是不同的。哎高頻下影響更明顯，低頻下影響比較小。
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1米（3英尺）電纜
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