TOFD盲区检测工艺试验报告
超声波衍射时差法(TOFD)检测过程控制要点
超声波衍射时差法(TOFD)检测过程控制要点超声波衍射时差法(TOFD)是采用一发一收探头，利用缺陷端点的衍射波信号探测缺陷和测定缺陷尺寸的一种超声检测技术，其对垂直于探测面缺陷的尺寸测量具有独特的优势，在结构焊缝检测上的应用已经较为成熟。
随着国内标准NB/T 47013.10-2010《承压设备无损检测第10部分：衍射时差法超声检测》的颁布，TOFD检测技术在国内得到迅速推广。
TOFD检测不是一个基于幅度响应的超声检测技术，但需要足够的灵敏度以使待检测的缺陷能够被识别。
TOFD检测的一个弱点是检测面和底面附近存在盲区，为了确保声束覆盖检测区域，必须在确定检测工艺时考虑这一因素。
探头选择和探头配置很大程度上决定着TOFD检测技术的整体精度、信噪比和覆盖区域。
进行仪器设置是为了确保足够的系统增益和信噪比，以便发现所关注的衍射信号，确保分辨力可接受、声束能够覆盖所关注的区域以及系统动态范围的有效使用。
TOFD检测过程和现场评审中有以下几点需要重点关注：一、检测区域覆盖根据任务要求的检测区域和检测级别，首先通过选择探头角度、测定探头前沿及声束扩散角来确定探头组合和间距，并根据厚度决定是否需要分区检测。
然后进行上下面盲区的确认，以决定是否需要补充超声横波检测，或偏置非平行扫查。
二、数据采样间距进行TOFD扫查时，沿扫查方向的数据采样间距在各标准中有明确规定。
三、仪器设置和验证1．灵敏度:TOFD检测不是基于幅度对缺陷进行当量评定的检测技术，TOFD检测灵敏度的设置方式也与常规超声不同，不是以人工缺陷的幅度作为基准。
灵敏度的设置只是为了保证信号幅度在一定范围内，并具有较高的信噪比。
通常要求直通波高度为满刻度的40%~90%，或在底波80%的基础上再增益20~32dB，或噪声在满刻度的5%~10%。
有时标准会要求在试块上验证探头指定区域缺陷的检出性。
2．深度校准:TOFD检测中，探头接收的信号到达时间与反射体的深度并不是线性关系，反射体的深度是在假定信号位于两探头中心的正下方的情况下，依据已知的声速和信号与直通波的时间差由软件自动计算得到的。
TOFD检测实验分析.
第一节TOFD检测实验分析1 前言随着科技的发展，各行业设备运行参数的提高，对设备本身的质量要求越来越严格。
机械设备在焊接加工过程中，焊缝中难免会存在一些或大或小的标准允许范围内的缺陷，在设备长期运行过程中，这些缺陷都有扩展的可能。
为保证设备的安全运行，需要监控这些缺陷的状态，判定这些缺陷是否已扩展。
在检测中如何获得这些缺陷在各方向的精确尺寸特别是高度方向上的尺寸就成了迫切需要解决的问题。
近年来，国内同行对焊缝缺陷的精确测量，特别是在役设备裂纹高度的测量投入了大量的精力，取得了一定的效果。
TOFD检测技术以其在缺陷检出率及精确定量方面具有的明显技术优势，在众多检测技术中脱颖而出，得到业界的接受和认可。
本节通过几个实验来介绍TOFD在缺陷精确测高方面的技术优势。
2 实验比较TOFD数据采集使用加拿大RDTech公司的OmniScanMX超声探伤仪、5MHz Φ3mm纵波探头（1对）、45°楔块。
采用平行扫查，探头中心距按PCS=2×(2T/3)×tanβ选择。
实验选用2块0.2mm宽线切割槽试块（试块A、B）和一裂纹试块（试块C）。
2.1线切割槽试块A实测实验采用下图所示试块A（长160mm、宽50mm、厚40mm）试验中使用常规超声波将端角反射波调至80％后，重复扫查，逐步增益30dB，直到噪声信号达20％，仍未发现可识别的独立的衍射波信号；并且在TOFD检测数据中，可以看到仅从A扫描波形中也很难区分衍射波。
由此可以看出：开口很小，内部紧闭的裂纹，衍射波信号并不如想像中明显，仅从A扫描波形中基本不能区分衍射波与噪声。
这主要是由于裂纹两个面接触很紧密，大部分的声波穿过了裂纹，导致衍射能量明显降低。
不过在TOFD中结合B扫描时还是较好识别。
在实际检测中通常遇到由夹渣或其它体积型缺陷扩展的裂纹或局部开口较大的裂纹，对于这些裂纹通常在测高时会发生实测缺陷高度偏小的情况。
这就与试块C的情况非常类似，见图11，在a 点位置由于裂纹结合紧密，大多数声波透过裂纹，仅有部分能量转化为衍射波，b点位置由于开口较大，声波无法穿过，衍射能量较强，波幅也较强。
倾斜面(不等厚)TOFD检测工艺
倾斜面TOFD检测
检件基本简图
探头放置简图
检测不等厚对接焊缝时，为了节约焊材，对于厚板侧进行了倒角，按设计要求，倾斜面角度=arc tan1/3, 计算出倾斜面角度为18.2°，因为一只探头放在斜面上，声束角度就发生了变化，那么在计算TOFD探头间距时，也应作相应的矫正，重新计算在倾斜面一端探头的间距，这样才能精确的对深度进行定位。
探头在斜面一端间距的计算AD=sin（Φ-θ）/sinΦ×S
S 探头间距的一半Φ探头的扩散角θ探头的倾斜角
检测过程中发现焊缝存在有较大缺陷时，应垂直于焊缝作非平行扫查，这样才能够区分焊缝，热影响区以及母材的问题，具体检测方法以及相关的案例如下：一次检测时探头移动方向如下：
TOFD缺陷呈像图如下：
对缺陷所存在的区域垂直于焊缝作非平行扫查，检测缺陷是在热影响区或是母材
上，第二次扫查TOFD 探头移动方向（要求焊缝余高磨平）：
TOFD
呈像图如下：
从上面TOFD 图里，可以看出不等厚在底波里面有明显的变化，当探头移过焊缝时，缺陷出现在厚度范围以内。
当发现为母材问题时，必须对母材本身进行非平行扫查，要求平行于焊缝，一侧探头接近于熔合线。
TOFD 呈像图如下：
探
头
即使是焊缝缺陷图的显示，也有可能是母材问题。
盲点测试实验报告结果(3篇)
第1篇一、实验背景盲点是指视网膜上的一个区域，由于视网膜上的感光细胞排列不均匀，导致该区域无法感知光线。
在日常生活中，由于人眼具有视觉补偿能力，人们往往难以察觉到盲点的存在。
为了研究盲点对视觉感知的影响，我们设计并实施了一项盲点测试实验。
二、实验目的1. 了解盲点的位置和范围；2. 分析盲点对视觉感知的影响；3. 探讨如何减少盲点带来的影响。
三、实验方法1. 实验对象：选取20名年龄在18-30岁之间的健康志愿者，男女各半；2. 实验设备：使用Amsler Grid（阿姆斯特朗方格）作为测试工具；3. 实验步骤：（1）志愿者在充足的自然光线下，将Amsler Grid放置在距离眼睛40厘米处；（2）志愿者用一只眼睛注视方格中心点，另一只眼睛闭上；（3）观察者从志愿者背后用手指指出盲点位置；（4）重复以上步骤，使用另一只眼睛进行测试；（5）记录盲点位置、范围以及志愿者对盲点区域的感知情况。
四、实验结果1. 盲点位置：所有志愿者的盲点均位于注视眼对侧，且位于视野中心附近；2. 盲点范围：盲点范围大小不一，部分志愿者的盲点范围较小，部分志愿者的盲点范围较大；3. 盲点感知：在盲点区域，志愿者对光线、颜色、形状等视觉信息的感知明显减弱；4. 视觉补偿：部分志愿者在盲点区域仍能感知到一定的视觉信息，表明人眼具有一定的视觉补偿能力。
五、分析与讨论1. 盲点位置：实验结果显示，所有志愿者的盲点均位于注视眼对侧，这与视网膜的生理结构有关。
视网膜上的感光细胞排列不均匀，导致注视眼对侧的盲点位置较为集中；2. 盲点范围：盲点范围大小不一，可能与个体的生理差异有关。
部分志愿者的盲点范围较大，可能与其视网膜上的感光细胞排列不均匀程度有关；3. 盲点感知：在盲点区域，志愿者对光线、颜色、形状等视觉信息的感知明显减弱，这表明盲点对视觉感知有一定的影响；4. 视觉补偿：部分志愿者在盲点区域仍能感知到一定的视觉信息，这表明人眼具有一定的视觉补偿能力。
衍射时差法(TOFD)超声检测报告
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检测部位及缺陷分布简图
A1/A7扫查长度958mm*2
A2/A3/A4/A6扫查长度985mm*2
1A5/2A5扫查长度930mm
B2～B7扫查长度1966mm*2
焊缝分段扫查时，各段扫查区重叠范围至少为20mm；环焊缝，扫查停止位置至少越过起始位置20mm。
五、检测结论
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关于检测盲区的探讨
关于检测盲区的探讨【摘要】采取把被测工件焊缝余高磨平或合理选择探头技术参数等措施,可使检测盲区减小20%以上; 利用压电换能器回路衰减系数大小与超声测距盲区成反比的原理，在压电换能器外电路添加一些电子元件增大回路的衰减系数，使减小超声测距盲区收到了较好的效果。
【关键词】盲区焊缝余高 tofd 超声测距1.引言超声波检测是对物体内部质量及其它参数检验的重要方法。
作为一种传统的检测方法,具有设备简单、操作方便等优点。
随着计算机技术的发展,智能化的超声波检测仪器能替代过去人必须承担的一些工作。
2.焊缝余高盲区2.1 焊缝余高盲区形成原理当焊缝余高过高，用斜探头检测时，斜探头最多只能移动到焊缝边缘，此时，斜探头的最大横波折射角所能探测的位置情况；同理，很显然两条斜线交点处以上即为检测盲区；上面所描述的只是焊缝余高产生检测盲区的一种情况而已。
如果焊缝是焊透的且焊缝比较宽，有可能在焊缝的中部出现盲区；如果焊缝有其它情况时，也可能出现其它部位的盲区，但这种盲区是否存在还有待进一步探讨。
2.2 减小焊缝余高盲区的方法一、焊缝余高磨平近些年来制定的一些焊缝超声波探伤新标准,采用划分检验级别的方法可在一定程度上解决焊缝余高盲区的问题。
比如我国的gb11345-89中c级检验规定了焊缝余高要磨平,但磨平的程度未明确规定;jb4730-94标准中(压力容器无损检测标准)提到了对于要求高的焊缝,根据实际需要可将焊缝余高磨平以利检验；jb/t4730-2005标准中（承压设备无损检测标准）也提到采用c级检测时焊缝要磨平，但磨平后对检测方法有了明确的规定。
显然, 磨平焊缝余高是减少表面、近表面盲区的有效措施之一。
二、其他解决方法采用斜探头直射波法或反射波法检测时，选择合适的探头及其设备也可在一定程度上减小检测盲区。
当用斜探头直射波进行焊缝单面检测时,顶部盲区随着探头前沿长度的增加和探头k值的减小而增加。
克服顶部盲区的方法是采用小前沿、大k值的探头。
TOFD工艺试验方案
TOFD探头声场测试工艺试验一、准备器材1.TOFD仪器2.试块：CSK-IA3.探头：根据检测工艺选取探头和锲块4.量角器或直尺二、原理利用CSK-IA试块的100mm半径弧面测量-12dB扩散角。
圆心到达各个弧面的距离相同，即声程相同。
声程相同即在时间方向上的衰减相同。
将装有发射探头楔块放在圆心处，另一个探头在60度附近的弧面上找到最高波即是主声束，在弧面上移动找该最高波降低1/4处即是-12dB扩散角。
图1. -12dB扩散角示意图三、操作A．探头前沿测试1.将探头、楔块、探头线连接到仪器上，打开仪器。
2.点击仪器“菜单”按钮，选择“辅助计算”，选择“探头前沿”。
3.点击“前沿测试”，测量处探头前沿长度L。
方法详见仪器上的说明。
B．测量主声束角度1.点击仪器“菜单”按钮，选择“常规设置”，选择“仪器”。
2.点击“检波方式”，设置为“全波”。
3.将装有发射探头的楔块放在距离CSK-IA试块弧面一端100mm-L÷2的位置。
4.将接收探头卸掉楔块，在CSK-IA试块弧面60度附近处移动找到最高波，固定接收探头，移动调整发射探头找到最高波，再次固定移动探头调整接收探头找到最高波。
5.测量并记录此时角度θ0，并调节增益，使最高波到满屏80%。
θ0即为该探头楔块组合的主声束角。
C．上-12dB扩散角测量1.向弧面上方移动接收探头，找到波高降低到满屏的20%处。
2.测量并记录此时的角度θ1，若波幅始终大于满屏的20%，则θ1=90°3.则上-12bB扩散角为θ上=θ 1 -θ0D．下-12dB扩散角测量1.向弧面下方移动接收探头，找到波高降低到满屏的20%处。
2.测量并记录此时的角度θ23.则下-12bB扩散角为θ下=θ0-θ2一、准备器材1．TOFD仪器2．盲区试块：试块应符合JB/T 4730.10-2010标准中第6条之规定，加工有深度分别为1mm、2 mm、3 mm、4 mm、5 mm、6 mm、7 mm、8mm上开口槽，以及深度分别为3 mm、4mm、6 mm、7 mm、9 mm、10 mm、12 mm、13 mm的φ2侧孔。
不等厚工件对接接头TOFD检测工艺介绍
Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏ．， Ｌｔｄ， Ｄｏｎｇｇｕａｎ５２３０００， Ｃｈｉｎａ）
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９－９４９２．２０１６．０１．０３２
不等厚工件对接接头 ＴＯＦＤ检测工艺介绍
夏舞艳 ，贺存 良
（１．广 州声华科技 有限公 司， 广 东广 州 ５１０２２０；２冻 莞鸿远机械设备制造有限公 司， 广 东东莞 ５２３０００）
摘要 ：针对不 等厚对接接头 ＴＯＦＤ检测 ，结合标准提 出一 种检测方案 ，对 该检测方案 的上 、下表 面盲区的计算方法进 行介绍 ，
障 ，为高速公 路机 电设备 的正 常运行提供保 障。 另一方面 ，高速公路管理单位要采用科学的评价 制度 ，实行有效 的激励措施 ，充分激发工作人员 的热情 ，促使他们主动投入到研究工作 中。并保 障工作人员 的基本生活需求 ，让其能够积极学 习 相关维修知识 。此外 ，还要 引进 国内外先进 的技 术设备 ，定期开展技术培训工作 ，提升工作人员 维修技术水平 ，最大限度降低维修故障时花费 的 时间和 成本 。
随着 ＴＯＦＤ检测技术 的不断推广 ，ＴＯＦＤ检测 技 术 在 锅炉 压 力 容 器制 造 安装 的质 量 检 验 中得 到 类别 规 格 （ｍｍ） 材 质 坡口型式
焊接方法
焊缝宽度
越来 越 多 的应 用 。国 内现 有 的 ＮＢ／Ｔ４７０１３．１０—２０１０ 容器 封头３４＋筒体２ｏ Ｑ３４５Ｒ ｖ型 ＧＴＡＷ＋ＦｃＡｗ＋ｓＡｗ ： ８ ｍｍ
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TOFD
仪器型号
仪器编号
探头规格
楔块角度
试块
耦合剂
其他
UT
仪器型号
仪器编号
探头型号
耦合剂
试块
三、TOFD探头设置
序号
模拟
工件
厚度
探头
频率
晶片
尺寸
楔块
角度
探头
延迟
探头
前沿
PCS
mm
时间窗设置
灵敏度设置
1
2
3
4
四、测试方法及结果
1、初始扫查面盲区
根据公司使用的设备、探头，按照上表PCS及相关设置，在扫查面盲区高度测定试块上对人工缺陷进行非平行扫查，确定各种设置下可见侧孔的最小深度，可见侧孔最小深度则为初始扫查面盲区高度值。实际测量结果如下：
序号
模拟试块
编号
模拟试块
厚度mm
PCS
mm
模拟试块下表面焊缝宽度mm
检测区域
初始底面盲区高度计算值mm
1
2
3
4
5
6
7
五、TOFD盲区解决办法
1、手工超声检测（UT）
按照公司《超声波检测工艺规程》制定检测工艺，对相应厚度对比试块上人工缺陷进行检测，检测时用对比试块上的刻槽和侧孔模拟扫查面盲区缺陷和底面盲区缺陷。检测结果如下：
编制：年月日
审核：年月日
序号
对比试块厚度和编号
探头规格
实测值K
探头前沿mm
缺陷位置
缺陷类别
缺陷尺寸
mm
距探头前沿距离mm
长度lmm
深度d1mm
最高波幅(dB)
检测方法
1
2
3
4
2、偏置非平行扫查
参照底面盲区高度计算公式：
设置合适的偏置量，计算偏置后，最大检测区域处底面盲区高度值，计算结果如下：
序号
模拟试块编号
模拟试块厚度
PCS
mm
检测区域
初始底面盲区高度计算值mm
偏置量mm
偏置后最大检测区域处底面盲区高度计算值mm
1
2
3
4
5
6
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六、试验结论
1、TOFD检测时，扫查面及底面均存在盲区。
2、对扫查面存在的盲区，按本公司超声波检测工艺规程进行脉冲反射法超声检测，能够发现相应的缺陷，且满足NB/T 47013.10-2015标准中要求的扫查面盲区≤1mm的要求，因此，当TOFD存在扫查面盲区时，脉冲反射法超声检测可作为TOFD检测的一种有效的辅助检测方法。
TOFD盲区检测工艺试验报告
报告编号：
一、试验目的及适用范围：
1.通过对公司投入使用的TOFD仪器设备及探头在盲区试块上进行盲区测试试验，确定仪器设备及探头检测盲区的大小，为制定现场TOFD检测操作指导书提供技术参数和盲区检测解决方案。
2.适用于公司投入现场TOFD检测的相应TOFD仪
探头编号
PCS
mm
可见侧孔最小深度(mm)
数据名称
初始扫查面
盲区高度(mm)
1
2
3
4
2、初始底面盲区高度
初始底面盲区高度由计算所得，计算公式为：
式中T为板厚，X为下表面焊缝宽度的一半+熔合线外10mm，S为PCS的一半。
备注：在该试验中，焊缝宽度在相应的模拟试块上测量焊缝宽度。实际检测中，焊缝宽度应为被检测焊缝的实际宽度。
3、对底面存在的盲区，按本公司超声波检测工艺规程进行脉冲反射法超声检测，能够发现相应的缺陷，且满足NB/T 47013.10-2015标准中要求的底面盲区≤1mm的要求，因此，当TOFD存在底面盲区时，脉冲反射法超声检测可作为TOFD检测的一种有效的辅助检测方法。
4、对底面存在的盲区，可按本公司衍射时差法超声检测工艺规程要求，增加两侧偏置非平行扫查，可满足NB/T 47013.10-2015标准中要求的底面盲区≤1mm的要求。因此，当TOFD存在底部盲区时，偏置非平行扫查检测可作为TOFD检测的一种有效的辅助检测方法。