TOFD全解析-03

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前面讲到使用纵波进行检测的原因，大家还记得吗？因为纵波走的快，先达到，这样就不易产生混淆。

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那直通波、缺陷信号衍射波和底波，这几个波哪个先到达，哪个后达到呢？

直通波会先达到，底波会后达到，而缺陷衍射信号在两者之间到达。

为什么会这样呢？咱们再回顾一下下面这幅图应该就能找到答案。

没错，直通波走的距离短，底波走的距离长，而缺陷的衍射信号走的距离在两者之间。

那这里边提一个小问题大家思考，是不是所有的缺陷衍射信号走的距离都比直通波短，比底波长呢？这个小问题，等后面的介绍再给大家来揭秘吧。

那这时有人会问，一个单晶的TOFD探头怎么会发射出直通波、缺陷入射波、底波这么多角度的信号呢？难道它是相控阵吗？哈哈（如果不懂相控阵技术，可关注公众号，在知识培训环节了解详情）

带有箭头和问号的选择概念，3D渲染

当然不是相控阵，所以TOFD探头这么大的覆盖范围主要是通过声束扩散来完成的，也就是说一束声波发射出来以后，在中心声束角度四周会发散，我们一般认为声束扩散的边界是中心声束能力的-6dB的位置，这样只有声束扩散角度足够大的时候，并且接收探头位置合适的时候，才能够看到清晰的直通波和底波。

后面还会详细介绍如何得到一个更大的扩散角度。

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这时可能有童鞋又提问了：直通波是表面波吗？

其实直通波并不是表面波，而是由发射探头发出的大扩散角的边缘产生的，并且直通波的频率低于中心频率，并随着探头中心距的增加而降低。

所以曾经有人实测过TOFD信号的中心频率，发现它比标称频率低不少，就是这个道理。

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大家有没有想过另外一个问题，衍射信号和反射信号有什么区别？

首先衍射信号是声波打到缺陷以后，缺陷自身震动产生的信号，所以衍射信号是非常微弱的信号，比反射信号能量低很多。

下面是底面刻槽的反射信号和刻槽上端点的衍射信号，同一个缺陷的反射信号和衍射信号波高差超过14dB。

所以TOFD技术为了看到这么微弱的衍射信号，需要比较高的激发电压和良好的滤波器，才能得到较清晰的TOFD信号。

那TOFD为什么要把两个探头放置在焊缝两边呢？为啥不放置在一边，或者干脆用一个探头来自发自收呢？

使用两个探头一发一收，主要是为了消除探头发射端产生始脉冲对图像的影响，而将探头放置在两侧才能看到直通波和底波，并确定两者之间的区域为缺陷显示区域，而一侧放置探头则无法轻易地得到这样的区域。

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今天问了很多个问题，也希望各位能够提出自己的问题，有问必答。

待续

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文章转自工业检测大时代