Difrakční ultrazvuk podle doby letu - Time-of-flight diffraction ultrasonics - Wikipedia

Nastavení TOFD s vysílacími a přijímacími sondami. V tomto případě přijímací sonda vidí čtyři indikace: jednu z boční vlny, která prošla podél horního povrchu, jednu z vlny, která se odrážela od vzdálené plochy, a dvě z defektu testovaného objektu.
Typická data TOFD, vytvořená vertikálním zarovnáním datových stop z výše uvedeného obrázku a barevným kódováním pro amplitudu. Vada nebo diskontinuita vytváří charakteristickou parabolickou indikaci v důsledku zjevné změny hloubky, jak se sondy pohybují.
Ručně vedené sondy TOFD

Difrakce doby letu (TOFD) metoda ultrazvukové testování je citlivá a přesná metoda pro nedestruktivní testování svarů na vady. TOFD pochází z technik difrakce špiček, které poprvé publikovaly Silk a Liddington[1] v roce 1975, která připravila cestu pro TOFD. Pozdější práce na této technice jsou uvedeny v řadě zdrojů, mezi něž patří Harumi et al. (1989), Avioli a kol. (1991) a Bray a Stanley (1997).

Bray a Stanley (1997) shrnuli TOFD jako techniky difrakce špiček, které využívaly principu, že špičky trhliny, když jsou zasaženy vlnou, rozptýlí signály zpět do jiného místa na povrchu. Hloubku těchto špiček lze určit z rozptýlené energie.[2]

TOFD byl vynalezen ve Velké Británii v 70. letech původně jako výzkumný nástroj.[3] Použití TOFD umožnilo přesněji měřit velikosti trhlin, takže drahé součásti mohly být udržovány v provozu co nejdéle s minimálním rizikem selhání.

Princip činnosti

Měření amplitudy odraženého signálu je relativně nespolehlivá metoda dimenzování vad, protože amplituda silně závisí na orientaci trhliny. Místo amplitudy používá TOFD k určení polohy a velikosti reflektoru dobu letu ultrazvukového pulzu.

V systému TOFD pár ultrazvukové sondy sedí na opačných stranách svaru. Jedna ze sond, vysílač, vysílá ultrazvukový puls, který je snímán sondou na druhé straně, přijímačem. V nepoškozených trubkách jsou signály zachycené přijímací sondou ze dvou vln: jedné, která se pohybuje po povrchu a druhé, která se odráží od vzdálené stěny. Pokud je prasklina přítomna, je zde difrakce ultrazvukové vlny od špičky (špiček) trhliny. Pomocí naměřené doby letu pulzu lze hloubku špiček trhlin vypočítat automaticky pomocí jednoduché trigonometrie.

Aplikace

Ke kontrole svarů potrubí se běžně používá kombinace fázového pole + TOFD.

Spolehlivost

Jedním z omezení TOFD je „mrtvá zóna“ vytvořená signálem boční vlny těsně pod inspekčním povrchem (nebo povrchem OD v případě potrubí).[4] Mrtvá zóna je přibližně 5 mm a v této zóně není detekována chyba. Kalibrační bloky s bočně vyvrtanými otvory, jak je uvedeno v Reference[4] a ISO 10863 používané k ověření „mrtvé zóny“ a přesnosti dimenzování.

Funkce

  • Počítačový a automatizovaný systém pro kontrola svaru.
  • Sondy jsou namontovány na buginu, která cestuje po svaru a zaznamenává data, jak se pohybuje.
  • Ve srovnání s konvenčními metodami ultrazvukového testování je TOFD citlivý na trhliny a přesně měří jejich rozměry.
  • TOFD má mrtvou zónu, kde není citlivá na defekty, proto by měl být TOFD vždy doplněn konvenčním vyšetřením pulzní echo nebo fázovaným polem. Sondy pulzního echa jsou běžně namontovány na stejnou buginu jako sondy TOFD.
  • Vyžaduje ultrazvukové techniky s pokročilým výcvikem.

Reference

  1. ^ M.G. Silk, B.H. Lidington (1975). "Potenciál rozptýleného nebo rozptýleného ultrazvuku při určování hloubky trhlin". Nedestruktivní testování. 8 (3): 146–151. doi:10.1016/0029-1021(75)90024-9. ISSN  0029-1021.
  2. ^ Bray, Don (2003). "Ultrazvukové systémy pro nedestruktivní průmyslové hodnocení". Ultrazvukové nedestruktivní vyhodnocování a charakterizace biologického materiálu. doi:10.1201 / 9780203501962.ch3. ISBN  978-0-8493-1462-9.
  3. ^ J. P. Charlesworth, J. A. G. Temple (2001). Inženýrské aplikace ultrazvukové difrakce doby letu druhé vydání. Research Studies Press LTD. str. 254. ISBN  978-0-86380-239-3.
  4. ^ A b ASTM, E2373 (2012). Nedestruktivní testování, svazek 3.03, standardní postup pro použití metody letové difrakce (TOFD). West Conshohocken, PA: Americká společnost pro testování materiálů. 1251–62. ISBN  9780803187290.

Další čtení

Standardy

Mezinárodní organizace pro normalizaci (ISO)
  • ISO / DIS 10863: 11, Svařování - Použití difrakční techniky doby letu (TOFD) pro zkoušení svarů
Evropský výbor pro normalizaci (CEN)
  • EN 583-6, Nedestruktivní zkoušení - Ultrazvukové vyšetření - Část 6: Technika difrakce času letu jako metoda detekce a stanovení velikosti diskontinuit
  • EN 15617, Nedestruktivní zkoušení svarů - Časová difrakční technika (TOFD) - Úrovně přejímky

Jiné zdroje

  • Inženýrské aplikace ultrazvukové difrakce doby letu, 2. vydání, J. P. Charlesworth a J. A. G. Temple, Research Studies Press, 2002.

externí odkazy