超声检测
09 · 幅度分析:dB、DAC、TCG 与缺陷定量
解释参考回波比较、距离补偿和定量限制,避免把波高直接换成裂纹面积。
先记住这三点
- dB 必须说明比较的是哪种量
- DAC 与 TCG/TVG
- 手算与转移修正
- 幅度降落法与等效反射体
dB 必须说明比较的是哪种量
同一测量链、同类幅度量的比值可写 ΔdB=20log₁₀(A/Aref)。若 A 是参考的两倍,则约 +6.02 dB;一半约 −6.02 dB。功率或强度比用 10log₁₀,相同阻抗条件下才可把幅度平方与强度联系。
屏幕百分比是相对于仪器显示范围,不是材料内声能百分比。饱和后的峰值不能用于可靠幅度比;仪器增益、滤波、检波和压缩显示也必须保持一致或有明确换算。
DAC 与 TCG/TVG
DAC 通过不同声程处同类、同尺寸参考反射体的响应建立距离—幅度曲线。待测回波应与相同声程附近的参考曲线比较,而不是与一个固定屏幕高度比较。
TCG/TVG 随时间改变增益,让参考反射体在不同声程的显示幅度趋于同一水平。它会同时放大相应时窗内的噪声,不能创造原本不存在的信噪比。不同厂商命名和实现可能不同,需保存实际设置。
手算与转移修正
教学中某声程的 DAC 参考幅度为 20%,目标为 40%,则相对幅度约 +6.02 dB。这个比较只说明相对声学响应,不能推出目标直径加倍。真实裂纹的取向、粗糙度和声束覆盖与参考孔可能不同。
参考试块与工件的表面、衰减和耦合差异需要适用的转移修正。近场与聚焦变化也会影响比较。修正值应有测量或规程依据,不能由操作者为使结果“正常”随意补偿。
幅度降落法与等效反射体
−6 dB 等幅度降落法常用于估计某些反射体的横向范围,但声束宽度、方向和反射体形状会影响结果。小于声束的目标可能主要显示声束足迹。DGS/AVG 等方法给出的是特定模型下的等效反射体尺度。
若需要裂纹高度,可考虑端点衍射、TOFD、适当阵列技术或独立验证。报告必须明确尺寸来自哪种方法、参考何物、误差如何评价,而不是把所有数值都称作真实尺寸。
来源与延伸阅读
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