声学影响图和灵敏度指数的概述
OmniScan X3探伤仪中引入的声学影响图（AIM）是一种有助于设置全聚焦方式（TFM）扫查计划的颇具价值的软件辅助工具。AIM可以为每种声波传播路径的组合（声波组）预测声束覆盖范围，从而有助于检测人员优化TFM扫查计划，以提高检出率。但是，由于每个AIM都独立进行归一化，而且在从0到-15 dB的对数波幅标度中显示，因此仅凭AIM无法推断出不同TFM扫查计划之间的相对声学灵敏度。为了便于比较，我们将灵敏度指数显示在所有AIM的上方。
如何使用AIM灵敏度指数
灵敏度指数就是每个AIM在归一化之前所具有的最大波幅，并以与接收时预测的电压波幅成比例的任意单位显示。通过综合考虑AIM的信息及其灵敏度指数，用户可以比较不同TFM检测设置的声学灵敏度。
一个说明示例
在这则应用注释中，我们通过一个示例说明如何基于AIM提供的信息和灵敏度指数，为某种给定的检测方案选择适当的TFM检测模式。尽管所举示例侧重于说明如何选择适当的TFM模式，但是所介绍的过程还可用于为预定的TFM模式选择适当的探头和楔块组合。
在本示例中，我们的目标是在使用耦合在SA32-N55S角度楔块上的5L32-A32探头检测一个25毫米厚扁钢中引起表面断裂的裂纹时，选择适当的TFM模式进行检测。我们将选择范围限制在串列模式中，因为一般来说，串列模式更适于为垂直裂纹生成“反映真实几何形状”的TFM图像。在OmniScan MXU软件的当前版本（5.1）中，可以使用7种串列模式，这些模式相应的AIM如图1至图7所示。我们为这些AIM选择了缺陷角度为0°的平面缺陷模式，以匹配使表面断裂的裂纹的预期方向。
图1：用于TT-T模式的平面AIM
图2：用于TL-T模式的平面AIM
图3：用于TL-L模式的平面AIM
图4：用于LL-L模式的平面AIM
图5：用于LT-T模式的平面AIM
图6：用于TT-L模式的平面AIM
图7：用于TT-TTT（5T）模式的平面AIM
比较TFM声波组的灵敏度指数
通过比较这些AIM，我们发现TL-T和TT-TTT（5T）模式可能是最适用于当前检测方案的两种模式，因为它们可为扁钢上表面附近的区域提供最佳声学覆盖范围。通过比较这两种模式的灵敏度指标，我们发现5T模式的灵敏度指标为1.83，而TL-T模式的灵敏度指标为0.41。根据这些信息，我们预测5T模式的信噪比（SNR）大约会比TL-T模式好4.5倍。图8为使用这两种模式采集的实验性TFM图像。
图8：使用5T模式（图a）和TL-T模式（图b）获得的TFM图像。图a)所用的模拟增益是16 dB，图b)所用的模拟增益是35 dB。
在图8中，5T和TL-T模式的模拟增益值分别被设置为16 dB和35 dB，这样可使两种模式的峰值波幅都达到80％。由此可以看出5T模式的声学灵敏度优于TL-T模式19 dB（约8倍）。5T模式TFM图像中较低水平的背景噪声也能明显地说明这点。在实验中测得的声学灵敏度与根据AIM灵敏度指数预测的声学灵敏度之间的差异，可归因于真实的裂纹与理想的平面反射体之间的偏差。从图8中，我们还观察到在表现垂直裂纹使表面断裂的本质方面，5T模式更为准确，如图2和图7中的AIM所预测。
使用AIM选择适当TFM模式的过程总结
以上示例表明，AIM可以准确地模拟某种给定TFM模式的声学覆盖情况，而且灵敏度指数可用于预测不同TFM模式之间的相对声学灵敏度。
选择适当TFM模式的过程总结如下：
- 为所有与检测配置相关TFM模式生成AIM。确保选择正确的缺陷设置（例如：球形或平面，以及平面缺陷的方向）。
- 选择TFM模式的一个子集，这个子集相应的AIM需在关注区域提供足够大的声学覆盖范围。可能需要多种互补的TFM模式来覆盖关注区域的不同部分。
- 从TFM模式的子集中，选择具有最高AIM敏感度指数的模式。
