国外TOFD检测标准分析和比较

　　超声波衍射时差法(TimeofFlightDiffrae-tion，简称TOFD)是利用缺陷端点的超声波衍射信号探测和测定反射体尺寸的方法。该技术最早于20世纪70年代末由英国AEA国家无损检测研究中心的Harwell实验室的SilkMG[，]提出。自20世纪90年代以来，我国无损检测工作者开始关注这种方法，进行原理的消化和吸收，并逐步应用于工程检测，其最早的应用为西气东输工程。为配合管道焊缝的局部返修，中国特种设备检测研究中心于2003年研制出带TOFD功能的超声手动扫查成像检测仪。在特种设备行业，最早将TOFD技术应用于工程检测并申请成为企业标准的是中国第一重型机械集团公司，应用对象为神华煤液化工程中的壁厚达340mm的加氢反应器。此外，在核工业、电力和石油系统，TOFD技术的研究和应用也在蓬勃发展，影响日益扩大。

　　随着应用的发展，一个关键问题日益凸显，即我国尚无TOFD标准，所有的TOFD检测要么只能单独申请企业标准，要么仅作为无损检测的补充手段而不被认可。标准的缺位，相当程度上限制了我国TOFI)技术的推广和发展，因此建立我国的TOI刃标准是当务之急。为此首先应深人了解和掌握国外已有的标准和规范，进行系统的研究，这样才能真正建立起既符合技术发展要求、又适合我国国情的标准。

　　1TOFD检测方法概述

　　传统的超声脉冲回波法利用超声波在缺陷部位的反射对缺陷进行检测，用声波传播时间对缺陷定位，用回波幅度对缺陷定量。缺陷的尺寸、形状和位置都会影响检测的结果，且缺陷定量精度有待进一步提高。

　　TOFD技术利用缺陷尖端的衍射波信号探测和测量缺陷的尺寸。通常采用一发一收模式的双探头结构，以一定角度的纵波探头激发出宽角度纵波，使声束基本覆盖整个检测区，用相同角度的纵波探头接收衍射信号。当超声波扫查到缺陷时，在其两端将产生衍射波，其能量在很大角度范围内传播，从而能被接收探头探测到。

　　在无缺陷部位，发射声脉冲后，首先到达接收探头的是直通波，然后是底面反射纵波。有缺陷存在时，在直通波和底面反射波之间，接收探头还会接收到缺陷上下端点的衍射波。除上述波外，还有因缺陷端部和底面由波型转换产生的横波，因其声速较慢，常会迟于底面反射波到达接收探头，同时因波型转换表现形式比较复杂，在一般应用情况下可忽略　　或作为补充分析方式。TOFD检测原理见图1

　　因已知工件的纵波声速C和两探头间距25，通过测定沿工件表面传播的直通波和缺陷端部衍射波的传播时间差，由几何关系可得缺陷端部的深度。