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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