一种减少TOFD横向缺陷漏检的方法探讨
压力容器检验中TOFD超声成像检测技术应用探讨

压力容器检验中TOFD超声成像检测技术应用探讨随着现代工业的发展,压力容器在各个领域的应用越来越广泛。
压力容器主要用于存储和输送各种压缩气体、液体和液化气体。
由于容器内部存储的介质具有一定的压力,因此必须保证容器的安全性和可靠性。
而其中一个重要的环节就是进行压力容器的检验。
传统的压力容器检验主要采用视觉检查和液体渗透检验等方法。
这些方法虽然能够初步发现容器表面上的缺陷和裂纹,但对于容器内部的缺陷检测效果有限。
而TOFD(Time of Flight Diffraction)超声成像检测技术则可以有效地解决这个问题。
TOFD技术是一种应用于无损检测的超声成像技术,可以对材料中的缺陷进行精确定位和评估。
TOFD超声成像检测技术的原理是基于超声波在材料内部传播时的散射和衍射现象。
在TOFD检测中,通过发射一个脉冲超声波束,当超声波遇到缺陷时,会发生散射和衍射,并且部分超声波会沿着缺陷表面传播形成一条散射声束。
通过同时记录缺陷声束的到达时间和能量,可以得到缺陷的深度和尺寸信息。
TOFD技术可以实现对压力容器内部的各种缺陷进行全面检测。
无论是裂纹、气泡还是夹层等内部缺陷,TOFD技术都能够准确地检测出来。
而且TOFD技术具有高分辨率和高灵敏度,可以检测到非常小的缺陷。
TOFD技术具有定量化的特点。
通过分析TOFD图像中缺陷声束的位置和强度,可以对缺陷的尺寸进行精确评估。
这对于评估压力容器的可用寿命具有重要意义,可以避免因为漏检导致的事故发生。
TOFD技术还具有快速和非破坏性的特点。
通过合理设计TOFD检测系统,可以实现对大型压力容器的快速检测。
而且TOFD技术不需要对容器进行拆卸和破坏性测试,对容器的正常运行没有任何影响。
TOFD超声成像检测技术在压力容器检验中具有广泛的应用前景。
它可以提高压力容器检验的效率和准确性,保障压力容器的安全运行。
在进行压力容器检验的过程中,应该优先考虑应用TOFD超声成像检测技术。
压力容器检验中TOFD超声成像检测技术应用探讨

压力容器检验中TOFD超声成像检测技术应用探讨1. 引言1.1 背景介绍压力容器是工业生产中常用的设备,用于储存或输送气体、液体或固体。
在工业生产过程中,压力容器承受着巨大的压力,一旦出现问题可能会导致严重的事故。
对压力容器进行定期检验是非常重要的。
TOFD超声成像技术是一种非破坏性检测技术,通过超声波在材料中传播的特性来检测缺陷和裂纹。
在压力容器检验中,TOFD超声成像技术被广泛应用,可以快速、准确地检测出压力容器中可能存在的裂纹、变形等问题,提前发现潜在的安全隐患,保障生产安全。
本文将探讨TOFD超声成像技术在压力容器检验中的应用,分析其原理和优势,同时也会探讨其在实际应用中可能存在的局限性,最后对TOFD超声成像技术未来的发展趋势进行展望。
通过深入研究和讨论,希望可以为压力容器检验技术的提升和发展提供一些参考和启示。
1.2 研究意义压力容器是一种广泛应用于工业领域的设备,其使用范围涉及化工、航空航天、石油、船舶等多个领域。
由于其承受的压力较大,一旦发生泄漏或爆炸事故,将会带来严重的安全隐患和经济损失。
因此对压力容器进行定期检验和维护显得尤为重要。
研究TOFD超声成像技术在压力容器检验中的应用意义重大。
通过深入探讨该技术在压力容器检验中的实际应用效果和局限性,不仅可以为提高压力容器检验的准确性和效率提供技术支持,还可以为相关行业的安全生产和设备维护提供重要的技术保障。
在未来的研究中,进一步完善TOFD超声成像技术,弥补其在一些特定情况下的局限性,将有助于推动其在压力容器检验中的广泛应用和发展。
2. 正文2.1 TOFD超声成像技术原理TOFD是指时间域衍射聚焦技术,是一种利用超声波传播特性进行缺陷检测和成像的技术。
其原理是通过向被检测物体表面施加短脉冲超声波,然后通过不同接收探头接收由缺陷或界面反射回来的超声波信号。
TOFD技术利用传统超声技术中的发射和接收探头进行双探头扫描,通过测量接收信号的时间差来确定缺陷的位置和大小。
超声波探伤对横向缺陷检测的研究方盼军

超声波探伤对横向缺陷检测的研究方盼军发布时间:2021-08-06T14:24:06.010Z 来源:《中国科技人才》2021年第12期作者:方盼军顾春斌[导读] 无损检测行业中对横向缺陷的检测是尤为重要的,表面探伤能对一些直观的横向缺陷进行检测。
然而在监理用户眼中,内部的横向缺陷检测更为重要。
超声波声束在垂直缺陷方向入射时以及斜平行焊缝扫查时都能有效的降低对于此类缺陷的漏检几率。
但在实际操作中检测横向缺陷的技术难度很大,这得结合检测员的超声波技术和焊接知识,如焊缝的实际坡口形式,焊接方法,选用的焊材及焊接顺序等因素,所以在行业内对横向检测的准确性要求都褒贬不一。
方盼军顾春斌上海振华重工(集团)股份有限公司上海浦东 200125摘要:无损检测行业中对横向缺陷的检测是尤为重要的,表面探伤能对一些直观的横向缺陷进行检测。
然而在监理用户眼中,内部的横向缺陷检测更为重要。
超声波声束在垂直缺陷方向入射时以及斜平行焊缝扫查时都能有效的降低对于此类缺陷的漏检几率。
但在实际操作中检测横向缺陷的技术难度很大,这得结合检测员的超声波技术和焊接知识,如焊缝的实际坡口形式,焊接方法,选用的焊材及焊接顺序等因素,所以在行业内对横向检测的准确性要求都褒贬不一。
关键词无损检验、超声波探伤、横向缺陷。
无损检测就是在不破坏工件完整性的前提下进行的检测工件表面及内部状态的测试方法。
如下图为缺陷在工件内部的状态。
无损检测的发展经历了三个阶段的演变:即无损探伤,无损检验及无损评价。
目前全世界基本统称为NDE。
NDE包括(NDI和NDT)的内容,更具有综合性。
材料、工件及结构件的。
对于无损检测评价可以有效控制产品质量,保证产品的的安全可靠运行,提高劳动效率等。
作为传统的工业技术,无损检测被应用在产品的整个制造过程中。
因此世界各国对此项研究都投入大量的人力物力财力。
无损检测的迅速发展体现了我国的工业的现代化水平。
这种工艺技术被应用于国防产品,重型钢构制造业,国家交通运输行业,航天工业,石油管道行业及核工业领域等,下面我们以超声波检测技术进行研究:超声波检测(Ultrasonic Testing)简称UT,是一种每秒频率超过20KHz的声波,具有传统声波的反射、折射、透射、衍射等传输特性。
基于 SAFT 提高 TOFD 检测缺陷长度定量精度的探讨

基于 SAFT 提高 TOFD 检测缺陷长度定量精度的探讨谢雪;祝美丽;金士杰;杨会敏;崔哲;张东辉;林莉;张树潇;刘丽丽【摘要】针对超声衍射时差(TOFD)方法中由于存在甩弧现象导致缺陷长度测量误差大的问题,借助 CIVA 仿真软件及合成孔径聚焦技术(SAFT),对长度范围5.0~45.0 mm 的9个矩形槽的 D 扫图像进行处理与重建。
结果表明,D-SAFT 处理技术能够有效降低干扰衍射信号的影响,使缺陷甩弧现象减弱甚至消失,缺陷最大测量误差由处理前的最大5.0 mm 降低至0.6 mm。
此外,对Farhang 等人提出的变角度解卷积(ADD)结合 SAFT 方法(SAFTADD)在提高 TOFD 缺陷定量精度上的应用前景进行了展望。
%In ultrasonic time of fight diffraction (TOFD)inspection,the arcs at the ends of flaws will reduce the quantitative accuracy of flaw length.To solve this problem,numerical simulation with CIVA software was performed,and the synthetic aperture focusing technology (SAFT)was developed to process and reconstruct theD-scan image.Nine rectangular defects with the lengths ranged from 5.0 to 45.0mm were investigated.The results showed that D-SAFT processing technique was effective to weaken the arcs of flaw,and the maximum defect quantitative error was reduced from 5.0mm to 0.6mm.Inaddition,based on the angle dependent deconvolution (ADD)method combined with SAFT,the improving method of flaw quantitative accuracyin TOFD technique was prospected.【期刊名称】《无损检测》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】4页(P18-21)【关键词】超声衍射时差法;合成孔径聚焦技术;缺陷长度定量;变角度解卷积【作者】谢雪;祝美丽;金士杰;杨会敏;崔哲;张东辉;林莉;张树潇;刘丽丽【作者单位】大连理工大学无损检测研究所,大连 116024;大连理工大学无损检测研究所,大连 116024;大连理工大学无损检测研究所,大连 116024;核工业工程研究设计有限公司,北京 101601;大连理工大学无损检测研究所,大连116024;核工业工程研究设计有限公司,北京 101601;大连理工大学无损检测研究所,大连 116024;核工业工程研究设计有限公司,北京 101601;核工业工程研究设计有限公司,北京 101601【正文语种】中文【中图分类】TG156;TG115.28超声衍射时差(TOFD,Time of fight diffraction)技术以其原理简单、缺陷定量精度高、可靠性好、检测简便快捷、结果直观等特点而越来越多地被应用于焊缝无损检测中[1-4]。
压力容器检验中TOFD超声成像检测技术应用探讨

压力容器检验中TOFD超声成像检测技术应用探讨压力容器是广泛应用于化工、石油、制药等行业的一种重要设备,用于存储和运输高压介质。
由于使用环境的特殊性,压力容器需要定期进行安全检验,以保证设备的完整性和安全性。
TOFD(Time of Flight Diffraction)超声成像检测技术是一种非破坏性测试方法,它可以对材料的内部缺陷进行定量检测和评估。
TOFD技术使用一对相距恒定的超声探头,其中一个探头作为发射器发射超声波,另一个探头作为接收器接收超声波。
通过控制超声波发射和接收的时间差,可以获取缺陷的深度和位置。
在压力容器的检验过程中,TOFD技术可以应用于以下几个方面:1. 表面裂纹的检测:压力容器经过长时间的使用,可能会出现一些表面裂纹,这些裂纹可能会导致容器断裂,造成严重的安全事故。
TOFD技术能够检测到很小的裂纹,并能够准确评估其大小和形状。
通过对裂纹的检测,可以及时采取修补措施,确保容器的安全运行。
2. 焊接接头的质量评估:压力容器的制作过程中,焊接接头是容器的一个重要部分。
焊接接头的质量直接影响容器的强度和密封性。
TOFD技术可以对焊接接头进行全面评估,检测出焊缺陷和气孔等问题,确保焊接接头的质量符合要求。
3. 内部缺陷的检测:在压力容器内部,可能存在一些隐蔽的缺陷,如气孔、夹杂、缩孔等。
这些内部缺陷会降低容器的强度和密封性,对容器的安全性构成潜在威胁。
TOFD技术可以对容器内部进行全面扫描,检测出内部缺陷,并准确评估其大小和位置。
4. 容器的定量评估:TOFD技术能够提供详细的检测数据,并根据这些数据进行定量评估。
通过对检测数据的分析,可以判断容器的强度是否符合要求,预测容器的寿命,并制定相应的维修计划。
1. 探头的选择:TOFD技术需要使用一对特定的超声探头,其中一个探头作为发射器发射超声波,另一个探头作为接收器接收超声波。
选择合适的探头对于获取准确的检测数据非常重要。
2. 参数的设置:TOFD技术需要设置一些检测参数,如超声波的频率、波束角度、探头间距等。
压力容器检验中TOFD超声成像检测技术应用探讨

压力容器检验中TOFD超声成像检测技术应用探讨1. 引言1.1 背景介绍压力容器是工业生产中常见的一种设备,用于贮存或输送液体、气体或其他物质。
压力容器在使用过程中会受到各种外部力的作用,可能会导致疲劳、腐蚀、裂纹等缺陷的产生,从而影响其安全性和可靠性。
对压力容器进行定期的检验是非常重要的,以确保其正常运行和安全使用。
TOFD(Time-of-Flight Diffraction)超声成像检测技术是一种非破坏性检测技术,广泛应用于各种工业领域的缺陷检测和质量评估。
该技术通过记录超声波传播的时间和位置来获取被检测物体内部的缺陷信息,可以快速、准确地识别压力容器中的各类缺陷,如裂纹、气孔、夹杂等。
TOFD超声成像检测技术在压力容器检验中具有重要意义,可以帮助工程师及时发现压力容器内部的缺陷,并采取相应的修复措施,确保其安全运行。
本文将探讨TOFD超声成像检测技术在压力容器检验中的应用,并分析其优势、局限性以及未来发展趋势,旨在为压力容器检验技术的提升提供参考和借鉴。
1.2 研究意义压力容器是工业生产中常见的设备,承压工作时需保证安全运行,而压力容器的质量和可靠性直接影响整个生产过程的稳定性和安全性。
对压力容器进行检验是非常重要的。
TOFD超声成像检测技术是一种先进的无损检测技术,通过对工件内部的缺陷和异物进行高分辨率成像,能够对压力容器进行全面、准确的评估。
研究TOFD超声成像检测技术在压力容器检验中的应用意义重大。
TOFD技术可以实现对压力容器内部各个部位的全面扫描,能够及时发现细小缺陷并进行准确定位,有助于预防潜在的安全隐患。
TOFD技术具有高灵敏度和高精度的优势,能够检测出非常小的缺陷,为压力容器的质量控制提供了可靠的技术支持。
TOFD技术对于检测多种类型的缺陷和异物也具有很好的适应性,能够满足不同压力容器的检测需求。
研究TOFD超声成像检测技术在压力容器检验中的应用具有重要的意义,可以提升压力容器检验的效率和准确性,为保障工业生产的安全和稳定性提供有力支持。
tofd技术调研报告

tofd技术调研报告TOFD技术调研报告一、引言TOFD是超声无损检测技术中的一种,全称为Time of Flight Diffraction,是一种全自动检测方法,被广泛应用于材料和构件的缺陷检测。
本报告主要对TOFD技术的原理、应用领域以及优缺点进行调研和分析,以期进一步了解该技术在工程实践中的价值和潜力。
二、原理TOFD技术基于声波在材料中的传播速度和缺陷散射的原理进行检测。
通过在材料表面施加超声波脉冲,检测并记录声波的传播时间,从而确定材料内部缺陷的位置和形态。
TOFD技术能够有效地检测出微小缺陷,并通过定量计算缺陷的大小和形状,提供更准确的缺陷评估。
三、应用领域1. 油气管道:TOFD技术可以快速、准确地检测管道壁的裂纹、腐蚀和焊接缺陷,用于保证管道的安全运行。
2. 航空航天:TOFD技术可用于飞机和航天器的结构检测,提高了飞行器的可靠性和耐久性。
3. 轨道交通:TOFD技术可应用于铁路轨道和地铁线路的检测,发现铁轨的龟裂和疲劳缺陷,并进行及时修复和维护。
4. 石油化工:TOFD技术可以在储罐、压力容器和管道等设备中检测到隐蔽缺陷,确保工业设备的安全运行。
四、优缺点TOFD技术具有以下优点:1. 高灵敏度:TOFD技术可以检测到微小的缺陷,尤其适用于对材料安全性要求高的行业。
2. 高可靠性:TOFD技术通过对声波传播时间的准确测量,提供了可靠的缺陷检测结果,有效避免了误报和漏报。
3. 无需对材料进行显像液处理:TOFD技术不需要对被测材料进行涂覆显像液等预处理,操作更加简便。
TOFD技术也存在一些不足之处:1. 对操作人员要求较高:TOFD技术需要操作人员具备较高的专业知识和技能,对设备的使用和数据分析要求较高。
2. 无法定量评估缺陷性质:TOFD技术可以定性地确定缺陷的存在和位置,但对于缺陷的大小和形状无法提供准确的定量评估。
五、结论通过对TOFD技术的调研和分析,我们可以看出该技术在无损检测领域具有广泛的应用前景。
TOFD技术的优缺点

TOFD技术的优缺点TOFD(Time-of-Flight Diffraction)技术是一种常用于无损检测的超声波检测方法,其原理是利用超声波在物体中的传播时间和反射信号的强度来检测缺陷。
以下是TOFD技术的优缺点:优点:1.高准确性:TOFD技术采用幅射超声波技术,可以实时对材料进行扫描,能够高精度地测量缺陷的尺寸和位置,并且能够区分大小不一的缺陷。
2.高灵敏度:TOFD技术可以探测到微小的缺陷,能够检测到微米级别的缺陷,对于一些重要的安全关键部件的无损检测非常有效。
3.高效性:TOFD技术可以在快速扫描的同时采集大量的数据,可以快速地获取大范围内的缺陷信息,节省了检测时间和人力成本。
4.全面性:TOFD技术不受限于对缺陷的预期,可以探测到多种不同类型的缺陷,如裂纹、孔洞、气泡等,对于多种材料的检测都具有一定的适用性。
5.无需缺陷的先验知识:相对于传统的A扫和B扫技术,TOFD技术无需事先了解缺陷的位置和形状,可以全面地检测材料中的所有缺陷。
缺点:1.受到耦合介质的限制:TOFD技术需要使用耦合介质将超声波传递到被测材料上,而不同材料需要选择适合的耦合介质,这会对TOFD技术的应用造成局限。
2.对操作人员的要求高:TOFD技术需要经验丰富的操作人员进行正确的操作和解读数据,对操作人员的技能要求较高,需要进行专门的培训和资质认证。
3.对材料的要求高:TOFD技术对被检测材料有一定的要求,例如材料应具有良好的声波传导性和一定的尺寸范围。
一些复杂材料(如复合材料)的检测可能比较困难。
4.软件处理的复杂性:TOFD技术的数据处理复杂,需要运用专门的软件进行数据分析和图像处理,这对于使用者来说有一定的技术要求。
总结:TOFD技术在无损检测领域有着广泛的应用,具有高准确性、高灵敏度、高效性、全面性等优点,能够提供可靠的缺陷检测和评估结果。
然而,TOFD技术也存在一些缺点,例如对耦合介质和材料的要求高,操作人员水平要求较高等。
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小水电
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技术交流
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不同倾角时试件斜置非平行扫查图谱
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斜置非平行扫查
%&’# 检测时,横跨在焊缝两侧的双探头之间
有一定的距离,提供了一个可以使超声波声束与焊 缝横截面形成一定倾角进行非平行扫查的空间。对 于未磨平余高的焊缝中可能出现的横向缺陷的检 测,可以采用这种斜置非平行扫查方式。 %&’# 检测是利用缺陷上下端点的衍射信号来 发现并测量缺陷。通过收发探头组对焊缝方向的斜 向非平行扫查,既可以增加信号在横向缺陷上的反 射界面,又可以满足端点衍射信号被焊缝另一侧的 接收探头接收到的要求。当超声波声束与焊缝横截 面之间有一定的角度,横向缺陷在 %&’# 图谱的理 ・ "@ ・
向的缺陷走向定位和定深,扫描图像是沿着焊缝中 心剖开的截面。另一类是平行扫查(见图 !) ,探
[$] 头垂直于焊缝移动( B 扫描) ,与声束方向平行 ,
主要用来对焊缝宽度方向的缺陷走向定位和定深, 显示的图像是跨越焊缝的横截面。
收稿日期:!"#$ % "& % #’ 作者简介:梅华锋(#(&& % ) ,男,高级工程师,主要从事 水利水电机械设备研究及质量管理工作。 )*+,-.:+/-01,2/345!"6 #!78 9:+
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不同倾角斜置非平行扫查试验
为了验证斜置非平行扫查方法的可行性,掌握
比较优化的斜置倾角区间,专门制作试验模块(长 宽 0. //, 高 1. //, 简称“试块” )对其进 !.. //, 。在试块中制作 2 个人造的 行实际测试(见图 0) 开口 缺 陷, 分 别 为 扫 查 面 上 的 横 向 缺 陷 " ( 长 宽 4 //) 、 扫查面底部的纵向缺陷 2 (长 2(30 //, 宽4 //) 。 采用以色列 56-6+76- 8#% 公司生产 24 //, 的 95&89: 5%;< 型便携式超声 %&’# 成像检测仪进 行斜置非平 行 扫 查,斜 置 倾 角 ! 范 围 为 .= > ?.=, 扫查次数 "0 次(见图 4、表 ") 。
技术交流 是由于信号没有长度,其扫描图像看起来与点状缺 陷如气孔的显像效果较为接近
[!]
5A;BB CD#<& E&FG< 2."( #$% , &$’(" #$)*+
论显示长度 ! 与缺陷的实际长度之间需要进行换 算(见图 () ,斜置非平行扫查时横向缺陷在 %&’# 图谱的理论显示长度 ! 为: ! ) " * +,! 式中, ! 为横向缺陷理论显示长度; " 为横向 缺陷的实际长度; !为相对非平行扫查的倾角。
小水电
!"#$ 年第 A 期(总第 #&( 期)
技术交流
一种减少 !"#$ 横向缺陷漏检的方法探讨
梅华锋,林光辉,岳高峰
(水利部产品质量标准研究所,浙江 杭州 5#""#!)
摘
要:易产生横向缺陷漏检是超声衍射时差检测( ;<=>)技术的局限性之一。通过介绍检测时横向缺陷漏检的原
因,提出了一种使超声波声束与焊缝横截面形成一定倾角进行非平行扫查的方法。试验验证:在 !"? @ $A? 的倾角范围内, 斜置非平行扫查法可以对横线缺陷进行检测识别,能有效减少焊缝横向缺陷漏检的发生。图 & 幅,表 # 个。 关键词:;<=>;横向缺陷漏检;斜置非平行扫查
水利水电工程施工中,大型设备制作通常采用 分段焊接拼装的方式,焊缝的质量对设备整体结构 强度至关重要,其质量检测工作是施工现场质量检 测的重中之重。超声衍射时差检测( ;<=>)是近 年来在水利水电施工现场质量检测中广泛应用的一 项新技术,因其可以精确测量缺陷埋深和自身高 度,为评价被检测件的可靠性提供试验数据,并能
;<=> 检测有两种基本扫查类型:一类是非平
图&a 缝 移 动(> 扫
[$] 描) ,与声束方向垂直 ,主要用来对焊缝长度方
> 扫描时 ! 个探头置于焊缝两侧,焊缝余高不 影响探头移动,扫查具有效率高、速度快、成本 低、操作方便等优点,可满足多数无需精确测定缺 陷尺寸的场合,是 ;<=> 检测时首选和主要工作的 方式。在需要确定缺陷的准确位置时,则应该采用 B 扫描方式,但探头要越过焊缝,需对焊缝余高进 行磨平。 横向缺陷,即与焊缝方向成一定角度的缺陷, 是焊接生产中时有出现的一种线性缺陷,对焊缝的 质量危害很大。在 ;<=> 检测 > 扫查方式中,探头 沿着焊缝扫查,可以得到横向缺陷的衍射信号,但 ・ #& ・
[#] 准确判断缺陷性质 ,且具有无射线辐射污染、安 [!] 全、不影响相邻工作面施工等特点 ,因此越来越
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非平行扫查
受到业界 的 青 睐。但 ;<=> 技 术 也 存 在 其 自 身 局 限,如在工件的近表面有检测不到缺陷的盲区(!
[5] 、容易产生横向缺陷漏检等问题 。 @ #" ++)
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横向缺陷漏检的原因
,二者难以准确辨
别,如图 ! 中缺陷 " 图谱显像效果所示(见图 !) 。
图!
非平行扫查时 "#$% 图谱 图& 斜置非平行扫查时横向缺陷长度显示情况
如果需要对横向缺陷进行筛查确认,则对 # 扫查中的每个小信号都需要作进一步检测。可采用 沿着焊缝方向在信号位置上进行一系列的 $ 扫查, 或在信号位置上进行一系列与焊缝方向垂直的非平 行扫查,这两种方法都需要将所有疑似横向缺陷处 的焊缝余高磨平再进行扫查,会额外增加很大现场 工作量。由于实际生产中焊缝内部存在的点状缺陷 远远多于横向缺陷,标准规范中又对一定数量的点 状缺陷是允许的,因此为消除少量的横向缺陷而对大 面积的疑似点状缺陷进行平行扫查操作既不现实又影 响 %&’# 的正常使用。大多数情况下,为了迅速完成 检测任务,或者为了减少成本,检测人员只进行 # 扫 查,横向缺陷被视作点状缺陷被接受和忽略漏检。