相控阵超声校准试块之刻槽VS横通孔SDH - 远东无损检测资讯网

对于超声波检测环焊缝，ASME Sec V第4章允许使用标准管材上的刻槽进行灵敏度的校准（图T-434.3-1），或使用横通孔试块（图T-434.3-2）。横通孔和刻槽都可用于灵敏度校准，但是由于存在几个原因，它们表现十分不同。

对于回波动态的比较，采用CIVA软件，在25mm的曲面试块上，采用刻槽和横通孔进行模拟。建模中采用的是16阵元的探头，频率为5MHz。没有对灵敏度进行归一化的处理。由于声程的增加，导致的声压衰减，横通孔上的回波幅值稍有下降。

注：虽然加工了多个反射孔，但是在绘制的曲线中，中间采用了同刻槽声程相同的插值。

显而易见，刻槽的回波起伏巨大，并且在角度为60°时声压最低。

与横通孔相比，刻槽的尺寸相对较大，声波反射主要由端角反射。

横通孔基本上是圆柱形，声束只在垂直与声束的窄带上进行反射。设想一下，当你用手电筒照在镀铬的圆柱体棒上时看到的反射光线。

刻槽是非对称的反射体。声束轮廓和反射特性随着入射声束角度而均匀的变化，这是不正确的。对于折射角为45°的横波，端角反射的效率最高，反射信号最强。当声束的角度接近60°时，发生了波型转换，反射的横波减少，形成了图中的最低点。角度超过了60°时，声压有所增加，但是不能达到折射角很小时的声压。

同时，横通孔是对称的反射体，对于所有角度，形成的声束发射的轮廓相同。

因此，采用刻槽进行灵敏度校准（TCG/DAC）时，通常得到的灵敏度比横通孔的低。并且必须降低增益，才能使得刻槽的回波信号峰值达到满屏高度的80%。这也是上图中显示的10—12dB的差异。

此外，在刻槽上进行灵敏度校准时，不同角度的声束，回波幅值不同。我们已经采用了某种方式处理了这一问题。回波幅值，通常取决于入射到反射体上的声束的角度（除非焊缝中的缺陷是绝对的圆柱体或球体，但实际上是不可能的）。在刻槽上进行灵敏度校准时，对于折射角为60°的声束，放大了灵敏度。