文档介绍：TOFD焊缝检测
2007年7月12日
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TOFD释义
TOFD(Time-of-flight-diffraction technique)检测技术是在1977年,由Silk根据超声波衍射现象提出来,简称衍射时差法(TOFD)。检测时使用一对或多对宽声束探头,每对探头相对焊缝对称分布,声束覆盖检测区域,遇到缺陷时产生反射波和衍射波。探头同时接收反射波和衍射波,通过测量衍射波传播时间和利用三角方程,来确定出缺陷的尺寸和位置。
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TOFD检测的特点:
l 检验是使用一对宽声束、纵波探头,探头频率高于脉冲回波法(PE)的探头频率,探头相对于焊缝对称分布。
l 声束在焊缝中传播遇到缺陷时,缺陷会产生反射波,缺陷两端产生衍射波,衍射波比反射波低20~30dB。接收探头具有极高的灵敏度,接收衍射波。
l 以精确测量衍射波的传输时间和简单的三角方程为理论基础,使用计算机来完成缺陷尺寸和位置的测量。
l TOFD检验不是依赖于测量缺陷回波高度而是以精确测量衍射波的飞行时间确定缺陷的尺寸和位置,对于自然裂纹测量精度为1mm,(实验室条件下)。
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TOFD –认可
TOFD 还没有被管线标准认可(仅仅有少数的标准中有关于TOFD的内容)
然而, TOFD 对于判定缺陷尺寸的真实性和准确定量上十分有效。
同时, TOFD 可以和脉冲反射法相互取长补短。例如, 检出焊缝中部的缺陷,判断缺陷是否向表面延伸等就是它的强项。
在厚壁容器环焊缝上作为案例每次使用前需要向国家质检总局申请。
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衍射现象
裂纹
衍射波
衍射波
入射波
折射波
向各个方向传播
能量低
取决于入射角
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TOFD: 典型的设置
发射探头
接收探头
横向波
上端点
下端点
内壁反射信号
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A扫信号
发射探头
接收探头
横向波
LW
上端点
下端点
内壁反射波
BW
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側向波(LW)和内壁反射波(BW)是固定存在的,无论被检焊缝中是否存在缺陷。
由于側向波(LW)和内壁反射波(BW)的存在,检测时如果只使用TOFD检测,在上表面和内壁表面存在盲区,一般为几毫米左右。
側向波(LW)和内壁反射波(BW)及每一个显示的上、下衍射波相位是相反的。
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相位变化
横向波
LW
上端点
下端点
内壁反射波
BW
+
-
+
-
需要不检波的A扫来显示相位的变化
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传播时间
发射探头
接收探头
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