我们的相位相干成像（PCI）技术已集成到OmniScan X4探伤仪的每个型号中，可清晰呈现历来难以检测的缺陷，如钩状缺陷、钩状裂纹和细微应力腐蚀开裂（SCC）。

PCI最初在MXU软件（5.13）的免费更新中推出，并率先在OmniScan X3 64探伤仪上提供。以前，只有OmniScan X3 64型号探伤仪具备处理生成PCI所涉及的复杂聚焦法则和算法所需的能力。而如今，整个OmniScan X4系列都具备生成PCI的能力，对微小缺陷的敏感度达到了前所未有的水平。

PCI的工作原理以及与其他超声技术的区别

PCI是一种不需要波幅的技术。其信号处理完全基于用于生成TFM图像的基本A扫描的相位信息。

PCI的工作原理：

• 首先，对采集的A扫描进行归一化处理。
• 然后，比较TFM区域中每个位置的每个A扫描的相位分布。
• 对于某一特定位置，A扫描之间的相干性越高，该位置的信号响应就越强（最大值可达100%）。
• 与来自高频背景噪声的非相干信号响应相比，缺陷产生的反射和衍射会产生相干响应。这样就能非常容易地识别缺陷，尤其是在噪声大或衰减性材料中的微小缺陷。

经过我们的测试，PCI已被证明在许多具有挑战性的应用中表现出色，而且在焊缝检测等常见应用中也能提供更优异的检测结果。以下是使这项全新检测技术如此强大的5大优势。

1. 使用信号相位信息生成实时2D图像

超声检测（UT）用户可能对基于信号相位信息，采用衍射时差（TOFD）等技术识别和定量缺陷的方法较为熟悉。如果缺陷非常小或缺陷方向在采用相控阵（PA）技术时得到的响应较差，那么此类技术非常有效。

这意味着，TOFD有两大主要缺点：

• 如果没有扫查多个步进位置，则无法确定缺陷在步进轴上的位置。
• 这样就仍然需要波幅来直观地识别相位变化，才能定量缺陷。

PCI是一种强大的技术，可用于识别方向不佳或非常微小的缺陷，例如高温氢致缺陷（HTHA），同时还能避免衍射时差（TOFD）所带来的问题。由于TFM获取的是体积数据，因此可以在所有方向上定位和定量缺陷。使用PCI模式生成的最终图像也与波幅完全无关。

由于无需在多个步进位置上进行扫查，分析变得更加容易。而且，由于OmniScan X4探伤仪上的PCI技术生成的是实时图像，因此不需要完整的原始数据来进行采集后处理。

2. 信号不会饱和

信号饱和是基于波幅的技术所面临的一大挑战。尽管在设置过程中进行了校准和增益调整，但某些反射体仍可能导致信号饱和。这可能是由于缺陷的大小、类型，或相对于校准试块中的横通孔（SDH）或其他已知反射体的方向所导致。

由于PCI基于图像中特定点的基本A扫描统计分布的方差，因此其相干性水平不会超过 100%。即使基本A扫描的信号饱和了，也不会对最终PCI数据产生影响，因为PCI只考虑和使用相位信息。

由于配置对扫查质量的影响不大，因此可以更轻松、更快速地完成检测准备工作。选择了声波组，并将电压设置为160 Vpp（峰峰值电压）后，就一切准备就绪，可以开始检测了。

3. 无需根据已知反射体预先调整增益

PCI是一种完全不依赖波幅的技术。这意味着，不再需要使用校准试块中的已知反射体来调整增益的设置步骤了。在OmniScan X4的设置参数中选择了“相位相干”模式后，可以看到增益调整被禁用，因为要获得最终PCI数据，无需再考虑波幅了。

增益不需要调整了，这就大大减少了为了获得高质量图像而创建设置所需的时间和精力。此外，也没有必要在扫查后根据发现的反射体类型对增益进行重新调整了，从而减少了为确保数据有效而重复进行TFM扫查的需要。

PCI设置的定量精度仍然可以验证，但需要使用带有缺口的样件。利用缺口的端部衍射响应峰值，可使用光标测量缺陷的高度。

4. 更一致的结果，更轻松的定量

由于检测人员需要配置的参数更少，可以更轻松、更快捷地创建PCI设置，因此该技术可提高不同检测之间和不同检测员之间的一致性。由于在扫查过程中信号不可能饱和，且增益对信号没有影响，因此在分析过程中可能改变结果的操控也更少。

要定量缺陷，检测人员只需从端点衍射中找到热点，并将光标放在这些热点的最大值上即可。由此产生的读数即为缺陷的尺寸，而且在每次定量之前无需进行调整。整个过程既快捷又简单。

如果使用相同的探头，则每次扫查获得的缺陷大小将保持不变。

5. 覆盖相同区域所需的组数更少

扫查计划中的声学影响图（AIM）工具仍可与PCI组合使用。PCI与传统的TFM相比，其优势在于其检测结果与AIM显示的信号波幅变化无关。当AIM显示工件中的信号波幅分布时，即使回波波幅很低，PCI也能获得良好结果。

这是PCI不依赖波幅这一特性的附带优势。即使波幅很弱，也可以评估相干性，因为在评估相位之前，信号已被归一化处理。更重要的是，缺陷在TFM区域内的位置对信号相干性的影响小于对波幅的影响。

在使用传统TFM或相控阵技术时，端点衍射信号通常会淹没在背景噪声中。而PCI则能够突出显示这些衍射信号，即使这些信号在传统TFM或相控阵（PA）图像中难以察觉，在PCI图像也清晰可见。

基于上述这些因素，PCI覆盖相同区域所需的组数更少。

由于PCI不是基于波幅的技术，因此在选择配置和设置参数时需要调整您的方法。它与您习惯使用的其他UT方法不同。欢迎阅读我们实用的“相位相干成像（PCI）入门指南”，了解我们推荐的上佳实践；您也可以查阅我们的PCI常见问题解答，了解更多关于PCI的信息；或联系您当地的Evident代表，预约演示。

该博客文章最初发布于2022年7月21日，并于2024年10月24日更新。

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