Uçuş süresi kırınım ultrasonikleri - Time-of-flight diffraction ultrasonics

Gönderme ve alma problarına sahip bir TOFD kurulumu. Bu durumda alma probu dört gösterge görür: biri üst yüzey boyunca ilerleyen yanal dalgadan, biri uzak yüzeyden yansıyan dalgadan ve ikisi test nesnesindeki kusurdan.
Yukarıdaki şekildeki veri izlerinin dikey olarak hizalanması ve genlik için renk kodlaması ile oluşturulan tipik TOFD verileri. Kusur veya süreksizlik, problar hareket ettikçe derinlikteki belirgin değişiklik nedeniyle karakteristik bir parabolik gösterge oluşturur.
Manuel olarak yönlendirilen TOFD probları

Ultrasonik testin uçuş süresi kırınımı ( TOFD ) yöntemi, kusurlar için kaynakların tahribatsız testi için hassas ve doğru bir yöntemdir . TOFD, ilk olarak 1975 yılında Silk ve Liddington tarafından yayınlanan ve TOFD'un yolunu açan uç kırınım tekniklerinden kaynaklanmıştır. Bu teknikle ilgili daha sonraki çalışmalar, Harumi ve ark. (1989), Avioli ve diğerleri. (1991) ve Bray ve Stanley (1997).

Bray ve Stanley (1997), TOFD'yi, bir dalga tarafından çarpıldığında bir çatlağın uçlarının, sinyalleri yüzeydeki diğer konuma geri kıracağı ilkesini kullanan uç kırınım teknikleri olarak özetledi. Bu uçların derinliği kırınım enerjisinden belirlenebilir.

TOFD, ilk olarak 1970'lerde İngiltere'de bir araştırma aracı olarak icat edildi. TOFD'nin kullanılması, çatlak boyutlarının daha doğru bir şekilde ölçülmesini sağladı, böylece pahalı bileşenler, minimum arıza riski ile mümkün olduğu kadar uzun süre çalışır durumda tutulabildi.

Çalışma prensibi

Yansıyan sinyalin genliğini ölçmek, genlik büyük ölçüde çatlağın oryantasyonuna bağlı olduğundan, kusurları boyutlandırmak için nispeten güvenilir olmayan bir yöntemdir. TOFD, bir reflektörün konumunu ve boyutunu belirlemek için genlik yerine ultrasonik darbenin uçuş süresini kullanır.

Bir TOFD sisteminde, bir kaynağın karşı taraflarında bir çift ultrasonik prob bulunur. Problardan biri, verici, diğer taraftaki prob tarafından, yani alıcı tarafından alınan bir ultrasonik darbe yayar. Hasarsız borularda, alıcı prob tarafından alınan sinyaller iki dalgadan gelir: biri yüzey boyunca ilerleyen ve diğeri uzaktaki duvardan yansıyan. Bir çatlak mevcut olduğunda, çatlağın ucundan/uçlarından ultrasonik dalganın kırınımı vardır . Darbenin ölçülen uçuş süresi kullanılarak, basit trigonometri ile çatlak uçlarının derinliği otomatik olarak hesaplanabilir.

Uygulamalar

Phased Array + TOFD kombinasyonu, boru hattı kaynaklarını denetlemek için yaygın olarak kullanılır.

Güvenilirlik

TOFD'nin sınırlamalarından biri, muayene yüzeyinin (veya boru durumunda OD yüzeyinin) hemen altında yanal dalga sinyali tarafından oluşturulan "ölü bölge"dir.Ölü bölge yaklaşık 5 mm'dir ve bu bölgede herhangi bir kusur tespiti yoktur. Referans ve ISO 10863'te gösterildiği gibi, "ölü bölge" ve boyutlandırma doğruluğunu doğrulamak için kullanılan yan delinmiş deliklere sahip kalibrasyon blokları.

Özellikleri

  • Kaynak denetimi için bilgisayarlı ve otomatik bir sistem .
  • Problar, bir kaynak boyunca hareket eden ve hareket ettikçe verileri kaydeden bir arabaya monte edilir.
  • Geleneksel ultrasonik test yöntemleriyle karşılaştırıldığında, TOFD çatlaklara karşı hassastır ve boyutlarını doğru bir şekilde ölçer.
  • TOFD'nin kusurlara duyarlı olmadığı bir ölü bölgesi vardır, bu nedenle TOFD'nin her zaman geleneksel bir darbe-yankı incelemesi veya aşamalı dizi ile desteklenmesi gerekir. Darbe yankı probları genellikle TOFD problarıyla aynı buggy üzerine monte edilir.
  • Gelişmiş eğitime sahip ultrason teknisyenleri gerektirir.

Referanslar

daha fazla okuma

standartlar

Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO)
  • ISO/DIS 10863:11, Kaynak – Kaynakların incelenmesi için uçuş süresi kırınım tekniğinin (TOFD) kullanımı
Avrupa Standardizasyon Komitesi (CEN)
  • EN 583-6, Tahribatsız muayene - Ultrasonik muayene - Bölüm 6: Süreksizliklerin tespiti ve boyutlandırılması için bir yöntem olarak uçuş süresi kırınım tekniği
  • EN 15617, Kaynakların tahribatsız muayenesi – Uçuş süresi kırınım tekniği (TOFD) – Kabul seviyeleri

Diğer kaynaklar

  • Ultrasonik Uçuş Süresi Kırınımının Mühendislik Uygulamaları, 2. baskı, JP Charlesworth ve JAG Temple, Research Studies Press, 2002.

Dış bağlantılar