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超声波衍射时差法(TOFD )的历史背景介绍

2022.3.15

  TOFD 技术(Time of Flight Diffraction Technique)是一种基于衍射信号实施检测的技术,即衍射时差法超声检测技术。

  上世纪七十年代,由于工业发展的需求的不断增多,Mauric Silk博士(英国国家无损检测中心)率先提出了TOFD技术。自20世纪90年代,我国开始引进TOFD检测技术,到2005年,我国中科院武汉中科创新技术股份有限公司研发出国产第一台TOFD专用检测设备。在TOFD系统的发展过程中,计算机和数字技术的应用起到了决定性的作用。早期的常规超声检测使用的都是模拟探伤仪,用横波斜探头或纵波直探头做手动扫查,大多数情况采用单探头检测,仪器显示的是A扫波型,扫查的结果不能被记录,也无法作为永久的参考数据保存。自二十世纪九十年代起,模拟仪器开始慢慢演变为由计算机控制的数字仪器,随后数字仪器逐渐完善和复杂化,可以配置探头阵列,自动扫查装置,而且能够记录和保存所有的扫查数据用于归档和分析。

  TOFD检测需要记录每个检测位置的完整的未校正的A扫信号,可见TOFD检测的数据采集系统是一个更先进的复杂的数字化系统,在接收放大系统、数字化采样、信号处理、信息存储等方面都达到了较高的水平。

  TOFD技术与传统脉冲回波技术的最主要的两个区别在于:

  A) 更加精确的尺寸测量精度(一般为±1mm,当监测状态为±0.3mm),且检测时与缺陷的角度几乎无关。尺寸测量是基于衍射信号的传播时间而不依赖于波幅。

  B) TOFD技术不使用简单的波幅阈值作为报告缺陷与否的标准。由于衍射信号的波幅并不依赖于缺陷尺寸,在任何缺陷可能被判不合格之前所有数据必须经过分析,因此培训和经验对于TOFD技术的应用是极为基本的要求。

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