TOFT检测技术简介

TOFD检测工艺参数和实际操作记录
一、UTTOFD检测工艺参数
1、时域反射技术（Time-Domain Reflection，TDR）：采用TDR技术，在线布置检测时应使用50Ω带宽扫描，采用TDR-201带宽模式，允许范
围为：最低带宽：25MHz，最大带宽：75MHz，扫描脉冲宽度：2ns，允许
范围：最小1.5ns，最大4ns。

2、信号发射器：其模式为宽带发射信号，可以发射1.1MHz～15MHz
的信号，扫描间隔宽度≥3ns，接口为Φ3.5mm。

3、衰减器：扫描衰减器设定范围为：0-8dB，允许范围误差为±2dB，允许范围应在0-10dB之间。

4、接收调理：收信号接收调理设定范围应在-12dB~+18dB之间。

5、信号处理：采用180°相位回转技术，在信号处理中采用180°相
位回转，使信号更容易被捕捉到，提高探头检测灵敏度，扫描深度100mm。

1、首先，根据设置参数，检查各操作参数是否满足要求。

当检查完
毕后，按照图示调整检测系统，确定检测位置，并做好监护；
2、然后，使用探头在检测区域内进行探测，操作时注意保持探头接
点与检测位置的稳定性，采用180°相位回转技术进行处理，并确保扫描
深度100mm。

3、接着，根据有无缺陷信号，对检测结果进行综合分析。

TOFD检测的主要步骤步骤1：资料审查准备在实施检测之前，应更多地了解工件情况、焊缝情况、以及欲检出缺陷情况等信息，这将有利于设计更好的检测方案。

这些信息包括：1、对在制工件，应了解设计制造规范，检验检测项目方法、制造工艺、装备、环境条件；对在用设备，还应了解运行条件、故障情况和上次检验发现的问题等。

2、应了解材料的焊接性、焊缝结构形式、焊接方法、焊接时的现场条件以及需要检出的缺陷类型等。

步骤2：被检测工件准备1、检查焊缝外观，余高宽度与高度，两边的母材的厚度是否一致等。

扫查面一侧余高过宽可能影响PCS设置；底部焊缝过宽导致下表面检测盲区增大；不等厚连接焊缝可能引起多个底面波。

2、检查扫查面情况是否平整，宽度是否满足扫查器放置。

清除表面的焊接飞溅、铁屑、油垢及其他杂质。

检查粗糙度是否影响耦合，一般要求机加工表面Ra不超过6.3μm，喷丸表面Ra不超过12.5μm。

3、确定和标记检测区域，画出焊缝中心线和检测区域宽度。

4、要求去除余高的焊缝，应将余高打磨到与邻近母材平齐；保留余高的焊缝，如果焊缝表面有咬边、较大的隆起和凹陷等也应进行适当的修磨，并作圆滑过渡以免影响检测结果的评定。

5、如有必要，可以对焊缝两边的母材进行是否有分层和撕裂的检查，这有助于解释D/B扫描中带状信号（也有人认为，应用TOFD技术检测焊缝前可不进行超声波直探头对母材的分层检测，因为如果母材有分层缺陷，在焊缝TOFD检测记录中能够察觉和发现）。

步骤3：选择超声探头正确选择探头种类和频率。

所选择的探头应是短脉冲的，直通波与底面反射波的脉冲长度不超过两个周期。

保证时间分辨力的频率选择要求是：直通波和底波信号的时间窗口至少达到20个信号周期；为保证信噪比，对衰减大的粗晶材料可适当降低频率；频率的选择还应与晶片直径和波束扩散综合考虑。

正确选择探头角度和晶片尺寸，通过人工计算或者使用相关软件绘出波束的扩展和合成的检验覆盖区域。

对于非平行扫查一般需要选用小尺寸的探头以便获得大的覆盖区域，大尺寸的探头虽然可以提供更高的能量但是波束覆盖范围小。

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。

TOFD检测技术基本原理及其应用探讨【摘要】TOFD技术作为一种较新的超声检测技术, 不同于以往的常规超声技术, 它利用的是在固体中声速最快的纵波在缺陷端部产生的衍射能量来进行检测。

本文具体分析了TOFD检测技术基本原理及其应用。

【关键词】TOFD检测技术基本原理应用【abstract 】TOFD technology as a relatively new ultrasonic testing technology, different from past conventional ultrasonic technology, it is in the use of solid sound velocity the fastest longitudinal wave in at the end of the defects of the diffraction energy to produce testing. This paper analyses the TOFD detection technology basic theory and application.【key words 】TOFD detection technology basic principle is applied中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：TOFD技术作为一种较新的超声检测技术, 不同于以往的常规超声技术, 它利用的是在固体中声速最快的纵波在缺陷端部产生的衍射能量来进行检测。

在焊缝两侧, 将一对频率、尺寸和角度相同的纵波斜探头相向对称放置, 一个作为发射探头,另一个作为接受探头。

发射探头发射的纵波从侧面入射被检焊缝断面。

在无缺陷部位,接收探头会接收到沿试件表面传播的直通波和底面反射波。

当有缺陷存在时,在上述两波之间, 接收探头会接收到缺陷上端部和下端部的衍射波信号(如图1)。

A扫射频信号用在TOFD上面可以观察各个波形的相位关系,假设直通波相位为正-负-正, 那么底面反射波的相位则正好相反为负-正-负, 在缺陷上端点处形成的相位与直通波相位相反, 为负-正-负, 下端点处的相位与直通波相位相同, 为正-负-正。

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。

Tof人体身高测量装置及方法是一种先进的身高测量装置和方法，通过使用ToF（Time of Flight）技术进行人体测量，可以提供高精度、快速、非接触的身高测量服务。

该装置和方法具有广泛的应用价值，包括但不限于安全检查、生产自动化、物流管理、儿童成长监测等领域。

装置方面，主要包括传感器、控制器和显示设备。

传感器用于捕捉人体三维数据，控制器接收传感器数据并进行分析处理，显示设备则将测量结果呈现给用户。

为了提高测量的准确性和可靠性，传感器应选用高精度的ToF相机，具备高分辨率、高帧率、低误差的特点。

控制器则负责数据处理，通过算法对ToF数据进行分析，得出身高值。

显示设备可选择液晶屏或电子数字告示板，方便用户查看测量结果。

方法方面，主要包括以下步骤：
1. 人体站立于测量区域内，ToF相机捕捉其三维数据；
2. 控制器接收数据并进行处理，通过算法提取身高相关数据；
3. 测量结果以数字或图表形式在显示设备上呈现；
4. 用户根据显示设备上的测量结果进行相关操作或获取数据。

相较于传统的人工或接触式测量方法，ToF人体身高测量装置及方法具有以下优势：
1. 非接触式测量，避免用户尴尬和不适；
2. 高精度测量，误差范围可控制在毫米以内；
3. 快速测量，无需等待，即刻获取测量结果；
4. 适用于各种场景，包括但不限于安全检查、生产自动化、物流管理、儿童成长监测等。

在实际应用中，ToF人体身高测量装置及方法可以应用于机场、学校、工厂、物流站点等场所，为人们提供快速、准确、非接触的身高测量服务。

同时，该装置和方法也有助于人们关注自身或儿童的成长变化，及时了解身体状况，为健康生活提供保障。

一、TOFD技术特点TOFD（Time of Flight Diffraction）衍射时差法超声检测或超声波衍射时差法，是利用缺陷端点的衍射波信号探测和测定缺陷尺寸的一种自动超声检测方法。

它是国内外无损检测行业公认的新的检测技术，其主要优势是检测图像比较直观、检测能力强、精度高。

在国外工程上应用广泛，而且有逐渐取代X射线检测方式的趋势。

TOFD技术的特点：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。

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。

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。

4）TOFD检测系统配有自动或半自动扫查装置，能够确定缺陷与探头的相对位置，信号通过处理可以转换为TOFD图像。

图像的信息量显示比A扫描显示大得多，在A型显示中，屏幕只能显示一条A扫信号，而TOFD图像显示的是一条焊缝检测的大量A扫信号的集合。

与A型信号的波形显示相比，包含丰富信息的TOFD图像更有利于缺陷的识别和分析。

5）当今使用的TOFD检测系统都是高性能数字化仪器，完全克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。

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。