TOFD時(shí)間窗口設(shè)置問題討論

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最近審核了一份TOFD報(bào)告，115mm厚，在審查到圖譜時(shí)候，發(fā)現(xiàn)第二區(qū)時(shí)間窗口設(shè)置，沒有直通波也沒有底波顯示。一直也知道這是按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，本應(yīng)該就是這樣，但是細(xì)細(xì)想想不知道這樣是不是很好？一直以來就對這個(gè)問題有糾結(jié)，現(xiàn)寫出來看看。

先把標(biāo)準(zhǔn)搬出來，NB/T47013.10-2015，看看其中的規(guī)定。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定多分區(qū)時(shí)，時(shí)間窗口的起始位置應(yīng)在厚度方向依次向上覆蓋相鄰檢測分區(qū)深度范圍的25%;時(shí)間窗口的終止位置應(yīng)設(shè)置為所檢測深度范圍的最大值，沒有具體數(shù)值規(guī)定。

這樣的規(guī)定是不是很好，對于100-200mm厚的工件，第二分區(qū)的時(shí)間窗口設(shè)置可不可以把直通波或底波給調(diào)出來，正常情況下在這個(gè)厚度下，第二分區(qū)的直通波或者底波是能夠顯示的。

現(xiàn)在猜一下標(biāo)準(zhǔn)為什么這么規(guī)定的原因

1、 硬件的原因，這里涉及到一個(gè)數(shù)字化采樣的問題，一個(gè)A掃的模擬信號要轉(zhuǎn)化為數(shù)值信號，信號不失真的情況下一般是5~10倍最高頻率，在時(shí)間窗口設(shè)置越大的情況下，信號周期就越多，信號周期越多，需要采樣的總點(diǎn)數(shù)就越多，由于硬件跟不上，所以有些儀器他的最大聲程達(dá)不到直通波到底波全部覆蓋，如友聯(lián)。

2、 可能是應(yīng)為中間區(qū)，探頭聲束擴(kuò)散角的問題導(dǎo)致直通波信號和底波信號不清楚，對于經(jīng)驗(yàn)不足的人不容易分辨。導(dǎo)致出錯(cuò)。

3、 由于距離大，而且在TOFD圖像上深度和時(shí)間不成正比，可能導(dǎo)致使用直通波或者底波校準(zhǔn)有較大的測量誤差。

現(xiàn)在硬件能力提升了，如果允許擴(kuò)大時(shí)間窗口范圍，只要保證覆蓋也有諸多好處的。

1、 圖像更直觀，真實(shí)聚焦深度一般是可以在TOFD圖譜直接看出來的，在真實(shí)聚焦位置，圖譜明顯清晰，而且聲速覆蓋范圍內(nèi)的氣孔能夠作為明顯的表征信號。如果我們時(shí)間窗口放寬一些，我們就能發(fā)現(xiàn)，真實(shí)聚焦深度和理論是不是一致，我們可以實(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào)整，

2、 簡單測量，在現(xiàn)場工作中我們可以簡單使用直通波和底波測量缺陷，畢竟現(xiàn)場檢測是不需要非常精確測深的，而且正常TOFD發(fā)現(xiàn)缺陷，我們還是需要超聲波復(fù)核確定水平位置的。

3、 正式評圖時(shí)，需要使用對比試塊孔來校準(zhǔn)，這個(gè)其實(shí)對于TOFD人員來說是比較難的，難以理解。這個(gè)就需要我們保持對比試塊圖譜，而且要說明對比試塊圖譜中每個(gè)孔的距離，因?yàn)楹笃趯徍巳藛T他不知道具體信息，就無法對準(zhǔn)確審核。而采用直通波底波來校準(zhǔn)會(huì)方便很多。

所以我的想法是

1、 放寬時(shí)間窗口設(shè)置要求，其實(shí)對比2010和2015版本已經(jīng)放寬了，至少下覆蓋放寬了，我說的放寬是指只要滿足檢測覆蓋范圍（25%覆蓋），就可以根據(jù)自己情況加大上下覆蓋。畢竟這樣設(shè)置不會(huì)產(chǎn)生不好的后果。

2、 對于對比試塊的用途改為：對比（采用直通波和底波校準(zhǔn)）和（試塊孔深度）是否吻合，可以規(guī)定大于50mm的分區(qū)必須（使用試塊校準(zhǔn)）或者（使用試塊進(jìn)行孔吻合對比）。

上面的這些想法對于200mm以上的多分區(qū)可能不太適用，畢竟聲程太大，可能窗口壓縮嚴(yán)重，無法現(xiàn)場分辨缺陷，而且儀器也可能達(dá)不到要求。

200mm以上還是少數(shù)，我們在這里就不糾結(jié)了。

好，語言組織不太好，不知道大家能不能看懂，請?zhí)接?，謝謝！

小于200mm或200mm左右的工件，我們公司就是這么做的。而且，我基本上要求，每一分區(qū)，至少能有一個(gè)參考信號。如果考慮到覆蓋的話，我們一般后一分區(qū)向上覆蓋比例大于25%。
200mm的界限是考慮Isonic 和奧林巴斯的儀器性能特點(diǎn)。國產(chǎn)設(shè)備目前還不能達(dá)到要求，即在這個(gè)深度范圍單區(qū)顯示既滿足信噪比或能量、又滿足時(shí)間分辨力要求。所以，龔工的提法對于儀器和探頭的組合性能較高。在有條件，或經(jīng)過實(shí)際檢測驗(yàn)證的情況下，還是比較好的提議。

贊同，有一個(gè)參考波還是比較靠譜。

前陣做了一個(gè)項(xiàng)目的TOFD臨檢。。。國外的工藝規(guī)程。儀器是OLYMPUS MX2
分成單5次雙面10次掃查（一通道70度，二通道60度，三通道45度包括另外兩次偏置掃查)。
設(shè)置除第一通道（70度)主要考慮盡可能縮小上表面盲區(qū)外，其他兩個(gè)通道的設(shè)置全部是覆蓋到了直通波-底波，要知道這個(gè)焊縫厚度是300mm!
實(shí)際現(xiàn)場驗(yàn)證下來圖像的信噪比還是差強(qiáng)人意。。。個(gè)人覺得不如國內(nèi)的分區(qū)合理。。。