TOFD检测技术及其应用
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。
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TOFD超声成像检测技术是一种非接触式的无损检测技术，它通过控制超声波的传播方向和探测器的位置，精确测定材料中缺陷的位置、大小和数量。
这种技术可以检测各种材料，如金属、塑料、陶瓷等，并且由于其非接触式的特点，不会对材料产生损伤，因此广泛应用于许多领域，例如航空航天、冶金、汽车、电力等。
在压力容器检验中，TOFD超声成像检测技术可以检测其表面和体内的缺陷，包括腐蚀、裂纹、疲劳等。
对于压力容器来说，这些缺陷都有可能造成严重的安全隐患，因此必须及时进行检测和修复。
在具体应用时，TOFD超声成像检测技术一般分为以下几个步骤：1.准备工作：首先需要准备好TOFD检测仪器和探头，并对其进行校准。
同时，还需要对被检测的压力容器进行清洗和表面处理，以确保TOFD技术的精度和准确性。
2.扫描检测：将探头放置在待检测区域，并通过TOFD检测仪器进行探测。
探头将超声波发送到材料内部，经过缺陷时，部分能量将散射回来，然后由接收器收集。
通过测量这些反射信号的时间差和强度，可以确定缺陷的类型、尺寸和位置，并生成二维影像。
3.数据处理和分析：通过TOFD检测仪器获取到的数据，可以进行图像处理和分析。
通过对影像中的缺陷进行定位和分析，可以判断其是否达到了安全标准并进行修复。
1.探头的适应性：探头的尺寸和形状应该适应被检测材料的特性，保证信号的传输和探测效率。
2.控制探头的位置：探头的位置对于检测结果非常重要，应尽量将其放置在缺陷附近并保持稳定。
3.数据质量的保证：获取的数据应准确可靠，避免因为数据质量不佳而影响检测结果。
总的来说，TOFD超声成像检测技术在压力容器检验中是一种非常有效的方法，其精度和准确性远远超过传统的手工和目视检测方法。
同时，该技术具有快速、无损、安全等优点，可以大大提高工作效率和工作质量，并且也更加符合现代化的检测要求。
因此，TOFD超声成像检测技术未来在压力容器检测中的应用前景非常广阔。
简述TOFD超声成像检测技术的应用
简述TOFD超声成像检测技术的应用当前我国科学技术在不断的发展，同时在设备上也要能够充分的满足各种生产的需要，在这样的情况下很多新的技术也逐渐应用到了各个检测工作当中，而TOFD超声成像检测技术就是其中非常重要的一种，因为其自身的特性，所以在厚壁压力容器检测的过程中能够发挥出非常大的优势。
1、TOFD超声成像检测技术的原理该技术是在上个世纪70年代提出的，当超声波入射到现行缺陷的时候，缺陷位置的两侧除了会发射出正常的反射波之外，还会产生一定数量的言射波，衍射出来的能量也能够在非常广泛的范围内得到传播，所以在其运行的过程中，该技术主要使用到了收发探头，两个探头分别要发射出横波和纵波，在这样的情况下就会形成一些固定的信号，焊缝当中的横向信号在遇到了一些故障缺陷之后就会出现一些衍生的干扰信号，如果缺陷的强度比较严重，缺陷两个端点所产生的异常信号是可以通过一定的方式对其进行判断的，按照其自身所记录的信号传输时差就可以对缺陷的高度進行有效的判断。
2、检测2.1被检设备的要求清除被检设备当中存在的一些杂物或者是其他的一些附着物，这样才能更好的保证其探头移动的效果，同时还要采用一些比较好的材料以及耦合剂，在实际的工作中，通常采用的是水、耦合凝胶和软膏对其进行处理，微裂纹使得超声耦合和保护被检的元件水平，通常使用的是环保润湿剂或者是防腐剂，在使用的过程中一定要对水的用量进行严格的控制，如果被检的元件温度没有超过0℃，那么就可以使用甲醇或者是和甲醇非常相似的物质对其进行处理。
当被检工件的温度土壤升高的时候，一定要使用以偶写专业的耦合剂对其进行及时的冷却的，同时其在一定的温度范围之内是可以保证检测的质量和水平的。
2.2检测仪器TOFD检测系统主要是由计算机硬件系统、软件和探头支架这几个重要的部分组成，在其运行的过程中，为了可以体现出更好的效果，通常情况下会采用若干个通道，这样就可以对探头的类型采取多种组合形式，在该检测技术应用的过程中通常会根据其检测出来的工件材料和厚度对探头的型号和类型进行有效的组合。
超声TOFD检测方法
超声TOFD检测方法超声时间飞行差异（TOFD）是一种基于超声波技术的非破坏性检测方法，主要用于检测材料中的缺陷和裂纹。
本文将详细介绍TOFD检测方法及其应用。
1.TOFD检测原理TOFD检测利用超声波在材料中传播的时间差来检测缺陷和裂纹。
它采用两个相互垂直的传感器，其中一个作为发射器发射超声波，另一个作为接收器接收反射回来的信号。
在材料内部存在缺陷或裂纹时，超声波在缺陷处发生散射，一部分超声波会从缺陷内部反射回来，形成一条称为反射声束的图像。
另一部分超声波则会绕过缺陷，称为绕射声束。
TOFD检测利用这两个声束之间的时间差来确定缺陷的位置和尺寸。
2.TOFD检测系统TOFD检测系统由发射器、接收器和数据采集与处理系统组成。
发射器通过超声波探头发送短脉冲信号，接收器接收返回的超声信号，并将信号传输给数据采集与处理系统进行分析和显示。
数据采集与处理系统通常采用计算机或专用设备，通过算法计算声束之间的时间差，生成缺陷的声束图像。
3.TOFD检测优势TOFD检测方法具有以下优势：(1)高精度：TOFD能够实现对缺陷的准确定位和尺寸测量，能够检测到微小的裂纹。
(2)宽范围：TOFD检测方法适用于各种材料，包括金属、塑料、陶瓷等，并且对材料的厚度也没有限制。
(3)高效率：TOFD检测快速、自动化程度高，可以实现迅速检测大面积的材料。
(4)高重复性：TOFD检测方法的结果具有较高的重复性和可靠性，可以进行重复的检测。
4.TOFD检测应用TOFD检测方法广泛应用于不同领域：(1)航空航天领域：TOFD检测可以检测飞机发动机叶片等零部件中的裂纹，保证安全飞行。
(2)石油化工领域：TOFD检测可以检测石油管道、储罐等设备中的缺陷和腐蚀，避免泄漏和事故发生。
(3)交通运输领域：TOFD检测可以检测铁路轨道、桥梁等结构中的裂纹和缺陷，确保交通运输的安全。
(4)核电领域：TOFD检测可以检测核电设备中的裂纹和缺陷，预防核泄漏和事故。
tofd总结报告
TOFD总结报告1. 引言TOFD（Time-of-Flight Diffraction）是一种常用的超声检测技术，通过测量超声波从缺陷周围反射的时间差来确定缺陷的位置和大小。
本文将对TOFD技术进行总结和分析。
2. TOFD技术原理TOFD技术是基于超声波的传播和反射原理。
当超声波通过材料中的缺陷时，一部分超声波会沿着材料的表面传播，另一部分会沿着缺陷的边界发生反射。
通过测量反射超声波的时间差，可以确定缺陷的位置和大小。
3. TOFD技术的应用领域TOFD技术广泛应用于各个领域，特别是在材料检测和焊缝检测方面。
例如，在航空航天领域，TOFD技术可以用于检测飞机结构中的裂纹和缺陷。
在核电领域，TOFD技术可以用于检测管道焊缝中的缺陷。
4. TOFD技术的优势TOFD技术相比传统的超声波检测技术具有以下优势： - 高分辨率：TOFD技术可以提供高分辨率的缺陷图像，能够准确地识别出小型缺陷。
- 定位准确：通过测量反射超声波的时间差，可以准确地确定缺陷的位置。
- 非破坏性：TOFD技术是一种非破坏性的检测方法，对被检测材料没有损伤。
5. TOFD技术的局限性虽然TOFD技术具有许多优势，但也存在一些局限性： - 对材料和缺陷形状的依赖性：TOFD技术对材料的声传播速度和缺陷的形状有一定的依赖性，对某些特殊材料和形状的缺陷可能不适用。
- 处理数据的复杂性：TOFD技术生成的数据量较大，需要使用专业的数据处理软件进行分析和解释。
- 对操作人员要求高：TOFD技术需要操作人员具备较高的技术水平和经验，以确保检测结果的准确性。
6. TOFD技术的未来发展趋势随着科学技术的不断进步，TOFD技术也在不断发展和演进。
未来TOFD技术的发展趋势包括： - 智能化：将人工智能和机器学习等技术应用于TOFD技术中，提高数据处理和分析的效率和准确性。
- 无损检测集成化：将TOFD技术与其他无损检测技术相结合，实现更全面、更准确的检测和评估。
TOFD技术介绍
TOFD技术介绍TOFD技术是一种应用于可视检测及无损检测领域的超声波技术，全称为时序差超声测深技术（Time of Flight Diffraction）。
它可以高精度、高速度地检测和定位各种缺陷类型，如裂纹、孔洞、疤痕等。
TOFD技术的原理是利用短脉冲超声波向材料中发射，并在材料中缺陷处产生扩散波。
其中扩散波的传播时间与缺陷的深度有关，通过测量这些传播时间的差异，可以确定缺陷的存在和位置。
TOFD技术的测量精度高于常规超声波技术，可以实时监控缺陷的变化和生长。
TOFD技术的主要特点之一是其高速度。
通过准确测量扩散波到达不同传感器的时间差，可以快速地确定缺陷的位置和大小，无需扫描探头。
这种实时定位的能力使得TOFD技术在工业生产线上广泛应用，可以大大提高生产效率。
TOFD技术可以用于各种材料的无损检测，包括金属、复合材料、陶瓷等。
它可以应用于许多行业，如航空航天、石油化工、电力等。
在航空领域，TOFD技术广泛用于飞机的结构检测和维护。
在石油化工领域，TOFD技术可用于检测管道和容器的腐蚀和裂纹。
在电力领域，TOFD技术可以用于检测火电站锅炉管道的腐蚀和裂纹。
与传统的超声波技术相比，TOFD技术具有一些独特的优势。
TOFD技术可以提供定量的深度信息，并提供缺陷的长度和高度测量。
通过使用多通道的接收机，TOFD技术还可以提供更高的解析度。
此外，TOFD技术不受材料的吸收和散射的影响，适用于各种复杂的工况。
尽管TOFD技术在无损检测领域具有很大的潜力，但它也存在一些局限性。
首先，TOFD技术对探测头的位置和方向要求非常高，需要准确地调整和定位。
其次，TOFD技术对材料的起伏和表面不平整度较为敏感，可能会导致误差。
此外，TOFD技术在探测大型结构和离探测头较远的区域时可能存在问题。
总之，TOFD技术是一种高灵敏度和高精度的超声波技术，广泛应用于可视检测及无损检测领域。
它可以实时定位和监测各种缺陷类型，并在多个行业中发挥着重要的作用。
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我们要了解一下TOFD超声成像检测技术的基本原理。
TOFD技术是一种基于超声波的无损检测技术，它利用超声波在材料中传播的时间来探测缺陷的大小和位置。
TOFD技术利用两个超声探头，一个作为发射探头，另一个作为接收探头，同时对被检测材料进行扫描。
通过分析接收到的超声波信号的时间延迟和散射角度，TOFD技术可以精确地确定缺陷的位置和大小，从而实现对材料内部缺陷的高灵敏度检测。
在压力容器检验领域，TOFD技术有着独特的优势。
TOFD技术可以实现对厚度较大的材料进行全面和快速的检测，能够准确地检测到厚度不均匀和内部缺陷，包括裂纹、气孔、夹杂等。
TOFD技术能够在检测过程中实现实时成像和自动化分析，可以大大提高检测的效率和准确性。
TOFD技术对于复杂的几何形状和表面粗糙度不敏感，能够适应各种复杂工况下的检测需求。
在压力容器检验中，TOFD技术可以应用于多种检测场景。
TOFD技术可以用于对压力容器壁厚的全面检测。
通过对压力容器壁厚进行全面扫描和成像，可以及时发现厚度不均匀和腐蚀等问题，及早进行修复和维护，确保压力容器的安全运行。
TOFD技术可以用于对焊缝和接头的检测。
焊缝是压力容器中最容易产生缺陷的部位，TOFD技术可以实现对焊缝的全面扫描和成像，检测焊缝内部的裂纹、气孔等缺陷，提高了对焊接质量的监控和评估。
TOFD技术还可以应用于对压力容器内部的检测。
由于压力容器通常处于高温、高压的工作状态，内部的腐蚀、磨损等问题很难直接观察和检测。
TOFD技术可以通过壁厚衰减的方式，实现对内部腐蚀、磨损等问题的全面检测。
通过对内部缺陷的及时发现和修复，可以避免因压力容器内部问题导致的安全事故。
值得注意的是，TOFD技术在压力容器检验中也存在着一些技术挑战和局限性。
TOFD技术对操作人员的技术要求较高，需要具备一定的超声检测技术和数据分析能力。
TOFD技术在实际应用中对设备的要求比较高，需要高灵敏度的超声探头和精确的扫描系统，这也增加了检测成本和难度。
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Ø 2. TOFD最初的发展仅仅是作为定量工具，最初的想法是： 使用常规技术探测到缺陷后使用TOFD进行精确的定量和监 测在线设备裂纹的扩展（例如检测压力容器）。
Ø 3. 很多年以来TOFD一直在实验室里，各国做过大量实验 直到八十年代才为业界所认同；在这些实验中，用事实证 明了TOFD在可靠性和精度方面都是非常好的技术。
TOFD技术一般使用的 探头角度为45o－70o
3.3 TOFD技术的基本知识
基本配制
1 2 3
4
双探头系 统是TOFD 技术的基 本配置和 特征
图3.4 两个探头配对组成TOFD检测系统 1－直通波 2－上端点衍射波 3－下端点衍射波 4－底面反射波
TOFD技术使用的探头
一般频率范围是1MHz-15MHz, 晶片尺寸范围是3－20mm，
BW
上表面
内壁
连续扫查时得到的扫描图像
A扫波形
D扫图像
底波 直通波
有缺陷时扫描图像
A扫图像
D扫图像
上端点
下端点
TOFD扫查模式
Ë 平行扫查:又称横向扫查,是指扫查方向与超声波束方向是平 行的,扫查结果称为B-scan,所得结果主要是Ｙ轴和Ｚ轴方向 值．该扫查方法能为我们提供很准确的深度结果，但因扫 查时探头须越过焊缝，操作起来相对烦琐．
在ＴＯＦＤ的Ｄ扫描中，横向移动抛物线指针使其与 缺陷的弧线拟合，则两抛物线指针的距离就是缺陷的长度， 这种方法测量精度在＋５mm内．拟合中如效果不太好， 可以断定缺陷外形为曲线形．
测量工具
A扫
h
d1
d1
t1
t2
指针
内置的计算器 l
t1,t2 自动计算d1, d2 和 h
P
D扫
ＴＯＦＤ检测的盲区
Ë ５）TOFD检测操作简单，扫查速度快，检测效率高；而 射线检测过程繁琐，耗时长，效率低下。
TOFD技术的优势
TOFD技术与射线技术比较的优势
Ë ６）TOFD技术是利用超声波进行探伤，对检测时的工作 环境没有特殊的要求。超声波检测是一种环保的检测方式， 对使用人员没有任何伤害，所以在工作场合不需要特殊的 安全保护措施；而射线检测因其放射的危害性受到国家政 策的严格控制，现场只能单工种工作，降低了检测工作效 率，阻碍了整个工程进度。
Ë 非平行扫查:又称纵向扫查，是指扫查方向与超声波束方向 不平行，扫查结果称为Ｄ－scan，所得结果主要是Ｘ轴和 Ｚ轴方向值，扫查方便，适用大范围的焊逢检测，一般采 用探头对称布置于焊缝中心线两侧沿焊缝长度方向扫查．
⒈左偏置非平行扫查
⒉右偏置非平行扫查
TOFD扫查模式
缺陷位置S的影响
S
发射探头
Ë 2）TOFD技术可探测的厚度大，对厚板探伤的效果比较明 显，但射线对厚板的穿透能力非常有限
Ë 3）TOFD技术检测缺陷的能力非常强，特殊的探伤方式使
其具有相当高的检出率，约90%左右，而相比之下，射线 检测的检出率稍低，大约75%，在实际工作中，我们也发 现有TOFD检测出来的缺陷，X射线未能发现的情况，这给 质量控制带来了极大的隐患。
题没有经验，经常需要辅助其它检测手 段。 • 夸大了一些良性的缺陷, 如气孔, 冷夹层, 内部未熔合。 • 实际检测中缺陷高度方向误差较小，长 度方向误差较大（6dB法测长）。 • 注意标准问题 (有待解决) • 对“噪声”敏感，对粗晶材料检测困难。
3.5 TOFD检测系统
Ë TOFD检测仪器
HS800 TOFD 检测仪
时间
灰度图
Ë 一个8比特的数字转换器，用数字127(纯白色) 代表+100％FSH，用数字0(中间灰)代表0％ FSH，用数字-128(纯黑色)代表-100％FSH。
+127
+100%
Zero
-100% -128
A扫信号－灰度图
Typically used for TOFD
数据显示
LW
A扫
D扫
入射波使缺陷产生振动。
缺陷上的每一个点都产 生出一个球面子波。
当超声波作 用于一条长 裂纹缺陷时， 在裂纹缝隙 产生衍射， 另外在裂纹 表面还会产 生反射。
TOFD就是利 用声束在裂 纹两个端点 或端角产生 的衍射波来 对缺陷进行 定位定量。
不同角度下衍射信号波幅的变化
折射角度变化，衍射 信号幅度也随之变化。
深度计算公式
s
s
t d
如上图所示，两探头的信号是对称的，则 在两探头之间的信号时间 t 可以用下式计算
由于时间可以由仪器自行测出， 因此由左式可计算出缺陷深度
1
2
2( s d ) t22 S2d2 t c
22
1/ 2 c
s＝两探头中心距的一半
d (c t )2 s2 2
校准工具
PCS t0
T
PCS（探头入射点间 距离）, 壁厚, 速度, 探头延时, 横向波或 内壁反射信号
不需要知道所有的参数
t0 c LW
A扫 BW
D-scan
扫查分类
TOFD扫描成像
TOFD的成像并非是缺陷的实际图像显示，而是通过扫查时探头所接收 到的A扫图形转换为黑白两色的灰度图，为了能有更清晰的图像因些要 求至少256级的灰度分辨率
无损检测新技术及应用
三峡大学 材料与化工学院 主讲人：侯东芳
内容 第一章 绪论 大纲 第二章 相控阵检测技术
第三章 TOFD检测技术
第四章 声发射检测技术
第五章 红外热成像检测技术
第六章 其他无损检测新技术
TOFD技术的现场应用
探头架
Ë 3.1 TOFD检测技术概述
TOFD检测技术发展历史背景
ＴＯＦＤ检测的盲区
在上面提到过时间恒定椭圆曲线，那么最大深度和最 小深度之间的距离就是底面的盲区了，一般小于工件厚度 ８％，及工件厚度８％以上的缺陷都是绝对可以发现 的．对这种底面盲区可以采用横波方法来进行解决．
3.4 TOFD技术的优势
Ë 1)TOFD技术的可靠性好。由于其主要是利用衍射波进行检 测，而衍射信号不受声束影响，任何方向的缺陷都能有效 的发现，使该技术具有很高的缺陷检出率。国外研究机构 的缺陷检出率的试验得出的评价是：手工UT，50-70%； TOFD，70-90%；机械扫查UT+TOFD，80-95%。由此可见， TOFD检测技术比常规手工UT的检测可靠性要高得多。
Ë 2）TOFD技术的定量精度高。采用衍射时差技术对缺陷定 量，精度远远高于常规手工超声波检测。一般认为，对线 性缺陷或面积型缺陷，TOFD定量误差小于1mm。对裂纹和 未熔合缺陷高度测量误差通常只有零点几毫米。
TOFD技术的优势
Ë 3）TOFD检测简单快捷，最常用的非平行扫查只需一人即 可以操作，探头只需沿焊缝两侧移动即可，不需做锯齿扫 查，检测效率高，操作成本低
d=反射信号的深度
c=声速
缺陷自身高度计算
S
h
S
h1 h2
根据刚才的公式，计算出缺陷的上端点深度和下端点深度 两者之差即为缺陷自身高度，如下式
h=h1-
S
发射探头
t0
S
接收探头
t0 d
超声信号传播时间
t 2
S 2 d 2
c
2 t0
Ë 7）TOFD检测成本低，重复成本少；而射线检测，建造暗 室需要较高的投入，平时工作中的耗材成本重复发生，综 合成本相对较高
TOFD技术的国内发展情况
Ë １．２０世纪９０年代，我国开始引进ＴＯＦＤ检测技术，最 早应用的单位有核动力研究所和中国一重．
Ë ２．２０００年左右在西气东输中进行了大量应用．
TOFD技术的优势
Ë 5）当今使用的TOFD检测系统都是高性能数字化仪器， 完全客服了模拟超声探伤仪和简单数字超声波探伤仪记 录信号能力差的特点，不仅能全过程记录信号，长久保 存数据，而且能够高速进行大批量信号处理。
Ë 6）TOFD技术除了用于检测外，还可用于缺陷扩展的监控， 是有效且能精确测量出裂纹增长的方法之一。
发射探头
接收探头
A扫图像
+
+
－
－
利用灰阶度来表示振幅，当回波处于 0位时用中间灰色表示，当波形向正 半周变化时向100%灰度（白色）渐 变，当波形向负正半周变化时向100%灰度（黑色）渐变
直通波
＋100%
0%
－100%
D扫图像 上端点 下端点
底波
数据显示
波幅 +
白色
时间
-
黑色
A扫图用带黑度的线表示
纵波 通过楔块在钢铁中形成45o至70o的不同角度的折射
纵波探头声场特点
1、纵波与横波同时存在。由于TOFD技术采用纵波检测，探 头折射角小于第一临界角。这样在探头声场中，同时存在 纵波与横波。
2、大扩散角和宽波束。探头纵波具有很宽的波束。
A扫信号
发射探头
直通波
接收探头
TOFD技术采用的是纵波， 原因是纵波的传输速度快， 在A扫显示上处于最前列， 方便进行缺陷分析
配套手动扫查器
设计轻巧，人性化 三个磁性轮吸附在检测对象表面 具有刹车系统，在任何时候任何场合均有效 探头导杆可调角度，适用范围广 耦合良好
深度校准
S
发射探头
t0
S
接收探头
t0 d
d
c 2
2
t
2t0
2
S
2
缺陷自身高度
2S
发射探头
d1 d2
接收探头
h d2 d1
由于计算自身高度只需要测量时间, 所以垂直方向定量会很准确。 实际操作中 ，检测裂纹 1-mm 的精度是完全可以达到的 (检测人工缺陷时可以达到0.1 mm ) 。