相位相干成像（PCI）的5大主要優點

隨著MXU 5.10軟件的發布，OmniScan X3 64探傷儀獲得了一種全新的先進超聲檢測技術：相位相干成像（PCI）。更新OmniScan X3 64裝置后，便可以發揮PCI在微小缺陷檢測方面所具有的出色的清晰度和靈敏度優勢，獲取實時全聚焦（TFM）圖像。

PCI的工作方式和其他超聲技術的區別，PCI是一種無振幅技術。其信號處理基于用于生成TFM圖像的基本A掃描的相位信息

工作方式：

• 首先，對采集的A掃描進行歸一化。

• 然后，比較TFM區域中每個位置每個A掃描的相位分布。

• 對于給定位置，A掃描之間的相干性越高，該位置的信號響應越強（最大值為100%）。

• 與從高頻背景噪聲獲得的信號所產生的非相干響應相比，缺陷的反射和衍射會產生相干響應。這有助于輕松識別缺陷，特別是噪聲或衰減材料中的小缺陷。

在我們的測試中，已證實PCI可為各種具有挑戰性的使用案例提供出色的檢測結果，并優化焊縫檢測等常見使用案例的檢測結果。以下是這項強大的全新檢測技術的5大優點。

使用信號相位信息的實時2D圖像

超聲波檢測（UT）用戶可能對使用信號相位信息通過衍射時差法（TOFD）等技術識別和確定缺陷尺寸更為熟悉。如果缺陷非常小或位于對相控陣（PA）技術響應較差的方向，此類技術非常有效。

這意味著，TOFD有兩大主要缺點：

• 如果不掃描多個索引位置，則無法在索引軸上定位缺陷。

• 用戶仍需要利用振幅目視識別相位變化才能確定缺陷尺寸。

PCI是一種強大的技術，可用于識別定向不良或非常小的缺陷，例如高溫氫腐蝕（HTHA），同時還可避免與TOFD相關的問題。由于TFM獲取的是體數據，因此可以從所有方向定位缺陷并確定其尺寸。使用PCI模式的最終圖像也與振幅無關。

因為無需在多個索引點進行掃描，分析變得更加容易。而且，由于OmniScan X3 64探傷儀的PCI技術生成的是實時圖像，因此不需要借助完整的原始數據進行采集后處理。

信號不會飽和

信號飽和是基于振幅的技術所面臨的一大挑戰。盡管在設置過程中進行了校準和增益調整，但某些反射體仍可能導致信號飽和。這可能是由于其尺寸、類型，或相對于校準塊或其他已知反射體中側鉆孔（SDH）的方向所導致。

由于PCI基于每個基本A掃描相位統計方差的相干性，所有A掃描之間的相干性不會超過100%。即使基本A掃描的信號飽和，也不會對最終PCI數據產生影響，因為只會考慮和使用相位信息。

由于配置對掃描質量的影響不大，因此可以更輕松、更快速地完成檢測準備。選擇波集并將電壓設置為160 Vpp（峰間電壓）后，等待結果即可。

無需預先調整已知反射體的增益

PCI是一種無振幅技術。這意味著，在校準塊中使用已知反射體調整增益的設置步驟已無必要。在OmniScan X3 64設置參數中選擇“相位相干"模式時，可以看到增益調整被阻止，因為最終PCI數據無需考慮振幅。

由于不需要調整增益，大大減少了獲得高質量圖像所需的設置創建時間和工作量。此外，無需再根據發現的反射體類型重新調整掃描之間的增益，從而減少了為確保數據有效而重復進行TFM掃描的必要性。

PCI設置在確定尺寸方面的精度仍然可以驗證，但需要使用帶有缺口的樣品。利用缺口的端點衍射響應峰值，可通過光標測量缺陷高度。

更一致的結果，更輕松的尺寸確定

由于檢測員需要配置的參數更少，可以更輕松、快捷地創建PCI設置，因此該技術可在不同檢測之間以及不同檢測員之間實現更好的一致性。由于在掃描過程中信號不可能飽和，且增益對信號并無影響，因此分析過程中可能改變結果的操作也更少。

為確定缺陷尺寸，檢測員只需要從端點衍射中找到熱點，并將光標放在這些熱點的最大值上。由此產生的讀數即為缺陷的尺寸，并且在每一次確定尺寸之前無需進行任何調整。這一過程既快捷又簡單。

如果使用相同的探頭，則兩次掃描之間缺陷尺寸將保持不變。

相同覆蓋區域所需的組更少

掃描計劃中的聲學影響圖（AIM）工具仍可以與PCI組合使用。PCI與傳統TFM相比的優勢在于，檢測結果與AIM顯示的信號振幅變化無關。如果AIM顯示工件中的信號分布，即使返回的振幅很低，PCI也可以提供良好結果。

這是PCI無振幅特性的優勢。即使振幅很弱，也可以評估相干性，因為在評估相位之前信號已歸一化。更重要的是，缺陷在TFM區內的位置對信號相干性的影響比振幅小。

當使用傳統TFM或相控陣技術時，端點衍射通常會在背景噪聲中丟失。而PCI則使得這些衍射更加突出，即使其在傳統TFM或PA中并不明顯。

所有這些因素使得相同覆蓋區域所需的組數更少。

由于PCI不是基于振幅的技術，因此在選擇配置和設置參數時需要修改方法。其與您可能使用的其他UT方法不同。請閱讀我們的“相位相干成像（PCI）入門指南"，了解我們推薦的最佳實踐（添加網站的文本鏈接），或聯系您當地的Evident Industrial代表安排演示。