TOFD检测报告
tofd操作规程
tofd操作规程TOFD操作规程一、 TOFD简介TOFD（Time of Flight Diffraction，声时差检测）是一种非破坏性超声波测试技术，广泛应用于检测各种材料的缺陷。
它基于声时差原理，即利用超声波在缺陷周围的散射现象来检测缺陷的存在和位置。
二、 TOFD操作规程1. 设备准备（1）检查设备：确认TOFD设备完整且无损坏，包括传感器、探头、接收器等。
（2）校准设备：按照设备使用手册进行设备校准，确保测量的准确性和可靠性。
（3）设置参数：根据被测材料的特性和待检测缺陷的要求，合理设置TOFD设备的参数，包括探头频率、发射电平、增益等。
2. 缺陷检测（1）传感器安装：根据被测材料的情况和测试要求，选择合适的传感器，并将其连接到探头上。
（2）采样点设置：根据被测材料的尺寸和缺陷的位置要求，在被测材料上设置合适的采样点，保证检测全面和准确度。
（3）扫描探头：将探头平行于被测材料表面移动，保持一定的扫描速度和均匀性，确保探头能够覆盖到所有的采样点。
（4）记录数据：将扫描中得到的TOFD信号记录下来，包括声时差信号和幅度信号，以便后续的数据处理和分析。
3. 数据处理（1）数据导入：将记录的TOFD信号数据导入到数据处理软件中，通过合适的文件格式进行导入。
（2）信号处理：在数据处理软件中进行信号处理，包括首次回波定位、声时差计算等，以获得准确的缺陷位置和大小。
（3）结果分析：根据信号处理的结果，对检测到的缺陷进行分析和评估，判断其是否符合要求，并记录下来。
4. 报告编写（1）报告内容：根据检测结果，编写检测报告，包括被测材料的信息、TOFD操作过程、检测结果和评估等内容。
（2）报告结构：检测报告应包括封面、目录、摘要、引言、实施方案、检测结果、数据分析、结论和附件等部分。
（3）报告格式：检测报告的格式应符合相应的标准或规范，并注明检测时间、检测人员和设备信息等。
5. 数据保存（1）数据归档：将检测过程中的原始数据和处理结果进行归档，建立完整的数据档案，保证数据的完整性和可追溯性。
压力容器检验中TOFD超声成像检测技术应用探讨
压力容器检验中TOFD超声成像检测技术应用探讨压力容器是广泛应用于化工、石油、制药等行业的一种重要设备，用于存储和运输高压介质。
由于使用环境的特殊性，压力容器需要定期进行安全检验，以保证设备的完整性和安全性。
TOFD（Time of Flight Diffraction）超声成像检测技术是一种非破坏性测试方法，它可以对材料的内部缺陷进行定量检测和评估。
TOFD技术使用一对相距恒定的超声探头，其中一个探头作为发射器发射超声波，另一个探头作为接收器接收超声波。
通过控制超声波发射和接收的时间差，可以获取缺陷的深度和位置。
在压力容器的检验过程中，TOFD技术可以应用于以下几个方面：1. 表面裂纹的检测：压力容器经过长时间的使用，可能会出现一些表面裂纹，这些裂纹可能会导致容器断裂，造成严重的安全事故。
TOFD技术能够检测到很小的裂纹，并能够准确评估其大小和形状。
通过对裂纹的检测，可以及时采取修补措施，确保容器的安全运行。
2. 焊接接头的质量评估：压力容器的制作过程中，焊接接头是容器的一个重要部分。
焊接接头的质量直接影响容器的强度和密封性。
TOFD技术可以对焊接接头进行全面评估，检测出焊缺陷和气孔等问题，确保焊接接头的质量符合要求。
3. 内部缺陷的检测：在压力容器内部，可能存在一些隐蔽的缺陷，如气孔、夹杂、缩孔等。
这些内部缺陷会降低容器的强度和密封性，对容器的安全性构成潜在威胁。
TOFD技术可以对容器内部进行全面扫描，检测出内部缺陷，并准确评估其大小和位置。
4. 容器的定量评估：TOFD技术能够提供详细的检测数据，并根据这些数据进行定量评估。
通过对检测数据的分析，可以判断容器的强度是否符合要求，预测容器的寿命，并制定相应的维修计划。
1. 探头的选择：TOFD技术需要使用一对特定的超声探头，其中一个探头作为发射器发射超声波，另一个探头作为接收器接收超声波。
选择合适的探头对于获取准确的检测数据非常重要。
2. 参数的设置：TOFD技术需要设置一些检测参数，如超声波的频率、波束角度、探头间距等。
TOFD盲区检测工艺试验报告
TOFD
仪器型号
仪器编号
探头规格
楔块角度
试块
耦合剂
其他
UT
仪器型号
仪器编号
探头型号
耦合剂
试块
三、TOFD探头设置
序号
模拟
工件
厚度
探头
频率
晶片
尺寸
楔块
角度
探头
延迟
探头
前沿
PCS
mm
时间窗设置
灵敏度设置
1
2
3
4
四、测试方法及结果
1、初始扫查面盲区
根据公司使用的设备、探头，按照上表PCS及相关设置，在扫查面盲区高度测定试块上对人工缺陷进行非平行扫查，确定各种设置下可见侧孔的最小深度，可见侧孔最小深度则为初始扫查面盲区高度值。实际测量结果如下：
序号
模拟试块
编号
模拟试块
厚度mm
PCS
mm
模拟试块下表面焊缝宽度mm
检测区域
初始底面盲区高度计算值mm
1
2
3
4
5
6
7
五、TOFD盲区解决办法
1、手工超声检测（UT）
按照公司《超声波检测工艺规程》制定检测工艺，对相应厚度对比试块上人工缺陷进行检测，检测时用对比试块上的刻槽和侧孔模拟扫查面盲区缺陷和底面盲区缺陷。检测结果如下：
编制：年月日
审核：年月日
序号
对比试块厚度和编号
探头规格
实测值K
探头前沿mm
缺陷位置
缺陷类别
缺陷尺寸
mm
距探头前沿距离mm
长度lmm
深度d1mm
最高波幅(dB)
检测方法
1
TOFD数据分析-肖雄
51
-6dB带宽：3.32~8.20MHz 中心频率：5.76MHz 带宽：84.75%，测试板厚25mm 52
-6dB带宽：3.13~7.81MHz 中心频率：5.47MHz 带宽：85.71%,测试板厚40mm
53
-6dB带宽：1.17~6.05MHz 中心频率：3.61MHz 带宽：135.14%,测试板厚110mm 54
21
时间窗口太大
22
探头距离变大
23
探头距离变近
24
电子干扰
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TOFD图像应根据下列特征来综合分析 1) 直通波（相位、周期、走向）
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2)、灵敏度（信噪比），要求能看到小的点状信 号 3)、声场的分布，5.2.3条探头声束在所检测深度 范围内相对声束轴线处的声压幅值下降不应超过 12dB。 4)、缺陷信号的识别，区别上下端点的信号信号 特征。 5)、非缺陷信号的识别，包括错边、不等厚、堆 焊层、母材缺陷、脉冲重复频率干扰、外来的电 子噪声等
56
不同频率检测效果对比
不同频率对图像的影响
57
2.25Mφ12 45°探头
5Mφ10 45°探头
58
59
楔块声速比较
上面为有机玻璃楔 块（2730m/s) 底面为聚苯乙烯楔 块（2330m/s)
5Mφ6-T80-60
5Mφ6-T80-55
5Mφ6-T80-45
60
不同声速楔块对扩散角的影响
73
2.第一个波峰（或波谷）位置
74
3.3 点状信号
点状缺陷的信号
75
点状缺陷的信号
76
点状缺陷的信号
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衍射时差法(TOFD)超声检测报告
49
50
51
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55
56
检测部位及缺陷分布简图
A1/A7扫查长度958mm*2
A2/A3/A4/A6扫查长度985mm*2
1A5/2A5扫查长度930mm
B2～B7扫查长度1966mm*2
焊缝分段扫查时，各段扫查区重叠范围至少为20mm；环焊缝，扫查停止位置至少越过起始位置20mm。
五、检测结论
23
26
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Ⅰ
SZQL1300001 B6-1
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/-2
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Ⅰ
SZQL1300001 B7-1
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Ⅰ
SZQL1300001 B7-2
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Ⅰ
SZQL1300001 A6-1
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Ⅰ
SZQL1300001 A6-2
13
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Ⅰ
SZQL1300001 A7-1
14
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超声无损检测报告
超声无损检测报告
第29页
4. 超声相控阵
※ 扫查方式
常见三种相控阵扫查方式
➢ 线性扫查：将相邻若干阵元视为一组，按 照一定时间间隔对各组阵元施加相同聚 焦法则。合成声束将以恒定角度和聚焦深度 沿阵元延伸方向进行扫查。
超声无损检测报告
第30页
超声无损检测报告
第32页
4. 超声相控阵
※ 超声相控阵发射聚焦延时计算
P点坐标为：
超声无损检测报告
发射延时计算坐标系
P点到F相对于阵列中心点时延为
结果为负表示第i个阵元相对于阵列中心点提
前发射，反之则延迟发射。
第33页
5. 硬件电路设计
※ 硬件电路结构
探头：产生超声波器件 发射前端：由FPGA控制产生高压脉冲信号，使探头发
➢ 能够控制声束偏转和聚焦，波束指向灵活，能够检 测到传统方法无法检测区域
➢ 不需要设计复杂扫查装置，也不需要频繁更换探 头，机构简单，操作方便
➢ 较低驱动电压下也能得到声场强度较大扫描信号 ➢ 提升系统检测分辨力，信噪比和灵敏度 ➢ 抗干扰能力增强
超声无损检测报告
第24页
4. 超声相控阵
※ 超声相控阵发射聚焦和发射偏转技术
第5页
2. 脉冲反射法
※ 工作原理
➢ 工件内部缺点造成材质不连续，进而造成声阻抗不一致 ➢ 造成工缺点处产生一个两侧声阻抗特征不一样接触面 ➢ 超声波传输到此处，一个别会被反射回去，另一个别继续向
前传输 ➢ 反射回来超声波能量大小与接触面两侧声阻抗差异及接
触面大小、取向相关，即与缺点情况相关
超声无损检测报告
理论基础—波叠加和干涉
TOFD法检测焊缝缺陷分析与研究
比如对于最典型的检测对象— 焊缝的检测， 射线检测本来是最可靠的
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ｔｈ
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关键词： Ｔ Ｆ 焊缝 缺陷 对比 分析 超声波 Ｘ射线 ＯＤ
TOFD检测规程.
四川省雅砻江锦屏一级、二级、官地水电站水轮机蜗壳及压力钢管现场焊缝衍射时差法超声检测规程（试行稿）华电郑州机械设计研究院有限公司二滩水电开发有限责任公司2010年8月目次前言 (Ⅱ)1范围 (1)2规范性引用文件 (1)3术语和定义 (1)4一般规定 (5)5检测系统 (5)6试块 (6)7检验等级 (8)8检测准备 (8)9检测系统设置和校准 (11)10检测 (13)11检测数据的分析和解释 (13)12对非平行扫查发现的相关显示的辅助检测 (15)13缺欠评定 (16)14检测报告 (16)附录A（资料性附录）参考试块 (18)附录B（资料性附录）缺欠深度、高度及表面盲区高度的计算 (20)附录C（资料性附录）衍射时差法超声检测报告格式 (21)前言衍射时差法超声检测技术作为一种独立的无损检测方法，具有环保、对人体无伤害、缺欠检出率高、缺欠尺寸定量精度高、检测结果能图像化存储及便于实现自动扫面等优点，目前该项检测技术已经在许多大型水电站的焊缝检测中应用。
本规程起草过程中查阅了大量国内外技术资料和相关标准，同时参考了GB/T 23902-2009《无损检测超声检测超声衍射声时技术检测和评价方法》，CEN/TS 14751-2004《焊接---衍射时差法超声检测在焊接检验中的使用》，ASTM 2373-2004《采用衍射时差法超声检测的标准实施规程》，NVN-ENV 583-6-2000《无损检测超声检测第六部分:超声衍射声时技术检测和评价方法》，BS 7706-1993《用于缺陷探测、定位和定量的衍射时差法超声检测的校准和设置指南》，NEN 1822-2005《衍射时差法超声检验技术验收规范》，ASME code case 2235-9《锅炉压力容器案例——超声波代替射线检验》等标准中的部分内容；进行了大量的试验研究，并结合其他水电工程中的实际应用经验，在力求技术先进、经济合理和安全可靠的原则下，明确了四川省雅砻江锦屏一级、二级、官地水电站水轮机蜗壳及压力钢管现场焊缝衍射时差法超声检测的方法及缺欠评定要求。
球形储罐定期检验中的TOFD检测
球形储罐定期检验中的TOFD检测1. 引言1.1 TOFD技术介绍TOFD全称为Time-of-Flight Diffraction，是一种非接触式超声检测技术，通过测定声波在被测物体内传播的时间来检测缺陷。
TOFD 技术具有高精度、高灵敏度和高速度的特点，被广泛应用于工业领域的各种结构检测中。
TOFD技术最早由英国的TWI研究机构提出，在球形储罐定期检验中也得到了广泛应用。
TOFD技术可以在不移动传感器的情况下对球形储罐内部进行全面扫描，探测管道、焊缝等部位可能存在的缺陷，如裂纹、腐蚀等。
通过TOFD技术的应用，可以及时发现潜在的安全隐患，确保球形储罐的安全运行。
TOFD技术在球形储罐定期检验中扮演着重要的角色，为检测工作提供了可靠的技术支持。
随着技术的不断发展和完善，TOFD技术在球形储罐定期检验中的应用前景将更加广阔。
1.2 球形储罐定期检验意义球形储罐是工业生产中常见的一种储存设备，其安全运行对生产过程至关重要。
定期检验球形储罐是保障其安全运行的必要措施之一。
球形储罐定期检验的意义在于及时发现和修复储罐内部可能存在的裂纹、损伤、腐蚀等问题，避免因为安全隐患导致的生产事故。
定期检验可以确保球形储罐在使用过程中安全可靠，延长其使用寿命，降低维修成本，减少事故发生的可能性。
通过定期检验可以做到事前预防，保障生产安全，提高生产效率。
2. 正文2.1 TOFD检测流程TOFD检测流程是一种非接触式的超声波检测技术，主要包括以下几个步骤：1. 准备工作：确定检测目标和区域，清洁检测表面，安装传感器等仪器设备。
2. 信号发射：通过控制器发送超声波信号至被测物体表面。
3. 信号接收：传感器接收被测物体表面反射的超声波信号。
4. 数据处理：将接收到的信号转换成图像或数据，通过计算机进行分析和处理。
5. 结果评估：根据处理后的数据，判断被测物体是否存在缺陷或损伤。
6. 报告生成：根据评估结果生成检测报告，包括检测位置、缺陷类型、大小等信息。
关于压力管道检验中TOFD检测技术的应用分析
关于压力管道检验中TOFD检测技术的应用分析近几年TOFD衍射时差法超声波检测技术的运用越来越广泛，介绍了TOFD 检测技术的基础定义、原理、特征，以及在特定行业压力管道检验中的运用状况、技术比较、技术的创新等，并极力推荐TOFD检测技术在压力管道检验中的运用。
标签：压力管道；检验；TOFD技术压力管道的失效是指管道损伤积累到一定程度，管道功能不能发挥其设计规定或者强度、刚度不能满足使用要求的状态。
裂纹是导致压力管道失效的主要原因之一，管材制造和管道安装过程中产生的裂纹以及系统使用过程中产生或者扩展的裂纹，一般表现为管材轧制裂纹、焊接裂纹和应力裂纹，以及疲劳裂纹和腐蚀裂纹。
近年来我国引入TOFD检测技术。
TOFD检测技术是对待测试件内部结构，一般是指缺陷，运用超声波在缺陷的端角和端点处得到的衍射波迭加到常规反射波上，探测器勘探到衍射波，进而用于缺陷的检测、定量和定位。
TOFD检测技术有着对缺陷检测的可靠性好，定量精度高等特征。
1 TOFD技术工作原理常规的超声波探测技术是脉冲反射类的，根据缺陷的回波和底面的回波对缺陷进行判断；TOFD技术利用声速在缺陷两个端点或者端角产生的衍射波来对缺陷进行定位定量，使用超声波的折射与绕射特征对金属器件实施检测。
与常规的手工超声波检测UT相比，用TOFD技术进行检测，除开显示射频（RF）A扫波图谱外，还能够获得将A扫图形转换为黑白两色的灰度图，即D扫描图像，检测效果更佳。
2 TOFD检测技术在电站管道上的运用特点2.1 效果好利用一组探头对焊接接头进行检测，涵盖能力强，最常用的非平行扫查只需一个即可，探头只需沿焊缝两侧移动即可，不需做锯齿状扫查就能够对检测区进行扫描与检测，是常规手工超声波检测UT效果无法比拟的。
2.2 可靠性好TOFD技术主要是利用衍射波进行检测，而衍射信号不受声束影响，任何方向的缺陷都能有效发现，具有很高的缺陷检出率，国外研究机构的缺陷检出率试验得出TOFD检测技术比常规手工超声波检测UT的可靠性高很多。
TOFD法检测焊缝缺陷分析与研究
ｄｔ ｗ ｔ ｔ ｆ ｄ ｗ ｙ ｈｗ ｄａｗｔ ｔ ｔ ｔｇ ｕ ａｄ ａ ， ｒ ｏ ｔ ａ ｏ ｏ ｔ ｅｌ ｈ ｅ ｉ ｒｓｌ ｎ ａ ｅ ｙ ｉ ｈ ｎ ｅ ｆ ｏ ｉ ｈ ｓｎ ｅ ｔ ｅ
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件下弥补以 上检测技术的不足，并确保检测结果的准确性高于传统检测 技术所能达到的最佳水平。 为此， 世界各国相继发展出了超声波 Ｂ 扫描、 Ｃ扫描、Ｐ 扫描等检测技术， 试图 在检测仪或计算机的屏幕上尽可能逼
真地模拟出焊缝内部的情况，实现类似于射线检测的直观效果。本文所
研究的超声波衍射时间测量技术则在理论上突破了单纯应用超声波的
技术愈来愈受到工业界的普遍重视，特别是在航空与航天、核技术、电 站设备、石油与化工、锅炉和压力容器、建筑、冶金和机械制造等工业 部门中得到了广泛的应用。
二十世纪 ０年代以来，无损检测技术本身开始逐步向无损评价方 ８
向 发展，除了要探测物体内 部或表面的 各种宏观缺陷，判断缺陷位置、
大小、形状和性质外，更强调能对评价对象的固有属性、功能、状态、
检测技术等［。 ］ ｌ
ＴＦ Ｏ Ｄ法检测焊缝缺陷分析与研究
但迄今为 卜 １，五种常规检测技术 （Ｔ Ｕ ， ， ， ）仍在无损 Ｒ ， Ｍ Ｐ Ｅ Ｔ Ｔ Ｔ Ｔ
检测领域牢牢占据着不可替代的地位，其功能和应用范围也不断得到新
的发展。在这五种常规检测方法中， 磁粉检测、渗透检测和涡流检测多
Ｉ Ｖ
ｄｓｄ ａｔ ｅ ｏ ｉ Ａ ｃｒｉｇ ｃａａｔ ｓ ｅ ， ｉ ｅｔ ａ ｄ ｉ ｖｎａ ｓ ｔ ｃｏｄｎ ｔ ｈｒ ｅ ｏ ｗ ｌ ｗ ｎ ｓｇｔ ａ ｇ ｆ ． ｈ ｅ ｃ ｒ ｆ ｄ ｅ ｉ ｅ ｖ
球形储罐定期检验中的TOFD检测分析
球形储罐定期检验中的TOFD检测分析作者：罗维来源：《科学与信息化》2019年第05期摘要随着球形储罐制造技术的不断进步，该设备在石油提炼、化工生产、能源开采等领域逐渐出现了广泛的应用前景，在制造相同容积的压力容器时，制造球形储罐约比制造筒形储罐节约的百分之三十钢材，相同壁厚的压力容器中球形储罐的承载能力也最强，利用TOFD检测技术对球形储罐进行定期检查是保证其安全运行的重要手段。
本文从TOFD技术的基本原理和TOFD技术在某球形储罐中的应用两个方面对TOFD技术进行了全面的分析，根据TOFD 的技术特点从三个方面对缺陷形成的原因进行了讨论。
关键词球形储罐；定期检验；TOFD检测球形储罐是一种容量较大的存储容器，其形状为球形，能够承受一定的压力。
随着球形储罐制造技术的不断进步，该设备在石油提炼、化工生产、能源开采等领域逐渐出现了广泛的应用前景，球形储罐能够用于存储天然气和石油气等可燃性气体，也能够用于存储液态氧以及液态氨等介质。
与圆柱状的容器相比，在相同的表面积下球形容器可以容纳介质的体积更大，制造相同容积的压力容器时，制造球形储罐约比制造筒形储罐节约钢材百分之三十。
除此之外，相同条件下球形储罐的承载能力较强，相同壁厚的压力容器中球形储罐的承载能力最强，约为筒形储罐的两倍，因此在制造球形储罐时则可以减小壁厚。
1 TOFD检测技术的应用1.1 基本原理TOFD检测技术是一种无损检测方法，用于检测球形储罐的焊缝缺陷情况。
当焊缝中没有缺陷时，TOFD接收探头能够接收到两个信号，其中一个信号是直通纵波信号，另一个信号是底面反射纵波信号。
当超声波的传播路径上遇到焊缝缺陷时，会产生两种形式的超声波，分别是产生反射的回波和沿不同方向传播的衍射波，缺陷的实际位置和大小便可以通过直通纵波和衍射信号的传播距离之差计算出来[1]。
1.2 TOFD技术在某型球形储罐中的应用某企业将容积为5000立方米的球形储罐投入使用，经测量球形储罐的壁厚为45毫米，制造材料为15MnNbR，球形储罐直径为21.3米，能够承受的压力为1.35兆帕，设计工作温度不超过50摄氏度，所容纳的介质为天然气。
超声TOFD检测及图像处理方法的研究
硕士学位论文
第二章珊Ｄ检测原理
第二章ＴＯＦＤ检测原理
２．１理论基础 当超声波在传播途中遇到障碍物（缺陷）时，除了产生反射波和透
我国从五十年代开始引进超声探伤技术对金属材料及其制品进行探
伤。现在，该技术已在各个工业部门得到了普遍应用，并产生了大批的
专业技术人员，进行了大量的研究开发工作，在某些方面已具有较高的
水平。我国已经制定了各种探伤标准，促进了探伤工业的逐步规范化１３１。
常用的超声波检测方法是脉冲反射法，实际应用中，有单探头自发
射波以外，还会在缺陷的端部产生衍射波，如图２．１所示。衍射波能量 在很大角度范围内传播，并假定它们都源于缺陷端部。ＴＯＦＤ方法正是 用这个原理来进行检测１８１。
２
ｌ一入射波：２一反射波：３一透射波；４、５一衍射波 图２．１超声波传播示意图
ＴＯＦＤ检测采用一对宽声柬纵波斜探头，～个为发射探头Ｔ，用来 产生检测超声波；一个为接收探头Ｒ，用来接收缺陷的衍射回波信号。 如图２１２所示，发射探头Ｔ发射宽声束超声波，在工件内传播。其中， 有一部分沿表面传播，直接被接收探头Ｒ接收，形成外壁正向信号波，
１．４本论文的主要工作
本论文在研究ＴＯＦＤ方法理论和前人研究成果的基础上，主要分三 大部分讨论了ＴＯＦＤ检测原理及其图像处理方法。
第一部分阐述了ＴＯＦＤ检测方法的理论和数学模型，介绍了其特点 和发展情况。在此基础上，简单介绍了ＴＯＦＤ检测系统的基本结构。
第二部分介绍了ＴＯＦＤ检测所用的探头的性能特点。笔者自行研制 了几组探头和参考试块，并对探头进行电路匹配，通过大量的实验，测 试探头性能，得到了有用结论。
TOFD检测实验分析.
第一节TOFD检测实验分析1 前言随着科技的发展，各行业设备运行参数的提高，对设备本身的质量要求越来越严格。
机械设备在焊接加工过程中，焊缝中难免会存在一些或大或小的标准允许范围内的缺陷，在设备长期运行过程中，这些缺陷都有扩展的可能。
为保证设备的安全运行，需要监控这些缺陷的状态，判定这些缺陷是否已扩展。
在检测中如何获得这些缺陷在各方向的精确尺寸特别是高度方向上的尺寸就成了迫切需要解决的问题。
近年来，国内同行对焊缝缺陷的精确测量，特别是在役设备裂纹高度的测量投入了大量的精力，取得了一定的效果。
TOFD检测技术以其在缺陷检出率及精确定量方面具有的明显技术优势，在众多检测技术中脱颖而出，得到业界的接受和认可。
本节通过几个实验来介绍TOFD在缺陷精确测高方面的技术优势。
2 实验比较TOFD数据采集使用加拿大RDTech公司的OmniScanMX超声探伤仪、5MHz Φ3mm纵波探头（1对）、45°楔块。
采用平行扫查，探头中心距按PCS=2×(2T/3)×tanβ选择。
实验选用2块0.2mm宽线切割槽试块（试块A、B）和一裂纹试块（试块C）。
2.1线切割槽试块A实测实验采用下图所示试块A（长160mm、宽50mm、厚40mm）试验中使用常规超声波将端角反射波调至80％后，重复扫查，逐步增益30dB，直到噪声信号达20％，仍未发现可识别的独立的衍射波信号；并且在TOFD检测数据中，可以看到仅从A扫描波形中也很难区分衍射波。
由此可以看出：开口很小，内部紧闭的裂纹，衍射波信号并不如想像中明显，仅从A扫描波形中基本不能区分衍射波与噪声。
这主要是由于裂纹两个面接触很紧密，大部分的声波穿过了裂纹，导致衍射能量明显降低。
不过在TOFD中结合B扫描时还是较好识别。
在实际检测中通常遇到由夹渣或其它体积型缺陷扩展的裂纹或局部开口较大的裂纹，对于这些裂纹通常在测高时会发生实测缺陷高度偏小的情况。
这就与试块C的情况非常类似，见图11，在a 点位置由于裂纹结合紧密，大多数声波透过裂纹，仅有部分能量转化为衍射波，b点位置由于开口较大，声波无法穿过，衍射能量较强，波幅也较强。
超声TOFD检测
1. TOFD技术研究现状
20世纪70年代末由英国Harwell试验 室的SiLK和Lidindton先生发明。 20世纪80年代以后进行现场检测技 术的开发。 20世纪90年代, 该技术应用于各个 领域，如铁路、桥梁、石油、核工业 等。 21 世纪初TOFD技术开始引入中国。 2001年至2005年期间，有部分学者 翻译了一些国外文献，并展开一些应 用研究。
132.0 22.2 25.9 3.8
表3.1 直通波和底面回波信号之间的时间区间
根据表格可以看出，探头角度越小，直通波与底面 波的时间差越大，那么沿时间轴的信号清晰度也越好， 深度测量也越精确。 选择大角度探头必须注意两个问题。第一，衍射 的最佳角度是60至70度；第二，对于厚工件，大角度 下的探头中心距(PCS)很宽，但这会引起信号幅度衰减， 使检测变得困难。
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2.TOFD 技术的 基本知识
2.1 TOFD衍射原理 TOFD 是time of flight diffraction technique的 缩写，即超声衍射时 差检测技术，它是利 用超声波在缺陷端部 发生衍射所产生的衍 射波导致的传播时间 差来进行缺陷检测和 定量的方法。图1所示 波的传播路经及各波 的相位图，
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3、TOFD技术的工艺参数选择
3.1探头的选择 3.1.1探头角度的选择 我们首先来考虑直通波和底面回波信号的时间间隔， 因为这影响检测分辨率。直通波与底面回波之间的时间间 隔Δt可表示为：
t 2( s D )
2 2
1/ 2
/ c 2s / c
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压力容器检验中TOFD超声成像检测技术应用探讨
压力容器检验中TOFD超声成像检测技术应用探讨一、TOFD超声成像检测技术概述TOFD全名为Time-of-Flight Diffraction，中文名称为飞行时间衍射技术。
它是一种基于超声波原理的无损检测技术，通过超声波在材料中的传播和衍射现象来检测材料中的缺陷。
TOFD检测技术的主要特点是能够实现全面的检测覆盖，对材料中的各类缺陷如裂纹、夹杂、孔洞等都有很高的敏感度和分辨能力，而且可以实现高效、自动化的检测过程。
在压力容器的检验中，TOFD检测技术具有很大的应用潜力。
1. 提高了检测效率TOFD超声成像检测技术通过多个探测器阵列来实现对材料中缺陷的全面扫描，可以实现对整个压力容器壁厚的全面检测，检测速度快，检测效率高。
相比传统的超声波检测技术，TOFD检测技术大大缩短了检测时间，提高了工作效率，对于工业生产中的压力容器检验工作来说，能够大大节约时间和人力成本。
TOFD超声成像检测技术在检测精度方面也具有明显的优势。
由于其衍射现象对缺陷有很高的敏感度和分辨能力，因此能够对压力容器中微小的缺陷做出准确的检测和评估。
这对于保障压力容器的安全运行至关重要，能够更好地发现和排除潜在的安全隐患。
3. 实现了自动化检测TOFD超声成像检测技术还可以实现自动化的检测过程，通过计算机软件对检测数据进行处理和分析，可以实现对检测结果的自动评判和统计，减少了人为误差的可能性，提高了检测的可靠性。
在大规模的压力容器检验中，通过自动化的检测过程还可以实现对检测数据的快速处理和分析，提升了检测的效率和准确性。
1. 技术不断改进随着科学技术的不断发展，TOFD超声成像检测技术也在不断改进和完善中。
在检测精度、检测速度、数据处理等方面都有了明显的提升，TOFD检测技术的应用范围也在不断扩大。
未来，TOFD超声成像检测技术有望更好地适用于压力容器检验中，为压力容器的安全运行提供更为可靠的保障。
2. 应用领域不断拓展TOFD超声成像检测技术在压力容器检验中的应用还可以不断拓展到更多的应用领域。
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TOFD检测报告
承建单位：合同编号：
监理单位：水电站工程监理部报告编号：
工程名称水电站压力管道无损检测检测日期
检件名称压力钢管环焊缝检件规格T=44mm 焊接方法手工焊
材质ADB610D 表面状态平整光滑焊接类型对接焊缝仪器型号HS810 探头型号 C543/ZKCX-PE5 楔块角度TOFD63°/PE45°、63 探头尺寸/频率Φ6/5MHZ 坡口型式X 探头间距TOFD 115/ PE 88 扫查方式非平行扫查扫查面单面扫查器类型手动扫查器检测时机焊后24小时耦合剂水、化学浆糊耦合补偿 4
验收标准Q/HNNZD1-JD16-2010 标准试块CSK-IA 检测比例50%
检件编号检测部位编号壁厚
缺陷位置缺陷尺寸缺陷
性质
评定结
论
备注X D Y L H
5#-GG-H12L1-000-05044 / / / / / / 合格5#-GG-H12L1-050-10044 / / / / / / 合格5#-GG-H12L1-100-15044 / / / / / / 合格5#-GG-H12L1-150-20044 / / / / / / 合格5#-GG-H12L1-200-25044 / / / / / / 合格5#-GG-H12L2-B-000-05044 / / / / / / 合格
注：气孔—P；密集气孔—CP；夹渣—SI；未焊透—IP；未熔合—IF；裂纹—C；条形缺陷—SF 原始数据文件名称TOFD扫描图保存类型CD-ROM
报告人：
资格：UT(TOFD)-Ⅱ日期
审核人：
资格：UT(TOFD)-Ⅱ
日期
监理工程师：
日期
500mm
500mm
500mm
500mm
500mm
0 150 200 250 300
50
环缝
纵
缝
承建单位：合同编号：
监理单位：报告编号：
工程名称水电站压力管道无损检测
标准试块CSK-IA 验收标准扫查方式非平行扫查
检件编号检测部位编号壁厚
缺陷位置缺陷尺寸
缺陷性
质
评定结论备注X D Y L H
5#-GG-H12L2-B-050-10044 / / / / / / 合格5#-GG-H12L2-B -100-15044 / / / / / / 合格5#-GG-H12L2-B -150-20044 / / / / / / 合格5#-GG-H12L2-B -200-25044 / / / / / / 合格5#-GG-H12L2-B-000-05044 / / / / / / 合格5#-GG-H12L3-B-050-10044 / / / / / / 合格5#-GG-H12L3-B -100-15044 / / / / / / 合格5#-GG-H12L3-B -150-20044 / / / / / / 合格5#-GG-H12L3-B -200-25044 / / / / / / 合格5#-GG-H12L4-B-000-05044 / / / / / / 合格5#-GG-H12L4-B-050-10044 / / / / / / 合格5#-GG-H12L4-B -100-15044 / / / / / / 合格5#-GG-H12L4-B -150-20044 / / / / / / 合格5#-GG-H12L4-B -200-25044 / / / / / / 合格5#-GG-H12L5-B-000-05044 / / / / / / 合格5#-GG-H12L5-B-050-10044 / / / / / / 合格5#-GG-H12L5-B -100-15044 / / / / / / 合格5#-GG-H12L5-B -150-20044 / / / / / / 合格5#-GG-H12L5-B -200-25044 / / / / / / 合格5#-GG-H12L6-B-000-05044 / / / / / / 合格5#-GG-H12L6-B-050-10044 / / / / / / 合格
承建单位：合同编号：
监理单位：报告编号：
工程名称水电站压力管道无损检测
标准试块CSK-IA 验收标准扫查方式非平行扫查
检件编号检测部位编号壁厚
缺陷位置缺陷尺寸
缺陷性
质
评定结论备注X D Y L H
5#-GG-H12L6-B -100-15044 / / / / / / 合格5#-GG-H12L6-B -150-20044 / / / / / / 合格5#-GG-H12L6-B -200-25044 / / / / / / 合格
检测部位示意图
承建单位： 合同编号： 监理单位： 报告编号：
注：
1、B--内壁检测区分号（外壁无编号），H —环缝，L —丁字头。
000-050：扫查起点以及终点编号（050-000，起始的位置则为050，终点为000）。
R--返修后复查编号。
2、检测起点的位置
压力钢管环缝：每条环缝均检测15000mm ，每条环缝共6个丁字头每个丁字头均检测2500mm,检测的每一个分段为500mm 。
以第1个丁字头为中心点向Y 轴方向延长1250mm 为基准扫查起点，逐步分段扫查。
扫查方向为水流方向Y 轴顺时针旋转（详见图1）。
图1环缝扫查示意图 面向下游
压力钢管环缝示意图
L1.L2.L3.L4.L5.L6分别为丁字头编号
X L6L5
L4
L3
L2L1Y
500mm
500mm
500mm
500mm
500mm
150
200
250
300
50
环缝
纵
缝。