tofd超声检测技术

TOFD检测技术和RT检测技术在焊接接头检测中的对比实验

徐生东

1

张鹏林

2

（1.兰州石化公司建设公司 甘肃兰州730060；2.兰州理工大学材料工程学院 甘肃兰州 730060） 摘要：本文介绍了TOFD 技术的基本概念、原理、特点，以及TOFD与RT技术对比试验结果等，并提出承压设备焊接检测工作使用TOFD 技术替代射线方法的新局面。

关键词：TOFD技术 标准 射线检测 检测能力 对比试验 应用效果

TOFD detection and RT detection technology in the

welding experiments of joint detection

Xu Shengdong Zhang Penglin

1

2

(1 Petrochemical Industries Co of Lanzhou construction company Gansu Lanzhou

730060; 2College of materials engineering Lanzhou University of

Technology Gansu Lanzho

第三章超声相控阵技术

3.1 相控阵的概念

3.1.1相控阵超声成像

超声检测时，如需要对物体内某一区域进行成像，必须进行声束扫描。相控阵成像是通过控制阵列换能器中各个阵元激励（或接收）脉冲的时间延迟，改变由各阵元发射（或接收）声波到达（或来自）物体内某点时的相位关系，实现聚焦点和声束方位的变化，从而完成相控阵波束合成，形成成像扫描线的技术，如图3-1所示。

图3-1 相控阵超声聚焦和偏转

3.2 相控阵工作原理

相控阵超声成像系统中的数字控制技术主要是指波束的时空控制，采用先进的计算机技术，对发射/接收状态的相控波束进行精确的相位控制，以获得最佳的波束特性。这些关键数字技术有相控延时、动态聚焦、动态孔径、动态变迹、编码发射、声束形成等。

3.2.1相位延时

相控阵超声成像系统使用阵列换能器，并通过调整各阵元发射/接收信号的相位延迟（phase delay），可以控制合成波阵面的曲率、指向、孔径等，达到波束聚焦、偏转、波束形成等多种相控效果，形成清晰的成像。可以说，相位延时（又称相控延时）是相控阵技术的核心，是多种相控效果的基础。

相位延时的精度和分辨率对波束特性的影响很大。就波束的旁瓣声压而言，文献研究表明，延时量化误差产生离散的误差旁瓣，从而降低图像

衍射时差法超声检测 通用工艺规程 文件编号： 2013 编制： 审核： 批准： 受控□ 非受控□ 分发号： — 上海鹰扬智能科技工程有限公司 无损检测通用工艺规程 主题: 衍射时差法超声检测 版本：** 修改号：** 第 I 页 共 33 页 NDE/YYKJ- 目 录

1编制的目的和适用范围....................................................................................................................... 1 2引用标准、规范 .................................................................................................................................. 1 3术语定义 ................................

超声相控阵检测技术

维普资讯

第 4第 9卷期1002年 9月

无损检测N DT

Vn . 1 No. 12 9Sep 20 ( 2 1

。、

。

综。自 e、

述}

管道环缝相控阵超声探伤技术的应用国外超声检测动态李衍 242) 1 0 8’.

一…

(锡华光锅炉公司，锡无无

一

~

●

一

摘

要：介绍 2世纪末国外相控阵超声挥伤高被术在管道环焊缝检测上的成功应用。通过多 O

压电元件相控阵探头纵向电子扫挂和对管子的周向机械扫查，对管道环焊缝作快速检验。为保可

证相控阵探头在主要特性上等效于普通斜探头，聚苯乙烯作楔块材料，高分子聚合物作换能器用用材料，用曲面声透镜改善探头在管子轴向和周向的声束特性。并 关键词：声检验；控阵探头；超相管道；缝焊中图分类号： G1 5 2 T 1. 8文献标识码： A文章编号：0 06 5 (0 2 0— 3 60 10 6 6 2 0 )90 8—5

APPLI CATI N O OF PHAS ED ARRAY TECHNoLoGY、 I PECTI 1O NS oN oF

THE RTH ELDS I PI GI W N PELI￣:TREND NF OF UL1 RAS NI TESTI 1 O C NG ABROA

浅谈粗晶材料及其超声检测技术

安东石油技术（集团）有限公司 陈先富

[摘要]本文介绍了几种常见粗晶材料的组织结构特点，理论上分析了粗晶材料晶粒度

对超声检测的影响，总结了粗晶材料的现有超声检测方法。

超声检测是常规无损检测方法之一。与其他方法相比，超声检测具有灵敏度高、穿透力强、指向性好、检测速度快、成本低等优点，因此在机械制造、冶金、航空航天、石油化工、铁路运输等众多工业领域中得到了广泛应用。然而，当被检测材料的微观结构（如钢中的晶粒和铸铁中的石墨片）较大时，会造成严重的材料噪声和声波衰减，致使超声检测的高灵敏度、强穿透力等优越性严重下降。因此，提高强散射材料缺陷检出能力和信噪比是无损检测领域中的重要研究课题。

粗晶材料是超声探伤中经常遇到的强散射材料，其对超声检测能力的影响是由材料本身组织特点决定的。

1． 几种常见粗晶材料 ⑴奥氏体不锈钢

工业生产中，通过向钢中添加镍、锰、氮等奥氏体化合金元素，抑制奥氏体转化温度，使常温下奥氏体相呈稳定状态，以获得奥氏体不锈钢。奥氏体钢冷却时不经过相变，常温下的晶粒就是高温时的粗大奥氏体晶粒。这使奥氏体不锈钢对超声的散射很大，散射信号作为噪声，在探伤仪屏幕上

超声波检测的物理基础 超声波检测技术的基本概念 §1-1-1超声波的性质与声场特征量 §1-1-1-1超声波的性质

人耳能感受到的机械振动波称为声波，其频率范围为16Hz~2KHz。当声波的频率低于20Hz时，人耳不能感受到，这种机械振动波称为次声波。频率高于2KHz时，人耳也不能感受到，这种机械振动波则称为超声波。一般把频率在2KHz到25MHz范围的声波叫做超声波。

超声波是由机械振动源在弹性介质中激发的一种机械振动波，其实质是以应力波的形式传递振动能量，其必要条件是要有振动源和能传递机械振动的弹性介质（实际上包括了几乎所有的气体、液体和固体），它能透入物体内部并可以在物体中传播。机械振动与电磁波有实质性的不同，电磁波是以光速在空间传播的交变电磁场，因此电磁波可以在真空中传播，而机械振动波则不能，因为没有弹性介质的存在。

超声波具有如下特性：

1）超声波具有波长短、沿直线传播（在许多场合可应用几何声学关系进行分析研究）、指向性好，可在气体、液体、固体、固熔体等介质中有效传播。 2）超声波可传递很强的能量，穿透力强。

3）超声波在介质中的传播特性包括反射与折射、衍射与散射、衰减、声速、干涉、叠加和共振等多种变化，并且其振动模式可以改变（波型

超声波检测技术在混凝土结构检测中的应用

前 言

超声法测强采用单一声速参数推定混凝土强度。当影响因素控制不严时，精度不如多因素综合法，但在某些无法测量回弹值及其他参数的结构或构件（如基桩、钢管混凝土等）中，超声法仍有其特殊的适应性。

1 超声波检测技术分析

声波的指向性比较好，其频率越高，指向性越好。超声波传播能量大，对各种材料的穿透力较强。超声波的声速、衰减、阻抗和散射等特性，为超声波的应用提供了丰富的信息。 超声检测具有适应性强、检测灵敏度高、对人体无害、设备轻巧、成本低廉，可即时得到探伤结果，适合在实验室及野外等各种环境下工作，并能对正在运行的装置和设备实行在线检查。超声法检测过程无损于材料、结构的组织和使用性能；直接在构筑物上测试验并推定其实际的强度；重复或复核检测方便，重复性良好[1]；超声法具有检测混凝土质地均匀性的功能，有利于测强测缺的结合，保证检测混凝土强度建立在无缺陷、均匀的基础上合理地评定混凝土的强度。

应用超声来进行无损检测也有其相应的缺点[2]。对于平面状的缺陷，例如裂纹，只要波束与裂纹平面垂直，就可以获得很高的缺陷回波信号。但是对于球面状的缺陷，例如空洞，假如空洞不是很大或分布不是较密集的话，就难以得到足够的回波

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

浅析超声波无损检测技术及其应用

作者：刘波

来源：《科学与技术》2018年第26期

摘要：超声波无损检测技术在检测过程中，会用到很多的技术，这些技术不仅能满足检测的需要，而且能有效地解决检测中存在的问题。通过技术人员的不断探索，采用人工神经网络技术减少检测缺陷，达到降噪的效果，满足超声无损检测的更高要求。在检测过程中，需要使用合理科学的技术来提高检测结果的准确性。

关键词：超声波无损检测；脉冲反射式技术；检测技术

随着整个时代的不断发展和进步，科学技术的地位不断提高，现已成功地渗透到人们生活的各个领域，给人们的生活带来了无数的便利。其中，超声无损检测技术发展迅速，在各个领域得到了广泛的应用。

一、超声波无损检测技术的原理及优缺点

1.超声波无损检测技术原理。超声波无损检测技术的原理是利用超声波的导电性来检测物体，同时又不破坏物体的性能。其原理如下：（1）检测过程中产生超声波，并利用相应的技术设施将超声波信息导入待测试样中。（2）在超声传导过程中，它对检测物体的材料特性或缺陷具有一定的作用，会影响超声波的原

JB

中 华 人 民 共 和 国 行 业 标 准

JB/T 4730.10－××××

承压设备无损检测

第 10 部分：衍射时差法超声检测

Nondestructive testing of pressure equipments－

Part 10: Ultrasonic time of flight diffraction technique

（征求意见稿）

××××-×-×发布

××××-×-×实施 发 布

××××××××××

JB/T 4730.10—××××

目 次

前言??????????????????????????????????Ⅱ

1 范围??????????????????????????????????1

2 规范性引用文件???????????????????????????????1

3 术语和定义?????????????????????????????????1

4 检测人员??????????????????????????????????3

5 检测设备????????????????????????????????3

6 对比试块??????????????????????????????????3

TOFD检测技术理论考试试题

一、选择题（每题只有唯一的正确答案，每题５分，共７５分） 1、TOFD的中文全称是：C

a 缺陷的种类 b 信号传播时间 c 衍射波的时差 d缺陷测高的方法

２、在进行TOFD检测时，两个探头具有什么特点才会成功A a 相同频率 b 相同角度 c 相同的探头延迟 d相同的入射点

３、TOFD技术采用纵波检测的原因是：A

a 纵波传播速度快 b 纵波能量强 c 纵波波长短 d纵波衰减小

４、以下关于直通波与缺陷上尖端、缺陷下尖端和底面反射波信号相位关系的叙述，正确的是：B

a 直通波和缺陷上尖端信号相位相同 b 直通波和缺陷下尖端信号相位相同 c 直通波和底面反射波信号相位相同 d以上都对

５、焊缝余高过高，会导致直通波信号：C

a 消失 b 波幅明显减小 c 没有明显变化 d以上都有可能

６、与常规超声波检测技术相比，以下哪一条不是TOFD技术优点：D a 可靠性更高 b 定量精度 c 检测效率更高 d缺陷定