AVG曲線?DAC曲線的區(qū)別及使用方法

對焊縫的超聲波橫波探傷中,通常會用到DAC曲線，對缺陷當(dāng)量大小常用DAC±dB或者SL±dB的方法來表示（SL線為定量線）。而對鍛?鑄件的超聲波縱波探傷中，通常會用到AVG(DGS)曲線，于是，很多人認(rèn)為DAC曲線就是橫波斜探頭制作的曲線，而AVG（DGS）曲線就是縱波直探頭制作的曲線。其實，這種看法并不全面，比如：鑄鋼件探傷中，也需要用直探頭制作DAC曲線的方法來調(diào)整靈敏度。本文介紹AVG曲線、DAC曲線的區(qū)別與聯(lián)系。

1、概念

1.1、AVG曲線

A?V?G是德文距離、增益和大小字頭的縮寫，其英文縮寫為DGS（distance gain size）。

AVG曲線是描述規(guī)則反射體的距離、回波高度及當(dāng)量大小之間關(guān)系的曲線。AVG曲線按照通用性分為通用AVG和實用AVG；按照波型不同分為縱波AVG和橫波AVG；按照反射體不同分為平底孔AVG和橫孔AVG等。

1.2、DAC曲線

DAC（distance amplitude curve）距離-波幅曲線是描述某一確定反射體回波高度隨距離變化的關(guān)系曲線。因此，AVG曲線和DAC曲線都有縱波、橫波制作的曲線，并不是簡單地由縱波、橫波來劃分何為AVG曲線、何為DAC曲線，更不是由直探頭、斜探頭來劃分。

2、制作方法

2.1、AVG曲線

2.1.1、通用AVG曲線

通用AVG曲線采用歸一化距離A和歸一化缺陷當(dāng)量大小G來表示。規(guī)則反射體以平底孔為例，如圖1所示。

當(dāng)A<1時，由于波的干涉，使平底孔回波聲壓出現(xiàn)極大極小值；在A<3的區(qū)域內(nèi)，由于理論公式不適用，因此該區(qū)域內(nèi)的曲線一般不繪出或由實測得到。由公式可以看出，A與反射體至探頭距離x、近場區(qū)距離N有關(guān)；G與反射體直徑Df、波源直徑Ds有關(guān)，因此，通用AVG可以適用于不同規(guī)格的探頭，通用性好。

2.1.2、實用AVG曲線以橫坐標(biāo)表示實際聲程，縱坐標(biāo)表示規(guī)則反射體相對波高，用來描述距離、波幅、當(dāng)量大小之間的關(guān)系，以平底孔為例，圖2右上角標(biāo)出了探頭型號、尺寸。

實用AVG曲線與通用AVG曲線一樣，x≥3N部分，可用理論公式計算得到；而x<3N的部分需要通過實際測得。由于實用AVG曲線是由特定探頭實測和計算得到的，因此實用AVG曲線也只適用于特定探頭，在實用AVG曲線中要注明探頭的尺寸和頻率。

2.2，、DAC曲線

以橫坐標(biāo)表示距離（斜探頭通常表示深度,直探頭通常表示聲程），縱坐標(biāo)表示規(guī)則反射體波幅。DAC曲線只是一種特定尺寸規(guī)則反射體的曲線，如圖3所示。

規(guī)則反射體有很多種，例如，斜探頭常用橫孔做DAC曲線，直探頭常用平底孔、大平底制作DAC曲線。而某些特殊構(gòu)件，如鋼板、鋼鍛件超聲橫波檢測、無縫鋼管軸向橫波檢測、奧氏體鋼鍛件斜探頭檢測通常需要制作V形槽對比試塊，DAC曲線通過V形槽的反射波來制作。

綜上所述，實用AVG曲線記錄了某個特定探頭針對不同大小規(guī)則反射體在不同深度的曲線，如：對某個探頭，其實用AVG曲線包含了各個尺寸的DAC曲線，如其中包含了Ф2平底孔在不同深度DAC曲線，也包含了Ф3、Ф4等平底孔在不同深度的曲線（見圖2），換句話說，DAC曲線是實用AVG曲線的特例。

3、實際應(yīng)用

DAC曲線在實際應(yīng)用中經(jīng)常用到，在此不作贅述。以下討論的是AVG曲線，即：DGS曲線。以KK的探頭和儀器為例，KK的探頭都會附帶一張實用DGS曲線圖。該曲線是此探頭對各種尺寸反射體（各種孔徑的平底孔和大平底）的DAC曲線的綜合，這些曲線是該探頭在多種尺寸的反射體上實測出來的，如圖4—圖5所示。

KK公司的儀器對于固定型號的探頭進(jìn)行了編程，存儲了DGS曲線的數(shù)據(jù)。使用DGS曲線時，先要選定一個規(guī)則反射體作為參考體，可選的有：大平底、橫孔、平底孔。假設(shè)以大平底作為參考反射體，用Ф2平底孔作為顯示的DGS曲線，先將探頭放在大平底參考體上，記錄此參考信號。然后，儀器以通用DGS曲線為基礎(chǔ)，對波位于80%的波進(jìn)行計算，得出Ф2平底孔曲線需要的檢測靈敏度，就能調(diào)出所需要的DGS曲線。如果發(fā)現(xiàn)缺陷，儀器會對閘門內(nèi)的每個回波進(jìn)行評估，直接顯示缺陷的當(dāng)量尺寸（如2.87mm），注意，該尺寸是當(dāng)量平底孔尺寸。

若以Ф2平底孔作為參考反射體，Ф2平底孔作為顯示的DGS曲線，那么調(diào)用儀器內(nèi)的DGS曲線后，參考體的回波波峰理論上會位于調(diào)出的曲線上。若以橫孔作為參考反射體，需要其直徑≥所用波長的1.5倍，橫孔長度必須是近場長度的1.5倍。

另外，使用DGS法對回波幅度進(jìn)行評估時應(yīng)注意：①對于衰減不能被忽略的材料，衰減補(bǔ)償系數(shù)必須重新設(shè)定；②如有可能，參考回波要從檢測工件接收，如不能，則要保證參考試塊的材料要與檢測工件的相同；③進(jìn)行評估所用探頭應(yīng)是記錄參考回波使用的同一個探頭；④反射體距離小于探頭近場長度一半時，回波幅度會受到干涉影響，對于此類情況，不推薦使用DGS法進(jìn)行評估。

4、案例介紹

用晶片直徑D=10mm，頻率f=5MHz的縱波直探頭檢測一毛坯件，毛坯長650mm，檢測中在500mm的距離上發(fā)現(xiàn)缺陷顯示，缺陷波高比大平底低28dB，如下圖所示： 

根據(jù)上述條件用AVG曲線對該缺陷進(jìn)行定量，看下圖首先在x=650mm處作垂線交大平底F曲線于A，交Ф2平底孔曲線于B，在AB上取比A點低28dB的電D，過D點作水平線與x=500mm交于C點，則可以判斷該處缺陷當(dāng)量尺寸為Ф4。