重复发射频率

重复发射频率(PRF,脉冲重复频率),就是仪器每秒向工件发射多少次超声脉冲,单位 Hz(次 / 秒)。

一、一句话讲透

PRF = 每秒 “打” 多少下超声脉冲
  • 500Hz → 每秒打 500 次

  • 1kHz → 每秒打 1000 次

它和探头频率(5MHz/10MHz)完全是两回事
  • 探头频率:单个脉冲里声波振动快慢(MHz 级)

  • PRF:每秒发射多少个脉冲(Hz~kHz 级)


二、PRF 决定 3 件大事(UT 实操必懂)

1. 最大检测深度(最核心约束)

仪器必须等上一个脉冲的所有回波(底波)完全回来,才能发下一个脉冲。
  • PRF 越高 → 脉冲间隔越短 → 最大可测深度越小

  • PRF 越低 → 脉冲间隔越长 → 可测深度越大

公式(钢≈5900m/s):最大深度 ≈ 声速 / (2 × PRF)
  • PRF=100Hz → 最大深度≈29.5m

  • PRF=1000Hz → 最大深度≈2.95m

2. 扫查速度(会不会漏检)

  • PRF 越高 → 单位时间打得多 → 探头可以移得更快

  • PRF 太低 → 打太少 → 移太快会漏过小缺陷

3. 幻象回波(鬼波)

  • PRF 太高:前一脉冲的底波还没走完,后一脉冲已发出 → 屏幕出现虚假移动回波(鬼波)

  • 解决:降低 PRF


三、实用设置口诀

深件用低频,薄件用高频;快扫提 PRF,鬼波降 PRF;手工 50–500Hz,自动化 1–5kHz。


四、常见场景参考

工件厚度推荐 PRF原因
>100mm(厚件)50–200Hz保证深度,防鬼波
20–100mm(通用)200–500Hz平衡深度与速度
<20mm(薄板 / 小管)500–1000Hz允许快扫,不漏近表面
自动化 / 高速扫查1–5kHz匹配高速移动


五、探头频率、带宽采样频率、PRF四者的关系

  • 探头频率:定穿透力、分辨率

  • 带宽:定脉冲宽窄、近表面分辨

  • 采样频率:定波形准不准(≥探头频 ×5–10 倍)

  • PRF:定最大深度、扫查速度、防鬼波


五、 PRF选择对照表(钢件通用)

口诀:厚度越大,PRF 越小;厚度越小,PRF 越大

PRF最大理论深度推荐工件厚度适用场景 & 注意
50 Hz59.0 m≥500 mm 超厚件厚板、锻件、必须防鬼波
100 Hz29.5 m200~500 mm厚件、手工慢扫
200 Hz14.8 m100~200 mm常用中厚件
500 Hz5.9 m20~100 mm通用最常用
1000 Hz2.95 m5~20 mm薄板、小管、近表面
2000 Hz1.48 m<5 mm极薄件、高速扫查
5000 Hz0.59 m<2 mm自动化高速、极薄工件

公式:PRF≈声速÷深度


探头频率(MHz):决定穿透力 + 分辨率

带宽:决定脉冲宽窄、近表面

采样频率(MHz):决定波形准不准(≥探头 ×5~10)

重复频率 PRF(Hz/kHz):决定最大深度、防鬼波、扫多快