超声波探伤中检波方式中全检波、正半波、负半波、射频四种方式的区别

在超声波探伤技术里，检波方式是影响探伤结果准确性与可靠性的重要因素。全检波、正半波、负半波和射频这四种常见检波方式，各自有着独特的特点与适用场景。接下来，就让我们深入探索这四种检波方式的区别，揭开它们在超声波探伤中的作用。

超声波探伤的基本原理

超声波探伤，是基于超声波在材料中的独特传播特性发展而来的一种无损检测技术。超声波是频率高于20000赫兹的声波，由于其频率高、波长短，具有良好的方向性和较强的穿透能力。在均匀的材料中，超声波能够以特定的速度沿直线传播。然而，当超声波遇到材料中的缺陷，如裂纹、气孔、夹杂等，由于缺陷与周围材料的声阻抗不同（声阻抗等于材料密度与声速的乘积），就会在缺陷处发生反射、折射和散射现象。

探伤仪的探头兼具发射和接收超声波的功能。当探头发射的超声波在材料中传播遇到缺陷时，部分超声波会反射回来，被同一探头或另一接收探头捕获。探伤仪将接收到的反射波信号转换为电信号，并进行放大、处理和显示。通过分析反射波的时间、幅度、频率等特征参数，探伤人员就能够判断缺陷的存在与否，确定缺陷在材料中的位置、大小以及大致性质。

全检波工作原理

全检波，顾名思义，是一种能够将输入信号的正负半周都完整提取出来的检波方式。在超声波探伤中，当探头发射的超声波遇到缺陷反射回来的信号是包含正负半周的交流信号。全检波电路通过巧妙的设计，利用二极管的单向导电性和相关电路元件，将信号的负半周翻转成与正半周同向，然后与正半周信号合并。简单来说，就像是把信号的“低谷”部分翻转上来，与“高峰”部分拼接在一起，从而得到一个完整反映原始信号幅度变化的波形，这个波形包含了超声波反射信号的全部信息。

全检波后的波形呈现出完整的信号轮廓，这种能够全面反映信号特征的特点，使得探伤人员可以通过观察全检波后的波形，直观地了解超声波在材料中传播时遇到的各种情况，无论是微小缺陷还是较大缺陷引起的信号变化，都能在波形中有所体现，有助于对信号全貌进行深入分析。

正半波工作原理

正半波检波在超声波探伤中，采取的是一种有选择性的信号提取方式。当接收到包含正负半周的超声波反射信号后，正半波检波电路只允许信号的正半周通过，而将负半周信号舍弃。具体来说，电路通过二极管等元件的特性，在信号的正半周时，二极管导通，信号能够顺利通过并被放大处理；而在信号的负半周，二极管截止，负半周信号无法通过，从而实现只保留正半周信号的目的。这种工作方式就像是给信号安装了一个“单向阀门”，只让正向信号通行，使得最终输出的信号仅包含原始信号的正半部分。

经过正半波检波后的波形，呈现出鲜明的特征。其波形只有正半周，没有负半周的信号。相比于原始的包含正负半周的信号，正半波检波后的波形得到了简化。所有的信号幅度都为正值，波峰清晰地代表了正向信号的最大值。这种简化后的波形，突出了正向信号的特征，让探伤人员能够更加专注地分析正向信号所携带的信息，比如缺陷的位置、大小等相关信息，因为在很多情况下，正向信号的特征与缺陷的关联性更为紧密，通过对正半波波形的观察和分析，能够更有效地获取关键信息，从而做出准确的判断。

负半波工作原理

负半波检波与正半波检波正好相反，它只对输入信号的负半周进行提取和处理。在超声波探伤过程中，当接收到反射回来的超声波信号时，负半波检波电路利用其特殊的电路结构和元件特性，只允许负半周信号通过并进行放大等处理，而将正半周信号阻挡在外。

经过负半波检波后的波形，呈现出独特的形态。整个波形只存在负半周，没有正半周信号。波谷清晰地代表了反向信号的最大值。这种波形特点使得反向信号得到了极大的突出，探伤人员可以将全部注意力集中在反向信号所携带的信息上。通过对负半波波形的仔细观察，能够深入分析反向信号的特征。

射频工作原理

射频检波在超声波探伤中是一种较为特殊的方式，它直接保留探头输出的原始脉冲信号，不进行包络检波处理。简单来说，当探头发射的超声波遇到缺陷反射回来的信号，无论是其高频振荡的形式、相位信息还是幅度的瞬间变化，都被完整地保留下来。不像其他检波方式会对信号进行整流、取舍等操作，射频检波就像是一个忠实的记录者，让原始信号毫无改变地进入后续的分析环节，使得探伤人员能够获取最纯粹的超声波反射信号，为深入分析提供了最原始的素材。

射频检波后的波形呈现出原始高频信号的形态，是一系列快速振荡的波形。它保留了信号的全部相位信息，每个振荡周期都包含着关于超声波传播和反射的重要信息。同时，由于保留了原始信号的高频特性，射频信号的波形能够反映出信号的细微变化，这对于检测一些微小缺陷或者复杂结构中的缺陷非常有利，探伤人员可以通过对这些细微变化的分析，获取更多关于缺陷的详细信息。