《TOFD检测》教案-12.TOFD检测滤波器的设置

字数1460总体字数控制在1200-1800字左右（开场白60字左右、知识点/技能点讲解+案例导入字数控制在800-1200左右、知识点应用(职业中的运用)字数控制在100左右、课程小结字数控制在100左右）课程名称TOFD检测技术课程负责人齐向前电课程名称TOFD检测滤波器选用单位天津海运职业学院脚本撰写人齐向前电程结构

（以下仅供参考，根据课程特点确定）解说词（字幕）

（要求连贯、完整、口语化；与PPT对应；如有拟插入的视频或动画，要有上下文承接）对应PPT（素材）（（如PPT1、PPT2等，拟插入微课视频的图片务请插入PPT））可提供素材（标注拟插入视频或动画的编号，单独提供给编导)呈现方式（绿幕、实景）备注开场白60同学你好，本讲我们学习TOFD检测仪器滤波器的作用及在检测过程中的参数设置PPT1本讲主要包括以下三部分内容：第一，、什么是滤波器；二、第二，滤波器在TOFD检测中的作用；三、第三，在TOFD检测中应当如何合理设置滤波器参数；PPT2知识点讲解首先来看什么是滤波器，滤波器是具有频率选择作用的电路或运算处理系统，具有滤除噪声和分离不同信号的功能。按功能可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器及带阻滤波器PPT3我们来看一下各种滤波器理想的幅频特性，当通过滤波器信号的电平降低到输入电平的70%时，称为—-3dB截至频率，通常，以此频率作为滤波器信号通过的分界点。PPT4可以把滤波器看做一个“频率筛子”，,高通滤波器是指让高频率信号通过的滤波器。频率越低，信号通过性越差，低通滤波器与高通滤波器类似，是指让低频率信号通过的滤波器，信号频率越高，通过性越差，带通滤波器可以看成是高通滤波器与低通滤波器的串联，只是两者有部分带宽重合，这样，频率位于重合的带宽部分的信号便可以通过，其他的则分别被滤除。PPT5下面我们来看第二个问题，滤波器在TOFD检测中的作用，TOFD探头产生的超声波并频率并不是单一，而是包含一定的频率范围，这个频率范围称做频带，探头上的标称频率是其中心频率，图中为一个5MHz探头的在频域上的展开图，可以看出，包含了从1MHz到10MHz的频率分量。PPT6从射频信号的宽度与频带的对应关系图可以看出，射频信号的脉冲宽度越宽，对应的频带宽度越窄，射频信号的脉冲宽度越窄，定的频带宽度越宽，虽然从理论上说，TOFD检测的滤波带宽大一些，可以得到更窄的射频脉冲，从而提高分辨力，但实际上带宽过大噪声信号会增大从而影响检测。远离中心频率的低频和高频部分都会使TOFD检测的噪声信号增大，从而降低信噪比，因此，使用带通滤波器，滤掉一定范围的低频和高频信号，可以有效的地降低噪声信号干扰。PPT7下面我们看第三个问题，在TOFD检测中应当如何合理设置滤波器参数，推荐的滤波器带通宽度的最小范围是0.5到2倍的探头中心频率，例如一个中心频率5MHz探头应选择2.5MHz的高通滤波器和10MHz的低通滤波器。但上述规定对宽带探头有时可能显得不够，此时应进一步加大带通宽度以保证高通滤波器能通过探头频谱的高频分量，低通滤波器能通过探头频谱的低频分量。如果一个5MHz宽带探头具有从2.5MHz到8MHz的频谱，可选择2MHz的高通滤波器和10MHz的低通滤波器。PPT8如因为噪声、衰减，或被检材料有特殊性需要，滤波器带宽范围选择还应另作考虑。在有些情况下，例如对粗晶材料检测或者在一个高噪声环境中检测，滤波器频率更显重要。通过观测在噪声中一个已知反射体的信号来选择滤波器可以获得最好的结果，即满足反射体信号得到最佳的信噪比。PPT9采用5MHz，φ6mm探头检测厚度为20mm厚钢板，在TOFD检测扫查实施前，计算好探头间距，找到直通波、选择滤波菜单中的不同滤波参数，观察直通波的波形变化，选择得到较窄脉冲宽度和较高信噪比下的滤波参数，以得到更佳的信噪比和脉冲宽度。通过滤波器参数的合理选择可以说明，没有一成不变的“最佳参数”，只有因地制宜的“最适选择”。正如解决工程问题不能照搬教条，必须具体问题具体分析——这正是实事求是的方法论在无损检测中的生动体现。PPT10（这里补录一个实操视频加入PPT）本讲小结本讲我们讲述了TOFD检测滤波器的功能及在检测过程中如何设置滤波器，在检测前必须根据探头参数及A扫描的波形显示选择合适的滤波范围，要注意在多通道检测中，应当每个通道设置单独的滤波参数，否则会引起检测图谱的分辨力、