超声波检测新技术-TOFD检测
TOFD检测技术在承压类特种设备检验中的应用研究
TOFD检测技术在承压类特种设备检验中的应用研究摘要:TOFD（Time of Flight Diffraction）技术是一种非接触式超声波检测方法，广泛应用于承压类特种设备的检验中。
本文通过对TOFD检测技术的研究和实践，探讨了其在承压类特种设备检验中的应用效果和方法。
通过分析实际案例，发现TOFD检测技术具有高灵敏度、高准确性和非破坏性等特点，在承压类特种设备的缺陷检测方面具有显著的优势。
同时，提出了一些优化和改进的方法，比如检测前的准备、缺陷定位等，以进一步提高TOFD技术在承压类特种设备检验中的应用效果。
关键词:TOFD检测技术；承压类特种设备；非接触式超声波检测；优化方法承压类特种设备是一类在工业生产中承受压力的特殊设备，如压力容器、锅炉等。
这些设备的安全运行对于保障生产过程的稳定性和员工的人身安全至关重要。
然而，由于长期的使用和环境因素的影响，这些设备在使用过程中可能会出现各种缺陷，如裂纹、腐蚀和疲劳等。
因此，及时准确地检测和评估这些缺陷的严重程度，对于确保承压类特种设备的安全运行至关重要。
一、TOFD检测技术在承压类特种设备检验中的应用作用作为现代科技的崭新产物，TOFD检测技术以其高效准确的特点，在承压类特种设备检验中发挥着重要的应用作用。
TOFD的应用能够在特种设备中实现快速、非破坏性的缺陷检测，为设备的安全运行提供了保障。
承压类特种设备广泛应用于工业生产中，例如石油化工、核能、航空航天等领域。
这些设备在长时间运行过程中，往往会受到各种因素的影响，如高温、高压、腐蚀等，导致设备内部出现缺陷。
如果这些缺陷得不到及时发现和修复，将会给生产环境和人员安全带来巨大风险。
因此，对承压类特种设备进行定期的检验和维修显得尤为重要。
TOFD 检测技术作为一种新型的无损检测技术，通过超声波的传播和散射原理，能够快速、准确地检测出设备内部的缺陷情况。
其操作简便、效率高、成本低的特点，使得TOFD检测技术成为了承压类特种设备检验中的重要工具。
无损检测新技术TOFD衍射时差法超声波检测PPT培训课件
二、TOFD在压力容器制造过程中现场应用 3、现场缺陷数据分析 裂纹2（08R063 R713 A10 0.3 H=29 L=40 III级 UT H=28 L=35 SL+13dB III级
X形坡口中部未焊透
2 3 4
1
1
2
3
4
上下尖端都有明显的信号
根部未焊透
1
1 2 3
2 3
直通波的相位与缺陷相位相同
侧壁未熔合
1
1 2 3 4
2 3 4
能够清晰的看到上下尖端信号
气孔
1
2
气孔信号或单个出现，或成串的出现
横向裂纹
1 2
1 2 3
1 2
3
4
3
能够看到裂纹的宽波束信号
根部内凹
1
1
发射探头
S
接收探头
t1
t2
dmin dmax
相等时间的轨迹 (t1+t2=ct)
实际上: 绝对深度的最大误差低于10 %.
横向扫查
当探头相对于 缺陷对称时时 间最短 。
直通波
上表面
内壁
B扫 这种扫查会产生典型的 反向抛物线
TOFD 扫查图
TOFD 图显 示出直通波 和内壁回波 加上 波型转 换信号以及 缺陷反射信 号
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
info@ info@ •
向外表面延伸的裂纹
发射探头
直通波被隔开了
重要_无损检测新技术- TOFD 检测技术简介
无损检测新技术-TOFD检测技术简介夏纪真无损检测资讯网 广州市番禺区南村镇恒生花园14梯701 邮编：511442摘要：本文简单介绍了超声波检测中TOFD方法的物理原理、应用及局限性。
关键词：无损检测超声检测 TOFD技术1 TOFD检测方法依据的物理原理“TOFD”是英文“Time of flight diffraction”的缩写，翻译成中文是“衍射时间差”，现在把这种检测方法基本上统一称为“衍射时差法超声波检测”，以方便与传统的“脉冲反射法超声波检测”相对应。
根据惠更斯原理，超声波在传声介质中投射到一个异质界面，例如裂纹上时，由于超声波振动作用在裂纹尖端上，将使裂纹尖端成为新的子波源而产生衍射波，这种衍射波是球面波，向四周传播，用适当的方式接收到该衍射波时，就可按照超声波的传播时间与几何声学的原理计算得到该裂纹尖端的埋藏深度。
所以，TOFD是一种依靠从待检试件内部结图1基于惠更斯原理评定缺陷垂直于探测表面高度的方法构（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。
在20世纪70年代中期开始在模拟式超声波探伤仪上应用的“棱边再生波法”、“时间渡越衍射法”、“衍射声时法”、“裂纹端点衍射法”或“尖端反射法”等也是基于惠更斯原理。
图1示出评定缺陷垂直于探测表面高度的方法示意图，其中（a）、（c）称为端点反射波法；（b）称为端点衍射波法。
2 TOFD检测方法的应用TOFD检测方法采用数字式超声波检测仪，利用计算机技术来处理检出缺陷端角（尖端）的衍射波信号以及两个探头之间直接传播的横向波（直通波）和直达的内壁反射信号，从而能够确定缺陷的存在并对缺陷进行定位和定量成像，能够有效地评定缺陷垂直于探测面取向的延长度（缺陷高度），如图2所示。
TOFD的优点是它完全不同于传统超声波检测技术根据反射信号及其幅度来检测和评定缺陷，即不是以缺陷回波幅度作为定量评判依据，而是靠脉冲传播时间来定量，能够不受声束角度、检测方向、缺陷表面粗糙度、工件表面状态及探头压力等因素的影响，对于判定缺陷的真实性和准确定量上十分有效，而且TOFD 可以和脉冲反射法相结合来相互取长补短。
超声波tofd技术
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1. Isonic-STAR-B快速超声波B扫描成像自动记录检测系统；
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2.高频导波CB扫描成像技术对管道环向、径向内外壁腐蚀进行快速的面积扫查成像，结合C扫描腐蚀软件，对缺陷作出精确分析报告。解决了长输管线用长距离低频导波检测时，探头部位存在2米盲区的检测及漏磁管道猪缺陷检测的评定。
3. 高频导波CB扫描成像技术：对以往的A超实现了长距离、面积成像记录，超声波TOFD可以快速发现缺陷，结合A超回放功能真实准确的评判、分析记录缺陷。解决了5CM-150CM长度，一次线性扫描完成对缺陷检测面积20米的成像记录。大大缩短了检测时间节省了探头磨损及大面积打磨发生的费用，同时对缺陷大面积成像（包含脱机对记录后的图像处理，动态缺陷波A超回放）记录及分析提供了依据。见导波机型图像分析案例
3. Isonic-STAR-TOFD快速超声波TOFD成像自动记录检测系统；
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→ 建议线性化DAC- , DGS- , TCG- 记录归一化以及缺陷的成象
→ FFT (信号表示频率范围) - 模式辨别以及缺陷评定的特征
→ 检测的完整性 /覆盖率 成象 (探头操作区域顶视图) 显示探头的实际轨迹
超声波衍射时差法(TOFD)检测过程控制要点
超声波衍射时差法(TOFD)检测过程控制要点超声波衍射时差法(TOFD)是采用一发一收探头，利用缺陷端点的衍射波信号探测缺陷和测定缺陷尺寸的一种超声检测技术，其对垂直于探测面缺陷的尺寸测量具有独特的优势，在结构焊缝检测上的应用已经较为成熟。
随着国内标准NB/T 47013.10-2010《承压设备无损检测第10部分：衍射时差法超声检测》的颁布，TOFD检测技术在国内得到迅速推广。
TOFD检测不是一个基于幅度响应的超声检测技术，但需要足够的灵敏度以使待检测的缺陷能够被识别。
TOFD检测的一个弱点是检测面和底面附近存在盲区，为了确保声束覆盖检测区域，必须在确定检测工艺时考虑这一因素。
探头选择和探头配置很大程度上决定着TOFD检测技术的整体精度、信噪比和覆盖区域。
进行仪器设置是为了确保足够的系统增益和信噪比，以便发现所关注的衍射信号，确保分辨力可接受、声束能够覆盖所关注的区域以及系统动态范围的有效使用。
TOFD检测过程和现场评审中有以下几点需要重点关注：一、检测区域覆盖根据任务要求的检测区域和检测级别，首先通过选择探头角度、测定探头前沿及声束扩散角来确定探头组合和间距，并根据厚度决定是否需要分区检测。
然后进行上下面盲区的确认，以决定是否需要补充超声横波检测，或偏置非平行扫查。
二、数据采样间距进行TOFD扫查时，沿扫查方向的数据采样间距在各标准中有明确规定。
三、仪器设置和验证1．灵敏度:TOFD检测不是基于幅度对缺陷进行当量评定的检测技术，TOFD检测灵敏度的设置方式也与常规超声不同，不是以人工缺陷的幅度作为基准。
灵敏度的设置只是为了保证信号幅度在一定范围内，并具有较高的信噪比。
通常要求直通波高度为满刻度的40%~90%，或在底波80%的基础上再增益20~32dB，或噪声在满刻度的5%~10%。
有时标准会要求在试块上验证探头指定区域缺陷的检出性。
2．深度校准:TOFD检测中，探头接收的信号到达时间与反射体的深度并不是线性关系，反射体的深度是在假定信号位于两探头中心的正下方的情况下，依据已知的声速和信号与直通波的时间差由软件自动计算得到的。
超声波TOFD检测技术
・新技术应用・超声波T OFD检测技术Ultras onic T OFD Measuring T echnology天津市电力科学研究院(天津300022) 马 崇摘 要:对T OFD技术的原理、影像形成及缺陷的测量进行阐述;T OFD技术的应用可提高缺陷检出率,为设备可用性评估提供数据资料,促进我国无损检测技术的进一步发展。
关键词:超声波检测;T OFD技术;图像分析中图分类号:TG115128+5文献标识码:B文章编号:100329171(2003)0920031203T OFD技术全称T ime of Flight Diffraction(绕射波传播时间技术),是20世纪70年代末由英国Harwell试验室(UK AE A)的Silk和Lidington先生发明的。
它是一种可以精确测量缺陷尺寸的超声波检测技术,可以精确测量平面缺陷的在壁厚方向的高度,为设备的可用性评估提供试验数据。
20世纪80年代,在英国核工业领域中,要求减少缺陷高度测量的失误,以精确进行断裂力学评估,T OFD技术的发展为设备的可用性评估提供了精确的试验数据。
此技术在国外应用在石油、天然气和石油化工等工业领域。
随着对该技术理解的深化,该技术以其检测的快速性和尺寸测量的可靠性必将得到更加广泛的应用。
在英国出版物和欧洲临时标准对T OFD 技术的应用都有阐述。
天津电力科学研究院作为中国最早引进该项技术的单位之一,对此技术进行了研究。
本文对T OFD技术的基础理论进行阐述,并对试验图像进行一些说明。
1 T OFD技术基本原理常规的超声波探伤技术是脉冲反射式的,利用超声波在缺陷表面的反射波对缺陷进行测量; T OFD技术以缺陷尖端对超声波的作用为基础,利用超声波的反射及绕射原理对金属部件进行检验。
当超声波遇到一个平面缺陷时,在产生正常的反射波的同时,在缺陷的边缘和尖端产生绕射波。
这种绕射波在很宽的角度内发散,并且强度非常弱。
T OFD利用两个探头进行探伤,一个作为发射探头,另一个作为接收探头,探头间的距离称作探头间距(P.S.D)。
TOFD检测
TOFD定义Time Of Flight Diffraction(TOFD)超声波衍射时差法，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，用于缺陷的检测、定量和定位。
TOFD技术的来源TOFD技术的英文全称是Time of Flight Diffraction Technique，中文译名为衍射时差法超声检测技术。
TOFD技术于20世纪70年代由英国哈威尔的国家无损检测中心silk博士首先提出，其原理源于silk博士对裂纹尖端衍射信号的研究。
在同一时期我国中科院也检测出了裂纹尖端衍射信号，发展出一套裂纹测高的工艺方法，但并未发展出现在通行的TOFD检测技术。
TOFD技术首先是一种检测方法，但能满足这种检测方法要求的仪器却迟迟未能问世。
详细情况在下一部分内容进行讲解。
TOFD要求探头接收微弱的衍射波时达到足够的信噪比，仪器可全程记录A扫波形、形成D扫描图谱，并且可用解三角形的方法将A扫时间值换算成深度值。
而同一时期工业探伤的技术水平没能达到可满足这些技术要求的水平。
直到20世纪90年代，计算机技术的发展使得数字化超声探伤仪发展成熟后，研制便携、成本可接受的TOFD检测仪才成为可能。
但即便如此，TOFD仪器与普通A超仪器之间还是存在很大技术差别。
TOFD技术的物理原理衍射现象是TOFD技术采用的基本物理原理。
衍射现象的解释：波遇到障碍物或小孔后通过散射继续传播的现象，根据惠更斯原理，媒质上波阵面上的各点，都可以看成是发射子波的波源，其后任意时刻这些子波的包迹，就是该时刻新的波阵面。
TOFD工作原理TOFD技术采用一发一收两个宽带窄脉冲探头进行检测，探头相对于焊缝中心线对称布置。
发射探头产生非聚焦纵波波束以一定角度入射到被检工件中，其中部分波束沿近表面传播被接收探头接收，部分波束经底面反射后被探头接收。
接收探头通过接收缺陷尖端的衍射信号及其时差来确定缺陷的位置和自身高度。
超声衍射时差(TOFD)技术原理简介(含图表)
超声衍射时差（TOFD）技术原理简介（含图表）1.超声衍射时差(TOFD)技术介绍“TOFD”即Timeofflightdiffraction，译成中文是“超声波衍射时差法检测”，TOFD检测技术原理是利用超声波遇到诸如裂纹等的缺陷时，将在缺陷尖端发生迭加到正常反射波上的衍射波，探头探测到衍射波，从而判定缺陷的大小和深度。
极大地提高了缺陷检出率。
TOFD检验技术具有缺陷检出能力强、缺陷定位精度高、节省设备的制造时间等特点，在检测资料上保证安全，并且可以用数字型式永久保存，恰好弥补了常规超声波检测技术的不足。
此技术首先是应用于核工业设备检验，如今在电力、石化、管道、压力容器、钢结构等方面多有应用。
上个世纪七十年代早期，英国原子能管理局(UnitedKingdomAtomicEnergyAuthority，即UKAEA)的国家无损检测研究中心的Harwell实验室提出了了超声波衍射在UT中应用的原理。
UKAEA为了开发比常规超声波检测更精确的缺陷定量技术，最早由史可·毛瑞斯(SILKMG)博士开发出了超声衍射时差技术- 1 -(TimeofFlightDiffraction，简称TOFD)。
后来欧美国家的有关机构进行了大量的试验，到80年代早期证实，对于核反应堆的压力容器和主要部件，TOFD技术作为超声检测是可行的，其可靠性和精度要高于常规超声检测(即脉冲回波)技术；相比常规的脉冲回波技术，当时的TOFD 技术有几个最明显的不同，一是很高的定量精度，绝对误差<±1mm，而裂纹监测的误差<±0.3mm；二是对缺陷的方向和角度不敏感，不向脉冲回波技术那样对某些方向的缺陷有“盲区”；三是对缺陷的定量不是基于信号的波幅，而是基于缺陷尖端衍射信号的声程和时间。
后来开发了便携的设备系统(即国际无损检测中心的ZIPSCAN)，TOFD技术被国际工业界广泛公认。
90年代，该项技术开始应用与石油化工管线的检测。
TOFD–超声波衍射时差法培训课件
TOFD检测技术的优势
高效性
TOFD检测技术具有高效性，能够快速准确 地检测出缺陷的位损伤，使用安全。
可靠性
由于其非接触性，TOFD检测技术不易受到 外界因素的干扰，检测结果可靠。
可视化
TOFD检测技术能够提供高清晰度的图像， 使缺陷可视化。
检测设备的组成
01
02
03
04
发射器
产生高频超声波信号，发射到 被检测物体上。
接收器
接收从被检测物体反射回来的 超声波信号。
控制器
控制发射器和接收器的操作， 处理和显示检测数据。
显示器
显示检测结果，便于观察和分 析。
检测设备的操作流程
准备工作
检查设备是否完好，确定被检测物体 的材质、尺寸和形状等参数。
检测设备的维护与保养
定期清洁
定期清洁发射器和接收器的探 头表面，保持清洁以免影响检
测结果。
检查电缆
定期检查电缆是否完好，如有 破损应及时更换。
定期校准
定期对设备进行校准，确保检 测结果的准确性。
存储环境
保持设备存储环境的干燥、通 风，避免高温和潮湿等恶劣环
境。
03
TOFD检测技术在实际应用 中的优势与局限性
与其他技术的融合
分析TOFD技术与其他无损 检测技术的融合应用，提 高检测效率和准确性。
应用领域的拓展
展望TOFD技术在更多领域 的应用前景，如航空航天、 新能源等领域。
如何将TOFD技术更好地应用于实际工作中
实践操作技巧
分享实际操作中的技巧和经验，提高 检测效率和准确性。
与其他技术的协同工作
标准与规范的学习
设备操作与维护
讲解了TOFD设备的操作 步骤、日常维护和常见故 障排除，确保学员能够熟 练操作和维护设备。
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【摘要】球形储罐是工业生产中常见的储存容器，为了确保其安全运行，定期检验是必不可少的环节。
TOFD检测是一种非破坏性检测技术，可以对储罐进行全面而准确的检测。
本文首先介绍了TOFD检测的原理和在定期检验中的应用，然后分析了TOFD检测技术的优势和实施步骤，最后对检测结果进行了详细的分析。
通过本文的研究，我们可以发现TOFD检测在球形储罐定期检验中的重要性，并展望了TOFD检测技术的发展前景。
TOFD检测技术在球形储罐定期检验中具有重要的应用前景，可以为工业生产提供更加可靠和安全的保障。
【关键词】球形储罐、TOFD检测、定期检验、应用、技术优势、实施步骤、结果分析、重要性、发展前景。
1. 引言1.1 背景介绍球形储罐是一种常见的工业设备，主要用于储存液体或气体。
由于长期受到内外部介质的影响，球形储罐内壁容易发生腐蚀、磨损或裂纹等缺陷，如果不及时修复或更换，可能会导致泄漏或爆炸事故。
为了确保球形储罐的安全运行，定期检验是必不可少的环节。
本文将重点介绍球形储罐定期检验中的TOFD检测，包括TOFD检测的原理、应用场景、技术优势、实施步骤以及结果分析。
通过对TOFD检测在球形储罐定期检验中的重要性和发展前景的探讨，旨在帮助读者更加全面地了解和认识这一技术的重要性，并为今后的研究和实践提供指导和借鉴。
1.2 TOFD检测概述TOFD（Time-of-Flight Diffraction）检测是一种非接触式超声波检测技术，可以用于检测材料内部的缺陷或裂纹。
TOFD检测是在传统超声波检测技术基础上发展而来的一种新型技术，其原理是利用超声波在材料中传播时产生的衍射效应来检测缺陷的位置和大小。
TOFD检测具有高灵敏度、高分辨率、全面性和准确性等优点，可以对球形储罐等大型容器中的缺陷进行全面、及时和精准的检测。
在球形储罐定期检验中，TOFD检测可以帮助工程师及时发现潜在的问题，避免事故的发生，保障生产安全。
tofd总结报告
TOFD总结报告1. 引言TOFD（Time-of-Flight Diffraction）是一种常用的超声检测技术，通过测量超声波从缺陷周围反射的时间差来确定缺陷的位置和大小。
本文将对TOFD技术进行总结和分析。
2. TOFD技术原理TOFD技术是基于超声波的传播和反射原理。
当超声波通过材料中的缺陷时，一部分超声波会沿着材料的表面传播，另一部分会沿着缺陷的边界发生反射。
通过测量反射超声波的时间差，可以确定缺陷的位置和大小。
3. TOFD技术的应用领域TOFD技术广泛应用于各个领域，特别是在材料检测和焊缝检测方面。
例如，在航空航天领域，TOFD技术可以用于检测飞机结构中的裂纹和缺陷。
在核电领域，TOFD技术可以用于检测管道焊缝中的缺陷。
4. TOFD技术的优势TOFD技术相比传统的超声波检测技术具有以下优势： - 高分辨率：TOFD技术可以提供高分辨率的缺陷图像，能够准确地识别出小型缺陷。
- 定位准确：通过测量反射超声波的时间差，可以准确地确定缺陷的位置。
- 非破坏性：TOFD技术是一种非破坏性的检测方法，对被检测材料没有损伤。
5. TOFD技术的局限性虽然TOFD技术具有许多优势，但也存在一些局限性： - 对材料和缺陷形状的依赖性：TOFD技术对材料的声传播速度和缺陷的形状有一定的依赖性，对某些特殊材料和形状的缺陷可能不适用。
- 处理数据的复杂性：TOFD技术生成的数据量较大，需要使用专业的数据处理软件进行分析和解释。
- 对操作人员要求高：TOFD技术需要操作人员具备较高的技术水平和经验，以确保检测结果的准确性。
6. TOFD技术的未来发展趋势随着科学技术的不断进步，TOFD技术也在不断发展和演进。
未来TOFD技术的发展趋势包括： - 智能化：将人工智能和机器学习等技术应用于TOFD技术中，提高数据处理和分析的效率和准确性。
- 无损检测集成化：将TOFD技术与其他无损检测技术相结合，实现更全面、更准确的检测和评估。
无损检测技术,衍射时差法超声TOFD检测基本原理
目录1.TOFD检测技术定义及原理2.TOFD检测技术基本知识3.TOFD检测技术的盲区4.TOFD检测技术的特点5.几种典型缺陷TOFD图谱1TOFD检测定义及基本原理1.1TOFD检测的定义衍射时差法超声检测（Time of Flight Diffraction ，英文缩写 TOFD）是依靠超声波与被检对象中的缺陷尖端或端部相互作用后发出的衍射信号来检测缺陷并对缺陷进行定位、定量的一种无损检测技术。
概况起来说 TOFD技术就是一种基于衍射信号实施检测的技术。
1.2 TOFD检测原理1.2.1 衍射现象衍射现象：是指波在传播过程中，遇到障碍物，能够绕过障碍物，产生偏离直线传播的现象。
缺陷端点衍射现象可以用惠更斯－菲涅尔原理解释：惠更斯提出，介质上波阵面上的各点，都可以看成是发射子波的波源，其后任意时刻这些子波的包迹，就是该时刻新的波阵面。
菲涅尔充实了惠更斯原理，他提出波前上每个面元都可视为子波的波源，在空间某点的振动是所有这些子波在该点产生的相干振动的叠加。
图1.1缺陷端部衍射信号的解释由图示可见:当一束超声波入射到裂纹缺陷时：（1）在裂纹中部会形成有一定方向的反射波，其方向满足反射定律。
反射波接近平面波，其波阵面是由众多子波源反射波叠加构成;（2）在裂纹尖端则没有叠加现象发生。
这种裂纹尖端以独立的子波源发射的超声波即为衍射波。
衍射波的重要特点：1.没有明显的方向性；2.衍射波强度很弱。
衍射波的这两个特点都是由于裂纹尖端独立发射超声波没有波的叠加所造成的图1.2裂纹端点衍射波特点裂纹的上下端点都可以产生衍射波。
衍射波信号比反射波信号弱得多，且向空间的各个方向传播，即没有明显的指向性。
图1.3 端角反射与裂纹端点衍射信号波幅比较根据惠更斯-菲涅尔定理可知，缺陷端点形状改变会对衍射信号产生影响：（1）端点越尖锐，衍射特性越明显，（2）端点越圆滑，衍射特性越不明显，（3）当端点曲率半径大于波长（d>λ）时，主要体现的是反射特性。
TOFT检测技术简介
一、TOFD技术特点TOFD（Time of Flight Diffraction）衍射时差法超声检测或超声波衍射时差法，是利用缺陷端点的衍射波信号探测和测定缺陷尺寸的一种自动超声检测方法。
它是国内外无损检测行业公认的新的检测技术，其主要优势是检测图像比较直观、检测能力强、精度高。
在国外工程上应用广泛，而且有逐渐取代X射线检测方式的趋势。
TOFD技术的特点：1)TOFD技术的可靠性好。
由于其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的发现，使该技术具有很高的缺陷检出率。
国外研究机构的缺陷检出率的试验得出的评价是：手工UT，50-70%；TOFD，70-90%；机械扫查UT+TOFD，80-95%。
由此可见，TOFD检测技术比常规手工UT的检测可靠性要高得多。
2）TOFD技术的定量精度高。
采用衍射时差技术对缺陷定量，精度远远高于常规手工超声波检测。
一般认为，对线性缺陷或面积型缺陷，TOFD定量误差小于1mm。
对裂纹和未熔合缺陷高度测量误差通常只有零点几毫米。
3）TOFD检测简单快捷，最常用的非平行扫查只需一人即可以操作，探头只需沿焊缝两侧移动即可，不需做锯齿扫查，检测效率高，操作成本低。
4）TOFD检测系统配有自动或半自动扫查装置，能够确定缺陷与探头的相对位置，信号通过处理可以转换为TOFD图像。
图像的信息量显示比A扫描显示大得多，在A型显示中，屏幕只能显示一条A扫信号，而TOFD图像显示的是一条焊缝检测的大量A扫信号的集合。
与A型信号的波形显示相比，包含丰富信息的TOFD图像更有利于缺陷的识别和分析。
5）当今使用的TOFD检测系统都是高性能数字化仪器，完全克服了模拟超声探伤仪和简单数字超声波探伤仪记录信号能力差的特点，不仅能全过程记录信号，长久保存数据，而且能够高速进行大批量信号处理。
6）TOFD技术除了用于检测外，还可用于缺陷扩展的监控，是有效且能精确测量出裂纹增长的方法之一。
TOFD检测技术的发展及应用
TOFD检测技术填补了检测领域的空白TOFD检测技术作为新的无损检测技术，在NDT领域发挥着不可替代的作用。
作为一种新的无损检测方法，其最初是在20世纪70年代由英国哈威尔的国家无损检测中心silk博士首先提出的，在同一时期，我国的中科院也发现了裂纹尖端衍射的信号，但由于未能形成完整的检测技术，因此与这一成果失之交臂。
20世纪90年代，我国开始引进TOFD检测技术，并研发相关设备，直到2005年，我国中科院研发出我国第一台TOFD检测设备，从此填补了在这方面的空白。
随着TOFD检测技术被更多人认可和应用，相应的标准也开始实施。
1997年，英国率先推出了世界上第一份超声TOFD检测方法的BS7706-1993标准，这一标准规定了TOFD方法在缺陷检测、定位、定量等方面做出了具体的程序和要求。
之后，各国根据实际应用情况，相应推出了各自的标准，这些标准的推出，极大地促进了该技术的发展和应用。
TOFD检测技术，中文名为超声波衍射时差法，它的基本原理是通过从待检试件内部结构（主要指缺陷）的“端角”和“端点”处得到的衍射能量来检测缺陷的方法。
这一检测方法之所以能够广泛应用，是因为其相比较其他检测方法，有其独特性和优势：（1）可靠性高，对于焊缝中部的缺陷检测出率很高。
（2）对缺陷垂直方向的定量和定位非常准确，精度可达1mm。
（3）与脉冲反射法相结合时检测效果更好，覆盖率达100%。
在与普通的超声和射线检测方法相比，不仅检测精度更高，而且检测更加便捷，在实际检测过程中，不需要清场，这不仅减少了大量的检测费用，同时缩短了检测周期。
此外，这一检测方法将逐步代替射线源的使用，减少辐射泄漏的可能，这也是未来环保事业的重要之一。
在实际生产过程中，将TOFD检测技术应用于CIV A仿真软件中，优化了无损探伤检测的方案。
然而，任何技术手段都有其局限性，TOFD技术也不例外。
比如，对于近表面的检测，TOFD检测技术仍然还是一个盲区，检测结果的可靠性仍然不够；对于一些粗晶材料以及复杂的几何形状的工件检出比较困难，而且也不适合横向缺陷以及T型焊缝的检测。
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。
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。
压力容器焊缝TOFD检测的关键影响因素
压力容器焊缝TOFD检测的关键影响因素发布时间：2022-11-22T06:48:14.841Z 来源：《科技新时代》2022年第14期作者：李炳庆[导读] TOFD技术(即衍射时差法超声检测技术，简称“TOFD”)是超声波检测技术新方向。
李炳庆山东北辰机电设备股份有限公司山东济南 250300摘要：TOFD技术(即衍射时差法超声检测技术，简称“TOFD”)是超声波检测技术新方向。
它是利用入射波与缺陷自身结构发生相互作用时，在缺陷表面发生超声波反射，同时在两端点处发生衍射的现象，而缺陷两端的衍射信号指向性不明显，这使该法对缺陷边界的灵敏度很高。
因此，TOFD技术凭借比常规超声波检测更高的精准度和可靠性，被国内压力容器制造企业广泛引进和推广应用。
关键词：压力容器；焊缝1 现状调查为了解实际情况，项目组抽取生产工作量相对平稳的1月份进行四周的焊缝TOFD检测图谱质量调研，统计发现整体一次成图率为89%，这与相关检测方法(如射线照相法成片率可达98%)存在差距。
但在对其他月份调研中发现成图率存在波动性变化，而且曾出现过一次成图率为97.5%的历史最高水平。
为进一步探索影响焊缝TOFD检测成图率的影响因素，项目组对1月份四周抽查的图谱数据结果进行复评确认，并将确定的废图按照焊缝类型和探头通道类型做分层分类统计，发现其中纵缝问题为91%，环缝问题为9%。
为进一步找到问题症结，对该月四周的纵缝废图做了分层统计，数据显示1通道图谱为66%,2通道图谱6%,3通道图谱28%。
其中1通道和3通道图谱废图率总和占到了94%，是导致焊缝TOFD检测一次成图率低的主要问题所在。
通过调查研究表明，解决压力容器焊缝TOFD检测成图率低的问题，1、3通道的纵缝问题是症结所在。
经过推算，表明解决好94%的问题，检测一次成图率就可以达到98%的水平，将显著提升检测效率。
2 原因分析为了进一步研究问题症结的根本原因，确定影响一次成图率的关键因素，项目组首先组织检测技术、检测操作、数据评图方面的相关人员，结合日常检测实际问题，采用头脑风暴的方式，围绕问题症结展开充分讨论。
衍射时差法TOFD和相控阵超声检测PAUT技术应用指南CCS
衍射时差法TOFD和相控阵超声检测PAUT技术应用指南CCS衍射时差法TOFD（Time-of-Flight Diffraction）和相控阵超声检测PAUT（Phased Array Ultrasonic Testing）技术是目前非破坏检测中常用的超声波检测技术。
本文将介绍这两种技术的基本原理、应用领域和操作指南。
一、TOFD技术TOFD技术是一种全声程全记录的方法，通过检测超声波从缺陷的前端和后端边界发生的绕射波，通过分析绕射波到达的时差来确定缺陷的位置和大小。
TOFD技术具有以下特点：1.高灵敏度：TOFD技术能够检测到非常小的缺陷。
2.高精度：通过分析超声波的传播时差可以得到精确的缺陷位置和大小。
3.全声程扫描：TOFD技术能够扫描整个检测区域，不会遗漏任何可能的缺陷。
TOFD技术主要应用于以下领域：1.裂纹检测：TOFD技术能够准确地检测到各种裂纹，特别适用于高温、高压管道等环境下的裂纹检测。
2.焊缺陷检测：TOFD技术能够检测到焊缺陷的位置、大小和形态，对焊接质量的评估非常有帮助。
3.壳程检测：TOFD技术能够检测到壳程中的腐蚀、磨损等缺陷，有助于判断设备的安全性和可靠性。
TOFD技术的操作指南如下：1.设定扫描参数：包括扫描范围、扫描步长、发射和接收的超声波参数等。
2.放置探头：将探头与被检测物表面接触，并按照指定位置进行扫描。
3.开始扫描：根据设定参数开始扫描，同时记录采集到的数据。
4.数据分析：根据采集到的数据，分析缺陷的位置、大小和形态。
5.缺陷评定：根据分析结果进行缺陷的评定和分类。
二、PAUT技术PAUT技术是一种利用超声波的相位控制技术，通过控制多个发射和接收元件的相位差，达到改变超声波束的方向和焦点位置的目的，从而实现对被检测物的全面检测。
PAUT技术具有以下特点：1.快速扫描：PAUT技术能够快速地扫描整个检测区域。
2.高分辨率：通过控制超声波的发射和接收，可以实现高分辨率的检测。
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２ＯＤ Ｆ 检测 的原理和应用 Ｔ ２１ Ｏ Ｄ ．Ｔ Ｆ 检测原理 Ｔ Ｆ 检测原理：当超声波遇到诸如裂纹等缺 ＯＤ 陷时，将在缺陷尖端发生叠加到正常反射波上 的 衍射波 ，探头探测到衍射波 ，可 以判定缺 陷的大 小和深度 。也可理解 为当超声波在存在 缺陷的线 性 不连续处 ，如裂纹等处出现传播障碍 时，在裂
作者简介 ：王清媛 （９ ５ １ ６ 一）， ，吉林市人，大学本科 ，高 女
级工程师。１ ８ 年至今一直从事化工设备与机械 的设计工作 。 ８ ９
第１ 期
王 清嫒 等
超声波检测新技术—Ｔ Ｄ ＯＦ 检测
．３ ４一
缺 陷 ，可 以识 别 判 断 缺 陷是 否 向表 面 延 伸 ，采 用 Ｔ Ｄ￣ 脉 冲 回波 相 结 合 ，可 以实 现 １０ ＯＦ ０ ％焊 缝 覆
一
４ ２一
石油和化工设备 ２ １ 年第 １ 卷 ０２ ５
超声波检测新技术－ Ｏ Ｄ Ｔ Ｆ 检测
王清媛，李建 ，孙壮壮
（ 油东北炼化工程有限公司吉林 设计 院 ，吉林 吉林 １２０ ） 中石 ３ ０ ２
［ 要］介绍 了Ｔ Ｆ检 测技 术的发展过程 、Ｔ Ｆ 检测的原理 、优点及其局限性，对Ｔ Ｆ 检 测主要应用范 围进行 了阐述。 摘 ＯＤ ＯＤ ＯＤ
［ 关键词］超声波；ＴＦ；检 测 ＯＤ
１ 射波时差法检 测技术 （ Ｏ Ｄ）的起 源及相 衍 ＴＦ 关规定
Ｔ Ｄ（ ｉ — ｆ ｉｈ－ ｉ ｒｃｉｎ ｔｃ ｎｑ ｅ检 ＯＦ Ｔｍｅｏ－ ｇ ｔ ｆ ａ ｔ ｅｈ ｉｕ ） ｌ ｆ ｄｆ ｏ 测 技 术 于 １７ 年 ， 由英 国Ｓｌ教 授 根 据 超 声波 衍Байду номын сангаас ９７ ｉ ｋ 射 现 象 首 次提 出 。现 已在 核 电、建 筑 、化 工 、 石
这 两束 衍 射 波 信 号 在 直通 波 与 底 面 反 射 波 之 间 出现 。缺 陷两端 点 的信 号 在 时 间 上将 是 可 分 辨 的 ，根 据 衍 射 波信 号传 播 的时 间 差 可判 定 缺 陷高 度 的量 值 。 因为衍 射 波 分 离 的 空 间 （ 时 间 ）与 或 裂纹高度直接相关。
２ Ｏ Ｄ ． Ｔ Ｆ 检测应用 ２
Ｔ Ｄ检 测 的特 点 是 它 完 全 不 同 于传 统 超 声 ＯＦ 波检 测 技 术 ，根 据 反射 信 号 及 其 幅 度 来检 测 和 评 定 缺 陷 ， 即不 是 以缺 陷 回波 幅 度 作 为 定量 评 判 依 据 ，而 是 靠 脉 冲传 播 时 间来 定 量 ， 能够 不 受 声 束 角度 、检 测 方 向、 缺 陷表 面 粗 燥 度 、 工件 表 面 状
态及探头压力等因素的影响，对于判定缺 陷的真 实性和准确定量十分有效，而且Ｔ Ｆ 可以和脉冲 ＯＤ 反 射法 相 结 合 相 互 取长 补 短 。这 在 数 字化 的 多通 道系统上能够实现Ｔ Ｆ Ｏ Ｄ和脉冲回波 同时进行检 测和分析 的。例如在焊缝检测上 ，Ｔ Ｆ 对于焊 Ｏ Ｄ 缝 中部缺 陷检 出率 很 高 ， 容 易检 出方 向性 不好 的
４ ．１ ．３ 无损检测方法的选择：压力容器 的对接接头 ５． 应 当采 用射 线 检 测 或 者 超 声 检测 ，超 声 检 测 包括 衍 射 时差超 声检 测 （ ＯＦ Ｔ Ｄ）、可记 录 的脉 冲反 射 法 超 声 检 测和 不 可记 录 的 脉 冲 反射 法 超 声 检 测 ； 当采 用 不 可记 录 的脉 冲 反 射 法超 声检 测 时 ，应 当 采 用射 线检 测 或者衍 射 时差 超 声检测 （ Ｏ Ｄ）做 Ｔ Ｆ 为 附加 局 部检 测 。第４５３４２ 声检 测技 术 要求 ： ．．．．超 采 用衍 射 时差超 声检 测 （ ＯＦ Ｔ Ｄ）的焊接 接 头 ，合 格 级别 不低 于Ｉ级 。 Ｉ
纹 端 点处 除 了正 常反 射 波 以外 ，还 要 发 生 衍射 现 象 ，如下图所示。
化 、长 输 管道 等工 业 的 厚 壁 容器 和 管 道 方 面 多有 应用 。Ｔ Ｆ Ｏ Ｄ技术的检测 费用是脉冲 回声技术 的 １１ 。现 在 ，Ｔ Ｄ检 测技 术在 西 方 国家 是一 个 热 ／０ ＯＦ 门话 题 ，现 已开始 大 量推 广应 用 ，几 年 以后 ，将 有取 代Ｒ Ｔ的可 能 。 ２ ０ 年 ９ ＯＦ ０ ６ 月Ｔ Ｄ标 准 组 成立 暨 首 次会 议 上 ， 中 国特 检 院提 出 由全 国锅 容 标委 归 口，２ ０ 年 ｌ ０９ ２ 月 《 定 式压 力容 器 安 全 技 术监 察 规 程 》 （ 固 简称 “ 容 规 ” ）开 始 实 施 ，后 延 至 ２ １年 ｌ月 正 式 新 ００ １ 实施 。 《 定 式 压 力 容 器 安 全 技 术 监 察 规 程 》 第 固
３ ． ２平行扫查
平 行 扫 查 一般 针 对 已发 现 的缺 陷 进 行 ，可 精 确测定缺陷 自身高度和缺陷深度 以及缺陷相对焊 缝 中心 线 的偏移 ，并 为缺 陷定性 提供 更多信 息 。
盖 ，沿焊缝作一维扫查 ，具有较高 的检测速度 ， 缺 陷 定量 、定位 精度 高 ，并且 根据 Ｔ Ｄ的检测 结 ＯＦ 果 有助 于进 行缺 陷寿 命评 估 （ Ｃ Ｅ Ａ）分析 。
３ Ｏ Ｄ检测系统组成及扫查方式 的选择 Ｆ Ｔ
Ｔ Ｄ监 测 系统 由计 算 机超 声 波探 伤 仪本 体 、 ＯＦ 发射探头 、接收探头、前置放大器、光学或磁性 编 码 器 以及 连 接 电缆 组 成 。仪 器 能 以不 可 更 改 的 方式 将 所 有扫 描 信号 和Ｔ Ｆ Ｏ Ｄ图像存 储 于 磁 、光 等 永久介质 ，并能输出其硬拷贝。
在很 多场合 ，因为需要迅速地完成检测 ，或 者 受 到 资 金 的限 制 ，仅 能执 行 非 平 行 扫 查进 行 检
测 。发 现 缺 陷 后 ，若 要 得 到合 理 的 缺 陷类 型和 准 确 的尺寸 ，将采用平行扫查 。如果缺陷长，将沿 着缺 陷 长度 的不 同 的点进行 平行扫 查检 测 。