Time-of-flight diffraktionsultraljud

En TOFD-uppställning med sändnings- och mottagningssonder. I detta fall ser mottagningssonden fyra indikationer: en från sidovågen som har färdats längs den övre ytan, en från vågen som har reflekterats från den bortre ytan och två från defekten i testobjektet.
Typiska TOFD-data, skapade genom att rikta dataspåren från ovanstående figur vertikalt och färgkoda dem för amplitud. Defekten eller diskontinuiteten skapar en karakteristisk parabolisk indikation, på grund av den uppenbara förändringen i djupet när sonderna rör sig.
Manuellt styrda TOFD-sonder

Time-of-flight diffraction ( TOFD ) metod för ultraljudstestning är en känslig och exakt metod för oförstörande testning av svetsar för defekter. TOFD härstammar från spetsdiffraktionstekniker som först publicerades av Silk och Liddington 1975, vilket banade väg för TOFD. Senare arbeten om denna teknik ges i ett antal källor som inkluderar Harumi et al. (1989), Avioli et al. (1991) och Bray och Stanley (1997).

Bray och Stanley (1997) sammanfattade TOFD som spetsdiffraktionstekniker som utnyttjade principen att spetsarna på en spricka när de träffas av en våg diffrakterar signalerna tillbaka till den andra platsen på ytan. Djupet på dessa spetsar kan bestämmas från den diffrakterade energin.

TOFD uppfanns i Storbritannien på 1970-talet först som ett forskningsverktyg. Användningen av TOFD gjorde det möjligt att mäta sprickstorlekar mer exakt, så att dyra komponenter kunde hållas i drift så länge som möjligt med minimal risk för fel.

Funktionsprincip

Att mäta amplituden för den reflekterade signalen är en relativt opålitlig metod för att dimensionera defekter eftersom amplituden starkt beror på sprickans orientering. Istället för amplitud använder TOFD flygtiden för en ultraljudspuls för att bestämma positionen och storleken på en reflektor.

I ett TOFD-system sitter ett par ultraljudsonder på motsatta sidor av en svets. En av sonderna, sändaren, avger en ultraljudspuls som fångas upp av sonden på andra sidan, mottagaren. I oskadade rör kommer signalerna som tas upp av mottagarsonden från två vågor: en som färdas längs ytan och en som reflekteras från den bortre väggen. När en spricka är närvarande sker en diffraktion av ultraljudsvågen från sprickans spets(ar). Med hjälp av pulsens uppmätta flygtid kan djupet av en sprickspets beräknas automatiskt genom enkel trigonometri.

Ansökningar

Phased Array + TOFD-kombination används vanligtvis för att inspektera rörledningssvetsar.

Pålitlighet

En av begränsningarna för TOFD är den "döda zonen" som skapas av sidovågssignalen strax under inspektionsytan (eller OD-ytan i fråga om röret). Dödzonen är cirka 5 mm och det finns ingen detektering av fel i denna zon Kalibreringsblock med sidoborrade hål som visas i referens och ISO 10863 används för att validera "dödzonen" och dimensioneringsnoggrannhet.

Funktioner

  • Ett datoriserat och automatiserat system för svetsinspektion .
  • Sonder är monterade på en buggy som färdas längs en svets och registrerar data när den rör sig.
  • Jämfört med konventionella metoder för ultraljudstestning är TOFD känslig för sprickor och mäter deras dimensioner noggrant.
  • TOFD har en dödzon där den inte är känslig för defekter, därför bör TOFD alltid kompletteras med en konventionell pulseko-undersökning eller fasad array. Pulsekosonderna är vanligtvis monterade på samma buggy som TOFD-sonderna.
  • Kräver ultraljudstekniker med avancerad utbildning.

Vidare läsning

Standarder

International Organization for Standardization (ISO)
  • ISO/DIS 10863:11, Svetsning – Användning av time-of-flight diffraktionsteknik (TOFD) för undersökning av svetsar
European Committee for Standardization (CEN)
  • EN 583-6, Icke-förstörande testning – Ultraljudsundersökning – Del 6: Time-of-flight diffraktionsteknik som metod för detektering och dimensionering av diskontinuiteter
  • EN 15617, Icke-förstörande provning av svetsar – Time-of-flight diffraktionsteknik (TOFD) – Acceptansnivåer

Andra källor

  • Engineering Applications of Ultrasonic Time-of-Flight Diffraction, 2:a upplagan, JP Charlesworth och JAG Temple, Research Studies Press, 2002.

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Time-of-flight_diffraction_ultrasonics&oldid=1029730240 "