超声检测技术

一  超声TOFD检测技术的起源和国外发展现状

TOFD（Time Of Flight Diffraction）技术是1972年国际原子能中心的哈韦尔（英国原子能权威人士－UKKAEA）提议下发展而来。TOFD最初的发展仅仅是作为定量工具，最初的想法是：使用常规技术探测到缺陷后使用TOFD进行精确的定量和监测在线设备裂纹的扩展（例如检测压力容器）。很多年以来TOFD一直在实验室里，各国做过大量实验直到八十年代才为业界所认同；在这些实验中，用事实证明了TOFD在可靠性和精度方面都是非常好的技术。

自上世纪 9O年代起，超声TOFD检测法在国外工业无损检测领域已得到广泛应用，欧、美、日均已推出相应的应用标准。1992年英国标准BS7706问世，1996年美国ASME标准将其列入规范案例2235和第ⅴ卷《无损检测》附录，2000年欧、日分别推出专用标准。用于不同壁厚的承压设备焊接接头的制造和在用检测。

二  超声TOFD检测技术国内发展现状

3.10  平行扫查(parallel scan)

探头运动方向与声束方向平行的扫查方式。

3.11  非平行扫查(non-parallel scan)

探头运动方向与声束方向垂直的扫查方式，一般指探头对称布置于焊缝中心线两侧沿焊缝长度方向（X轴）的扫查方式。

3.12  偏置非平行扫查(offset-scan)

偏移焊缝中心线一定距离的非平行扫查。

3.13  A扫描信号(A-scan signal)

超声波信号的波形显示图，通常水平轴表示声波的传播时间，垂直轴表示波幅。

3.14  TOFD图像(TOFD image)

TOFD数据的二维显示，是将扫查过程中采集的A扫描信号连续拼接而成，一个轴代表探头移动距离，另一个轴代表深度，一般用灰度表示A扫描信号的幅度。

四  超声TOFD检测原理

4.1.1  TOFD是一种利用超声波衍射现象、非基于波幅的自动超声检测方法。通常使用纵波斜探头，采用一发一收模式。

4.1.2  在工件无缺陷部位，发射超声脉冲后，首先到达接收探头的是直通波，然后是底面反射波。有缺陷存在时，在直通波和底面反射波之间，接收探头还会接收到缺陷处产生的衍射波。除上述波外，还有缺陷部位和底面因波型转换产生的横波，一般会迟于底面反射波到达接收探头。

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