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1 综述
对于一个具体的探头，所有波束参数测量应使用相同的反射体或水声接收器。
利用水声接收器或不同类型的反射体进行测量时，测量的最大响应值位置可能有小的变化，因此，基于可靠性的理由，所用的靶装置及参数应记录在结果中。
靶被列在6.1 f)和6.2 g)中。
超声仪器或脉冲接收器的设置（脉冲能量、阻尼、带宽、增益）应与7.2的定义相同。但是，如果在测量过程中改变设置（例如增益），则应在结果页中记录新的数值。
下面章节建议了两种波束测量的方法。它们唯一的不同是记录测量结果的方法：
a) 特定波束参数的直接测量：
- 2所述的第一种方法是基于在波束内特定点上直接读数（见图7~11）；
b) 利用自动扫描系统进行测量：
- 3所述的第二种方法是基于扫描时自动选择数据。其结果显示如C-扫描图像。该图像的拷贝可用作试验结果。该拷贝应包括3定义的声级别的刻度。
在进行下面章节所述的波束测量以前，应通过调整波束轴线垂直于XY-平面以补偿偏斜角，如图12和13所示。此操作是通过调整探头支架的θ和ψ角度实现的，使得来自一个位于XY-平面内的平面靶的回波达到最大。
2 波束剖面-直接在波束上进行测量
2.1 综述
可利用两种方法记录超声回波峰值电压。下述方法之一可用于记录超声回波峰值电压：
a) 手工记录示波器上显示的振幅；
b) 在记录纸、绘图仪或相当的装置上与扫描器运动同步地自动记录振幅。
在后一种情况中，根据所获得的图形可以演绎焦距、聚焦长度、聚焦宽度、横剖面以及波束发散。
图12b)示出了靶为反射体时所使用的装置，，图13示出了靶为水声接收器时所使用的装置。
焦距和聚焦长度可根据轴向剖面测量，聚焦宽度和波束发散可根据横剖面测量。
2.2 轴向剖面-聚焦区的焦距和聚焦长度
2.2.1 方法
将靶置于探头轴线上并与探头接触，以探头或其声透镜的前表面作为坐标Z0，见图14。
在Z轴方向上移动靶（或探头），增大探头-靶之间的距离，找到信号最大时的距离。
调整X-和Y-位置使信号振幅最大，该距离的坐标定为Zp，此电压值为Vp。
焦距即为：FD=｜Zp-Z0｜..........(5)
通过增加和减小探头与反射体之间的距离找到聚焦区的极限，如果使用的是反射体，可以找到Vp减少6dB的两个位置，如果使用的是水声接收器，则是减少3dB。ZL1和ZL2是这些点在Z-轴上的坐标。
聚焦区的长度即为：FL=｜ZL2-ZL1｜..........(6)
2.2.2 验收标准
焦距和聚焦长度应在制造商规范的±15%以内。
2.3 横剖面-聚焦宽度
2.3.1 方法
使用与2.2相同的装置和机械设置，靶位于2.2所确定的焦点上。
测量Y-方向上的聚焦宽度，首先返回到X-轴线的焦点处，然后在Y-方向上移动，找到两个点Y1和Y2，此时来自靶的信号振幅降低6dB（使用水声接收器时为3dB）。
在焦点上X-轴线和Y-轴线上的聚焦宽度分别为：
WX1=｜X2-X1｜和WY1=｜Y2-Y1｜..........(7)
2.3.2 验收标准
聚焦宽度应在制造商规范的±15%以内。
2.4 横剖面-波束发散
2.4.1 方法
波束发散仅对没有人为聚焦方式（例如声透镜或曲面压电元件）的探头有要求。波束发散是依据如2.3定义的波束宽度测量方法推论的，但是测量是在远场中进行。
应按如下方法测量：
a) 首先在2.3所述的焦距上测量波束宽度WX1和WX2；
b) 将靶（或探头）置于如2.2测量的聚焦区末端（ZL2）。
靶（或探头）置于X-轴和Y-轴上，峰值电压从波束轴线上得到的最大值VL降低6dB（反射体）或3dB（水声接收器），记录X1、X2和Y1、Y2。
在聚焦区末端的波束宽度为：WX2=｜X2-X1｜和WY2=｜Y2-Y1｜..........(8)
X和Y方向上的波束发散用下式计算：
YX=arctan[(WX2-WX1)/2(ZL2-Zp)] YY=arctan[(WY2-WY1)/2(ZL2-Zp)]..........(9)
2.4.2 验收标准
发散角不应与制造商规范不一致，误差在±10%或1°以内，取较大值。
3 波束轮廓-利用自动扫描系统进行测量
3.1 综述
探头（或反射体）在不同平面中自动扫描时记录超声回波峰值电压。振幅、相关位置的变化将以下述状态记录：
a) 灵敏度、数据处理的振幅分辨率、运动速度和运动分辨率应足以避免丢失任何信息。
系统应有足够的动态范围以选择高的非饱和振幅信号（在焦点上获得）和具有足够信噪比的低的振幅信号。
b) 在焦点上探测到的最大峰值电压Vp定义为0dB电平。对于0dB、-3dB、-6dB、-12dB所应用的代码应出现在扫描记录的刻度上。
验证需要基于三种扫描：
a) 一个扫描是在XZ-或YZ-平面上，包括波束轴线上的焦距和聚焦长度；
b) 两个扫描是在焦距和聚焦区末端的横向平面XY。这些扫描在X和Y方向上给出聚焦宽度和波束宽度。根据XY-平面中测量的波束宽度计算出波束发散。
3.2 借助扫描得到的波束轮廓-焦距和聚焦长度
3.2.1 方法
以反射体作靶时使用与图12b)所述相同的装置，以水声接收器作靶时使用与图13所述相同的装置。
焦距和聚焦长度是依据包含波束轴线的平面中扫描推论出来的。
扫描器位置调整如下：
a) 它的运动平面包含波束轴线；
b) 扫描覆盖的XZ-或YZ-平面应足够宽，能包含聚焦区末端和横轴（X和Y）上低于波束轴线6dB（反射体）或3dB（水声接收器）的两点。
根据C-扫描图像进行下述测量：
a) 焦距FD，按2.2定义；
b) 聚焦长度FL，按2.2定义。
该图形示例见图15。
3.2.2 验收标准
焦距和聚焦长度应在制造商规范的±15%以内。
3.3 借助扫描得到的波束轮廓-聚焦宽度和波束扩散
3.3.1 方法
机械装置与3.2和图12b)及13所述相同。
首先扫描焦距。扫描器调整如下：
a) 调整扫描器Z-轴，使得靶位于焦点上，如3.2所确定的那样。扫描器在XY平面上的位移包含焦点并垂直于波束轴线。
b) 调整XY扫描区，包括振幅从Vp下降20dB（使用反射体）或10dB（使用水声接收器）的位置。
在焦距上，WX1和WY1是X或Y方向测量区的直径，显示振幅低于波束轴线上测量到的Vp值的6dB（使用反射体）或3dB（使用水声接收器）（见图16示例）。
第二次扫描是在聚焦区末端进行。机械装置和探头桥架调整与前面的扫描相同，只是靶位于聚焦区末端（ZL2），按3.2定义。
根据图像测量聚焦宽度WX2和WY2，方法与在焦距上测量WX1和WY1相同。
计算获得X和Y方向上的发散角，方法与2.4相同。
3.3.2 验收标准
发散角不应偏离制造商规定的数值，误差在±10%或1°以内，取较大值。
聚焦宽度应在制造商规范的±15%以内。
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