超聲衍射時(shí)差法的概念

Time Of Flight Diffraction（TOFD）超聲波衍射時(shí)差法，是一種依靠從待檢試件內(nèi)部結(jié)構(gòu)（主要是指缺陷）的“端角”和“端點(diǎn)”處得到的衍射能量來檢測缺陷的方法，用于缺陷的檢測、定量和定位。

超聲衍射時(shí)差法的原理

衍射現(xiàn)象是TOFD技術(shù)采用的基本物理原理。衍射現(xiàn)象的解釋：波遇到障礙物或小孔后通過散射繼續(xù)傳播的現(xiàn)象，根據(jù)惠更斯原理，媒質(zhì)上波陣面上的各點(diǎn)，都可以看成是發(fā)射子波的波源，其后任意時(shí)刻這些子波的包跡，就是該時(shí)刻新的波陣面。

TOFD技術(shù)采用一發(fā)一收兩個(gè)寬帶窄脈沖探頭進(jìn)行檢測，探頭相對于焊縫中心線對稱布置。發(fā)射探頭產(chǎn)生非聚焦縱波波束以一定角度入射到被檢工件中，其中部分波束沿近表面?zhèn)鞑ケ唤邮仗筋^接收，部分波束經(jīng)底面反射后被探頭接收。接收探頭通過接收缺陷尖端的衍射信號(hào)及其時(shí)差來確定缺陷的位置和自身高度。

超聲衍射時(shí)差法的優(yōu)點(diǎn)

（1）一次掃查幾乎能夠覆蓋整個(gè)焊縫區(qū)域（除上下表面盲區(qū)），可以實(shí)現(xiàn)非常高的檢測速度；

（2）可靠性要好，對于焊縫中部缺陷檢出率很高；

（3）能夠發(fā)現(xiàn)各種類型的缺陷，對缺陷的走向不敏感；

（4）可以識(shí)別向表面延伸的缺陷；

（5）采用D-掃描成像，缺陷判讀更加直觀；

（6）對缺陷垂直方向的定量和定位非常準(zhǔn)確，精度誤差小于1mm；

（7）和脈沖反射法相結(jié)合時(shí)檢測效果更好，覆蓋率100%。

超聲衍射時(shí)差法的缺點(diǎn)

（1）近表面存在盲區(qū)，對該區(qū)域檢測可靠性不夠；

（2）對缺陷定性比較困難；

（3）對圖像判讀需要豐富經(jīng)驗(yàn)；

（4）橫向缺陷檢出比較困難；

（5）對粗晶材料，檢出比較困難；

（6）對復(fù)雜幾何形狀的工件比較難測量；

（7）不適合于T型焊縫檢測。