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TOFD全解析-04

时间:2020-05-08 点击次数:147

如果希望了解往期内容,请关注我们,在“往期回顾”中即可找到

前面讲了TOFD使用的波形以及直通波、底波、变形波等的特点,那今天就为大家介绍一下产生这些声波的探头的特点。

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TOFD技术通常使用常规超声单晶片来产生声波,并接收返回的衍射信号。常用的TOFD探头的频率范围是1-15MHz,比较常用的频率为2.25MHz,5MHz和10MHz。晶片尺寸范围是3mm-20mm,比较常用的尺寸为3mm,6mm,9mm和12mm。

常用的楔块角度为45°、60°和70°。

总结起来,TOFD探头的特点就是小晶片、宽频带、窄脉冲。

 

 

为什么需要这样的探头和楔块用作TOFD检测呢?

  • 窄脉冲: 为了得到佳的分辨力
  • 宽频带: 为了产生更宽频率范围的信号,比如前面提到的直通波为低于中心频率很多的信号.
  • 纵波楔块:因为纵波有快的速度,信号易于识别.
  • 小尺寸晶片:为了得到大的扩散角,增大覆盖范围.
  • 因而TOFD探头通常使用压电复合材料制成:高灵敏度,宽带窄脉冲,声电转换效率高.

所以TOFD探头是有专门的制作工艺,且专用于TOFD检测而设计的,如果用其他的常规超声探头来代替做TOFD检测,可能效果没有TOFD专用探头理想。

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前面说的都是通常的情况,其实还有一些特殊的TOFD应用是大家不熟悉的,需要一些特殊的探头和楔块来对应。

比如使用相控阵探头进行TOFD检测就是其中之一,它主要用于焊缝根部的腐蚀检测。(大家如果感兴趣,可以后台留言,我们可以单独写一个应用介绍)

 

 

 

 

还有为了保护楔块,可以使用不锈钢外壳的楔块。

 

 

为了检测小径管,可以使用小径管专用的TOFD楔块。

 

 

为了检测容器的纵焊缝,可以使用COD楔块以配合相应的工件曲面。(如果不了解COD的童鞋,请回顾“相控阵超声全解析-09-相控阵楔块结构和参数说明”)

 

 

3.

今天主要介绍了TOFD使用的探头情况,而由于TOFD探头的扩散角对于检测来说非常重要,所以后面会专门有一个章节来解释TOFD扩散角的计算过程,欢迎大家持续关注。

待续

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文章转自工业检测大时代

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