TOFD超声波衍射时差法原理.pptVIP

培训教程 TOFD – 超声波衍射时差法 也叫 “裂纹端点衍射法” 或 “尖端反射法” 什么是 TOFD? 衍射时差法 (TOFD)是一种依靠从待检试件内部结构（主要是指缺陷）的“端角” 和“端点”处得到的衍射能量来检测缺陷的方法。 衍射时差技术 衍射现象 TOFD原理 实际操作 校准 TOFD优点和局限性 衍射现象 衍射现象 惠更斯原理: 衍射现象 TOFD的基本原理  TOFD: 典型的设置 A扫信号 相位变化 传播时间 传播时间 缺陷深度 缺陷自身高度 一些典型缺陷 向外表面延伸的缺陷 向内表面延伸的缺陷 水平方向的平面形缺陷 向外表面延伸的裂纹 向内表面延伸的裂纹 水平方向的平面形缺陷(层间未熔, 冷夹层) 数据显示 数据显示 校准工具 测量工具 缺陷位置的影响 缺陷位置的不确切性 横向扫查 TOFD 扫查图 TOFD 扫查图 校准 TOFD的优点 对于焊缝中部缺陷检出率很高 容易检出方向性不好的缺陷 可以识别向表面延伸的缺陷 通过时间检测缺陷的信号 和脉冲反射法相结合时效果更好 TOFD 的局限性 在外表面附近有约3mm的盲区 内表面附近也可能存在盲区 对“噪声”敏感 夸大了一些良性的缺陷, 如气孔, 未熔合。 应用 TOFD 技术检测到的缺陷信号 近表面裂纹 X形坡口中部未焊透 根部未焊透 侧壁未熔合 气孔 横向裂纹 根部内凹 层间未熔合 中国工业检验检测网 裂纹上尖端信号将直通波信号打断 2 1 中国工业检验检测网 上下尖端都有明显的信号 1 2 3 4 中国工业检验检测网 直通波的相位与缺陷相位相同 1 2 3 中国工业检验检测网 能够清晰的看到上下尖端信号 1 2 3 4 中国工业检验检测网 气孔信号或单个出现，或成串的出现 1 2 中国工业检验检测网 能够看到裂纹的宽波束信号 1 2 3 4 1 2 3 中国工业检验检测网 内壁反射信号发生扭曲 1 2 3 中国工业检验检测网 中国工业检验检测网 Since TOFD is based upon diffraction it is useful to first explain what is meant by diffraction This slide shows schematically a plane discontinuity (called a crack for simplicity) in a solid medium.When a wave hits this surface, it will be reflected following the law of Snell. This is the normal specular reflection on a flat surface, also called the mirror effect. The specular reflection is commonly used in standard pulse-echo inspection technique. The picture shows clearly the need for optimum orientation of the incident wave on the discontinuity:due to the bad orientation, the reflected energy does not return to the source. Something that is not shown on the slide is the part of the energy of the wave that travels through the crack. This is not shown on the picture since this is of no importance for the explanation. Another interesting phenomenon are the waves that are generated at the edges of the crack. These so-called diffraction waves can be explained by the Huyghens principle We can imagine that the incoming wave makes vibrating the boundaries of the defect. Following the Huygens’ principle, each point of a vibr