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前面講到使用縱波進行檢測的原因，大家還記得嗎？因為縱波走的快，先達到，這樣就不易產生混淆。

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那直通波、缺陷信號衍射波和底波，這幾個波哪個先到達，哪個后達到呢？

直通波會先達到，底波會后達到，而缺陷衍射信號在兩者之間到達。

為什么會這樣呢？咱們再回顧一下下面這幅圖應該就能找到答案。

沒錯，直通波走的距離短，底波走的距離長，而缺陷的衍射信號走的距離在兩者之間。

那這里邊提一個小問題大家思考，是不是所有的缺陷衍射信號走的距離都比直通波短，比底波長呢？這個小問題，等后面的介紹再給大家來揭秘吧。

那這時有人會問，一個單晶的TOFD探頭怎么會發射出直通波、缺陷入射波、底波這么多角度的信號呢？難道它是相控陣嗎？哈哈（如果不懂相控陣技術，可關注公眾號，在知識培訓環節了解詳情）

帶有箭頭和問號的選擇概念，3D渲染

當然不是相控陣，所以TOFD探頭這么大的覆蓋范圍主要是通過聲束擴散來完成的，也就是說一束聲波發射出來以后，在中心聲束角度四周會發散，我們一般認為聲束擴散的邊界是中心聲束能力的-6dB的位置，這樣只有聲束擴散角度足夠大的時候，并且接收探頭位置合適的時候，才能夠看到清晰的直通波和底波。

后面還會詳細介紹如何得到一個更大的擴散角度。

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這時可能有童鞋又提問了：直通波是表面波嗎？

其實直通波并不是表面波，而是由發射探頭發出的大擴散角的邊緣產生的，并且直通波的頻率低于中心頻率，并隨著探頭中心距的增加而降低。

所以曾經有人實測過TOFD信號的中心頻率，發現它比標稱頻率低不少，就是這個道理。

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大家有沒有想過另外一個問題，衍射信號和反射信號有什么區別？

首先衍射信號是聲波打到缺陷以后，缺陷自身震動產生的信號，所以衍射信號是非常微弱的信號，比反射信號能量低很多。

下面是底面刻槽的反射信號和刻槽上端點的衍射信號，同一個缺陷的反射信號和衍射信號波高差超過14dB。

所以TOFD技術為了看到這么微弱的衍射信號，需要比較高的激發電壓和良好的濾波器，才能得到較清晰的TOFD信號。

那TOFD為什么要把兩個探頭放置在焊縫兩邊呢？為啥不放置在一邊，或者干脆用一個探頭來自發自收呢？

使用兩個探頭一發一收，主要是為了消除探頭發射端產生始脈沖對圖像的影響，而將探頭放置在兩側才能看到直通波和底波，并確定兩者之間的區域為缺陷顯示區域，而一側放置探頭則無法輕易地得到這樣的區域。

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今天問了很多個問題，也希望各位能夠提出自己的問題，有問必答。

待續

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文章轉自工業檢測大時代