四种无损检测方法优缺点，简述各种无损检测的优缺点

超声波用于工业无损检测(NDT) 已有近一个世纪的历史。早期的超声波测试(UT) 使用单元件传感器。这是一种相对简单的技术，仍在使用中，并且足以满足许多应用程序的需要。随着时间的推移，技术也在进步。利用多元素探头和更强大的电子设备和软件可以提高检测性能和效率。这导致了相控阵超声检查（PAUT）的出现。尽管该技术现已被广泛接受和应用，但与传统UT 相比，它需要更多的培训才能执行。全聚焦法(TFM) 在复杂性方面又向前迈进了一步。尽管采用多元素检测技术，但TFM 所需的数据是使用全矩阵捕获(FMC) 方法获取的。 FMC是一种更全面的波束发射和接收策略，可以产生大量数据。观看此短视频，详细了解FMC 和TFM 的基本原理。由于FMC 成像依赖于处理大量FMC 数据，因此它被认为是一种缓慢的技术，并且仅适用于二次、更有针对性的验证。在尝试TFM 一段时间后，我提出了一些注意事项，以帮助消除对这种相对较新的NDT 技术的一些假设。

1. 如果您像我一样具有PAUT 背景进入TFM，您可能熟悉脉冲回波(P/E) 技术。脉冲回波可以轻松了解波束路径。在P/E 检查的第一阶段，来自探头的声束脉冲传播到缺陷，从缺陷反射，然后返回到探头。第二轮检查会在后墙上产生额外的反弹。对于TFM 来说，光路概念就没那么简单了。为了生成TFM 图像，采集设备使用FMC 数据对光路进行全面重建。通过组合不同的波形类型（纵向或横向）和不同的波路分支，该仪器允许您选择多达10 个TFM 模式（也称为波组），例如TTT、TLT 或TTTT。为了破译这些TFM 波组，重要的是要知道每个字母代表一段运动以及该段的传播模式（t 代表横向，L 代表纵向）。 TFM 波组可能具有相控阵脉冲回波不熟悉的额外反射。某些仪器（例如OmniScan X3 检测器）还具有5T 波组(TT-TTT) 选项。有了所有这些选项，您如何选择合适的波集进行检查？有几个重要因素需要考虑。 • 缺陷类型• 缺陷位置• 曲率或零件形状这些特性（无论是否检查目标缺陷）部分影响每个波组的检测能力。为了证明这一点，我们提供了焊缝ID 裂纹的各种TFM 图像的示例。

第一个示例显示了在OmniScan X3 显示器上以脉冲回波模式使用TTTT 波（类似于PAUT 的第二条腿测试）时的信号响应。正在检测到一些信号，但信号不是最佳的，因此您可能需要忽略这些说明。现在，当我使用相同的ID裂纹切换到自串联模式下的TTT波形设置时，突然出现“弹出”显示！

在这种情况下，TTT 波会完美地镜像裂纹，因为声波在撞击内径与裂纹非常垂直的裂纹反射器之前会从后壁反射（与传统UT 一样，需要反射。ID 对于裂纹，两个TFM 模式提供非常不同的检测结果；对于不同深度和不同方向的不同反射器也是如此；额外提示： 现在，如果您来自PAUT，您可能会习惯于估计。您可能想要输入标准的0.2320 或5890 m/s，这就是今天的全部内容，但是使用TFM，您不能冒险猜测，特别是在使用带有附加反弹的自串联模式时。尝试使用TTT 波集检测ID 裂纹时，观察2.5 m/s 变化带来的差异。

半跳(TTT) 速度值的5% 差异会导致垂直凹口处的信号完全丢失。此精度要求也适用于零件厚度和几何形状。如果您输入的厚度和几何值不准确，信号将不会反弹到预期位置，计算也会不准确。

2. 确保您有正确的探头来聚焦于TFM 区域。全聚焦法(TFM) 成像还因其能够在整个TFM 区域提供均匀聚焦而闻名。然而，这并不完全正确。 TFM 与相控阵和传统UT 具有相同的物理原理。例如，仪器的TFM成像性能取决于相控阵探头的能力。与PA 和UT 类似，探测器的物理特性，如元件尺寸和频率，会影响其光束特性（即近场长度、光束直径、光束发散度等），而这些特性也会受到影响。对TFM 区域聚焦的影响。敬请期待

要了解有关TFM 对探头选择的影响的更多信息，请参阅我们的博客文章“哪种相控阵探头最适合全焦点检测？”

3. 不要低估幅度保真度的重要性什么是幅度保真度？为什么它是TFM 流行语？ 幅度保真度(AF) 由TFM 网格分辨率（以分贝为单位）定义，测量显示中的最大幅度变化。诱发。简而言之， 这个值决定了在图像质量变得过于像素化并且缺陷不再清晰可见之前网格的粗细程度。通过调整焦点确保像素大小适合波长。像素大小与超声波束波长的比率很重要。与PAUT 类似，如果数字化的频率太低，则可能会错过信号峰值。如果像素太大，TFM 可能无法显示指示的峰值幅度。

影响幅度保真度的因素有很多，包括： 的检测频率和带宽、材料速度、网格分辨率和应用包络。规范TFM 的检验规范（例如ASME）通常建议幅度保真度为2 分贝(dB) 或更低。您如何知道您的AF 是否高于最佳水平？只需查看您的AF 读数，OmniScan X3 探伤仪就会为您计算。此外，OmniScan X3 装置的TFM 包层功能可实现比标准振荡TFM 渲染更快的采集速度，同时保持最佳幅度保真度(AF) 设置。因此，如果您在获得良好的自动对焦方面遇到困难，一定要尝试包层。本白皮书“全聚焦方法和使用包络功能”描述了创新的TFM 包络。

4. 利用波路模拟器和建模工具使用您可以使用的所有软件工具来预测TFM 检查的结果。在开始TFM 检查之前，使用声学冲击图(AIM) 建模工具等模拟器来验证特定探头、楔块和波组组合可实现的覆盖范围和灵敏度。 AIM 工具还考虑了目标缺陷类型和探头的角度偏移。使用它来检查所有波形集并使用不同的反射器测试每个波形集，直到找到最佳波形集。

AIM 幅度图的颜色清楚地指示了感兴趣区域(ROI) 内TFM 波组的范围。红色区域表示非常好的超声响应，最大幅度在0 到3 dB 之间变化。橙色部分与最大幅度相差3db至-6dB。黄色区域为-6dB至-9db等。要了解有关如何使用AIM 的更多信息，请观看此网络研讨会： 声学影响图(AIM) —— TFM 检查建模工具。

5. 使用多种模式优化覆盖范围最后但并非最不重要的一点是，某些设备允许您同时使用多种模式。例如，您可以运行最多四种TFM 模式并查看结果。利用这一点来发挥您的优势，避免遗漏意外的缺陷。