TOFD基础知识和优点.ppt

多通道TOFD及横波PE非平行组合扫查 支持时基（实时时钟）和真实位置（内置增量编码器接口）的数据记录模式 扫查覆盖焊缝内部和上下表面 记录离线评估具有以下特点 1）沿TOFD存储图像位置的缺陷尺寸：衍射端点的XZ坐标、高度H和长度L 2）缺陷轮廓和回波动态模式分析，缺陷尺寸评估 3）回放和评估扫查时记录的A扫波形 典型应用：焊缝检测 仪器扫查模式及典型应用 HS800 TOFD 检测仪 武汉中科创新技术股份有限公司 地址：武汉市武昌珞喻路吴家湾联合国际大厦9F 电话：027875685718756757387690665 手机: 王伟 网址：WWW.ZKCX.COM E-MAIL:ZKCX@ZKCX.COM 联系方式 TOFD扫查模式 ＴＯＦＤ检测前要重点控制的指标 分辨率 　　　分辨率是指识别２个信号所能代表的最小距离，分辨率在ＴＯＦＤ检测中决定了所能分辨的缺陷的高度尺寸极限，一般一个信号可以包含２－３个周期，相当于２－３波长，对于５Ｍ探头相当于２－３mm，对于小的夹渣和气孔，通常不能分辨其上下端点，但有时通过采用高频探头可以提高分辨率，不过会带来噪声并限制了检测厚度． 　 声束扩散 　　在ＴＯＦＤ检测中，一般情况下要尽可能少的扫查次数来检测大范围的金属材料，因此声束扩散角足够大是非常重要的，制定工艺时需要通过计算来确定声束覆盖范围． 　　 ＴＯＦＤ参数设置的设置与选择 熟悉工件： 　　　焊缝类型，运行条件，需要检出缺陷的类型及位置，检验母材的分层和厚度，材料的衰减特性等． 选择超声探头： 　　　探头频率，晶片尺寸，探头角度，探头对数，扫查次数等． 设置探头间距： 　　　根据工件及探头的选择情况计算并设置探头中心间距． Ａ扫描采集参数选择： 　　激发脉冲宽度设置，时间窗口的设置，阻尼设置等． 增益设置： 　　根据工件实际情况选择合适检测灵敏度． 　　　　　　 TOFD检测中探头的选择 探头角度 探头频率 探头晶片尺寸 探头对数选择 1.探头角度 TOFD检测中探头的选择 角度 在钢中５ＭＨＺ探头的波束扩散角 D=6mm D=10mm D=15mm 45° 34.0-57 38.8-51.8 40.8-49.9 60 ° 47.3-84 51.9-70.6 54.5-66.5 70° 54.0-90 59.6-90.0 62.6-82.1 TOFD检测中探头的选择 　　　由上表我们可以分析出，４５°扩散角最小，但同一厚度时的时间差最大，即分辨率最好；７０°时扩散范围最大，但时间差太小，分辨率太低，可以看出角度与探头覆盖率成正比；与分辨率成反比． 　　　注：在直通波与底波之间容纳的周期数越多，分辨率越好． 1.探头角度 TOFD检测中探头的选择 探头频率越高，波长越短，半扩散角越小（sinB=Fr/D）,覆盖率越低，增加了直通波与底波间的周期数，提高了分辨率． 例：６０度测４０mm工件为例，直通波和底波间隔为５．４２us，对于１ＭＨＺ探头，一个振动周期为１us，则直通波和底面回波的时间间隔只有５个超声周期，这对显然是不够的，一般达到３０个周期能达到相当好的分辨率，如果是５ＭＨＺ探头，一个振动周期为０．２us，则直通波与底面回波的时间间隔有２７个周期，效果还比较好． ２．探头频率 TOFD检测中探头的选择 　　　　从半扩散角公式，我们可了解到，晶片直径与扩散角成反比，即覆盖范围成反比． ． ３．探头晶片尺寸 ４．探头间距（PCS） 　 探头间距与覆盖率成正比，比较直观． ． TOFD检测中探头中心间距的选择 探头中心间距： 即我们常说的ＰＣＳ（probe center distance）,是两ＴＯＦＤ探头中心间的距离，在探头选择完毕后，我们可以根据公式确定探头中心间距．一般要求声束聚焦在工件的２／３厚度处，但在进行分层的时候也可以根据需要聚焦在其他厚度上．　 工件厚度 (mm） 检测通道数或扫查次数 深度范围 标称频率 (MHz) 声束角度( °) 晶片直径 (mm) 声束交点 6～10 1 0～t 15～10 70～60 2～3 2/3 t 10～15 1 0～t 15～7 70～60 2～4 2/3 t 15～35 1 0～t 10～5 70～60 2～6 2/3 t 35～50 1 0～t 5～3 70～60 3～6 2/3 t 50～100 2 0～t/2 5～3 70～60 3～6 1/3 t 5/6 t 或若 t/2～t 5～3 60～45 6～12 ≦45°,t 8/9 t 或若 11/12 t 或若 100