Page 45 - 无损检测2021年第十二期

李 衍:
双全法检测焊缝典型缺陷图谱解读

式, AIM 可用于调整扫查布置( 声阑、 扫查频率、 探
头位置等), 以优化信噪比和缺陷检出率。该模型可
提供不同声传播模式下的相对波幅比较, 因此也可
用于选择最佳 TFM 重建模式。

3 TFM 包络图的应用

3.1 包络原理
TFM 包络由两个不同 TFM 图像的范数计算
求得。第一个 TFM 图像采用标准采集的全矩阵捕
获( FMC ) 计算, 而第二个 TFM 图像采用希尔伯变
换的 FMC计算。所得 TFM 包络图像更利于基于
波幅的定量方法。在相同网格分辨率下, TFM 包络
图像比标准振荡的 TFM 图像波幅调整更稳健。故
相对于标准振荡 TFM , 可为 TFM 包络设置较低的
网格分辨率, 从而减少计算工作总量, 并最终提高数
据采集速率。图6为包络功能启用前后同一横孔的

图4 坡口未熔合检测理论声影响图 TFM 图像, 图 6 ( a ) 波幅为全正值, 网格分辨率为
成像模式。两种传播模式下坡口未熔合缺陷的 0.08mm ( λ / 8.1 ), 最大波幅为108.7% ; 图6 ( b ) 的网

TFM 检测图像如图5所示。 格分辨率为0.16mm ( λ / 4 ), 最大波幅为122.6% 。
由图5可知, 二次反射模式的 TFM 图像信噪 3.2 包络优势
比高, 能对坡口未熔合尺寸给出清晰的测量值。相 TFM 包络法可移除图像中的信号振荡, 能使最
比之下, 自串列 TFM 图像信噪比较低, 图像中包含 大波幅测量更稳定( 见图6 ), 而采集效率的提高得益
分离回波, 难以解读。分离回波很可能是未熔合缺 于 TFM 包络的使用, 因为包络要求降低网格分辨率,
陷尖端的衍射回波。可见, 自串列模式难以测评缺 即增大相邻两像素间距( 与标准 TFM 相比, 仍具有相
陷的类型和尺寸。 同波幅稳定性)。如当网格分辨率为 λ / 4时, TFM 包
总之, 用声影响图可准确预测非定向缺陷和定 络就足以具有与标准振荡 TFM ( 分辨率为λ / 8 ) 的相
向缺陷的 TFM 波幅图。对给定的检测声传播模 同波幅保真度( 2dB )。 IIW ( 国际焊接学会)、 ISO ( 国

际标准化组织) 和 ASME ( 美国机械工程师协会) 三体

图5 两种传播模式下坡口未熔合缺陷的 TFM 检测图像 图6 包络功能启用前后同一横孔的 TFM 图像

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2021年 第43卷 第12期

无损检测