OmniScan X3相控陣超聲（PAUT）探傷儀的標(biāo)準(zhǔn)配置包含被稱為全矩陣捕獲/全聚焦方式（FMC/TFM）的高級(jí)數(shù)據(jù)采集和處理功能。這項(xiàng)技術(shù)可以優(yōu)化探頭的信號(hào)，有助于在某些應(yīng)用中提高圖像的質(zhì)量，提供更可靠的結(jié)果。

我們不僅僅將全矩陣捕獲/全聚焦方式（FMC/TFM）添加到了OmniScan探傷儀中，我們還使其發(fā)揮出更高的性能。在這里，我們將要對(duì)加強(qiáng)了全矩陣捕獲/全聚焦方式（FMC/TFM）性能的3個(gè)首要功能進(jìn)行討論。不過，首先我們要說明一下全矩陣捕獲/全聚焦方式（FMC/TFM）的基本知識(shí)。

什么是全矩陣捕獲（FMC）？ 

全矩陣捕獲（FMC）是一種可以獲得探頭的每種可能的傳輸和接收組合信息的數(shù)據(jù)采集策略，換言之，全矩陣捕獲（FMC）功能可以獲得由相控陣探頭的所有晶片提供的完整的聲學(xué)信息。每個(gè)晶片被單獨(dú)觸發(fā)，同時(shí)陣列中所有其他晶片會(huì)接收或“偵聽”到返回的信號(hào)。這樣就會(huì)生成一個(gè)初級(jí)A掃描矩陣，其中被關(guān)注區(qū)域中的每個(gè)像素都是一個(gè)焦點(diǎn)。與相控陣采集不同的是，全矩陣捕獲不會(huì)通過使用編制的聚焦法則來實(shí)現(xiàn)時(shí)間延遲或聲束偏轉(zhuǎn)。

什么是全聚焦方式（TFM）？

全聚焦方式（TFM）是一種使通過全矩陣捕獲（FMC）方式獲得的數(shù)據(jù)變得可以解讀的處理過程。全聚焦方式算法使用特定的變量將信息豐富的A掃描數(shù)據(jù)分類為不同的聲波組。這些聲波組（或傳播模式）代表超聲波傳播的路徑：從發(fā)射器到一個(gè)圖像像素，再返回到接收器（包含多次反射），每段直線聲程由其聲波類型定義：橫波（T）或縱波（L）。

當(dāng)探頭沿著工件進(jìn)行掃查時(shí)，全矩陣捕獲（FMC）數(shù)據(jù)被記錄在OmniScan X3探傷儀中，并被編碼，與此同時(shí)，全聚焦方式（TFM）功能會(huì)對(duì)全矩陣捕獲（FMC）數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將每個(gè)聲波組的結(jié)果實(shí)時(shí)顯示在屏幕上（一次多顯示四個(gè)聲波組）。同一組全矩陣捕獲（FMC）數(shù)據(jù)可以被多次重復(fù)處理，以生成不同的重建參數(shù)。

即使未經(jīng)培訓(xùn)的人員，也可以更容易地辨別缺陷的方向 

在某些條件下，全聚焦方式（TFM）視圖可以呈現(xiàn)出缺陷處于工件中真實(shí)幾何位置的高度聚焦的圖像。而缺陷幾何位置的真實(shí)程度取決于多個(gè)因素，其中包括探頭和楔塊、掃查方式和所使用的傳播模式（或聲波組）。如果您需要向不太熟悉這項(xiàng)技術(shù)的同事報(bào)告有關(guān)檢測的情況，借助這種視圖幫助他們分辨缺陷幾何方向的工作就會(huì)變得更加容易。

全聚焦方式（TFM）是否優(yōu)于相控陣技術(shù)？ 

全聚焦方式與相控陣技術(shù)孰優(yōu)孰劣還尚未有定論。在某些應(yīng)用中，F(xiàn)MC/TFM技術(shù)具有很多優(yōu)勢，而在另一些應(yīng)用中，相控陣技術(shù)則可能更具優(yōu)勢。擁有一臺(tái)可以使用這兩種技術(shù)進(jìn)行檢測并可提供高質(zhì)量圖像的高性能儀器，是您的理想選擇。

由于全聚焦方式（TFM）可以毫無差別地聚焦所有的位置，因此可以大大提高探測到那些標(biāo)準(zhǔn)相控陣技術(shù)幾乎不可能發(fā)現(xiàn)的微小缺陷的能力。盡管如此，F(xiàn)MC/TFM檢測的掃查速度要比相控陣檢測慢，而且只可在近場聚焦。相控陣也可以生成出色的圖像，且圖像質(zhì)量通常與全聚焦方式（TFM）提供的圖像不相上下。我們在有關(guān)全聚焦方式（TFM）的常見問題解答中逐點(diǎn)詳細(xì)地介紹了其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

OmniScan X3探傷儀的FMC/TFM采集和處理功能具有多種可以進(jìn)一步提高圖像質(zhì)量的創(chuàng)新特性。

以下是其3個(gè)可以提高成像質(zhì)量顯著的特性：

1. 實(shí)時(shí)TFM（全聚焦方式）包絡(luò)

OmniScan X3探傷儀的高級(jí)全聚焦方式（TFM）處理功能所包含的實(shí)時(shí)TFM（全聚焦方式）包絡(luò)特性，是通過將與TFM重建相關(guān)的單個(gè)波紋合并在一起的方法，提高所生成圖像的清晰度。實(shí)時(shí)TFM包絡(luò)還可以降低重建偽影的影響。

使細(xì)小的缺陷“躍然”屏幕之上

啟用包絡(luò)功能后，甚至非常細(xì)小的缺陷，如：高溫氫致（HTHA）缺陷，也會(huì)變得更加顯著。以下圖像為啟用（左圖）和未啟用（右圖）包絡(luò)功能時(shí)所顯示的高溫氫致缺陷。

圖像清晰地表明探測高溫氫致缺陷所使用的是一個(gè)固定或靜止的探頭和一個(gè)L-L聲波組，這就是使用TFM功能生成真實(shí)反映缺陷在工件中幾何位置圖像的理想條件。

2. AIM（聲學(xué)影響圖）模擬器

在使用典型的TFM系統(tǒng)時(shí)，我們可以假定關(guān)注區(qū)域（ROI）會(huì)被探頭所發(fā)出的聲波*覆蓋。但是，有一些變量，如：工件厚度、聲速和探頭頻率等，會(huì)影響關(guān)注區(qū)域內(nèi)的聲學(xué)探測水平。

為了確保使用優(yōu)質(zhì)信噪比（SNR）探測到目標(biāo)缺陷，我們?yōu)镺mniScan X3探傷儀配備了一種被稱為聲學(xué)影響圖（AIM）的功能。

當(dāng)我們在探傷儀中創(chuàng)建全聚焦方式（TFM）掃查計(jì)劃時(shí)，聲學(xué)影響圖（AIM）建模工具會(huì)為我們顯示每個(gè)傳播模式（或聲波組）在關(guān)注區(qū)域（ROI）中的有效聲學(xué)影響。在下面的屏幕截圖中，我們可以看到 TT-L（上圖）和TT-TT（下圖）兩個(gè)TFM聲波組可以覆蓋的范圍。

顯示波幅覆蓋范圍的清晰彩色圖像

聲學(xué)影響波幅圖的顏色清楚地表明了TFM聲波組在關(guān)注區(qū)域（ROI）中所覆蓋的范圍。

• 紅色區(qū)域表示超聲響應(yīng)非常好，超聲響應(yīng)與大波幅的距離在0 dB到−3 dB之間。

• 橙色區(qū)域的超聲響應(yīng)與大波幅的距離在3 dB到−6dB之間。

• 黃色區(qū)域的超聲響應(yīng)與大波幅的距離在−6dB到−9 dB之間。

• 以此類推。

這個(gè)工具有助于用戶選擇適當(dāng)?shù)腡FM聲波組進(jìn)行檢測。

3. 在屏幕上對(duì)多4個(gè)聲波組進(jìn)行比較

在檢測過程中，我們可以在分析儀的屏幕上對(duì)多達(dá)4個(gè)聲波組進(jìn)行比較。對(duì)聲波組進(jìn)行比較可以獲得一些補(bǔ)充信息，從而可以簡化某些探測任務(wù)，如：對(duì)缺陷的定量。

光標(biāo)放置的位置越精確，缺陷定量的結(jié)果就會(huì)越準(zhǔn)確

通過一個(gè)聲波組，我們可能會(huì)更清楚地觀察到端部衍射的情況，而通過另一個(gè)聲波組，我們可能會(huì)更好地觀察到圓角凹陷的區(qū)域，而第三個(gè)聲波組（通常是焊縫檢測中的TT-T聲波組）可能會(huì)使我們在近乎真實(shí)的準(zhǔn)確幾何位置上看到缺陷的輪廓。

借助這些聲波組視圖所提供的綜合信息，我們可以更加充滿信心地將定量光標(biāo)放置在適當(dāng)?shù)奈恢谩?/p>

OmniScan X3探傷儀對(duì)這些TFM功能的綜合使用，特別是在將TFM功能與其高級(jí)相控陣功能一起使用時(shí)，會(huì)即刻變身為一款性能強(qiáng)大的檢測工具。這款分析儀的主要優(yōu)勢在于可為用戶提供更加多樣化、更為翔實(shí)的數(shù)據(jù)，從而有助于用戶確認(rèn)自己的分析過程，并更加充滿信心地呈交檢測結(jié)果。