珠海佛山超聲波幅度譜:在超聲檢測信號中的重要地位及廣泛應(yīng)用
信號幅值隨頻率變化,對應(yīng)的譜圖稱之為幅度譜。幅度譜在超聲檢測信號分析中具有非常重要的地位,應(yīng)用非常廣泛。
通過借鑒地球物理儲層預(yù)測中的頻譜分析思路,引入傅里葉譜特征的概念, 又稱為譜屬性。
所謂譜屬性,是指在持續(xù)一段時間的一個時窗內(nèi)測量的頻譜,是一種類型的體積屬性。
頻譜中逐漸發(fā)生的瞬時變化,特別是高頻成分的丟失,能夠反映波經(jīng)過介質(zhì)傳播的結(jié)果。
頻譜中的空間變化或快速瞬時變化,可以作為一個體積屬性使用。這些變化,可能與材料組織結(jié)構(gòu)及特性的變化有關(guān)。
某些材料特性的變化會引起超聲波信號頻譜的變化。
與超聲波半波長相匹配的薄層介質(zhì)的調(diào)諧效應(yīng);在不規(guī)則表面上的能量散射,可能導(dǎo)致高頻成分損失等。

在對材料進(jìn)行定量超聲表征與評價時,首先要在反映材料組織結(jié)構(gòu)或性能變化的參量與頻譜特征參量之間建立明確的相關(guān)性,為此,需要引入更多的頻譜特征參量:
01振幅譜主頻率
振幅譜主頻率是指振幅譜極大值對應(yīng)的頻率,反映信號簡諧成分中振幅最大的簡諧分量頻率。
02振幅譜極大值
振幅譜極大值是指振幅譜主頻對應(yīng)的幅值,表示主頻簡諧分量的振幅大小。
03平均中心頻率
把振幅譜曲線包含的面積分成高頻和低頻面積相等的兩部分,分界處的頻率即是平均中心頻率,這是一個表示信號簡諧成分按頻率分布的特征參數(shù)。
04頻帶寬度
把在低截頻和高截頻之間振幅譜曲線所包含的面積,用一個高為振幅譜極大值的矩形面積代替,該矩形面積的寬度以頻率為量綱,即為所求的頻帶寬度。該參數(shù)反映了波形特點,它與子波延續(xù)時間成反比。
05頻譜一階矩和頻譜二階矩
頻譜一階矩A和頻譜二階矩用于表示振幅譜分散度。以平均中心頻率為原點,在頻率軸上計算頻率差,并以它為加權(quán)值,計算振幅譜加權(quán)面積,得到參數(shù)A和B。當(dāng)信號頻率集中于原點附近,A和B數(shù)值較??;當(dāng)信號頻率成分豐富,分散于高頻和低頻各部分,即具有寬頻帶信號特點,則A和B數(shù)值變大。頻譜二階矩B同頻譜一階矩A相比較,由于使用了更尖銳的權(quán)系數(shù),對信號頻率分布變化更敏感。
06優(yōu)勢頻帶寬度
優(yōu)勢頻帶寬度定義為振幅譜幅值超過指定門坎值的頻率范圍,它反映信號的瞬時頻率變化。
07優(yōu)勢頻率
優(yōu)勢頻率是在固定時窗內(nèi)計算信號過零線次數(shù)或零點的個數(shù),它反映信號瞬時頻率變化。
08三個最大的極大值頻率
用來表征頻率域的振幅譜,使用頻譜的三個峰值頻率,檢測由于氣孔及裂隙引起的異常而產(chǎn)生的頻率吸收。
