TOFD 검사 시 필렛용접 문제에 대하여
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TOFD로 각접합부를 검출할 수 있나요?어떻게 조작하나요?
이 게시물은 마지막으로 중원인이 2016-12-3 20:32에 수정했습니다. TOFD가 적용 가능한 두께 범위는 ≥13 mm입니다. TOFD의 작동 원리는, 하나의 송신 프로브와 하나의 수신 프로브라는 두 개의 광대역 좁은 펄스 프로브를 사용하여 검사를 수행하는 것입니다. 이때 프로브들은 용접선의 중심선을 기준으로 대칭적으로 배치됩니다.송신 프로브는 초점이 맞지 않는 종파 빔을 일정한 각도로 검사 대상물에 입사시키는데, 이 중 일부 빔은 표면 근처를 전파하여 수신 프로브에 의해 수신되고, 나머지 빔은 바닥면에서 반사된 후 프로브에 의해 수신된다.수신 프로브는 결함 끝부분에서 나오는 회절 신호와 그 시간차를 통해 결함의 위치와 높이를 파악합니다. 우수성 a) 단 한 번의 스캔으로 용접부 전체 영역(상하 표면의 블라인드 영역 제외)을 거의 커버할 수 있어, 매우 높은 검출 속도를 실현할 수 있다； b) 신뢰성이 높아야 하며, 용접부 중앙 부분의 결함을 탐지하는 능력이 매우 우수해야 합니다； 다) 다양한 유형의 결함을 발견할 수 있으며, 결함의 진행 방향에 민감하지 않음； d) 표면으로 뻗어나가는 결함을 식별할 수 있음； e) D-스캔 영상을 활용하여 결함 판독이 더욱 직관적임； f) 결함의 수직 방향에 대한 정량 및 위치 파악이 매우 정확하며, 정밀도 오차는 1mm 미만입니다； g) 펄스 반사법과 결합할 때 검출 효과가 더 우수하며, 커버리지는 100%입니다； TOFD 기술의 한계점: a) 표면 근처에는 탐지가 어려운 영역이 있어, 해당 부분의 검출 신뢰성이 떨어집니다. b) 결함의 성격을 판단하는 것이 비교적 어렵습니다. c) 이미지를 해석하기 위해서는 풍부한 경험이 필요합니다. d) 가로 방향의 결함을 검출하는 것이 어렵습니다. e) 곡결정 구조의 재료의 경우, 결함을 검출하기가 어렵습니다. f) 복잡한 형태의 부품의 경우 측정이 어렵습니다.
검출 방법: TOFD 초음파 영상 검출 시스템. 1) TOFD 기술은 신뢰성이 높습니다.주로 회절파를 이용하여 검출하기 때문에, 회절 신호는 음속파의 영향을 받지 않아 어떤 방향에 있는 결함이라도 효과적으로 발견할 수 있으며, 이로 인해 이 기술은 매우 높은 결함 검출률을 가집니다.해외 연구기관의 결함 검출률에 대한 실험 결과에 따르면, 수동 UT의 경우 50-70%입니다；TOFD, 70-90%；기계식 스캔 UT+TOFD, 80-95%.이로부터 TOFD 검사 기술이 일반적인 수동 UT 검사보다 훨씬 더 높은 신뢰성을 가진다는 것을 알 수 있습니다. 2) TOFD 기술의 정량 정밀도가 높다.회절시차 기술을 이용해 결함을 정량화하면, 그 정밀도가 기존의 수동 초음파 검사보다 훨씬 높습니다.일반적으로 선형 결함이나 면적형 결함의 경우, TOFD의 정량 오차는 1mm 미만입니다.균열과 미융합 결함의 높이 측정 오차는 보통 0.1mm 정도에 불과합니다. 3) TOFD 검사는 간단하고 빠릅니다. 가장 일반적으로 사용되는 비평행 스캔 방식의 경우 단 한 사람만으로도 작업이 가능합니다. 프로브를 용접부 양쪽으로 움직이기만 하면 되며, 톱니 모양의 스캔은 필요하지 않습니다. 따라서 검사 효율이 높고 운영 비용도 저렴합니다.
4) TOFD 검사 시스템에는 자동 또는 반자동 스캔 장치가 있어, 결함과 프로브의 상대적 위치를 파악할 수 있습니다. 신호는 처리를 거쳐 TOFD 이미지로 변환됩니다.이미지의 정보량은 A스캔 표시보다 훨씬 많습니다. A형 표시에서는 화면에 하나의 A스캔 신호만 표시될 수 있지만, TOFD 이미지는 용접부를 검사하는 수많은 A스캔 신호들의 집합을 보여줍니다.A형 신호의 파형 표시와 비교할 때, 풍부한 정보를 담고 있는 TOFD 이미지는 결함의 식별 및 분석에 더 유리하다. 5) 현재 사용되고 있는 TOFD 검출 시스템은 모두 고성능 디지털 장비로서, 아날로그 초음파 탐상기나 단순한 디지털 초음파 탐상기가 가진 신호 기록 능력이 부족하다는 단점을 완전히 극복했습니다. 이러한 장비들은 전 과정의 신호를 기록할 수 있을 뿐만 아니라 데이터를 오랫동안 보관할 수 있으며, 대량의 신호를 빠른 속도로 처리할 수도 있습니다. 6) TOFD 기술은 검출에 사용될 뿐만 아니라 결함의 확장을 모니터링하는 데에도 활용될 수 있으며, 균열의 성장을 정확하게 측정할 수 있는 효과적인 방법 중 하나입니다. 7) TOFD는 결함의 깊이와 위치를 정확하게 파악할 수 있으며, 결함의 높이도 정량적으로 측정할 수 있다.
8) 결함의 회절 신호는 각도와 무관하기 때문에, 검출의 신뢰성과 정밀도가 각도의 영향을 받지 않는다. 9) 회절 신호의 전파 시간차에 따라 회절점 위치를 결정하며, 결함의 정량적 위치 측정은 신호 진폭에 의존하지 않는다.
검출 방법: TOFD 초음파 영상 검출 시스템. 1) TOFD 기술은 신뢰성이 높습니다.주로 회절파를 이용하여 검출하기 때문에, 회절 신호는 음속파의 영향을 받지 않아 어떤 방향에 있는 결함이라도 효과적으로 발견할 수 있으며, 이로 인해 이 기술은 매우 높은 결함 검출률을 가집니다.해외 연구기관의 결함 검출률에 대한 실험 결과에 따르면, 수동 UT의 경우 50-70%입니다；TOFD, 70-90%；기계식 스캔 UT+TOFD, 80-95%.이로부터 TOFD 검사 기술이 일반적인 수동 UT 검사보다 훨씬 더 높은 신뢰성을 가진다는 것을 알 수 있습니다. 2) TOFD 기술의 정량 정밀도가 높다.회절시차 기술을 이용해 결함을 정량화하면, 그 정밀도가 기존의 수동 초음파 검사보다 훨씬 높습니다.일반적으로 선형 결함이나 면적형 결함의 경우, TOFD의 정량 오차는 1mm 미만입니다.균열과 미융합 결함의 높이 측정 오차는 보통 0.1mm 정도에 불과합니다. 3) TOFD 검사는 간단하고 빠릅니다. 가장 일반적으로 사용되는 비평행 스캔 방식의 경우 단 한 사람만으로도 작업이 가능합니다. 프로브를 용접부 양쪽으로 움직이기만 하면 되며, 톱니 모양의 스캔은 필요하지 않습니다. 따라서 검사 효율이 높고 운영 비용도 저렴합니다.
4) TOFD 검사 시스템에는 자동 또는 반자동 스캔 장치가 있어, 결함과 프로브의 상대적 위치를 파악할 수 있습니다. 신호는 처리를 거쳐 TOFD 이미지로 변환됩니다.이미지의 정보량은 A스캔 표시보다 훨씬 많습니다. A형 표시에서는 화면에 하나의 A스캔 신호만 표시될 수 있지만, TOFD 이미지는 용접부를 검사하는 수많은 A스캔 신호들의 집합을 보여줍니다.A형 신호의 파형 표시와 비교할 때, 풍부한 정보를 담고 있는 TOFD 이미지는 결함의 식별 및 분석에 더 유리하다. 5) 현재 사용되고 있는 TOFD 검출 시스템은 모두 고성능 디지털 장비로서, 아날로그 초음파 탐상기나 단순한 디지털 초음파 탐상기가 가진 신호 기록 능력이 부족하다는 단점을 완전히 극복했습니다. 이러한 장비들은 전 과정의 신호를 기록할 수 있을 뿐만 아니라 데이터를 오랫동안 보관할 수 있으며, 대량의 신호를 빠른 속도로 처리할 수도 있습니다. 6) TOFD 기술은 검출에 사용될 뿐만 아니라 결함의 확장을 모니터링하는 데에도 활용될 수 있으며, 균열의 성장을 정확하게 측정할 수 있는 효과적인 방법 중 하나입니다. 7) TOFD는 결함의 깊이와 위치를 정확하게 파악할 수 있으며, 결함의 높이도 정량적으로 측정할 수 있다.
8) 결함의 회절 신호는 각도와 무관하기 때문에, 검출의 신뢰성과 정밀도가 각도의 영향을 받지 않는다. 9) 회절 신호의 전파 시간차에 따라 회절점 위치를 결정하며, 결함의 정량적 위치 측정은 신호 진폭에 의존하지 않는다.
원칙적으로는 불가능합니다. TOFD는 실질적으로 다수의 프로브와 다수의 크리스탈을 사용하는 초음파 검사법의 확장형이며, 대합 이음부 검사에 강점이 있습니다.