什么是垂直线性？一个小实验让你彻底明白！

众所周知，无论哪个行业的超声检测标准，都会对仪器的垂直线性和水平线性作出一定的规定，也就是说垂直线性和水平线性是仪器的硬性要求，比如NB/T47013.3-2015标准中规定：垂直线性不大于5%，水平线性不大于1%。

什么是垂直线性？什么是水平线性？

我想大多UTer都能很好的回答这两个问题，但并非每个UTer都亲身经历过垂直线性和水平线性的试验。曾经一次小实验的偶然发现，让我彻底明白了什么是垂直线性，感悟到了垂直线性的奥秘。

“在我制作好DAC曲线后对工件进行扫查时，发现一个疑似缺陷的回波，且波高超过了评定线。当我移动探头找到该缺陷的最高回波后，移动闸门框住此缺陷波，再将缺陷波的波幅自动增益到满屏的80%，并读取仪器上的当量值SL；保持探头不动，手动减小增益时，DAC曲线和缺陷回波高度同时降低，此时发现了一个怪异的现象，屏幕上的dB值也发生了变化。”

屏幕上的SL值是缺陷相对定量线的dB差值，当减小仪器的增益值时，定量线和缺陷回波高度都是同时降低，此时SL值应该不会发生变化呀？而实际上降低仪器的增益值，缺陷相对曲线的dB值（SL值）也会发生变化，为什么会存在这一现象呢？

先来做个小实验演示SL值的变化过程。

第一步：在CSK-IIA试块上制作DAC曲线，依次找到不同深度横孔的最高波，自动增益到满屏的80%，完成DAC曲线制作。

第二步：找到工件最高波，自动增益到满屏的80%，记录此时的SL读数。此时保持探头不动，手动减小仪器的增益，使得缺陷回波高度依次为满屏的80%、20%和1%。

图1 缺陷回波高度为满屏的80%

图2 缺陷回波高度为满屏的20%

图3 缺陷回波高度为满屏的1%

从图1、图2、图3中可以发现，减小仪器的增益值，屏幕上的SL值发生变化，且逐渐减小。当缺陷回波为80%时，SL=-1.5dB；缺陷回波为20%时，SL=–2.3dB；缺陷回波为1%时，SL=–4.7dB。

为什么改变增益值SL值会变化？

其实可以用电子仪器仪表的误差来解释，也就是所谓的线性误差，影响缺陷定位的误差称为水平线性偏差，影响缺陷的定量（波幅高度）的误差称为垂直线性偏差，而超声波探伤属于电子仪器仪表类。假设超声波垂直线性为0%，那么理想的情况下就不会存在该现象。所以各类超声检测标准中对仪器的线性作出一定的规定十分必要。

当然这些仅是我个人的理解和观点，欢迎在留言中提出不同的看法。

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