在OmniScan X3 64探傷儀中引入相位相干成像(PCI)改善了使用當(dāng)今常規(guī)超聲技術(shù)檢測某些較難檢測的缺陷時(shí)的可視化和表征能力。PCI的成像增強(qiáng)功能不僅為這些具有挑戰(zhàn)性的用例帶來了改進(jìn)，也同樣提高了在焊縫檢查和裂紋尺寸等常見用例中的使用效果。

與傳統(tǒng)陣列(PA)和全聚焦(TFM)技術(shù)等目前使用的超聲檢測技術(shù)不同，PCI的信號處理在生成TFM圖像時(shí)不考慮振幅。它僅測量TFM區(qū)中每個(gè)點(diǎn)的基本A掃描的相位相干性，通過信號的相位信息來檢測缺陷。

PCI協(xié)助克服的挑戰(zhàn)

消聲和大粒度材料

依賴信號的相位而非振幅意味著即使在高衰減或有背景噪聲的材料中，也能在低信號振幅下找到頻率分布，從而評估信號的相干性。事實(shí)上，背景噪聲越大，PCI越容易區(qū)分缺陷信號的相位相干性和混沌噪聲的非相干性。這就是為什么在奧氏體鋼等大粒度材料中獲得更好結(jié)果的原因。

檢測小缺陷，尤其是大型反射體附近的缺陷

在基于振幅的TFM圖像（藍(lán)色背景）中，背景噪聲和后壁回波掩蓋了PCI模式圖像（灰色背景）中清晰可見的蠕變損傷。兩幅圖像均使用10 MHz、64單元雙晶線性陣列(DLA)探頭和L-L聲波組采集。

因?yàn)檎穹辉僦匾砸矡o需調(diào)整增益和信號飽和度。這有助于緩解后壁或其他較大反射體的強(qiáng)回波掩蓋其附近較小缺陷的問題。以下是特別適合使用PCI的4個(gè)用例，當(dāng)然了，這并未涵蓋所有情景：

1.高溫氫致(HTHA)

高溫氫致(HTHA)是一種很難使用振幅技術(shù)檢測的損傷機(jī)制，尤其是在其早期階段。這是由缺陷的方向、大小及其與后壁的靠近程度等多種因素所決定的。由于PCI僅使用來自基本A掃描的相位信息而非振幅來生成TFM圖像，因此可檢測出處于早期階段的HTHA。這是因?yàn)榕c后壁等大鏡面反射體相比，來自這些小反射體的衍射響應(yīng)高度相干。出于同樣的原因，缺陷的方向也不太重要。由于缺陷中的每個(gè)小“邊緣”都會發(fā)出衍射信號，因此可以很容易地看到其方向和方位。

使用OmniScan X3 64探傷儀的PCI模式成像的HTHA損傷。相較于基于振幅的技術(shù)，PCI已被證明能夠提供更好的早期HTHA圖像。

2.濕硫化氫(H2S)損傷

在富含硫化氫(H2S)的環(huán)境中因起泡導(dǎo)致的氫致裂紋，對于基于振幅的超聲檢查來說是一項(xiàng)特別的挑戰(zhàn)。使用陣列或傳統(tǒng)TFM進(jìn)行的0度檢查可以輕松地看到水泡，但很難或幾乎不可能確定水泡是否與表面相連。這是因?yàn)槁曇魺o法觸及與表面的連接，或者因振幅不足而難以確定起泡范圍。

硫化氫(H2S)誘導(dǎo)起泡的PCI渲染。OmniPC軟件中顯示的圖像是使用OmniScan X3 64探傷儀以及7.5 MHz、64單元DLA探頭和L-L聲波組采集的。

因?yàn)樵赑CI中即使是微弱的振幅也會返回信號，所以很容易看到這些與表面的連接。盡管信號較弱，但仍然可以評估相位信息，從而揭示了雖然隱藏但很重要的信息。

3.應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)

與傳統(tǒng)TFM相比，PCI對垂直缺陷的靈敏度更高，在檢測和確定應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)的大小時(shí)特別有效。使用傳統(tǒng)TFM時(shí)，通常難以對垂直缺陷可視化，并且需要自串聯(lián)聲波組。如果用自串聯(lián)聲波組顯示缺陷，通常兩組間的頂部和底部會分開，從而更加難以表征缺陷。這是因?yàn)檫@些缺陷的朝向?qū)е铝宋⑷跚也灰恢碌恼穹憫?yīng)。

與之相比，PCI能夠可靠地檢測到這些垂直的不規(guī)則缺陷，并在顯示器上清晰地顯示出來。此外，使用脈沖回波T-T和TT-TT傳播模式時(shí)，通?？色@得更好的結(jié)果。這是因?yàn)榱鸭y方向急劇變化導(dǎo)致的端點(diǎn)衍射返回了低振幅但高度相干的相位響應(yīng)。這些端點(diǎn)衍射讓您能夠輕松識別裂紋的形狀和方向，也可以利用“熱”端點(diǎn)來準(zhǔn)確確定其大小。

使用PCI時(shí)，在存在SCC等缺陷的情況下，可以使用較少的組來獲得更好的圖像質(zhì)量。使用較少的組可以提高設(shè)置和數(shù)據(jù)采集的效率，從而能夠更容易掌握PCI的使用方法，尤其是對于經(jīng)驗(yàn)較少的UT檢查員來說。

4.焊縫檢測

PCI技術(shù)結(jié)合了陣列(PA)等反射信號和TOFD等端點(diǎn)衍射相位信息的優(yōu)點(diǎn)，可有效地檢測焊縫。PCI的另一個(gè)優(yōu)勢是在相同的掃描范圍內(nèi)只需要較少的組。

對于少數(shù)幾種缺陷，PCI可加速對它們的表征：

• 更輕松地確定大小。

• 缺陷圖像更接近其真實(shí)特性。

• 缺陷不太可能在不同組間分開。

PCI對邊沿反射高度敏感，可為您的分析提供準(zhǔn)確的缺陷圖像，而端點(diǎn)衍射“熱點(diǎn)”讓您能夠輕松確定缺陷的大小，如焊縫未熔合(LOF)。8

未熔合：

雖然使用基于振幅的技術(shù)可以很容易地看到未熔合(LOF)缺陷，但通常難以確定其大小。未熔合缺陷的信號常常飽和，從而無法確定其大小。但在使用PCI時(shí)，信號始終不會飽和，所以不存在這個(gè)問題。因?yàn)槎它c(diǎn)產(chǎn)生的衍射可以在確定大小時(shí)用作參考點(diǎn)，且不必改變增益或找到6dB的聲降，所以可以更快、更輕松地確定未熔合缺陷的大小。

孔隙：

由于振幅響應(yīng)與背景噪聲類似，所以通常難以使用基于振幅的技術(shù)檢測孔隙。因?yàn)镻CI對小缺陷更為敏感，所以使用PCI不僅可以看到孔隙，而且還可以區(qū)分和識別單個(gè)孔隙。

裂紋：

與SCC相同，PCI是檢測焊縫時(shí)識別和確定裂紋大小的一款實(shí)用工具。

以上只是PCI與基于振幅的技術(shù)相比可提供更好結(jié)果的幾個(gè)應(yīng)用示例，而其優(yōu)勢可以擴(kuò)展到涉及噪音或衰減材料以及小缺陷的其他檢查。