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TOFD全解析-03

时间:2020-05-08 点击次数:150

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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,哪个最后达到呢?

 

直通波会先达到,底波会最后达到,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,直通波走的距离最短,底波走的距离最长,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

 

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