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TOFD（Time Of Flight Diffraction）檢測   

 Time Of Flight Diffraction(TOFD)超聲波衍射時差法，是一種依靠從待檢試件內部結構（主要是指缺陷）的“端角”和“端點”處得到的衍射能量來檢測缺陷的方法，用于缺陷的檢測、定量和定位，可記錄式的把檢測過程通過圖譜形式表現，更為直觀的觀察檢測對象的內部情況。

    TOFD技術采用一發一收兩個寬帶窄脈沖探頭進行檢測，探頭相對于焊縫中心線對稱布置。發射探頭產生非聚焦縱波波束以一定角度入射到被檢工件中，其中部分波束沿近表面傳播被接收探頭接收，部分波束經底面反射后被探頭接收。接收探頭通過接收缺陷的衍射信號及其時差來確定缺陷的位置和自身高度。

TOFD技術優越性：

　　a）一次掃查幾乎能夠覆蓋整個焊縫區域（除上下表面盲區），可以實現非常高的檢測速度；

　　b）可靠性要好，對于焊縫中部缺陷檢出率很高；

　　c）能夠發現各種類型的缺陷，對缺陷的走向不敏感；

　　d）可以識別向表面延伸的缺陷；

　　e）采用D-掃描成像，缺陷判讀更加直觀；

　　f）對缺陷垂直方向的定量和定位非常準確，精度誤差小于1mm；

　　g）和脈沖反射法相結合時檢測效果更好，覆蓋率100%；

一、TOFD技術特點

TOFD（Time of Flight Diffraction）衍射時差法超聲檢測或超聲波衍射時差法，是利用缺陷端點的衍射波信號探測和測定缺陷尺寸的一種自動超聲檢測方法。

它是國內外無損檢測行業公認的新的檢測技術，其主要優勢是檢測圖像比較直觀、檢測能力強、精度高。在國外工程上應用廣泛，而且有逐漸取代X射線檢測方式的趨勢。

TOFD技術的特點：

1)TOFD技術的可靠性好。由于其主要是利用衍射波進行檢測，而衍射信號不受聲束影響，任何方向的缺陷都能有效的發現，使該技術具有很高的缺陷檢出率。國外研究機構的缺陷檢出率的試驗得出的評價是：手工UT，50-70%；TOFD，70-90%；機械掃查UT+TOFD，80-95%。由此可見，TOFD檢測技術比常規手工UT的檢測可靠性要高得多。

 2）TOFD技術的定量精度高。采用衍射時差技術對缺陷定量，精度遠遠高于常規手工超聲波檢測。一般認為，對線性缺陷或面積型缺陷，TOFD定量誤差小于1mm。對裂紋和未熔合缺陷高度測量誤差通常只有零點幾毫米。

 3）TOFD檢測簡單快捷，最常用的非平行掃查只需一人即可以操作，探頭只需沿焊縫兩側移動即可，不需做鋸齒掃查，檢測效率高，操作成本低。

  4）TOFD檢測系統配有自動或半自動掃查裝置，能夠確定缺陷與探頭的相對位置，信號通過處理可以轉換為TOFD圖像。圖像的信息量顯示比A掃描顯示大得多，在A型顯示中，屏幕只能顯示一條A掃信號，而TOFD圖像顯示的是一條焊縫檢測的大量A掃信號的集合。與A型信號的波形顯示相比，包含豐富信息的TOFD圖像更有利于缺陷的識別和分析。

 5）當今使用的TOFD檢測系統都是高性能數字化儀器，完全克服了模擬超聲探傷儀和簡單數字超聲波探傷儀記錄信號能力差的特點，不僅能全過程記錄信號，長久保存數據，而且能夠高速進行大批量信號處理。

 6）TOFD技術除了用于檢測外，還可用于缺陷擴展的監控，是有效且能精確測量出裂紋增長的方法之一。

TOFD技術與常規脈沖回波超聲檢測技術相比，重要的不同點：

1）由于缺陷衍射信號與角度無關，檢測可靠性和精度不受角度影響。

2）根據衍射信號傳播時差確定衍射點位置，缺陷定量定位不依靠信號振幅。

TOFD技術與常規X射線檢測技術相比，重要的不同點：

     1）TOFD檢測結果與射線檢測結果都是以二維圖像顯示，不同的是TOFD能對缺陷的深度和自身高度進行精確測量，而射線只能得到缺陷的俯視圖信息，對于判斷缺陷危害性程度的重要指標，厚度方向的長度，射線是很困難的。

   2）TOFD技術可探測的厚度大，對厚板探傷的效果比較明顯，但射線對厚板的穿透能力非常有限。

   3）TOFD技術檢測缺陷的能力非常強，特殊的探傷方式使其具有相當高的檢出率，約90%左右，而相比之下，射線檢測的檢出率稍低，大約75%，在實際工作中，我們也發現有TOFD檢測出來的缺陷，X射線未能發現的情況，這給質量控制帶來了極大的隱患。

   4）TOFD技術所采集的是數據信息，能夠進行多方位分析，甚至可以對缺陷進行立體復原。這是因為TOFD技術是將掃查中所有的原始信號都進行了保存，在脫機分析中我們可以利用計算機對這些原始信號進行各種各樣的分析，以得出更加精確的缺陷判斷結果；而射線檢測只能將射線底片置于觀片燈前進行分析，不可以再進一步利用軟件對缺陷進行更加全面的分析。

   5）TOFD技術是利用超聲波進行探傷，對檢測時的工作環境沒有特殊的要求。超聲波檢測是一種環保的檢測方式，對使用人員沒有任何傷害，所以在工作場合不需要特殊的安全保護措施；而射線檢測因其放射的危害性受到國家政策的嚴格控制，現場只能單工種工作，降低了檢測工作效率，阻礙了整個工程進度。

   6）TOFD檢測操作簡單，掃查速度快，檢測效率高；而射線檢測過程繁瑣，耗時長，效率低下。

   7）TOFD檢測成本低，重復成本少；而射線檢測，建造暗室需要較高的投入，平時工作中的耗材成本重復發生，綜合成本相對較高。

二、關于標準及使用范圍

標準實施；T≥13mm。

2.歐盟標準最早期1997年被CEN批準；T≥6mm。

3.中華人民共和國行業標準JB/T 4730《承壓設備無損檢測》第10部分：衍射時差法超聲檢測即將頒布執行。12mm ≤T≤400mm（不包括焊縫余高，焊縫兩側母材厚度不同時，取薄側厚度值）。