1、数字机与模拟机 DAC 曲线的不同之处孔祥云 李明Differences of DAC Curves Between Digital Machine and Analog MachineKONG Xiang-yun，LI Ming（Hebei Fangyuan Engineering Testing Co.Ltd.，Renqiu 062552，China）【摘要】论文主要解释了 DAC 曲线与距离-波幅曲线的含义，比较超声波数字机与模拟机 DAC 曲线的制作差异及其在运用方面的不同。【Abstract】The paper mainly explains the meaning of DAC c
2、urve anddistance-amplitude curve，compares the difference of making DACcurve between ultrasonic digital machine and analog machine and itsapplication.【关键词】模拟机;数字机;DAC 曲线;距离-波幅曲线【Keywords】analog machine;digital machine;DAC curve;distance-amplitude curve【中图分类号】TG441.7【文献标志码】A【文章编号】1673-1069（2020）03-016
3、7-021 引言近年来，数字超声波检测仪风行各行各业，而模拟超声波检测仪似乎要被淘汰了，目前的各个取证培训班基本上都用的是数字机，而现行的教科书和标准主却是根据模拟机的原理编写的，特别是 DAC 曲线在缺陷定量与检测灵敏度运用方面出现了困惑，本文对此问题进行了解析。2 模拟机与数字机的区别模拟式超声波检测仪是一种射频显示仪，与示波器的原理相近，荧光屏上显示的是不同距离处反射体的声波高度，通过手动调节各个旋钮可改变反射声波的位置及高度。反射体的坐标位置需要人工计算，工艺参数需要手动填写1。数字式超声波检测仪则是在模拟机的基础之上融入了计算机技术，通过模-数转换将射频显示的模拟信号转换成数字信号，
4、有数据自动测量、显示、储存与输出等功能。3 DAC 曲线与距离-波幅曲线的区别3.1 距离-波幅曲线要清楚什么是 DAC 曲线，首先要清楚什么是距离-波幅曲线，他们的长相一样可含义却不同，距离-波幅曲线是指同一尺寸的反射体，随距离的增加或减少，其波幅相应的降低或增加，如图 1，在仪器的屏幕上，将第一个反射体的波高确定，假如是 50dB，且一直保持不变，移动探头对准不同深度的人工缺陷（缺陷尺寸相同），随着距离的增加，其余几个反射体的波幅会依次降低，然后把这些依次降低的点连成线，就是距离-波幅曲线。典型就是模拟机的面板曲线，如图 1 所示。将面板曲线增加或减少几个 dB 值，就可以变成判废线、定量
5、线、评定线，它的作用就是对缺陷进行定量2。3.2 DAC 曲线DAC 是指同一尺寸的反射体，虽然距离增加，波幅要降低，但是为了不让其检测灵敏度降低，或者为了检测某一规定尺寸的缺陷，通过振幅（或灵敏度）补偿，使不同距离的同样大小的缺陷都有相同高度的波幅显示（或灵敏度），如图 2 所示是按照模拟机的设置制作的 DAC（距离-振幅-补偿），振幅高度与 dB值在仪器的荧光屏上都有对应的位置。把图 2 中不同距离处的反射体达到同一高度时所需的 dB 值在坐标纸上标识出来就形成了 DAC 曲线，是一种数学表达式。如图 3 所示。使用模拟机时，如果想使用 DAC 曲线，就需要单独在米格纸上画出图 3 的曲线
6、，每当在屏幕上出现一个缺陷反射波就拿出曲线图进行对照，依次进行判断验收与否。而数字机则是通过编程，将图 3 的曲线直接显示在荧光屏上，给检测带来了极大的方便。从视觉角度看，距离-波幅曲线和 DAC 曲线长相一样，其实，前者是图像表达，后者是数学表达，前者没有补偿，后者有补偿。前者适用于模拟机，后者适用于数字机。4 数字机与模拟机在检测灵敏度理解方面产生的误区4.1 衰减与增益误区当数字机出现之后，检测标准的思路却没有相应的变化，在制作工艺卡，填写原始记录和报告时，往往不知道该如何填写。在 DAC 曲线的制作及运用上产生疑惑，是因为有的人在“衰减”多少 dB 和“增益”多少 dB 上感到迷惑。4
7、.1.1“衰减”型模拟机的检测灵敏度表示为“衰减”型，在仪器上转动衰减器，体现为数字越小，声强越大，灵敏度越高。4.1.2“增益”型而数字机的检测灵敏度表示为“增益”型，在儀器上切换增益按键，体现为数字越大，声强越大，灵敏度越高。4.1.3“衰减”型与“增益”型比较检测灵敏度数值调节比较。例如，板厚 20mm 的焊缝，按现行标准NB/T47013.3-2015 表 27 中的要求，距离-波幅曲线的灵敏度则是，？准 240-4dB（判废线），？准 240-12dB（定量线），？准 240-18dB（评定线），把两种机型在 DAC 曲线使用方面做个对比，见表 1。距离-波幅曲线图形比较。如果单纯地
8、在普通坐标纸上画出距离-波幅曲线，模拟机与数字机的效果分别见图 4，图 5。图 5 的曲线形式在我国不被采纳，为了延续检测人员的视觉习惯，许多数字机也在设计上沿用了模拟机的图形表达方式，如图 4。使用数字机，只要做出母线，其他各线将自动生成并且在荧光屏上同时显示出来。4.2 扫查灵敏度复核的误区模拟机与数字机在实际使用中，由于标准的不完善，存在一些理解上的困难，如在 NB/T 47013.3-2015 中第 4.5.6.3 款是这样规定的：复核时，在检测范围内如发现扫查灵敏度或距离-波幅曲线上任一深度人工反射体回波幅度下降2dB，则应对上一次复核以来所有的检测部位进行复验，如果幅度上升 2dB，则应对所有的记录信号进行重新评定。这一条规定对于现在使用数字机的人及以前使用模拟机的人来说，或多或少都有迷惑之处，其含义解析见表 2。由表 2 可看出，无论是模拟机的“减小 dB值”，还是数字机的“增大 dB 值”，都是要求提高检测的灵敏度，即提高声波能量。5 结语检测标准是通用要求，除了熟悉检测标准外还要理解不同仪器的性能，超声波检测中 DAC 曲线的运用则体现了新旧仪器和新旧标准的继承与融合。【参考文献】【1】NB/T 47013.32015.承压设备无损检测S.【2】郑晖，林树青.超声检测M.北京：中国劳动社会保障出版社，2008.