总结
必须仔细定义总聚焦方法(TFM)网格分辨率，以便在检查期间提供可靠的特性描述和分级功能。
使用
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新的振幅保真度读数，用户现在可以更容易地定义网格分辨率，用于代码兼容的检查。
本应用说明提供了振幅保真度读数的概要说明。
有关详细信息，请参阅白皮书“TFM振幅保真度读数”。
”[1]
介绍
作为相控阵(PA)检测技术的全聚焦法(TFM)的接受和标准化引入了操作员需要定义的新概念和参数，如TFM网格位置和分辨率。
网格必须具有足够高的分辨率，以提供可靠的缺陷检测和特征描述，同时又不能具有很高的分辨率，否则会降低检测效率并增加捕获设备的内存负担。
新的检查规范和标准要求网格分辨率提供2分贝或更低的振幅保真值。
振幅保真度(AF)与网格分辨率本身引起的分贝振幅变化相对应。
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的振幅保真度读数为用户提供了一个理论值，该理论值可用于调整TFM网格分辨率设置，使其达到与代码兼容的水平。
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图1显示了使用脉冲回波TFM技术检测的点散射体的典型整流振幅响应。
真实的散射体响应用彩色图表示:最大振幅值对应于红色区域，零振幅为白色。
每个彩色椭圆对应一个不同的振幅平台，这是由于校正，或绝对值，表示的信号。
每个灰色十字代表TFM网格的一个评价点，相邻点之间的水平和垂直距离分别代表横向和深度网格分辨率。
虚线灰色箭头表示声传播轴(即信号振荡方向)。
这样的典型尺寸的散射体也说明调查的中心波长(λ0 = c / f0)。
图1 -使用公共大带宽脉冲信号的假想点散射体的整流振幅TFM图像的彩色比例表示。
一起显示了声波传播轴近似散射体尺寸的探测波长λ0中部。
振幅保真度要求定义为TFM网格测量的实际最大振幅(红色区域)和最小最大振幅之间的最大振幅变化(单位为分贝)。
换句话说，振幅保真度是在TFM网格以非常细微的增量向各个方向移动的情况下，测量到的最大峰值的振幅变化。
因此，可以通过移动TFM网格并在以检测到的缺陷为中心的区域记录最大振幅，从而对振幅变化进行经验测量。
在某些位置，真正的最大值将直接位于TFM网格评估点(产生Amax)上，而在其他时候，它将直接位于两个评估点(产生Amin)的中间。
用于计算振幅保真度的方程如下所示。
AF = -20 log10(Amin / Amax )
虽然振幅保真度的经验测量是可行的，但有一定的挑战性。
因此，本文提出了一种利用简单声学模型的理论方法。
OmniScan X3型狼人三缓冲四通道免费 的AF读出理论基础
OmniScan X3狼人三缓冲四通道免费的振幅保真度读数(AF)是基于高斯波形的，通常在狼人三缓冲四通道免费声学成像技术中发现。
这种波形的一个例子以其复杂的形式表示在图2中，其中黑色的平原曲线表示沿声传播轴的典型脉冲回波信号(参见图1)。
利用这样一个简单的模型，可以计算出探测器频率、样品声速和网格分辨率定义函数的理论振幅变化。 该读数提供了一个保守值，因为它只考虑了声传播方向的振幅变化。 经验振幅保真度总是较低，由于散射回波的宽度(沿法线到声传播轴)。
图2 -高斯波形的表示。
传播轴(轴)表示相对于探测器的中心频率波长(λ0)。
自从TFM信号整流(绝对值),下列方程对应于一个纠正高斯波形,其中ρ表示沿传播距离轴,c中的声速检验部分,σ是探头带宽之间的关系BW和中央角频率ω0,、k0对应频率波数。
波数k0和带宽术语σ计算使用以下方程。
g(ρ) = | e(-ρ2 / (2c2 σ2)) cos(k0ρ) |
k0 = ω0 / c
σ= √(8 ln2 ) / (BW ω0 )
最坏的情况,最小振幅峰值两边,距离对应于网格对角线的一半长度Δd,这是获得使用索引轴网格分辨率Δx和深度轴网格分辨率Δz。
Δd = +√(Δx2 + Δz2 )
因此，振幅逼真度AF可以用下面的方程来计算
AF = -20 log10 (g(ρ = Δd / 2) )
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使用的理论模型与来自两种不同设置(使用剪切波的接触探头和角度探头)的经验数据进行了比较，总共有四个侧钻孔(SDHs)。
实证测量振幅保真度值通过计算TFM网格在不同网格决议,从λ0 / 20λ0 / 3,然后在各个方向移动网格通过轻微的距离测量最小(Amin)和最高(Amax)最大值。
下图是理论振幅保真值(普通曲线)与经验测量值(虚线曲线)的比较。 为了说明在最坏情况下的必要性，在使用网格分辨率沿x轴和z轴(蓝色曲线)和使用对角线分辨率(橙色曲线)时，计算了理论振幅保真值。
图3 -两个TFM用例的实验和理论振幅保真度测量比较。
在左边:联系用例(L-L模式)。
在右边:斜角楔用例(T-T模式)。
红色虚线表示2 dB代码需求。
比较表明，
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计算的振幅保真度提供了保守值，有助于确保满足检查要求(例如，ASME的新TFM强制附录)。
它还表明一个振幅保真度的价值获得2 dBλ0 / 7的决议,这是接近最糟糕的经验案例λ0 / 6。
结论
TFM网格分辨率是检测前需要定义的一个重要参数。
规范和标准现在要求用户定义一个允许2 dB或更低的振幅保真值的网格分辨率。
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