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 Hz | 59.0 m | ≥500 mm 超厚件 | 厚板、锻件、必须防鬼波 |
| 100 Hz | 29.5 m | 200~500 mm | 厚件、手工慢扫 |
| 200 Hz | 14.8 m | 100~200 mm | 常用中厚件 |
| 500 Hz | 5.9 m | 20~100 mm | 通用最常用 |
| 1000 Hz | 2.95 m | 5~20 mm | 薄板、小管、近表面 |
| 2000 Hz | 1.48 m | <5 mm | 极薄件、高速扫查 |
| 5000 Hz | 0.59 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