1971年11月26日,奥林巴斯公司的前身泛美公司(Panametrics)发明创造了他们的第一款超声探头。我们可以在下图中看到这款探头的“出生证明书”,证明书上标有序列号“1”,并将此款探头定义为20 MHz、1/4英寸晶片直径水浸探头。这款探头可用于厚度测量,也可以用于探测非常微小的缺陷。
这张“出生证明书”实际上是测试证书的早期版本,我们当前出售给客户的探头仍然附带一个与其非常相似的文件。
超声探头测试证书
在将探头出售给客户之前,我们必须对探头进行一系列性能测试,这样可以了解探头是否工作正常。我们根据工业标准的技术规格对探头进行性能测试,以确保探头可以满足客户的期望,并符合企业内部质量标准。我们出售给客户的每个探头都附有一个测试证书,而且我们会保留测试证书的独立副本,并妥善保存。没有这些证书,在过去的48年中,我们的探头就不能保持质量稳步上升的发展趋势。
尽管这个表单已经有了将近50年的历史,但是其总体内容仍然类似于我们现在使用的测试证书。现在的测试证书中仍然包含一个使用特定设备,在特定检测条件下,从已知目标反射体采集到的示例波形图。第一款超声探头证书中的示例波形图,是将探头浸入到水中,并将其定位在距熔融石英平板1/2英寸的位置上采集到的波形图。进行测试的工程师拍摄了示波器CRT(阴极射线管)显示屏的照片,并将照片贴在了表格上,然后在表格上签了自己名字的首字母“KF”。如今我们仍然会在测试证书上加入示例波形图,不过现在这些图像都是以电子方式获取和存储的。所获取的这种波形图用于确定探头其他方面的性能信息。用于捕获波形的仪器设置信息列于波形图的上面:增益被设置为40 dB,阻尼被设置为50.52 Ω。所测量的垂直灵敏度为0.10 V,扫查速率或时间标度为0.1 μs。
贴附于证书中的第二张照片显示了探头的频谱。这个图像是将发送的超声信号通过一个频率放大器的方法编制而成,这个放大器可以将信号输出为一系列窄频带信号。这些信号堆叠在一起,可以创建超声探头频域的一个可视化图像。在这个图像中,每个屏幕分区代表5 MHz。技术人员使用这个图像可以确定探头的中心频率为25 MHz,带宽为-6 dB,灵敏度为75%。
灵敏度、中心频率和-6 dB带宽仍然是我们探头定性表格中的重点项目。随着时间的推移,我们也逐渐添加了其他一些参数,以为我们的客户提供更多有关探头性能的信息。我们当前的表格还列出了波形持续时间、上截至和下截至的-6 dB处的频率,以及峰值频率。我们还会为不同的探头类型测量一些特定的参数,其中包括焦距、折射角和零位偏移。