3.4 脉冲发生器和接收器的操作
Alle Ultraschallprüfgeräte besitzen eine Anzahl auswählbarer Parameter, die zur Optimierung des Impulsgenerator- und Empfängerteils der Gerätekonfiguration für eine festgelegte Prüfung verwendet werden.
Typische Steuerungen des Impulsgenerators
Impulstyp: Zwei Sendeimpulstypen werden am häufigsten in tragbaren Prüfgeräten gefunden. Ein Nadelimpulsgenerator generiert einen Breitbandimpuls mit einer sehr schnellen Anstiegszeit und einer exponentiellen Erholung. Ein Rechteckimpulsgenerator generiert eine Rechteckwelle mit einem einzigen Zyklus, die mit der Mittenfrequenz des Schallkopfs abgestimmt ist. Rechteckimpulsgeneratoren bieten im Allgemeinen eine größere Energieabgabe von einem bestimmten Schallkopf und sind jetzt üblicherweise zu erhalten.
Impulsbreite oder -frequenz: Wie oben vermerkt muss ein Rechteckimpuls mit der Frequenz des Schallkopfs abgestimmt sein. (Nadelimpulse sind breitbandig und müssen nicht abgestimmt werden.)
Anregespannung oder Spannung: Die Amplitude von Nadelimpulsen und Rechteckimpulsen können für ein optimales Ansprechverhalten über typische Bereiche zwischen 100 V und 400 V oder höher eingestellt werden. Eine höhere Spannung maximiert die Durchdringung, während niedrigere Spannungen die Auflösung nahe der Oberfläche verbessern und die Betriebsdauer des Akkus verlängern.
Impulsfolgefrequenz (IFF): Sie steuert die Geschwindigkeit der gesendeten Impulse, normalerweise mit Geschwindigkeiten von 10 Hz bis 1000 Hz oder höher. Eine hohe IFF erlaubt eine schnellere Prüfung und Prüfdatenerfassung, während eine niedrige IFF die Betriebsdauer des Akkus verlängert und auch Phantomechos beim Arbeiten mit sehr langen Schallwegen einschränkt.
Dämpfung: Die Dämpfung steuert einen Widerstand, der die Wellenform ändert. Standardwerte sind zwischen 50 Ohm und 500 Ohm. Ein niedriger Dämpfungswiderstand steigert die Impulsdämpfung und verbessert die Auflösung nahe der Oberfläche, während ein höherer Dämpfungswiderstand die Dämpfung reduziert und die Durchdringung verbessert.
Prüfmodus: Verfügbare Modi sind Impuls-Echo, Sender/Empfänger und Durchschallung. Impuls-Echo-Modus ist die häufigste Einstellung mit einem Schallkopf, bei dem ein Element als Sender und Empfänger funktioniert. Sender/Empfänger-Modus wird mit Sender/Empfänger-Prüfköpfen eingesetzt, wobei ein Prüfkopf getrennte Elemente zum Senden und Empfangen enthält. Durchschallung wird für Einstellungen eingesetzt, bei denen zwei am Prüfteil gegenüberliegende, getrennte Schallköpfe verwendet werden.
Typische Steuerungen des Empfängers
Verstärkung: Alle Prüfgeräte bieten eine einstellbare Empfängerverstärkung über einen weiten dynamischen Bereich (100 dB oder höher), um große Variationen der empfangenen Signalamplitude bei typischen Prüfungen zu berücksichtigen. Die Verstärkungseinstellung kann in Grundeinstellung und Referenzeinstellung unterteilt werden, um einigen Normbedingungen gerecht zu werden. Digitale Geräte ermöglichen dem Prüfer auch die Verstärkung bezüglich Abstand oder Tiefe einzustellen (Zeitabhängige Verstärkungsregelung oder DAC-Bezugslinie). Diese Funktionen werden in Abschnitt 6 erklärt.
Filter: Auswählbare Bandpassfilter der empfangenen Echos können oft das Signal-Rausch-Verhältnis oder die Auflösung nahe der Oberfläche durch Ausfiltern ungewollter hoher oder niedriger Frequenzkomponenten des Signals verbessern. Viele Geräte bieten eine Breitbandeinstellung und mehrere Auswahlmöglichkeiten für Schmalbandfilter über den gesamten Frequenzbereich.
Gleichrichtung: Empfangene Echos können als nicht gleichgerichtete HF-Signale, gleichgerichtete Signale der positiven oder negativen Halbwelle oder gleichgerichtete Signale der Vollwelle anzeigt werden. Unbearbeitete Echos werden anfänglich als HF-Wellenformen mit positiven und negativen Maxima verarbeitet. Der HF-Anzeigemodus ist nützlich, wenn sehr dünne Prüfteile eingesetzt werden und wenn die Echophase oder Polarität von Interesse sind. Die Gleichrichtung mit positiver Halbwelle zeigt nur die positiven Peaks, wohingegen die Gleichrichtung mit negativer Halbwelle nur die negativen Maxima zeigt, die zur positiven Seite der Basislinie gedreht wurden. Die Gleichrichtung mit Halbwelle kann in manchen Fällen das Signal-Rausch-Verhältnis durch Reduzierung störender Maxima verbessern. Die Gleichrichtung mit Vollwelle zeigt positive und negative Echokeulen zusammen auf der positiven Seite der Basislinie und ist das häufigste eingesetzte Format bei der Fehlererkennung.
 HF-Modus |  Positive Halbwelle |
 Negative Halbwelle |  Vollwelle |
