參考試塊的目的是在于正確的設(shè)置

1、NVN-ENV 583-6en無損檢測(cè)-超聲檢測(cè)-第六節(jié)飛越時(shí)間衍射法TOFD是一種可以對(duì)缺陷定位以及定量的方法ICS 19.100maart 2000 Dit document is door NEN onder licentie verstrekt aan：/this document has been supplied umder license by NEN to：Vantage NDT B.V T.Bouma 2006/04/18無損檢測(cè)-超聲檢測(cè)-第六節(jié)飛越時(shí)間衍射法TOFD是一種可以對(duì)缺陷定位以及定量的方法作為歐洲早期標(biāo)準(zhǔn)于1997年5月21日被CEN認(rèn)可ENV在起初的三年里受到

2、很大的限制，在以后的二年時(shí)間里CEN的成員們要求承認(rèn)此項(xiàng)技術(shù)，議題是ENV能否可以作為歐洲標(biāo)準(zhǔn)CEN的成員聲明ENV就像EN一樣存在，而且還要可用，直到?jīng)Q定CEN/TS轉(zhuǎn)換成ENCEN國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)成員有，澳大利亞，比利時(shí)，塞浦路斯，捷克斯洛伐克，丹麥，愛沙尼亞，芬蘭，法國(guó)，德國(guó)，希臘，匈牙利，冰島，愛爾蘭，意大利，拉脫維亞，立陶宛，盧森堡公國(guó)，馬耳他，荷蘭，挪威，波蘭，葡萄牙，斯洛伐克，斯洛文尼亞，西班牙，瑞典，瑞士以及英國(guó)Dit document is door NEN onder licentie verstrekt aan：/this document has been supplied u

3、mder license by NEN to：Vantage NDT B.V T.Bouma 2006/04/18第2頁(yè)ENV 583-6：2000目錄 前沿.31， 概論42， 基本參考43， 基本標(biāo)識(shí)，以及技術(shù)的說明54， 基礎(chǔ)64.1 技術(shù)的基本原理64.2 表面 狀況以及耦合劑的要求.84.3材質(zhì)以及程序類型.85 人員資質(zhì).86 設(shè)備的要求.96.1 超聲設(shè)備以及顯示器96.2 超聲探頭96.3 掃查裝置107 設(shè)備設(shè)置程序.117.1 基礎(chǔ).117.2 探頭的選擇以及探頭的間距.127.3 時(shí)間窗口的設(shè)置.127.4 靈敏度設(shè)置137.5 掃查分辨力的設(shè)置137.6 掃查速度的設(shè)置

4、137.7 檢查系統(tǒng)顯示138 數(shù)據(jù)分析以及解釋.138.1 不連續(xù)缺陷的基本分析138.2 不連續(xù)缺陷的詳細(xì)分析159 復(fù)雜幾何形狀缺陷的定位以及定量1710 技術(shù)的局限性.1710.1 精確度以及分辨力.1710.2 盲區(qū)1911 無數(shù)據(jù)記錄的TOFD檢測(cè).1912 檢測(cè)程序.1913 檢測(cè)報(bào)告.19 靈敏度設(shè)置.19附錄A 參照試塊.20Dit document is door NEN onder licentie verstrekt aan：/this document has been supplied umder license by NEN to：Vantage NDT B.V

5、T.Bouma 2006/04/18第3頁(yè)ENV 583-6：2000前沿這項(xiàng)歐洲的早期標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)被無損檢測(cè)技術(shù)協(xié)會(huì)CEN/TC 138認(rèn)可，秘書處AFNOR選用根據(jù)CEN/CENELEC內(nèi)部規(guī)定，如下的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)組織聲明作為歐洲早前期標(biāo)準(zhǔn)，澳大利亞，比利時(shí)，塞浦路斯，捷克斯洛伐克，丹麥，愛沙尼亞，芬蘭，法國(guó)，德國(guó)，希臘，匈牙利，冰島，愛爾蘭，意大利，拉脫維亞，立陶宛，盧森堡公國(guó)，馬耳他，荷蘭，挪威，波蘭，葡萄牙，斯洛伐克，斯洛文尼亞，西班牙，瑞典，瑞士以及英國(guó)ENV 583 無損檢測(cè)-超聲檢測(cè)，包括以下章節(jié)EN 583-1 無損檢測(cè)-超聲檢測(cè)-第一章，基本原理EN 583-2 無損檢測(cè)-超聲檢測(cè)

6、-第二章，靈敏度以及范圍設(shè)置EN 583-3 無損檢測(cè)-超聲檢測(cè)-第三章，收發(fā)技術(shù)EN 583-4 無損檢測(cè)-超聲檢測(cè)-第四章，垂直于表面不連續(xù)缺陷的檢測(cè)EN 583-5 無損檢測(cè)-超聲檢測(cè)-第五章，不連續(xù)缺陷的定性以及定量EN 583-6 無損檢測(cè)-超聲檢測(cè)-第六章，飛越時(shí)差衍射法TOFD是一種可以對(duì)不連續(xù)缺陷定位以及定量的方法Dit document is door NEN onder licentie verstrekt aan：/this document has been supplied umder license by NEN to：Vantage NDT B.V T.Bouma

7、 2006/04/18第4頁(yè)ENV 583-6：20001， 概論此項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)可作為在低合金碳鋼檢件中對(duì)于不連續(xù)缺陷使用TOFD技術(shù)進(jìn)行定位以及定量的基本原則，同樣也可以適用于其它的材料，在使用TOFD技術(shù)的同時(shí)，必須考慮到檢件的幾何形狀，聲速特性，材料的類型，以檢測(cè)的靈敏度盡管是適用的，在一般的情況下，對(duì)于材料中的不連續(xù)缺陷583-1是通用的，包括在焊縫中的運(yùn)用，它會(huì)對(duì)超聲探頭的選擇，位置，以及掃查方向有詳細(xì)的說明除非在參考文件中有特別的規(guī)定，此標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定是最低的要求除非有其它特定的等級(jí)，在標(biāo)準(zhǔn)583-2里規(guī)定為如下產(chǎn)品等級(jí)：-等級(jí)1，沒有限制-等級(jí)2和3，在第九節(jié)中有介紹等級(jí)運(yùn)用的限制對(duì)于產(chǎn)品

8、4和5等級(jí)的檢測(cè)需要特別的程序，這些同樣在第九節(jié)中有說細(xì)的介紹2參考標(biāo)準(zhǔn)這項(xiàng)歐洲標(biāo)準(zhǔn)是結(jié)合來自其它出版物的參照以及規(guī)定，這些參照都引用在合適的位置，并附加了這些出版物的版本，對(duì)于標(biāo)注日期的參考資料使用更改或修訂過的版本。對(duì)于沒有標(biāo)注日期的參考資料，使用其最新版本EN 473 NDT 個(gè)人資格以及認(rèn)證-基本程序EN 583-1 無損檢測(cè)-超聲檢測(cè)-第一章，基本原理EN 583-2 無損檢測(cè)-超聲檢測(cè)-第二章，靈敏度以及范圍的設(shè)置EN 12668-1 超聲檢測(cè)-超聲檢測(cè)設(shè)備的不同特點(diǎn)， 第一節(jié)，儀器EN 12668-2 超聲檢測(cè)-超聲檢測(cè)設(shè)備的不同特點(diǎn) 第二節(jié)，探頭EN 12668-3 超聲檢測(cè)-

9、超聲檢測(cè)設(shè)備的不同特點(diǎn) 第三節(jié)，組合的設(shè)備Dit document is door NEN onder licentie verstrekt aan：/this document has been supplied umder license by NEN to：Vantage NDT B.V T.Bouma 2006/04/18第5頁(yè)ENV 583-6：2000圖1，定義坐標(biāo)X 坐標(biāo)平行于掃查表面，平行于預(yù)定參考線，以便檢測(cè)參考線與焊縫一致，確定坐標(biāo)的起點(diǎn)以便達(dá)到更好的檢測(cè)精度見附錄1X 缺陷的長(zhǎng)度y 坐標(biāo)平行于掃查表面，可以垂直于預(yù)定參考線見附錄1y 橫向位置的誤差Z 坐標(biāo)垂直于掃查面見附

10、錄1Z 缺陷的高度d 缺陷尖端在表面以下的深度d 深度誤差Dds 掃查表面的盲區(qū)Ddw 底面盲區(qū)C 聲速c 聲速誤差Dit document is door NEN onder licentie verstrekt aan：/this document has been supplied umder license by NEN to：Vantage NDT B.V T.Bouma 2006/04/18第6頁(yè)ENV 583-6：2000R 空間的解析度t 發(fā)射探頭與接收探頭之間的飛越時(shí)間t 側(cè)向波和第二個(gè)超聲信號(hào)之間的飛越時(shí)間t 飛越時(shí)間的誤差td 深度d的飛越時(shí)間tp 脈沖達(dá)到最高回波10%

11、的時(shí)間t w 底面回波的飛越時(shí)間S 兩個(gè)探頭之間入射點(diǎn)距離的一半s 探頭間距一半的誤差W 工件厚度Dead zone 盲區(qū)，是指由于幾何因素指示信號(hào)被遮擋的區(qū)域Back wall dead zone 底面盲區(qū)，在工件背面所存在的盲區(qū)A-Scan 顯示超聲信號(hào)幅度轉(zhuǎn)換為時(shí)間B-Scan 飛越時(shí)間是通過探頭移動(dòng)所顯示出來的Non-parrallel scan 垂直于超聲束方向的掃查（見圖4）Parrallel scan 平行于超聲束方向的掃查（見圖5）4 基礎(chǔ)41技術(shù)的原理TOFD技術(shù)，是在不連續(xù)缺陷的尖端產(chǎn)生波型的轉(zhuǎn)換，當(dāng)它轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生衍射波，這個(gè)衍射波覆蓋了較大的角度范圍，那么衍射波就會(huì)檢測(cè)出所

12、存在的缺陷，記錄信號(hào)的飛越時(shí)間就可以測(cè)量出缺陷的高度，那么就可以對(duì)缺陷進(jìn)行定量，缺陷尺寸通常是被定義為衍射信號(hào)的飛越時(shí)間差，信號(hào)波幅與缺陷定量沒有關(guān)系Dit document is door NEN onder licentie verstrekt aan：/this document has been supplied umder license by NEN to：Vantage NDT B.V T.Bouma 2006/04/18第7頁(yè)ENV 583-6：2000圖例圖例： 1 發(fā)射探頭 C 探頭角度 2 接收探頭 d 埋藏性缺陷 a 側(cè)向波 e 缺陷下尖端 b 缺陷上尖端 f 底面回波

13、圖2 埋藏性缺陷TOFD基本結(jié)構(gòu) 這個(gè)基本構(gòu)造TOFD技術(shù)包括，有一定間距的超聲波發(fā)射與接收探頭（見圖2），由于缺陷尖端的方向衍射波很微弱時(shí)，通常使用大角度的縱波探頭一次掃查一定的長(zhǎng)度，在一次掃查中要求精確，當(dāng)聲波脈沖傳送到接收探頭一端，第一個(gè)信號(hào)就到達(dá)接收探頭的一端，這個(gè)就是側(cè)向波，側(cè)向波是在被檢工件表面下傳播。如果沒有缺陷的存在，那么第二個(gè)到達(dá)接收探頭的信號(hào)將是底面回波。這兩個(gè)信號(hào)都被用作參考的目的，如果忽略變形波，那么在材料中缺陷的信號(hào)將在側(cè)向波以及底面回波之間，兩個(gè)波到達(dá)以后，從發(fā)射探頭到接收探頭的路徑就會(huì)有長(zhǎng)和短，顯而易見，通常指的是缺陷下尖端信號(hào)，缺陷A超信號(hào)的典型模式如圖3中所示

14、，缺陷的自身高度是缺陷兩個(gè)尖端的飛越時(shí)間差，此時(shí)應(yīng)該注意，側(cè)向波的相位與底面回波的相位是相反的，缺陷上尖端以及下尖端的相位是相反的無論是缺陷接近于表面，或者是貫穿于整個(gè)工件厚度，掃查兩個(gè)表面的時(shí)候需要改進(jìn)精度，特別近表面的缺陷時(shí)Dit document is door NEN onder licentie verstrekt aan：/this document has been supplied umder license by NEN to：Vantage NDT B.V T.Bouma 2006/04/18第8頁(yè)ENV 583-6：2000圖例 X 波幅 b 上尖端 y 時(shí)間 d 底面回

15、波 a 側(cè)向波 c 下尖端圖3 埋藏性缺陷的A超信號(hào)42表面狀況以及耦合劑 表面的狀況是應(yīng)該注意的，至少應(yīng)該滿足EN 583-1的要求，由于表面狀況很差，可能會(huì)引起衍射信號(hào)很弱，那么就會(huì)影響到檢測(cè)的可靠性可以使用不同的耦合介質(zhì)，它們的類型要和材料一樣被檢測(cè)，例如，水，可能包含化學(xué)成份變濕，結(jié)冰，腐蝕等等，耦合介質(zhì)包括：漿糊，油，干油，纖維素漿糊，還包括有水。耦合劑的性質(zhì)在檢測(cè)過程中必須是一至致的，而且必須滿足環(huán)境溫度的情況下43材料以及程序類型由于使用TOFD技術(shù)得到的是較低信號(hào)的波幅，這種方法的運(yùn)用盡量減少超聲波束的衰減以及擴(kuò)散，它的檢測(cè)對(duì)象是合金和低合金碳鋼。對(duì)于晶粒粗糙的材料，如，鑄鐵，

16、奧氏體焊縫，高合金的材料，需要附加確認(rèn)以及 附加的后處理由于雙方協(xié)議，可以在工件中做一些有代表性的人工缺陷，用來確定檢測(cè)能力，記住它們的衍射特征，是不同于實(shí)際上際的缺陷45個(gè)人要求個(gè)人必須有合格的培訓(xùn)記錄，以及有足夠的經(jīng)驗(yàn)，合格的NDT等級(jí)，而且必須達(dá)到國(guó)際所認(rèn)證的合格等級(jí)- EN473，而且必須經(jīng)過另個(gè)的培訓(xùn)以及使用TOFD技術(shù)檢測(cè)的經(jīng)驗(yàn)Dit document is door NEN onder licentie verstrekt aan：/this document has been supplied umder license by NEN to：Vantage NDT B.V T.

17、Bouma 2006/04/18第9頁(yè)ENV 583-6：20006設(shè)備的要求6.1超聲設(shè)備以及顯示在TOFD技術(shù)中使用超聲設(shè)備，至少要遵守以下標(biāo)準(zhǔn)中的要求：EN12668-1，EN12666-3，EN12668-3。另外，還有如下要求-接收探頭的帶寬，最低要求是0.5-2倍范圍內(nèi)，探頭頻率-6db，除非是特殊的材料和產(chǎn)品等級(jí)才可以使用較大的帶寬，適當(dāng)使用濾波-發(fā)射脈沖可以是單級(jí)的也可以是雙級(jí)的，上升時(shí)延不超過0.25倍的普通探頭頻率-非調(diào)整的信號(hào)必須數(shù)字化作為取樣頻率至少是4倍的普通探頭頻率-對(duì)于一般的設(shè)備來說包括有，超聲設(shè)備和掃查器見6.3，它們將獲取信號(hào)以及將信號(hào)數(shù)字化，信號(hào)采樣率應(yīng)該至

18、少是每毫米掃查長(zhǎng)度一個(gè)A掃信號(hào)，數(shù)據(jù)的獲取和掃查器的移動(dòng)一定要同步-A掃信號(hào)數(shù)字化以后，呈現(xiàn)出來的是適當(dāng)?shù)臅r(shí)間數(shù)據(jù)，窗口是可編程的，將位置以及長(zhǎng)度顯示出來，傳送脈沖起始值為0-200s，窗口長(zhǎng)度可編程為5-100s，用這種方法信號(hào)就會(huì)被數(shù)字化，側(cè)向波以及爬波，底波信號(hào)，變形波信號(hào)，在4.1中會(huì)詳細(xì)介紹。-A掃數(shù)字化后是作為單色灰度信號(hào)顯示出來的，B掃是非平行的掃查。-為了保存所接收到的A掃信號(hào)以及B 掃信號(hào)，設(shè)備應(yīng)有硬盤，軟盤，以及其它可選的磁盤作為存儲(chǔ)器，為了記錄的目的，將A掃和B掃的數(shù)據(jù)備份到硬盤上。-設(shè)備可以對(duì)收集到的信號(hào)進(jìn)行平均化處理。對(duì)于典型的TOFD信號(hào)，為達(dá)到更高的增益設(shè)置，可以

19、使用前置放大器，它在頻率范圍以內(nèi)可以引起諧振，前置放大器的位置應(yīng)盡可能地接近接收探頭。另外值得注意的是對(duì)于缺陷的基本和高級(jí)的分析，在本書第八節(jié)中有詳細(xì)的介紹6.2超聲探頭TOFD技術(shù)所使用的超聲探頭必須達(dá)到如下的要求-至少是兩個(gè)探頭，一個(gè)發(fā)射探頭，一個(gè)接收探頭-類型，任何適用的探頭見7.2-波的模式，通常是縱波，使用橫波探頭很復(fù)雜，如有特殊的要求，可以使用。 -兩個(gè)探頭必須使用同樣的中心頻率，它們的公差應(yīng)該是±20% ，對(duì)于頻率的選擇可以見此書見7.2 -脈沖的長(zhǎng)度，無論是側(cè)向波還是底波，都不可以超過兩個(gè)回合，測(cè)量得到10%的波峰Dit document is door NEN on

20、der licentie verstrekt aan：/this document has been supplied umder license by NEN to：Vantage NDT B.V T.Bouma 2006/04/18第10頁(yè)ENV 583-6：2000-脈沖重復(fù)頻率的設(shè)置，不可以干涉到正常傳送的脈沖波圖例1 參考線 6 側(cè)向波2 探頭的移動(dòng)方向 7 缺陷上尖端3 發(fā)射波探頭 8 缺陷下尖端4 接收探頭 9 底面反射5 傳送時(shí)間-通過整個(gè)厚度范圍內(nèi)的時(shí)間圖4，非平行的掃查，探頭移動(dòng)的方向如左圖，相應(yīng)D掃成象如右圖6.3 掃查器掃查器，必須調(diào)整兩個(gè)探頭入射點(diǎn)的間距，使之不變掃查

21、器的另一種功能是給超聲設(shè)備提供探頭的位置信息，為B掃精確定位，探頭的位置信息是由磁性輪，編碼器，或者電位器提供TOFD所用的編碼器可以是自動(dòng)的，也可以是手動(dòng)的，它們依附在掃查器上鐵帶，帶子，自動(dòng)軌跡跟蹤系統(tǒng)，導(dǎo)向輪探頭兩個(gè)入射點(diǎn)的的距離的中點(diǎn)，與參考中心線也就是焊縫中心線的偏差是±10%Dit document is door NEN onder licentie verstrekt aan：/this document has been supplied umder license by NEN to：Vantage NDT B.V T.Bouma 2006/04/18第11頁(yè)EN

22、V 583-6：20007 設(shè)備設(shè)置程序7.1 基礎(chǔ)探頭的選擇與探頭晶片尺寸是非常重要的儀器設(shè)置參數(shù)，它們?cè)诤艽蟪潭壬蠜Q定了精度，信噪比，區(qū)域的覆蓋率圖例1 ， 參考線 6， 側(cè)向波2， 探頭移動(dòng)的方向 7， 缺陷的上尖端3， 發(fā)射探頭 8， 缺陷的下尖端4， 接收探頭 9， 底面反射信號(hào)5， 傳送的時(shí)間-整個(gè)厚度范圍內(nèi)的時(shí)間圖5，平行的掃查，探頭移動(dòng)的方向如左圖，相應(yīng)B掃成象如右圖設(shè)置程序有以下細(xì)節(jié)應(yīng)該注意-系統(tǒng)足夠的增益和信噪比會(huì)影響到衍射信號(hào)-合格的分辨率和足夠的覆蓋率也很重要-有效地使用儀器的動(dòng)態(tài)范圍Dit document is door NEN onder licentie ver

23、strekt aan：/this document has been supplied umder license by NEN to：Vantage NDT B.V T.Bouma 2006/04/18第12頁(yè)ENV 583-6：20007.2 探頭的選擇以及探頭的間距 探頭的選擇無論是厚或者是薄的工件，合理的TOFD探頭排列，可以得到好的檢出率，選擇這些探頭的排列不是特定的，而是根據(jù)需要選擇相應(yīng)的規(guī)格對(duì)于70mm厚的鐵素體鋼，可以使用一對(duì)探頭，為了達(dá)到好的分辨率和足夠的覆蓋率，必須合理的選擇探頭參數(shù)，以下列出了三種不同厚度的檢件所需的參數(shù)表1-厚度小于70mm檢件的探頭參數(shù)的選擇對(duì)于大于7

24、0mm厚度的檢件，可以進(jìn)行分區(qū)檢測(cè)，每一個(gè)區(qū)域覆蓋不同的深度，對(duì)厚度在70-300mm的檢件，為了達(dá)到良好的分辨率和足夠的覆蓋率，表2中列出了探頭的中心頻率，晶片尺寸，以及探頭的角度，這些區(qū)域?qū)⒈环珠_來檢測(cè)表2 -厚度在70mm-300mm檢件的探頭參數(shù)的選擇7.2.2 探頭的間距最大的衍射效率所包含的角度大約是120度，探頭的排列使聲束中心線可以貫穿整個(gè)深度范圍，那樣缺陷才可以被發(fā)現(xiàn)角度偏差大于-35度或是45度時(shí)，會(huì)使衍射波變?nèi)?，所以最好不要用，除非是檢測(cè)需要7.3 時(shí)間窗口的設(shè)置在理想狀態(tài)下，時(shí)間窗口的記錄，從1微秒開始記錄，直到側(cè)向波到達(dá)，然后伸展到第一個(gè)底波到達(dá)，因?yàn)樽冃尾梢杂脕矸?/p>

25、辨缺陷，所以時(shí)間窗口是包括第一個(gè)變形底面回波的信號(hào)時(shí)間窗口的顯示至少可以覆蓋到整個(gè)深度范圍內(nèi)的顯示,例如，表1和表2Dit document is door NEN onder licentie verstrekt aan：/this document has been supplied umder license by NEN to：Vantage NDT B.V T.Bouma 2006/04/18第13頁(yè)ENV 583-6：2000用比較小的時(shí)間窗口也是可行的，這樣可以提高缺陷位置的測(cè)量精度，如在參考試塊中的代表性的缺陷或人工缺陷，參考試塊見附錄A7.4 靈敏度的設(shè)置探頭的間距以及時(shí)間窗

26、口的設(shè)置完成后，就可以進(jìn)行下一步的檢測(cè)為了保證缺陷的信號(hào)在數(shù)字轉(zhuǎn)換器的范圍以內(nèi)，就必須限制噪聲信號(hào)，使超聲信號(hào)大于電噪聲信號(hào)。儀器的設(shè)置電子噪聲抑制和系統(tǒng)增益，電子噪聲信號(hào)會(huì)在側(cè)向波這之前到達(dá)，所以要求電噪聲信號(hào)至少低于超聲信號(hào)6db，并不大于整個(gè)波幅范圍的5%。靈敏度的設(shè)置可以用附錄A中的參考試塊中的代表性缺陷以及人工缺陷調(diào)節(jié)，可以得到合理和增益設(shè)置和信噪比。7.5 掃查分辨率的設(shè)置推薦使用每毫米一個(gè)A掃信號(hào)7.6 掃查速度的設(shè)置 掃查速度的設(shè)置可以根據(jù)前三節(jié)7.3 7.4 7.5中的描述進(jìn)行設(shè)置7.7 系統(tǒng)顯示的檢查 在進(jìn)行檢測(cè)之前，應(yīng)該對(duì)儀器的記錄，以及A掃進(jìn)行檢查,可以參照EN1266

27、8-38 數(shù)據(jù)分析以及解釋8.1 缺陷的基本分析基礎(chǔ)記錄或者可接受缺陷必須滿足標(biāo)準(zhǔn)中的要求，缺陷的記錄有如下幾個(gè)主要因素-缺陷的位置X坐標(biāo)，Y坐標(biāo)-缺陷的長(zhǎng)度x-缺陷的深度以及它的自身高度Z z-缺陷的類型，有如下三種，表面開口缺陷，底面開口缺陷，以及埋藏性缺陷Dit document is door NEN onder licentie verstrekt aan：/this document has been supplied umder license by NEN to：Vantage NDT B.V T.Bouma 2006/04/18第14頁(yè)ENV 583-6：2000 缺陷的特點(diǎn)

28、對(duì)缺陷更好的描述，缺陷上尖端定義為-可以看出來明顯的相位，側(cè)向波的相位與缺陷下尖端的相位是相同的-可以看出來明顯的相位，底波的相位與缺陷下尖端的相位是相反的，缺陷沒有自身高度的時(shí)也是這樣由于信噪比太底而去辨別相位，這樣沒有任何意義.1 表面開口缺陷的特性缺陷下尖端的衍射信號(hào)非常的弱，不過先得檢查有沒有足夠的耦合劑，此時(shí)側(cè)向波會(huì)斷開，這種情況就會(huì)被認(rèn)為表面開口缺陷有時(shí)候側(cè)向波沒有斷開只是稍微向下移，那么此時(shí)的飛越時(shí)間長(zhǎng)了一點(diǎn).2 底面開口缺陷的特性缺陷上尖端的衍射信號(hào)與底面回波會(huì)向上移，或者是底面回波信號(hào)會(huì)斷開，這種情況會(huì)被認(rèn)為是底面開口缺陷.3埋藏性缺陷的特點(diǎn)缺陷包括有上尖端衍射信號(hào)和下尖端衍

29、信號(hào)，這樣的缺陷就是埋藏性缺陷單個(gè)缺陷有很明顯的上尖端的衍射，此時(shí)缺陷的成象在側(cè)向波和底面回波之間，如果缺陷沒有明顯的下尖端衍射，說明這個(gè)缺陷沒有高度，如果側(cè)向波和底波都很弱，此時(shí)的缺陷是不準(zhǔn)確的，可以采用其它的方法，或者多次進(jìn)行TOFD掃查如果一定要定性，可以參考8.2如果懷疑對(duì)缺陷所定的性質(zhì)，最大可能的保存你的結(jié)果，直到進(jìn)一步的認(rèn)證計(jì)算缺陷的位置一般來說，在X平面和Z平面內(nèi)進(jìn)行精確定位，在Y平面和Z平面，是通過兩個(gè)探頭的中心線來進(jìn)行定位的缺陷的飛越時(shí)間差可以計(jì)算出缺陷的位置，理論上講探頭入射點(diǎn)的飛越時(shí)間是恒定的，那么要對(duì)衍射體進(jìn)行精確定位就必須做兩次以上的掃查如果要更精確的對(duì)缺陷定位以及明

30、確方向，可以進(jìn)行多次TOFD掃查，可以做到，-平行掃查，以及非平行掃查Dit document is door NEN onder licentie verstrekt aan：/this document has been supplied umder license by NEN to：Vantage NDT B.V T.Bouma 2006/04/18第15頁(yè)ENV 583-6：2000計(jì)算缺陷的長(zhǎng)度計(jì)算缺陷的長(zhǎng)度可以直接通過計(jì)算探頭位置的移動(dòng)距離非平行掃查中，一般來說超聲技術(shù)會(huì)對(duì)缺陷有所夸大，因?yàn)槌暿軐?，所以?duì)缺陷的長(zhǎng)度應(yīng)更仔細(xì)缺陷的長(zhǎng)度不得小于1.5倍的晶片尺寸，不然會(huì)因?yàn)樘《?/p>

31、無法精確測(cè)量，長(zhǎng)度計(jì)算在TOFD程序中有詳細(xì)介紹 缺陷深度以及自身高度的計(jì)算假定能量是從探頭的入射點(diǎn)到檢件中的，如果缺陷在兩個(gè)探頭的中間C 聲速t 缺陷尖端衍射信號(hào)的飛越時(shí)間d 缺陷尖端衍射信號(hào)的的深度S 兩個(gè)探頭入射點(diǎn)之間距離的一半實(shí)際的深度應(yīng)該是，減去超聲信號(hào)在探頭里的飛越時(shí)間，也就是我們通常說的探頭延遲，如果不減去這個(gè)時(shí)間，那么計(jì)算出來的深度是不準(zhǔn)確的為了避免錯(cuò)誤的計(jì)算探頭延遲，如果可能，那么在衍射脈沖和側(cè)向波之間的飛越時(shí)間差t,則：8.1.5.1 上表面開口缺陷 外表面開口缺陷的高度，被定義為外表面到下尖端衍射信號(hào)的距離.2 下表面開口缺陷 下表面開口缺陷的高度，被定義為上尖端信號(hào)與底

32、面的距離差.3 埋藏性缺陷 埋藏性缺陷被的高度，被定義為，上尖端信號(hào)與下尖端信號(hào)的距離差82缺陷的詳細(xì)分析更詳細(xì)的缺陷分析也是依賴于最基本的TOFD掃查，另外其它的NDT技術(shù)也是可以達(dá)到這一點(diǎn)的 缺陷詳細(xì)分析的動(dòng)機(jī)如下-對(duì)于缺陷的長(zhǎng)度，深度以及自身的高度進(jìn)行精確的計(jì)算-估計(jì)缺陷的方向-詳細(xì)說明缺陷的類型Dit document is door NEN onder licentie verstrekt aan：/this document has been supplied umder license by NEN to：Vantage NDT B.V T.Bouma 2006/04/18第16

33、頁(yè)ENV 583-6：2000缺陷的詳細(xì)分析包括，用不同的探頭角度，頻率，以及探頭間距進(jìn)行多次掃查，同樣平行掃查也是很有必要的，也可通過計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析821 附加掃查.1用低的檢測(cè)頻率進(jìn)行掃查如果信噪比太低而要進(jìn)行詳細(xì)的缺陷分析，掃查時(shí)可以采用低的頻率，這樣就增大了盲區(qū)，降低了分辨力設(shè)備的參數(shù)設(shè)置就必須優(yōu)化見第六章和第七章.2用高的檢測(cè)頻率進(jìn)行掃查用較高的頻率進(jìn)行掃查，可以得到高的分辨力，增加測(cè)量的精度，減少盲區(qū)，同時(shí)也會(huì)降低信噪比，由于增加了草狀回波，那么儀器參數(shù)設(shè)置需要優(yōu)化見第六章和第七章.3 降低探頭的角度進(jìn)行掃查降低探頭的角度，同時(shí)減少探頭的間距，可以增大分辨力，增加測(cè)量的精度，

34、減少盲區(qū)，適用于較薄的工件，那么儀器的參數(shù)設(shè)置也需要優(yōu)化見第六章和第七章.4使用探頭偏移進(jìn)行掃查為了得到缺陷偏移-y軸-的準(zhǔn)確位置，和它的準(zhǔn)確的方向，也可以使用平行掃查，或者是非平行掃查，使用不同的探頭角度，或者使用不同的探頭間距，那么儀器參數(shù)的設(shè)置需要優(yōu)化見第六章和第七章在原始成象的時(shí)候必須檢測(cè)相鄰兩個(gè)信號(hào)的相位尖端衍射信號(hào)恒定飛越時(shí)間呈橢圓形，如果我們只考慮y軸和z軸，具體計(jì)算方法如下由上式可以看出探頭中心平面的不同的偏離，那么所得到尖端衍射的飛越時(shí)間就不一樣，因此不同的探頭的位置，所得到的缺陷的深度也會(huì)不一樣，只是深度偏差較小。由于平行掃查可以得到最小深度的位置，可以確定缺陷尖端的偏移，

35、可以通過一系列的調(diào)整在X軸上的位置，這樣可以找到一個(gè)缺陷最小的深度值缺陷尖端的位置以及深度確定后，那么它的方向就可以確定下來了原則上說，兩次非平行掃查，兩次都偏移，對(duì)缺陷的深度，長(zhǎng)度，以及方向就可以精確確定。然而，缺陷尖端位置的確定，兩次偏移掃查的值都會(huì)小一點(diǎn)，見附加的平行掃查可以檢查出近表面的缺陷，因?yàn)榭梢越咏鼈?cè)向波和底面回波，但是在每一次掃查中所得到缺陷的深度都會(huì)改變，這些可以通過側(cè)向波和底面回波來解決Dit document is door NEN onder licentie verstrekt aan：/this document has been supplied umder li

36、cense by NEN to：Vantage NDT B.V T.Bouma 2006/04/18第17頁(yè)ENV 583-6：2000附加運(yùn)算法則計(jì)算機(jī)運(yùn)算法則可以運(yùn)用到TOFD掃描數(shù)據(jù)的記錄中例如-曲線的覆蓋可以對(duì)缺陷的長(zhǎng)度定義-為了檢測(cè)出缺陷可以減少側(cè)向波以及底面回波，除非是斷開，如果表面足夠的平，那么這項(xiàng)技術(shù)就可以更好的掌握-線型運(yùn)算可以精確地決定完整B掃圖像中缺陷的高度以及深度-模型運(yùn)算能夠繪出曲線的軌跡和變形波信號(hào)分析，這樣可以提供缺陷的方向，深度，以及位置，物理學(xué)的理解和模型軟件的要求在分析數(shù)據(jù)時(shí)可以使用運(yùn)算法則9 對(duì)于復(fù)雜的幾何形狀的檢測(cè)以及定量對(duì)于檢測(cè)等級(jí)為二級(jí)的檢件，如果檢

37、測(cè)表面在兩個(gè)探頭上是平的，沒有其它的制約因素除非是檢測(cè)等級(jí)為二級(jí)和三級(jí)的檢件，那么就需要修改檢測(cè)和解釋程序，以解決曲面構(gòu)件。對(duì)于檢測(cè)等級(jí)為四級(jí)和五級(jí)工件，就需要使用特殊和數(shù)據(jù)程序技術(shù)和操作條件。計(jì)算機(jī)運(yùn)算在這種情況下數(shù)據(jù)分析中可以用為了確認(rèn)缺陷的檢測(cè)能力，可以用代表性的檢測(cè)工件中的自然缺陷和人工缺陷，在這種情況下同樣可以使用10 技術(shù)的局限性這一段解釋TOFD技術(shù)的局限性，同樣TOFD技術(shù)的檢出和定量是可用的，它的局限性在于在普通的狀況下它的精確性，以及盲區(qū)的影響，它們會(huì)影響到它的檢測(cè)能力，更重要的是大家的意識(shí)到這種技術(shù)所存在的誤差。高度傾斜的缺陷，例如在非平行掃查中的橫向裂紋，通常難以檢測(cè)出

38、來，建議進(jìn)行特殊的演示，以展示對(duì)這種缺陷的檢測(cè)能力，另外對(duì)于非線性缺陷，如點(diǎn)狀缺陷，可能會(huì)有如裂紋等線性缺陷的特征，再次建議有條件時(shí)，通過演示體現(xiàn)對(duì)小裂紋的辨別能力。 能力演示可在檢測(cè)文件或其它數(shù)據(jù)文件中規(guī)定。10.1精度以及解晰度應(yīng)該區(qū)別精度與解晰度，精度是反射體位置的精確程度，所謂解晰度緊密的空間衍射體，去區(qū)別一個(gè)與另一個(gè)的能力時(shí)間誤差會(huì)影響到TOFD的測(cè)量精度，包括有聲速誤差，探頭間距誤差，這樣會(huì)導(dǎo)致缺陷的誤差，在正常情況下不充許精度超標(biāo)Dit document is door NEN onder licentie verstrekt aan：/this document has bee

39、n supplied umder license by NEN to：Vantage NDT B.V T.Bouma 2006/04/18第18頁(yè)ENV 583-6：200010.1.1 橫向位置的誤差在中，缺陷的橫向位置通常是假定在兩個(gè)探頭的中間，實(shí)際上缺陷可能是偏離中心線的，因此由黃向位置誤差引起的深度訓(xùn)差可用如下公式計(jì)算：原則上，在聲束的下邊緣，如是在聲束的下邊緣不確定，那么橫向位置偏差t可用S代替。 10.1.2 時(shí)間誤差缺陷深度精度的限制，由于時(shí)間的誤差，誤差被計(jì)算如下，是深度的誤差減少時(shí)間誤差可以用較窄的脈沖和較高的頻率聲速的誤差由于聲速的誤差引起的缺陷深度精度，誤差計(jì)算如下，探頭的間距可以減小減少誤差，在已知厚度的時(shí)，通過測(cè)量底面回波的延遲來校驗(yàn)聲速，這樣可以最大程地減少誤差。探頭間距離的誤差 在深度測(cè)量中兩個(gè)入射點(diǎn)距離的意味著深度誤差計(jì)算公式如下引起探頭間距誤差的因素主要有兩個(gè)，一個(gè)是由于兩個(gè)探頭之間距離的誤差，一個(gè)是探頭入射點(diǎn)校驗(yàn)的誤差當(dāng)探頭的間距小于兩倍的工件厚度時(shí)，探頭入射點(diǎn)已經(jīng)不在是固定的入射點(diǎn)，它變成了深度顯示，像這種情況，如果需要精確定量，就必須在典型的工件中進(jìn)行深度的校驗(yàn)空間的解晰度空間的解晰度計(jì)算公式如下是聲學(xué)脈沖的長(zhǎng)度，是深度的飛越時(shí)間解晰度是隨著深度的增加而增加，