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TOFD全解析-05

时间:2020-05-09 点击次数:222

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前面讲了TOFD探头和楔块相关的内容,这一节我们来说说TOFD的图像。

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先问大家一个问题,不知道大家有没有想过这个问题,为什么TOFD图像都是黑白色的?

难道是因为TOFD技术来源于黑白电视?

 

 

 

当然不是,相控阵技术发展到今天,已经是至少256色彩色调色板,那为什么TOFD还在沿用黑白调色板呢?

 

这就要从TOFD技术的一个关键使用方法说起。前面我们讲过一个概念就是如果一个焊缝中间有缺陷,则在缺陷上端点和下端点会各有一个衍射信号被接收到,那么如何区分它是上端点还是下端点呢?

 

有人会说,这个简单,在上面的就是上端点,在下面的就是下端点,盆友,如果这样想就把问题想简单了。

 

如果上下端点信号重叠在一起该如何区分呢?如果只出现一个信号又该如何判断呢?

 

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所以首先TOFD技术使用的是RF射频波信号,作为A扫信号的显示方式,而射频波信号的特点就是保留了正向和负向,两个方向的信号显示。

 

 

 

而在超声原理里面,有一个很重要的现象是,当声束由低阻抗的材料进入更高声阻抗的材料时,相位会发生180度的转换(比如从钢中进入空气),那么把这个原理应用于TOFD检测里面,则可以得到下面的现象。

 

 

 

直通波和底波的初始相位是相反的,而中间缺陷的相位也是有规律的:

 

(1) 缺陷上端点的衍射就像底波的反射一样,相位发生转换;

(2) 下端点的衍射就像声波绕过了底部,因为未发生相位转换

(3) 因而缺陷的上下端点的相位是相反的

 

此时,如果是两个比较接近的信号叠加在一起,如果使用相位的变化来判断呢?

 

(1) 夹杂和气孔由于太薄,因而很难区分上下端点

(2) 如果两个信号的相位相反,可能是一个缺陷.

(3) 如果两个信号的相位相同,则可判定为两个缺陷.

 

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回到之前的问题,为什么TOFD要用黑白色而不是彩色呢?

 

就是用于TOFD技术需要使用相位的正负来判断信号的端点,而在TOFD仪器上,高于0的信号就用白色来显示,低于0的信号用黑色来显示。而信号正向越高,颜色越白,信号负向越高,颜色越黑。这样通过使用黑白调色板则可以非常容易判断哪个位置的相位是正向(白色),那个位置的相位是负向(黑色)。

 

下面检测结果可以看到,直通波相位是黑白黑,底波相位是白黑白,缺陷上端点为白黑白,缺陷下端点为黑白黑。

 

 

 

这样判断缺陷的上下端点是不是更容易一些呢?而如果彩色视图,颜色太多,可能就要把人搞晕了。

 

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讲到这里,大家应该理解了为什么TOFD检测都是使用黑白视图的原因了吧,后面还会介绍TOFD视图是如何形成的,欢迎大家继续关注。

待续

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文章转自工业检测大时代

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