О проблемах обнаружения сварных швов с использованием метода TOFD

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем Жители Центральных равнин 3 декабря 2016 года в 20:32. Диапазон толщин материала, для которых применим метод TOFD, составляет ≥13 мм. Принцип работы метода TOFD заключается в использовании двух датчиков с широкополосными узкими импульсами – одного для передачи сигнала и другого для его приема. Датчики располагаются симметрично относительно центральной линии сварного шва. Прибор для излучения генерирует нефокусированный пучок продольных волн, который под углом падает на обрабатываемый объект. Часть этих волн распространяется по поверхности и принимается приемным прибором; другая часть отражается от нижней поверхности и также принимается прибором. Приемник определяет положение и высоту дефекта по дифракционным сигналам, исходящим от края дефекта, а также по временному разнице между этими сигналами. Преимущества: а) Один проход позволяет охватить практически всю область сварного шва (за исключением слепых зон на верхней и нижней поверхностях), что обеспечивает очень высокую скорость обнаружения ； б) Необходима высокая надежность; коэффициент обнаружения дефектов в центральной части сварного шва должен быть высоким ； в) способен обнаруживать различные типы дефектов, нечувствителен к их направлению ； д) Можно идентифицировать дефекты, простирающиеся к поверхности ； е) Использование D-сканирования позволяет более наглядно оценивать наличие дефектов ； f) Количественная оценка и определение положения дефекта в вертикальном направлении осуществляются с высокой точностью; погрешность составляет менее 1 мм ； г) При сочетании с методом импульсного отражения качество обнаружения улучшается, покрытие составляет 100% ； Ограничения технологии TOFD: а) вблизи поверхности существует слепая зона, что снижает надежность обнаружения дефектов в этой области; б) трудно определить характер дефектов; в) для интерпретации полученных изображений требуется большой опыт; г) обнаружение поперечных дефектов затруднено; д) при работе с материалами с крупными кристаллами обнаружение дефектов также затруднено; е) измерения сложной геометрии деталей также представляют трудности. Метод обнаружения: ультразвуковая система визуализации TOFD. 1) Технология TOFD обладает высокой надежностью. Поскольку для обнаружения в основном используются дифракционные волны, а сигналы дифракции не зависят от звукового пучка, можно эффективно выявлять дефекты в любом направлении, что обеспечивает этой технологии высокий уровень точности в обнаружении дефектов. Оценка, полученная в ходе тестирования уровня обнаружения дефектов в зарубежных исследовательских институтах, для метода ручного УТ: 50–70% ； TOFD, 70–90% ； Механический сканирование UT+TOFD, 80-95%. Отсюда видно, что технология обнаружения TOFD обладает гораздо более высокой надежностью по сравнению с традиционным ручным методом УТ. 2) Технология TOFD обладает высокой количественной точностью. Для количественной оценки дефектов с использованием технологии дифракционной задержки точность значительно выше, чем при традиционном ручном ультразвуковом контроле. Считается, что для линейных или площадных дефектов количественная погрешность TOFD составляет менее 1 мм. Погрешность измерения высоты трещин и дефектов неполного спаивания обычно составляет всего несколько сотен микрометров. 3) Метод TOFD является простым и быстрым в использовании. Для самого распространенного варианта сканирования не требуется участия нескольких человек; достаточно лишь перемещать датчик вдоль краев сварного шва. Не требуется также выполнения зубчатых движений датчиком. Этот метод обеспечивает высокую эффективность проверки при низких затратах на ее проведение. 4) Система для тестирования с использованием метода TOFD оснащена автоматическим или полуавтоматическим устройством сканирования, которое позволяет определить относительное положение дефектов по отношению к датчику. Сигналы, получаемые в процессе сканирования, могут быть преобразованы в изображения с использованием метода TOFD. Объем информации, отображаемой на изображениях, значительно выше, чем при использовании режима сканирования типа A. В режиме сканирования типа A на экране может отображаться только один сигнал сканирования, тогда как на изображениях, полученных с использованием метода TOFD, отображается набор множества сигналов сканирования, связанных с проверкой сварного шва. По сравнению с отображением формы волны сигнала типа A, изображения TOFD, содержащие больше информации, более способствуют выявлению и анализу дефектов. 5) Современные системы обнаружения TOFD представляют собой высокопроизводительные цифровые устройства, которые полностью преодолевают недостатки аналоговых и простых цифровых ультразвуковых детекторов в плане качества записи сигналов. Они не только способны записывать сигналы на протяжении всего процесса и хранить данные в течение длительного времени, но также позволяют быстро обрабатывать большие объемы данных. 6) Технология TOFD помимо обнаружения дефектов может также использоваться для мониторинга их распространения; это один из эффективных способов точного измерения роста трещин. 7) TOFD позволяет точно определять глубину расположения дефектов, а также количественно оценивать их высоту. 8) Поскольку сигналы дифракции дефектов не зависят от угла, надежность и точность обнаружения не подвержены влиянию угла. 9) Местоположение точек дифракции определяется на основе временной задержки распространения сигнала дифракции; для количественного определения положения дефектов не используется амплитуда сигнала.

В принципе это невозможно. TOFD по сути представляет собой разновидность ультразвукового контроля с использованием нескольких датчиков и кристаллов; он особенно хорошо подходит для проверки соединений.