超声波⽅法分类
1.按检测⽅法原理：分为脉冲反射法、衍射时差法、穿透法和共振法； 2.按波型：分为纵波、横波、表⾯波、板波和爬波；
3.按显⽰⽅法：A显⽰和超声成像显⽰；
4.按耦合⽅式：分为直接接触法、液浸法和电磁耦合法；
5.按探头个数：分为单探头法、双探头法和多探头法； 6.按⼈⼯⼲预程度：⼿⼯检测和⾃动检测。
1
检测⽅法原理
按检测⽅法原理可以分为：
①脉冲反射法（缺陷回波法、底波⾼度法、多次底波法）； ②衍射时差法；
晶粒度检测③穿透法；
④共振法。
常规检测应⽤最多的是脉冲反射法中的缺陷回波法，衍射时差法（TOFD）是⽬前⼤⼒推⼴的⼀种对缺陷检测有较⾼捡出率的可连续记录的超声检测技术。穿透法较少应⽤。共振法只在⽼式测厚仪中⽤过，⽬前不再采⽤。
脉冲反射法
01
缺陷回波法
利⽤缺陷反射波的幅度和位置来评价缺陷（定位、定量），操作简便，灵敏度⾼。
02
底波⾼度法
依据底波⾼度变化来判断⼯件中缺陷⼤⼩的⽅法。
采⽤的⽅法有：F／BF法、 F／BG法、 BG／BF法。
特点是：不存在盲区，同样投影⼤⼩的缺陷可以得到同样的指⽰。
a)要求检测⾯与底⾯平⾏；
b)不能对缺陷准确定量；
c)检测灵敏度低；
d)对于倾斜的缺陷，⼩⽽密集的缺陷、吸收的缺陷⽤BG／BF（锻件、钢板缺陷的评定采⽤的⽅法）。
03
多次底波法
依据多次底波变化的情况来判断⼯件中有⽆缺陷的⽅法。
当透⼊试件的超声波能量较⼤，⽽试件厚度较⼩时，超声波可在探测⾯与底⾯之间往复传播多次，⽰波屏上出现多次底波B1、B2、B3……。如果试件存在缺陷，则由于缺陷的反射以及散射⽽增加了声能的损耗，底⾯回波次数减少，同时也打乱了各次底⾯回波⾼度依次衰减的规律。可⽤于材质晶粒度和⽯墨化程度的评定。
衍射时差法（TOFD）
01
检测原理
是⼀种依靠从待检⼯件内部缺陷上、下“端点”处得到的衍射波在扫描线上的时差来检测缺陷尺⼨的⽅法。通常使⽤纵波斜探头，采⽤⼀发⼀收的模式。
a)⽆缺陷：发射超声波→接收（直通波→底⾯反射波→变形波等）。
b)有缺陷：发射超声波→接收（直通波→上端点衍射波→下端点衍射波→底⾯反射波→变形波等。）
TOFD显⽰：A扫描信号＋TOFD图象
02
检测设备
1）仪器：单通道(≤50mm)或多通道、具有数据连续⾃动采集、记录、显⽰和分析功能。
2）探头：采⽤⼩晶⽚、⼤扩散⾓（3－20mm,45～700）；⾼频率（1～15MHz）；宽频带、窄脉冲。
03
缺陷埋藏深度的测定
可以通过直通波和底⾯反射波的位置来求出波速C和探头的延时t0，这种⽅法有助于减⼩因对称性偏差引起的误差。注：直通波的时间：
底⾯反射波的时间：
将上述公式转换：即可求出声速c和探头在斜楔中的延时t0
04
04
TOFD扫查⽅式
05
TOFD图象
TOFD图象是将每个A扫描信号显⽰成⼀维图象线条，位置对应声程、灰度对应幅度；将若⼲A扫描信号图象线条沿探头移动⽅向拼成⼆维图象；⼀个轴表⽰探头移动距离，另⼀个轴表⽰扫查⾯⾄底⾯的深度。以上构成TOFD图象。
a)近表⾯裂纹
b)中间未焊透
c)根部未焊透
d)侧壁未熔合
e)⽓孔
f)横向裂纹
g)根部内凹
06
TOFD检测的优点
a)可靠性好。由于衍射信号不受声束⾓度影响，任何⽅向的缺陷都能有效发现。国外通过试验对缺陷检出率的评价是：⼿⼯UT:40－60％；RT-γ:55～60% RT-X:55～65%
UT机械:55－85％;TOFD:75－85％；机械+TOFD:80－95％
b)定量精度⾼。采⽤衍射时差技术对缺陷定量，精度远远⾼于常规⼿⼯超声波检测。⼀般认为，对线性缺陷或⾯积型缺陷，TOFD定量误差⼩于1mm。对裂纹和未熔合缺陷⾼度测量误差通常只有零点⼏毫⽶。
c)TOFD检测简便快捷。最常⽤的⾮平⾏扫查只需⼀⼈即可以操作，探头只需沿焊缝两侧移动即可，不需做锯齿扫查，检测效率⾼，操作成本低。
d)TOFD图象包含丰富的信息，有利于缺陷的识别和分析。
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