Метод Time of Flight Diffraction (TOFD)

tofddОсновой дифракционно-временного метода НК (Time of Flight Diffraction) является взаимодействие краев неоднородностей в материале с ультразвуковыми волнами. Это взаимодействие вызывает излучение дифракционных волн в довольно широком диапазоне частот. Наличие неоднородности в материале позволяют определить возникающие в нем дифракционные волны.

Время прохождения и приема сигнала является основой оценки размеров и высоты дефекта. Параметры неоднородностей в материале определяются только временем прохождения дифракционных волн, амплитуда волны не принимается во внимание при определении размеров дефекта. 

Физическая сущность дифракционно-временного метода состоит в осуществлении анализа полученных поперечных и продольных волн, которые дифрагируют на краях дефекта. Время возврата сигнала является главной информационной характеристикой метода, который в России часто называют времяпролётным, дословно переводя английское название. 

Продольную волну ещё называют боковой волной, она движется прямолинейно через исследуемый материал и возвращается в приемный ПЭП в конфигурации этого метода. При этом необходимо, чтобы излучатель и приемник находились на одном уровне, обычно этот термин используется при контроле качества стыковых сварных швов. tofd1Для получения и приема продольных волн необходимо расположить два наклонных датчика с обоих сторон сварного шва. tofd2При контроле технологических объектов, обладающих большой толщиной, необходимо сделать несколько последовательных проходов, но в большинстве случаев достаточно достоверные результаты можно получить за один проход.

 

tofd3Метод Time of Flight Diffraction (ToFD) позволяет воссоздать образ дефекта согласно времени возврата дифракционных волн, отразившихся от его краев. При распространении в относительно однородной среде любые волны обычно подчиняются законам геометрической оптики. Столкновение с довольно заметной неоднородностью в среде вызывает дифракцию волны, при этом она, огибая препятствие, меняет направление, и, соответственно, изменяется время её получения в приемнике, которое при отсутствии дефекта должно быть близко к эталонному. 

Сравнение TOFD и рентгенографии

tofd4Согласно анализу результата данных, полученных в результате применения дифракционно-временного метода и радиографии, этот метод позволяет провести измерение размеров дефекта и глубину его залегания в материале. 
В сравнении с рентгеновским снимком и другими методами, метод ToFD показал себя более чувствительным к таким дефектам, как плоскостные трещины. 

Основные преимущества метода TOFD

Самыми существенными его отличиями от эхо-импульсного метода являются: 

  •  Более высокая точность при проведении исследований (±1 мм, при повторном проходе ± 0,3 мм);
  •  Дефект может быть обнаружен вне зависимости от его пространственного положения;
  •  Измерение размеров и положения дефекта не зависит от амплитуды волны, только от времени её прохождения;
  •  Сканирование охватывает весь объем шва вдоль одной линии, повышая эффективность и производительность контроля;
  •  Возможно документирование и хранение полученных результатов контроля;
  •  Полная воспроизводимость результатов исследований;
  •  Возможность измерение размеров эрозии металла на внутренней поверхности;
  •  Этот метод может быть альтернативой радиографическому методу НК.
  •  Дефекты, вызывающие дифракцию ультразвуковых волн.
  •  Точечные дефекты, например, пористость, вызывают появление одного или нескольких сигналов между боковой и отраженной от обратной поверхностью волнами. У них отсутствует сигнал от вершины дефекта, а таже не имеется протяженности сигнала. 
  •  Дефект с выходом на поверхность определяется как прерывание боковой волны, верхняя часть сигнала отсутствует, фиксируется только нижняя.
  •  Внутренние дефекты в шве не вызывают искажения сигнала боковой волны, также не изменяется и сигнал, отраженный от обратной поверхности, для таких дефектов характерно наличие двух дифрагированных сигналов от нижней и верхней частей дефекта. 

Метод Time of Flight Diffraction применяется обычно для контроля материалов с низким уровнем затухания и рассеяния волн ультразвука, например, низколегированная и нелегированная углеродистая сталь и сварные соединения, алюминий, аустенитная сталь. Для крупнозернистых материалов требуется дополнительная консолидация и обработка информации.

Оставить комментарий

Убедитесь, что вы вводите (*) необходимую информацию, где нужно
HTML-коды запрещены




Conact Us