BS7706(英国TOFD标准 翻译版)

9.2 基本的考虑因素

9.2.1 在此阶段可假设缺陷位置已知并却对它可能存在的特点作出部分估计。 再次注意，首先要考虑的是控制技术精确度和信噪比的最佳探头配置。这种配置与缺陷定位检测采用的配置是不同的。

9.2.2 在图3a）所示的探头对配置形式也可以象6.1.9和6.1.14节中说明的那样使用。它直接关系到板材对焊焊缝和观测以及容器的环形焊缝的检测。对于曲面零部件的纵向焊缝，检测形状是不同的（见图3b），但是可使用相同的基本方法。应该注意到：

a） 缺陷的有效性和实际深度是不同的 b） 在凸面上信号直接穿过弦线

这些因素都会影响探头间距和频率的选择。

9.2.3 在B扫描中缺陷的横向位置是通过在与缺陷垂直的方向上移动探头对的方法定位的。这就保证了X值（见6.1.10－6.1.13）是已知的或在X值为零的点上进行测量的。检验人员可以在一定程度上确定探头的放置方式，并同时保证探头间距能满足横向扫描的需要。

9.2.4 设计的不规则远表面，如沉孔，或者非设计缺陷，如焊根未焊透缺陷，这些都不影响TOFD技术的应用。实际上，这些缺陷的嵌入已经被量化了。高度较低的缺陷如果其高度不生长则会被一直掩遮。

作为一般规则，考虑的因素同缺陷检测扫描的一样，但是对于精确的尺寸确定，可使用B扫描的数据，并且应在数据分析中包含到它们。

9.2.5 B扫描中，当缺陷位于探头对中间时，缺陷顶点回波的延迟时间最短。这可以用去缺陷横向位置的确定，并是判断顶点是否相关的最好显示。B扫描也是描述两个缺陷出现位置的理想方法，例如焊缝两侧的缺陷。这些相关性通常会使D扫描的显示中出现无法解释的图像，但是在B扫描中可以很容易地分辨出来。

9.2.6 在B扫描中，平面缺陷使上下顶点的回波增高，并在缺陷的零宽度位置上出现分散。但是如果缺陷不是平面的则不会出现这种现象。用SAFT得到的缺陷宽度的估算值高于限定值，则表明存在体缺陷。

注释：最优的分辨率是几个波长，因此宽度小于3mm的缺陷不容易从平面缺陷中分辨出来。

29

9.3 合理参数的选择

9.3.1 在此阶段有三个基本目标：

a） 首先，最关键的是保证采用的探头设置可以获得要求的精确度。

b） 其次，要确保系统具有显示所需要的回波增益和信噪比，并能可靠地辨识这些回波。

c） 最后，要检查是否有效地利用了系统地动态范围。

9.3.2从第4章的技术说明中可以看出，改变探头性质或探头间距和控制探头提升点以及控制间距都可以改进精确度。

要保证足够的增益保证衍射回波在记录上显示出来。

9.3.3 通常在确定缺陷定位阶段获得的大量经验可用来设定理想的增益和数字化模块的参数。如果不这样，应该采用第6章规定的方法。 9.4 结果分析

9.4.1 可用B扫描方法确定缺陷的横向位置，为了正确确定此位置，应依据基准线精确确定所有B扫描的起点和终点位置。比较相邻B扫描的结果可以发现缺陷沿着它的长度方向横向运动。

9.4.2 B扫描中观察到的回波相位关系应该与上文说明的相同，因此可用第6章说明的方法确定缺陷的大小。关于缺陷横向位置（X）的真实值的额外资料是可以获得的（或者沿着X＝0的线重复进行D扫描），这样就可以精确地估算缺陷深度。

9.4.3 通常X值是以差值法从B扫描数据计算出来地。但是在B扫描的具体位置上，知X＝0的位置对应最小延时时间。

用这种方法可以修正缺陷的外形和深度，一些装置中也配置了软件和硬件，使得这一步处理更容易。

9.4.4 B扫描数据也提供了其他关于缺陷得资料，最有价值的可能是缺陷顶点的相对横向位置。这就确定了缺陷在试样内的角度，可帮助确定缺陷特点（侧壁熔合不足），也显示了回波错误地与其他回波结合的情况。

9.4.5 另外，B扫描可分辨出被掩盖在D扫描中的回波，特别是被具有同样特性的永久信号掩埋的扫描面或后壁附近的回波。B扫描需要把探头对放置在不对称的位置上，此时回波可以更容易分辨出来，这是因为期望记录的形状可以计算出来，且深度能精确地

30

估算出。

B扫描的额外信息可以帮助解决回波相位不确定的情况，此时只需要用变化一下探头角度就可以获得更多的资料。 10 测量确认

10.1 此英国标准说明TOFD技术可用于检测的确定零部件内缺陷及其大小。另外，也可以评估缺陷的性质和特点，这些评估在某些情况下是不确定的，此时需要进行确认。 10.2 如果仍未采用B扫描，那么应该进行B扫描。因为它要求设备的修改量较小并且通常可以手动进行。在这检测两顶点之间的假设关系中非常有价值，即两个回波是否来自同一个缺陷？例如如果顶点分别在焊缝的两侧，那么信号是不可能结合在一起的。这种方法可以扫描到很少出现的结合在一起的缺陷，例如焊缝两侧的侧壁熔合不够缺陷。 10.3 可以采用其他技术，特别是其他的超声技术更容易与TOFD技术同时应用。如果怀疑有裂纹存在但是顶点相位关系不确定，那么可使用纵列脉冲回波技术快速搜寻裂纹面，同时TOFD结果确定了被怀疑的缺陷的位置、深度和角度。

10.4 较差的近表面分辨率可能意味着扫描面附近的一些显示的解释仍不明确，例如并不清楚它们是裂纹还是耦合差异。在这种情况下，只要缺陷的位置被确定，就可以使用表面敏感技术例如磁粉或涡流检测作出最后的判断。 11 测量精度 11.1 一般考虑

11.1.1 本章对精度的考虑同样也适用于D扫描中缺陷的寻找和缺陷尺寸精确确定的阶段中。估算值含有正确分析的回波测量值的误差。精度不应当同可靠性混淆，在特殊的检测中也需要考虑可靠性。

测量的精度依靠检测的几何尺寸和测量设备以及脉冲到达时间的定时精度，这在等式（1）中说明。

11.1.2 在上下文中将精度和分辨率区分开是很有用的。不同的检测需要在两者之间作出不同的协调。

精度是反射体位置可被确定的程度，切记这是试验可能到达的精度。一个波形的位

31

置可以精确到例如波长的1/10或者更好。将它带入等式（4），探头间距是实际值，那么可以给出1/4波长区域内的精度。

D扫描时，精度会降低，因为不可能确定缺陷的横向位置，即等式（1）中X值，结果已经在第10章中说明。

分辨率不应当和精度混淆。在一些检测中，例如寻找表面断裂缺陷，是可以假设TOFD的范围就是测量精度。但是，一般来说可能有一个以上回波来源存在，那么精度会因为需要分辨每个来源的回波而受到影响。

11.1.3 许多例子是需要分辨横波信号的缺陷回波，和需要分辨不同的但是相邻的缺陷回波或需要分辨一个单独缺陷的上部和下部。在前一种情况下，横波对回波的影响通常可以消除的。

11.1.4 在这些例子中，可以假设缺陷回波是在小于脉冲长度的间距内分辨出来的，但实际上这个间距不能小于1个或2个波长。一个普通情况是使用精确的计算来确定基本精度，同时利用分辨率确定最小可分辨缺陷的高度。

11.1.5 可靠性是对缺陷被错误分析或甚至完全错过的可能性评估。这是一个不能用简单公式表示的参数。在假设缺陷被正确识别时，精度和分辨率确定技术的潜力。 11.1.6 如果回波被错误地结合并解释位裂纹缺陷，或回波结合没有分辨出来，裂纹被解释为单独的杂渣线都会产生不正确的数据解释。

仔细小心是可靠性的主要保证，在作否定第7章和附录3中可能缺陷的决定时要谨慎。当回波形状难以解释时，要保留数据最坏结果的解释直到提出新证据才摒弃以前结果，这点是很重要的。

11.1.7 如果回波没有被识别，那么数据损失就会增加。设定规范的目的是确保缺陷回波清晰地呈现在记录上。在技术使用中，缺陷通常被正确地辨认出来，但只能在正确进行校正后才可以这样进行假设。 11.2 定时误差和速度误差

11.2.1定时误差地精度可以通过等式（1）估算，它与d成微分关系，在这种情况下深度估算值的误差为：△d=C△T[d2+s2]1/2/2d （7） 其中，d是点D在表面下的深度（见图3） C是超声波速度

32