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前面的基礎原理給大家介紹了以后，這一節我來給大家講一講TOFD的圖像是如何形成的。

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在講解TOFD圖像之前，咱們先看一個超聲檢測的基本概念，就是現在的數字儀器是如何實現將原始的模擬信號轉換為數字信號的呢？

上面是儀器內部的基本構造，其中的A/D模數轉換器就是用來將模擬信號轉換成數字信號的元件，它的轉換原理是這樣的：

通過在模擬信號上面選取多個采樣點，之后在儀器上使用這些采樣點來還原出原來的模擬信號。

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

因而采樣率越高，失真就越小，但采樣點數量越大，所需存儲空間也越大。

由下圖可知，實際使用時，合理的采樣率為每個信號周期采集5個以上樣本，即采樣率為探頭頻率的5倍以上，才認為是能夠基本還原出原來的模擬信號。

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

這樣大家就比較清楚了A掃圖像的形成過程。

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下面咱們再來看一下B掃視圖是如何形成的。

首先看一下下面B掃視圖的坐標系構成，B掃的橫坐標是掃查軸，一般以mm為單位，而縱坐標是傳輸時間軸，一般以μs為單位。

所以如下圖所示，當探頭沿著焊縫進行掃查時，每個B掃的采集位置對應一個A掃信號。而如之前所述，A掃正向為白色，負向為黑色，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有注意到，B掃的縱坐標并不是深度軸，而是時間軸，也就是從發射探頭發出聲波到接收探頭接收到聲波的時間間隔，也就是所謂的TOF（Time of Flight，飛行時間，也叫聲時）。這也是TOFD技術的由來。

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那大家考慮一下，以聲時為縱坐標，所有掃查位置上，相同聲時的位置，代表的深度也是相同的嗎？換句話說，下面TOFD的B掃視圖上的假設的紅色缺陷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

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文章轉自工業檢測大時代