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前面講了TOFD使用的波形以及直通波、底波、變形波等的特點,那今天就為大家介紹一下產(chǎn)生這些聲波的探頭的特點。
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TOFD技術(shù)通常使用常規(guī)超聲單晶片來產(chǎn)生聲波,并接收返回的衍射信號。常用的TOFD探頭的頻率范圍是1-15MHz,比較常用的頻率為2.25MHz,5MHz和10MHz。晶片尺寸范圍是3mm-20mm,比較常用的尺寸為3mm,6mm,9mm和12mm。
常用的楔塊角度為45°、60°和70°。
總結(jié)起來,TOFD探頭的特點就是小晶片、寬頻帶、窄脈沖。
為什么需要這樣的探頭和楔塊用作TOFD檢測呢?
- 窄脈沖: 為了得到佳的分辨力
- 寬頻帶: 為了產(chǎn)生更寬頻率范圍的信號,比如前面提到的直通波為低于中心頻率很多的信號.
- 縱波楔塊:因為縱波有快的速度,信號易于識別.
- 小尺寸晶片:為了得到大的擴散角,增大覆蓋范圍.
- 因而TOFD探頭通常使用壓電復合材料制成:高靈敏度,寬帶窄脈沖,聲電轉(zhuǎn)換效率高.
所以TOFD探頭是有專門的制作工藝,且于TOFD檢測而設(shè)計的,如果用其他的常規(guī)超聲探頭來代替做TOFD檢測,可能效果沒有TOFD探頭理想。
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前面說的都是通常的情況,其實還有一些特殊的TOFD應(yīng)用是大家不熟悉的,需要一些特殊的探頭和楔塊來對應(yīng)。
比如使用相控陣探頭進行TOFD檢測就是其中之一,它主要用于焊縫根部的腐蝕檢測。(大家如果感興趣,可以后臺留言,我們可以單獨寫一個應(yīng)用介紹)
還有為了保護楔塊,可以使用不銹鋼外殼的楔塊。
為了檢測小徑管,可以使用小徑管的TOFD楔塊。
為了檢測容器的縱焊縫,可以使用COD楔塊以配合相應(yīng)的工件曲面。(如果不了解COD的童鞋,請回顧“相控陣超聲全解析-09-相控陣楔塊結(jié)構(gòu)和參數(shù)說明”)
3.
今天主要介紹了TOFD使用的探頭情況,而由于TOFD探頭的擴散角對于檢測來說非常重要,所以后面會專門有一個章節(jié)來解釋TOFD擴散角的計算過程,歡迎大家持續(xù)關(guān)注。
待續(xù)
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文章轉(zhuǎn)自工業(yè)檢測大時代
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