超聲波衍射時(shí)差法,英文簡稱TOFD,是基于工件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的衍射能量來檢測缺陷的技術(shù),是工業(yè)無損檢測技術(shù)的一種。
20世紀(jì)70年代,TOFD技術(shù)被提出,由于TOFD探頭需要具備優(yōu)良的微弱衍射波接收能力,以滿足檢測精度要求,直到20世紀(jì)90年代,TOFD檢測儀器才被開發(fā)問世。我國于20世紀(jì)70年代檢測出裂紋尖端衍射信號(hào),90年代時(shí),TOFD檢測儀器需求依靠進(jìn)口,進(jìn)入21世紀(jì),我國研發(fā)出國產(chǎn)首臺(tái)TOFD檢測儀器。
TOFD檢測儀器通常采用兩個(gè)探頭,一個(gè)發(fā)射超聲波,另一個(gè)接收超聲波,而不是像傳統(tǒng)的超聲波檢測技術(shù)一樣利用一個(gè)探頭同時(shí)發(fā)射和接收超聲波,這是由于衍射波能量低,單探頭難以滿足高靈敏度接收信號(hào)的要求。TOFD探頭通常采用短脈沖、寬頻帶的壓電晶片作為發(fā)射與接收單元,以提高超聲波發(fā)射效率與接收靈敏度。
TOFD具有掃描覆蓋范圍大、檢測靈敏度高、檢測速度高、缺陷檢出率高、檢測精度高、檢測效率高、可靠性好、數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)等優(yōu)點(diǎn)。TOFD可以與傳統(tǒng)的脈沖回波檢測技術(shù)配合使用,能夠進(jìn)一步提高檢測精度。
TOFD可以用于金屬、合金以及陶瓷、復(fù)合材料等材質(zhì)檢測方面,可檢測管道、容器、零部件等產(chǎn)品的裂紋、孔洞、開口缺陷、中間缺陷、未焊透焊縫、內(nèi)凹、未熔合坡口等,能夠?qū)崿F(xiàn)半自動(dòng)或者全自動(dòng)掃描檢測,特別是在焊接檢測領(lǐng)域應(yīng)用價(jià)值大,被廣泛應(yīng)用在石油、化工、汽車、電力、航空航天等行業(yè)。
在海外市場中,TOFD檢測儀器生產(chǎn)商主要有以色列Sonotron NDT、日本奧林巴斯OLYMPUS等;在我國市場中,TOFD檢測儀器生產(chǎn)企業(yè)主要有武漢中科創(chuàng)新技術(shù)股份有限公司、北京北極星辰科技有限公司、南通友聯(lián)數(shù)碼技術(shù)開發(fā)有限公司等,其中,中科創(chuàng)新是我國首臺(tái)國產(chǎn)TOFD檢測儀器研發(fā)生產(chǎn)商。
新思界
行業(yè)分析人士表示,在信息產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展、制造業(yè)技術(shù)不斷升級(jí)背景下,超聲波無損檢測技術(shù)向著數(shù)字化、高精度化方向邁進(jìn),超聲波衍射時(shí)差法(TOFD)、相控陣超聲檢測(PAUT)等新型技術(shù)逐漸對傳統(tǒng)超聲波無損檢測技術(shù)形成替代。受益于此,TOFD檢測儀器行業(yè)發(fā)展前景廣闊。