超声波TOFD检测技术.PDF

No. 9 　2003 　 　　　　　　华北电力技术 　　NORTH CHINA ELECTRIC POWER 　　　　　　　　　　　　　 31 ·新技术应用· 超声波 TOFD 检测技术 Ultrasonic TOFD Measuring Technology 天津市电力科学研究院(天津 300022) 　　马 　崇 摘　要 :对 TOFD 技术的原理、影像形成及缺陷的 当超声波遇到一个平面缺陷时 ,在产生正常 测量进行阐述 ;TOFD 技术的应用可提高缺陷检出 的反射波的同时 ,在缺陷的边缘和尖端产生绕射 率 ,为设备可用性评估提供数据资料 ,促进我国无 波。这种绕射波在很宽的角度内发散 ,并且强度 损检测技术的进一步发展。 非常弱。 关键词 :超声波检测 ;TOFD 技术 ; 图像分析 TOFD 利用两个探头进行探伤 ,一个作为发射 中图分类号:TG11528 + 5 探头 ,另一个作为接收探头 ,探头间的距离称作探 ( ) 文献标识码 :B 头间距 P. S. D 。TOFD 通常使用频率为 2 ～10 ( ) MHz 的纵波探头 ,这是因为纵波最先到达接收探 文章编号 2003 头 ,且纵波易发生绕射 , 同时纵波的应用可以简化 TOFD 技术全称 Time of Flight Diffraction (绕射 接收的波形和结果图形的解释。通常应用的纵波 ( ) ) 探头 角度为 45°、60°和70°也产生传播速度较慢 波传播时间技术 , 是 20 世纪 70 年代末由英国 ( ) 的横波。横波也产生附加的绕射波 ,但比纵波产 Harwell 试验室 UKAEA 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 生的绕射波晚到达接收探头。TOFD 技术原理见 波检测技术 ,可以精确测量平面缺陷的在壁厚方 图 1 。 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 ,TOFD 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 图 1 　TOFD 技术原理图 的快速性和尺寸测量的可靠性必将得到更加广泛 1 ———横向波 ;2 ———绕射波 ;3 ———底波 的应用。在英国出版物和欧洲临时标准对 TOFD ( ) 技术的应用都有阐述。 最先到达接收探头的声波叫横向波 LW ,横 天津电力科学研究院作为中国最早引进该项 向波是在被检试件表面传播的波