全聚焦成像,英文簡稱TFM,一種超聲波無損檢測技術,將采集到的多組超聲波收發信號聚焦于成像區域內的每一個單元格上實現成像,是在相控陣超聲檢測(PAUT)技術基礎上發展而來的新技術。
相控陣超聲檢測,探頭內部多個壓電晶片獨立發射與接收超聲波形成波陣面,通過控制壓電晶片的激發次序和延遲來調整聲束偏轉與聚焦,其波陣面的方向與常規超聲波的聲束方向相似,且聚焦點數量有限,僅在聚焦點附近成像質量高。全聚焦成像按順序激發多個壓電晶片形成球面波,聲束向多個方向傳播,在指定區域內形成數量眾多的聚焦點,成像質量更高。
全聚焦成像擁有多種模式,包括縱波、橫波,以及縱波與橫波組合模式;全聚焦成像包括2D顯示技術與3D顯示技術兩種,全聚焦3D成像技術檢測精度更優,但數據處理量更大。
全聚焦成像檢測技術于2005年被提出,與超聲波衍射時差法(TOFD)、相控陣超聲檢測(PAUT)等其他新型超聲波無損檢測技術相比發展時間較短。全聚焦成像可與其他超聲波檢測技術配合使用,例如超聲相控陣全聚焦成像檢測,不僅可清晰、完整實現平面類缺陷成像,還可對缺陷的大小與位置進行確定,能夠進一步降低測量誤差。
2024年4月,國家標準GB/T 43921-2024《無損檢測 超聲檢測 全矩陣采集/全聚焦技術(FMC/TFM)》發布并實施,有利于我國全聚焦成像行業發展規范化。
新思界
行業分析人士表示,在海外,日本奧林巴斯(Olympus IMS)是代表性全聚焦成像檢測儀器生產商之一,推出的OmniScan X3探傷儀結合全矩陣捕獲(FMC)技術與全聚焦成像(TFM)技術。在我國,全聚焦成像檢測儀器生產企業主要有北京北極星辰科技有限公司、廣州多浦樂電子科技股份有限公司、艾因蒂克科技(上海)有限公司等。艾因蒂克推出的PHASEYE FMC-64探傷儀,是一款全矩陣采集(FMC)、全聚焦(TFM)、超聲波相控陣探傷儀。