在超聲波焊接
這一精密制造領域,頻譜分析是一項至關重要的技術。它如同焊接過程中的“聲音密碼” ,通過解析超聲波信號的頻率特性,為我們揭示了焊接過程中的種種奧秘。今天,就讓我們一起走進超聲波頻譜分析的世界,探索它如何為超聲波焊接技術賦能。
超聲波頻譜分析的對象是超聲檢測中使用的脈沖聲波(以下簡稱脈沖波),因此首先應了解有關脈沖波的基礎知識。本章1.1節(jié)給出了超聲波的定義,介紹了機械波與電磁波的頻率及譜區(qū); 1.2 節(jié)定義了描述超聲波的基本物理量,如聲速、頻率、波長等。
波動是物質的一種運動形式,振動是波動產(chǎn)生的根源。波動有機械波和電磁波之分。機械波是由于機械振動在彈性介質中引起的波動過程,例如水波、聲波、超聲波等;電磁波是由于電磁振蕩所產(chǎn)生的變化電場和變化磁場在空間的傳播過程,例如無線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線等。
超聲波屬于機械波,是機械振動在彈性介質中的傳播。從頻率角度并以人的可感覺頻率為分界線,可將聲波劃分為次聲波、可聞聲波、超聲波、特超聲波及晶格振動。圖1-1號為機械波與電磁波波譜的頻段劃分及名稱,其中,超聲波是指頻率高于 20kHz的聲波。
彈性介質是指相互間由彈性力連系著的質點所組成的物質,可以用圖1-2所示的簡化模型來表示,將其看做由許多質量微小的質點集合而成的點陣 。質點之間是靠彈性力相互連接的。因此,當彈性介質中的質點在外力作用下產(chǎn)生振動時,該振動就會靠彈性作用傳遞給相鄰的下一質點 :并且一個接一個地傳播下去。由此,振動由振源不斷向遠處傳播,形成機械波。
關注靈科超聲波 ,我們將會在下個章節(jié)中對節(jié)對連續(xù)聲波 ( 以下簡稱連續(xù)波) 和脈沖波進行了區(qū)分,重點指出脈沖波包含一系列不同頻率成分的正弦 ( 或余弦)波 ;以及進一步介紹了寬脈沖和窄脈沖,以及脈沖寬度和頻帶寬度等基本概念 。