Page 119 - 2022'中国无损检测年度报告
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              于 11%。虽然这并不意味着不存在更高的噪声,
              但检测人员可以使用这些值来设置 PCI 图像动态
              范围的下限阈值。

              2  检测应用案例
              2.1 纵波直入射检测应用

                  采用 64L5-G3 探头、20 mm L0 楔块,使
              用 TFM 和 PCI 两种成像模式对一个底面加工有
              厚度为 25 mm 垂直刻槽的试块进行检测,检测结                          (c) 表面横通孔 TFM 图像    (d) 表面横通孔 PCI 图像
              果如图 5 所示。在图 5 的 TFM 图像中能看到一些                      图 6  底面横通孔和表面横通孔的 TFM 图像和 PCI 图像
              被称为等时线的伪影。分析其原因,当计算 ROI
                                                               2.2 高温氢致损伤 (HTHA)中的检测应用
              区域像素点的声程时间时,试块的底波反射信号
                                                                    高温氢致损伤(HTHA)通常表现为向各个
              也将被计算在内,当将这些底波信号幅值相加后,                           方向发送能量的小裂缝。Eddyfi Technologies
              就出现了这些伪影信号(伪影主要取决于工件厚                            开发了一种 10 MHz 、64 阵元的自聚焦探头,
              度和晶片间距)。而在 PCI 图像中,这些伪影已                         用以提高灵敏度,能够检测出两个方向尺寸都
              经消失了,即 PCI 可消除底波,从而能清楚地显
                                                               很小的微裂纹(裂纹长度在 100  m 以内)。某
              示刻槽的尖端,利于更加准确地测量刻槽尺寸。
                                                               HTHA 的TFM 图像和PCI 图像如图7 所示,可见,
                                                               TFM 图像存在伪影,从而影响到微裂纹的检测;
                                                               PCI 图像则消除了伪影,并显示出根部附近微小
                                                               HTHA 损伤响应,在 C 扫视图中,可以清楚地看
                                                               到成片聚集的 HTHA 缺陷,在 TFM 图像上则不
                                                               可见。



                    (a) TFM 图像                    (b) PCI 图像
                     图 5  刻槽缺陷的 TFM 图像和 PCI 图像
                  底面横通孔和表面横通孔的 TFM 图像和
              PCI 图像如图 6 所示。由图 6 可以看出,PCI 在
              移除底波后能够有效地检测出靠近根部的缺陷;                                  (a) TFM 图像                       (b) PCI 图像
              但在检测近表面缺陷时,尽管 PCI 成像可消除表                                图 7  某 HTHA 的 TFM 图像和 PCI 图像
              面波,但检测效果并不一定比 TFM 的效果好。
                                                                    在上一节中了解到,PCI 图像的信噪比与发
              这是由于实际检测中,缺陷太靠近工件表面时,
                                                               射 - 接收阵元的数量相关,需要使用全矩阵采集
              许多阵元远离缺陷,无论是发射还是接收阵元均
              不能提供有效相位信号。                                      FMC 来获得良好的信噪比,但这通常会降低检测
                                                               效率,而采用平面波成像(PWI)可以提高 TFM
                                                               检测的扫描速度。现将 PWI 与 PCI 结合使用,
                                                               采用 16 个角度,角度范围为 -20°~ 20°,应
                                                               用于相同的 HTHA 试块模型,尽管激发次数减少
                                                               为原有的 1/4,却得到了相同的检测结果(见图
                                                               8)。理论上,其噪声水平应该提高了一倍,但实
                                                               际 FMC 检测时采用单阵元激发,检测能量较低,
                                                               而缺陷又非常小,而使得回波信噪比为零。PWI
                                                               采用的是多阵元激发,可以向工件发送更多的能
               (a) 底面横通孔 TFM 图像    (b) 底面横通孔 PCI 图像
                                                               量,并能获得足够的能量来提取相位,以补偿只

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