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TOFD-Ⅱ级人员实际操作培训流程 一、TOFD基础知识 TOFD基本原理 TOFD(time of flight diffraction)超声波衍射时差法,是采用一发一收两只探头,利用缺陷端点处的衍射信号探测和测定缺陷尺寸的一种自动超声检测方法。 TOFD检测设备的基本配置 主机HS800 主机HS810（新一代） 扫查器 TOFD扫查系统主要包括检测仪主机、扫查器、探头及各类连接线组成。其主要功能是完成对检测对像的内部缺陷的成像扫查、记录及分析功能，TOFD扫查结果均以数据文件格式存储，可支持计算机软件进行分析处理。 PCS的计算（包括辅助功能中PCS计算功能的使用） 探头中心间距(PCS) 发射和接收探头入射点之间的直线距离，间距调整应该是使两探头的主声线交汇于板厚的三分之二处，计算公式如下： TOFD探头及楔块 TOFD检测通常采用小晶片，大扩散角，宽频带的纵波探头。晶片一般采用复合压电晶片，有效提高发射和接收灵敏度,且直径一般不超25mm。不同工件厚度需要不同的探头角度，因此探头与楔块采用分离方法，可根据不同的需要，更换不同的楔块。 优点: 1.横向振动很弱,串扰声压小 2.机械品质因子Q值低 3.带宽大(80~100%) 4.机电耦合系数值大 5.灵敏度高,信噪比优于普通PZT探头 6.在较大温度范围内特性稳定 7.可加工形状复杂的探头 8.易与声阻抗不同的材料匹配 9.可通过陶瓷体积率的变化,调节超声波灵敏度 基本波形种类及相位关系的介绍 直通波(lateral wave) 直通波是从发射探头发出沿工件以最短路径到达接收探头的波束。 底波(back wall echo) 经底面反射到接收探头的超声波。 转换型波 纵波入射在底面或缺陷构成的反射面上形成的波形转换。 当超声波束由一个高阻抗的介质传播到一个低阻抗介质中时，在界面经过反射后波束相位发生改变，如果波束在遇到界面前是负向周期则在界面反射后转变为正向周期。波束经过上端点和底面时，在异质界面反射和相位发生转变，因此波形相位相似。而波束经过下端点时相当于波束在底缺陷底部环绕，相位不发生转变与直通波相位相同。 根据理论和实验证明，如果两个衍射信号的相位相反，则在两个信号间一定存在一个连续不间断的缺陷。因此识别相位变化对于评定缺陷尺寸非常重要。利用上、下端点的时间差来计算缺陷深度和自身高度是TOFD探伤最重要的部分 *注在一些特殊情况下，例如气孔，小夹渣之类的缺陷 由于几何尺寸太小不会产生两个分离的端点信号 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 如此一来，就把二维的A扫图像用一条一维的色带表示出来，从左至右依然代表传播时间，而相位则用颜色表示，波幅用颜色深度表示出来，如下图： 扫查类型的初步讲解及组装方式的介绍 1）扫查类型：非平行对称扫查、非平行左偏置扫查、非平行右偏置扫查、平行扫查。 2）非平行扫查操作方式： 非平行扫查是将探头放在焊缝两侧，沿焊缝长度方向推进扫查。如图： 将扫查器放在被测工件上，探头均匀的处于焊缝中心线两侧，先前后推拉一下，确保探头有效的耦合在工件上，编码器的滚轮能够正常工作；按下屏幕右方“开始”对应的△键，此时开始扫查，按所选的扫查方向，均匀用力行进，所用的扫查精度最高（也就是扫查增量越小时）进行的速度应该相应的减缓，避免出现掉线的现象，直通波应尽量平直。 二、HS800操作流程 楔块延迟的校准 由于TOFD探头采用的是大扩散角的宽频窄脉冲纵波直探头，因此在对不同工件进行检测时应根据工件（分层）厚度不同，按照标准选择相应角度的楔块，而声波在楔块所传播所消耗的时间即楔块延时对于TOFD检测中的深度定位有着极大的影响，所以在探伤前需对其进行测量，其具体方法如下： 按键两秒，仪器开机后，等待仪器自检通过后，屏幕上出现： 按仪器右侧键进入TOFD软件，再按键进入通道设置。 按仪器右侧通道健，进入通道选择界面，如图： 按仪器右侧方向键选择通道模式“双通道（TOFD3）模式（仪器右侧连接器及编码器A）”，按确认键，通道选择完毕。 将探头与楔块进行组装，探头与楔块间应用黄油或凡士林等作耦合剂填充。并将两只探头与扫查架用探头线进行连接，然后反向对接如下图： 按3号键选中平移栏，再按方向键，将“平移”栏的数值改为0， 然后按仪器下方探头设置栏对应的键，将屏幕右侧变为探头相关参数选项，再按键选中探头延迟栏，用方向键将该数值也改为0。按键选中增益栏，并用方向键将基数值调整到16d