OFD超声波衍射时差法PPT课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3、现场缺陷数据分析
裂纹1 （08R018 TK101A F6 7.14m） TOFD数据分析结果：H=28.1mm ⊿H=9.8mm 位置= 174.1mm L = 323.2mm（焊缝位置偏心）
40
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=35Leabharlann BaiduSL+13dB III级
29
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。
30
应用 TOFD 技术检测到的缺陷 信号
31
32
X形坡口中部未焊透
1 2
3 4
1
2
3
4
上下尖端都有明显的信号
33
根部未焊透
1
2 3
1
2 3
27
校准
PCS
t0
t0
T
PCS（探头入射点间 距离）, 壁厚, 速度, 探头延时, 横向波或 内壁反射信号
c LW
典型的多通道UT仪器用户界 面友好 ，还有软件向导。
A扫 BW
D扫
28
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 方法简介
1
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。
2
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
3
衍射现象
入射波
衍射波
折射波
裂纹
衍射波
4
衍射现象
• 惠更斯原理:
入射波使缺陷产生振动。
缺陷上的每一个点都 产生出一个球面子波 。
5
衍射现象
入射波
衍射波
折射波
裂纹 衍射波
向各个方向传播 能量低
取决于入射角
6
7
TOFD: 典型的设置
发射探头
直通波
接收探头
上端点 下端点
内壁反射信号
8
发射探头
A扫信号
直通波
接收探头
内壁反射波
直通波的相位与缺陷相位相同
34
侧壁未熔合
1 2 3
4
1 2 3
4
能够清晰的看到上下尖端信号
35
气孔
1
2
1
2
3
气孔信号或单个出现，或成串的出现
36
横向裂纹
1 1
22
1
3
2
3
4
3
能够看到裂纹的宽波束信号
37
根部内凹
1
2 3
1 2
3
内壁反射信号发生扭曲
38
层间未熔合
1 2
3
39
二、TOFD在压力容器制造过程中现场应用
41
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
42
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3（08R018 D203 F2 11.350
LW
A扫
D扫
BW
上表面
内壁
20
校准工具
PCS
t0
t0
T
c LW
PCS（探头入射点间 距离）, 壁厚, 速度, 探头延时, 横向波或 内壁反射信号
不需要知道所有的参数
A扫 BW
D-scan
21
测量工具
A扫
h
d1
d1
t1
t2
指针
内置的计算器 l
t1,t2 自动计算d1, d2 和 h
P
D扫
22
发射探头
2
2t02
S2
13
发射探头
缺陷自身高度
2S
d1 d2
接收探头
hd2d1
由于计算自身高度只需要测量时间, 所以高度估计会很准确。 实际操作中，检 测裂纹 1-mm 的精度是完全可以达到的 (检测人工缺陷时可以达到0.1 mm )。
14
15
发射探头
向外表面延伸的裂纹
直通波被隔开了
接收探头
没有直通波
43
t0
缺陷位置的影响
S
S
d x
接收探头
t0
23
发射探头
缺陷位置的不确切性
S
S
接收探头
t1
t2
相等时间的轨迹
(t1+t2=ct)
dmin dmax
实际上: 绝对深度的最大误差低于10 %.
24
当探头相对于 缺陷对称时时 间最短 。
横向扫查
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
25
TOFD 扫查图
TOFD 图显
示出直通波
和内壁回波
加上 波型转 Lack of Fusion
换信号以及 缺陷反射信 Porosity
号
Lack of Fusion
Incomplete Penetration
Slag
26
TOFD 扫查图
在一幅好的 TOFD图 上可以清晰地看到直 通波。 一般用于校 准。 如果待检表面比较干 净，则缺陷信号比较 明显。
LW
BW
上端点 下端点
9
相位变化
直通波
内壁反射波
+
LW
+
-
-
上端点 下端点 需要不检波的A扫来显示相位的变化
BW
10
发射探头
t0
传播时间
S
S
d
接收探头
t0
始脉冲
LW t
BW
11
发射探头
t0
传播时间
S
S
d
接收探头
t0
2• S2d2
t
c
2•t0
12
发射探头
t0
缺陷深度
S
S
d
接收探头
t0
d
c2•t
内壁反射波 BW
裂纹尖端
16
发射探头
向内表面延伸的裂纹
直通波
接收探头
内壁反射信号被隔开了 LW
尖端信号
没有内壁 反射波
17
水平方向的平面形缺陷
(层间未熔, 冷夹层)
发射探头
直通波
接收探头
反射信号
LW 反射回波
内壁反射波 BW
18
波幅 +
数据显示
白色
-
黑色
A扫图用带黑度的线表示
时间
时间
19
数据显示
裂纹1 （08R018 TK101A F6 7.14m） TOFD数据分析结果：H=28.1mm ⊿H=9.8mm 位置= 174.1mm L = 323.2mm（焊缝位置偏心）
40
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=35Leabharlann BaiduSL+13dB III级
29
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。
30
应用 TOFD 技术检测到的缺陷 信号
31
32
X形坡口中部未焊透
1 2
3 4
1
2
3
4
上下尖端都有明显的信号
33
根部未焊透
1
2 3
1
2 3
27
校准
PCS
t0
t0
T
PCS（探头入射点间 距离）, 壁厚, 速度, 探头延时, 横向波或 内壁反射信号
c LW
典型的多通道UT仪器用户界 面友好 ，还有软件向导。
A扫 BW
D扫
28
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 方法简介
1
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。
2
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
3
衍射现象
入射波
衍射波
折射波
裂纹
衍射波
4
衍射现象
• 惠更斯原理:
入射波使缺陷产生振动。
缺陷上的每一个点都 产生出一个球面子波 。
5
衍射现象
入射波
衍射波
折射波
裂纹 衍射波
向各个方向传播 能量低
取决于入射角
6
7
TOFD: 典型的设置
发射探头
直通波
接收探头
上端点 下端点
内壁反射信号
8
发射探头
A扫信号
直通波
接收探头
内壁反射波
直通波的相位与缺陷相位相同
34
侧壁未熔合
1 2 3
4
1 2 3
4
能够清晰的看到上下尖端信号
35
气孔
1
2
1
2
3
气孔信号或单个出现，或成串的出现
36
横向裂纹
1 1
22
1
3
2
3
4
3
能够看到裂纹的宽波束信号
37
根部内凹
1
2 3
1 2
3
内壁反射信号发生扭曲
38
层间未熔合
1 2
3
39
二、TOFD在压力容器制造过程中现场应用
41
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
42
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3（08R018 D203 F2 11.350
LW
A扫
D扫
BW
上表面
内壁
20
校准工具
PCS
t0
t0
T
c LW
PCS（探头入射点间 距离）, 壁厚, 速度, 探头延时, 横向波或 内壁反射信号
不需要知道所有的参数
A扫 BW
D-scan
21
测量工具
A扫
h
d1
d1
t1
t2
指针
内置的计算器 l
t1,t2 自动计算d1, d2 和 h
P
D扫
22
发射探头
2
2t02
S2
13
发射探头
缺陷自身高度
2S
d1 d2
接收探头
hd2d1
由于计算自身高度只需要测量时间, 所以高度估计会很准确。 实际操作中，检 测裂纹 1-mm 的精度是完全可以达到的 (检测人工缺陷时可以达到0.1 mm )。
14
15
发射探头
向外表面延伸的裂纹
直通波被隔开了
接收探头
没有直通波
43
t0
缺陷位置的影响
S
S
d x
接收探头
t0
23
发射探头
缺陷位置的不确切性
S
S
接收探头
t1
t2
相等时间的轨迹
(t1+t2=ct)
dmin dmax
实际上: 绝对深度的最大误差低于10 %.
24
当探头相对于 缺陷对称时时 间最短 。
横向扫查
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
25
TOFD 扫查图
TOFD 图显
示出直通波
和内壁回波
加上 波型转 Lack of Fusion
换信号以及 缺陷反射信 Porosity
号
Lack of Fusion
Incomplete Penetration
Slag
26
TOFD 扫查图
在一幅好的 TOFD图 上可以清晰地看到直 通波。 一般用于校 准。 如果待检表面比较干 净，则缺陷信号比较 明显。
LW
BW
上端点 下端点
9
相位变化
直通波
内壁反射波
+
LW
+
-
-
上端点 下端点 需要不检波的A扫来显示相位的变化
BW
10
发射探头
t0
传播时间
S
S
d
接收探头
t0
始脉冲
LW t
BW
11
发射探头
t0
传播时间
S
S
d
接收探头
t0
2• S2d2
t
c
2•t0
12
发射探头
t0
缺陷深度
S
S
d
接收探头
t0
d
c2•t
内壁反射波 BW
裂纹尖端
16
发射探头
向内表面延伸的裂纹
直通波
接收探头
内壁反射信号被隔开了 LW
尖端信号
没有内壁 反射波
17
水平方向的平面形缺陷
(层间未熔, 冷夹层)
发射探头
直通波
接收探头
反射信号
LW 反射回波
内壁反射波 BW
18
波幅 +
数据显示
白色
-
黑色
A扫图用带黑度的线表示
时间
时间
19
数据显示