TFM全聚焦超声检测灵敏度校准简介
---谢映奎
TFM依旧是超声检测的一种技术，采用TFM进行检测时，仍然需要进行灵敏度设置，从而确定缺陷的当量反射体尺寸。不同的标准，采用的灵敏度试块也不相同。在本文将介绍介绍TFM灵敏度校准：
1. 灵敏度校准
对于大多数应用，灵敏度的设置可以采用校准试块进行，如ISO19675标准中直径为3mm的横通孔，或ISO 13588标准中的灵敏度参考试块，或ASME BPVC V-article 4， mandatory appendix XI。
如果应用需要，并且处理过程并未考虑所有的传播效果，则可以采用幅值修正。TFM的幅值校准与PA的TCG或ACG校准类似：探头在参考试块上一系列不同深度处的横孔上移动，如表1所示。
如图1所示，通过在SDH上移动探头，可以在ROI的整个宽度上的水平线上记录每个SDH的回波幅值。对于ROI区域的每段垂直线，可通过每个SDH获得其幅值。通过确定将每个横通孔的回波调节至指定的高度增益，建立深度修正。相邻横通孔之间的增益水平，通过插值获得。
注：1 横通孔SDH
2 参考试块
3 探头
4 探头移动
图 1 探头在横通孔上移动，进行灵敏度修正
下图显示的是在便携式超声仪器上进行TFM灵敏度校准的界面：
可以使用根据表1，在ROI的深度上划分出足够数量的横通孔的任何参考块。也可以采用ISO13588标准中附录A推荐的灵敏度参考试块，针对不同的厚度，采用不同孔径的横通孔，并且厚度不同时，试块中包含的反射体个数也不相同；针对不同的检测等级，试块也不相同。
在ISO 23865标准中，参考反射体尺寸和个数，与工件厚度的关系如下：
表格 1 根据成像区域（ROI）高度，横通孔的数量
ROI高度mm | 最少的横通孔个数 | 相邻横通孔的深度差 |
≤ 10 | 1 | NA |
10 < h ≤ 40 | 3 | NA |
> 40 | NA | < 20 % ROI的高度 |
图 2 ISO23865中灵敏度试块
在ISO 23864标准中，参考反射体尺寸和个数，与工件厚度的关系如下：
表格 2 根据工件厚度，横通孔的数量
工件厚度T（mm） | 最少的横通孔个数（推荐的） | 横通孔SDH直径（mm） |
6<T≤25 | 3 | 2.5 |
25<T≤50 | 5 | 3 |
50<T≤100 | 5 | 4.5 |
T＞100 | 5 | 6 |
图 3 ISO23864标准中检测等级A的参考试块
图 4 ISO23864标准中检测等级B的参考试块
图 5 ISO23864标准中检测等级C的参考试块
在ASME BPVC V-article 4 mandatory appendix XI中，参考反射体尺寸和个数，与工件厚度的关系如下：
表格 3 ASME BPVC V-article 4 mandatory appendix XI中参考反射体个数
焊缝厚度T（mm） | 最少的横通孔个数（推荐的） | 横通孔SDH直径（mm） | 参考试块的厚度mm |
T≤25 | 无明确要求，横通孔之间的间距至少是孔径的2倍 | 2.5 | 19或T |
25<T≤50 | 3 | 38或T | |
50<T≤100 | 5 | 75或T | |
T＞100 | * | T±25 |
注：* 壁厚每增加50mm（不足50mm的，按50mm算），孔径增加1.5mm。
图 6 ASME BPVC-article 4 mandatory appendix XI中的参考试块
如果需要，在参考反射体上设置/确认检测灵敏度，参考试块上的反射体仅代表可检测到该类型不连续性的灵敏度。
如果使用多个成像路径（TTT,TTL），则需要对每个成像路径单独设置灵敏度。
