了解全聚焦法（TFM）中的传播模式

全聚焦技术是一种新兴的技术，至今仍被许多人所误解。传播模式选择不当会严重影响检测质量。

全聚焦法的传播模式是什么？

全聚焦(TFM) 方法技术涉及基于来自全矩阵捕获 (FMC) 的 A 扫描矩阵重建图像。所有都是使用算法完成的。后者必须假设声音路径、传播波的类型和它们各自的速度，以便按原样重建图像。不正确的参数化或不正确的传播模式会导致重建图像失真或缺陷位置不正确。

选择正确的传播模式所面临的挑战

与相控阵超声检测 (PAUT) 相比，全聚焦具有许多优点：更好的分辨率（更容易区分彼此靠近的两个反射器）、在所有点上聚焦的图像、根据所选模式和缺陷方向提高灵敏度。因此，如果传播模式对缺陷的方向不合适，振幅响应会大大影响其可检测性，如图1所示：

图1：在不同传播模式下图像重建的函数灵敏度的展示。代表PA- TT- TTT-TTT视图的多扫描采集。

在全聚焦中重建的图像的质量取决于是否正确选择传播模式、缺陷的方向和仪器的配置，如关注区（ZOI）、速度和厚度。换言之，如果需要检测适合分层的部件，与单V焊缝配置相比，传播模式就不一样了。

如何正确选择传播方式？

有一些模拟软件程序可以根据基于传播模式的缺陷的方向来预测振幅响应。事实是，作为精确传播模式函数，缺陷的振幅响应很容易被预测。事实上，对物理超声的良好理解以及具备丰富的超声检测知识能使用户能够准确预测他们的全聚焦检测结果。

然而，检测很难依赖各种全聚焦传播模式。以下是一些为你指路的小贴士：

• 确定被检工件中可能出现不连续的位置。

必须知道探头的相对位置与ZOI的关系。事实上，相对于缺陷的方向，声音路径不会因为探头的定位而改变。例如，可能有一种模式对检测焊缝的左侧非常有效，但不适合右侧。

• 确定要检测的缺陷的性质和可能的方向。

例如，在角度检测中，TT、TTT和TT-TT模式的重建算法是预测作为缺陷方向函数的振幅响应。依靠图2，您可以根据零件中可能存在的缺陷选择合适的模式。

图 2：双重、三重和四重模式通常对分别具有 45°、180° 和 270°方向的缺陷有更好的响应。根据缺陷的位置预测超声波能量的水平。

与基于缺陷方向的模式的反应一样，相对于探头的特定区域的能量水平也是可以预测的。因此，很容易确定一种模式是否更有可能探测到零件后壁或表面上的缺陷。下表提供了有关主要传播模式的具体例子。红色矩形代表ZOIs。

声路	模式	推荐位置	缺陷性质
	LL	用于接触探头或平面楔块。它解决了探头体积下的厚度读取应用。	• 分层（平面缺陷） • 腐蚀评估 • 高精度外形尺寸
	LL	用于接触探头或平面楔块。它解决了探头体积下的厚度读取应用。	典型V型焊缝缺陷
	LLT， TLT， TLL	大部分能量用于TLT模式，主要集中在中上层。	• 无表面断裂缺陷和垂直 • 中心未熔合的双V形焊缝
	TTT-TT	ZOI位于近表面区域，仅在楔形体前部。	垂直且靠近表面，探头偏移