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【摘 要】在科学技术如此发达的今天，TOFD检测技术是一种新形势下的超声检测技术，能够直接成像，因此对于压力容器的检测具有十分重要的指导意义，在本文中，笔者重点强调了该检测技术在实际中的应用，并且着重探讨了对相关检测技术的处理方法，希望在今后的工作中能够得到进一步的深入，为特种设备的安全运行提供指导。
【关键词】TODF；超声成像；压力容器检验
在时代发展的过程中，如何使特种设备的运行更加具有安全性是一直以来困扰广大工作人员的问题，在压力容器检验的过程中，检测技术是重要的组成部分，能够检验到压力容器的使用性能以及其他相关的数据，因此，采用合适并且具有科学依据的检测技术具有十分重要的意义，本文就提供这样一种检测技术，称为TODF超声成像检测技术，该技术的应用有效的提高了压力容器的检测效果，具有十分重要的意义，下面本文将重点对这一技术进行介绍。
1、TOFD超声成像检测技术的原理
在上世纪的70年代，该技术逐渐出现在人们的面前，这一技术的出现，改善了超声波在检测过程中出现的缺陷，能够进一步促进检测的效果的提高，因此广泛应用在多个领域之中。超声波的缺陷在在检测物体时，不仅仅具有反射波，同时还具有衍射波，衍射波的出现在一定程度上会影响到检测的结果，造成一定的干扰，因此不具有精准性。同时，衍射能量的危害是十分强大的，不仅仅能够在一定范围内传播，其传播的范围还会持续扩大，任其自由发展下去，最终就会造成严重的危害。因为造成衍射波的原因是信号两端的探头，因而TODF检测技术将这一方式进行改变，采用一收一放两种形式的探头，能够有效的阻碍衍射波的出现，因此具有重要的意义，随着时间的推移，这一形式的检查方法一定能够被世人所接受，并且应用在各个领域。这一新技术的原理应用到了缺陷所具有的自身高度，通过接受两端的信号而判定时间的前后，并计算出相应的时间差就能够根据自身高度最终测量出量值。
2、检测
2.1被检设备要求
首先是对检测设备的要求，要想保证检测最终数值的有效性，在检测设备上就应该多下功夫，因此，要保证检测设备自身的清洁程度。在设备上，不能遗留下焊接时所产生的飞溅物或是一些附着物，这样会对检测时的准确性带来一定的误差，在检测的过程中，需要某种材料当做耦合剂，耦合剂的选用应该遵循两点原则，一是对被检材料有效，二是能够适用于被检材料，只有符合这两点的要求，才能保证被检材料的使用合乎常理，才能顺利的进行检测。在选取的过程中，常用的耦合剂包括水、油等，同时，软膏也经常能够用到。在适当的情况下，也可以添加一些添加剂以作为加速检测的介质。检测温度也是需要控制的重点，一般工作人员将检测温度控制在0℃以下，因为过高的温度会对检测的效果产生一定的影响，在这种情况下，可以采用冷却的形式将探头进行处理，这样能够在一定程度上降低误差的产生，在这里值得注意的是，有效的保证检测时的温度以及对耦合剂的控制，能够对检测的效果起到事半功倍的作用，因此相关的检测人员在采用该检测技术时应该严格遵循被检设备的要求，以达到理想的效果。
2.2检测仪器
该检测技术所需要的仪器主要是由以下几个部分构成的，其一是计算机系统，这是当前科研工作的基本设备之一，无论是从事何种研究工作，都会采用计算机设备进行相应的检验工作，一方面能够提高计算时的精准性，另一方面也大大地节省了时间。其二是软件，其三是探头，探头是十分重要的组成部分，没有探头，就无法对被检物品进行有效的检测，这一检测过程就不能顺利的进行。除此之外，有些容器的壁厚超出了一般的容器，这种情况下，为了达到相应的检测结果，可以预设多个检测通道，从不同的位置上进行相应的检测，在完成之后将数据进行综合整理，最终就能检测到压力容器的最终数值。
2.3设备调校
（1）增益调整
TOFD技术虽然不是基于波幅法进行检测和定量，但其增益对检测的灵敏度有很大的影响，所以必须具有合适的增益保证在B--扫描中能够发现缺陷。在大多数情况下，单个TOFD探头组的增益设置是将表面波的波高达到满屏高的40%～90%。
（2）声速及探头角度调节
声音在不同材料内的传播速度不同，所以检测前必须对声速进行调整，另外探头楔块在使用过程中会磨损，探头角度会有所变化，检测前也必须对探头进行校准，声速及探头角度一般可以通过横通孔试块进行调整。
2.4软件、硬件设置
（1）采样率。壁厚小于50mm（2英寸）的工件，A--扫描信号之间的最大采样间隔一般为1mm，对于大壁厚工件，A一掃描信号之间的最大采样间隔为2mm。
（2）扫描距离。根据被检设备的尺寸以及TOFD检测设备的内存允许值，来设定扫描距离。
（3）扫描速度。设定合理的扫查速度，主要是为了在保证较高的检测效率的前提下，不丢失大量数据。扫查速度取决于耦合介质的耦合能力和电子系统的数据存储能力，一般要求B--扫描数据丢失不得超过整个扫查量的5%，而且不能连续丢失。
2.5检测实施
将发射探头和接收探头分别置于焊缝两侧，首先沿焊缝进行B--扫描，若焊缝、热影响区无缺陷时，会观察到2个超声波信号：一个是超声波在表面传播的脉冲；另一个是试件底面反射产生的脉冲，两脉冲信号分别对应于发射探头和接收探头之间的最短和最长声程。这两个信号作为参考信号，若焊缝中存在裂纹、未焊透等面状缺陷时，超声波大部分能量会在面状缺陷表面被反射，而另有一小部分能量会在缺陷上下两端产生衍射波，被接收探头检出。因为B--扫描不能确定缺陷距探头中心线的位置，所以沿焊缝扫描结束后，针对存在缺陷的位置，还需要沿垂直于焊缝的方向做D--扫描，扫描工作结束后，将数据资料保存，以便进行数据分析。
3、应用实例
某厂的一台重整反应器达到检验周期需进行检验，其材质为2.25Cr--1Mo，厚度38mm，由于壁厚较大，传统检验手段效率不高，于是使用TOFD检测技术对其主要焊缝进行了检测，根据厚度选用单通道扫描，选用探头晶片尺寸为10mm，公称频率5MHz，探头角度为60°，将设备调校正常后进行检测，经检测，发现了大量的密集气孔、夹渣等缺陷，按照制造标准要求，这些缺陷很多属于超标缺陷，而制造过程中的射线探伤却未能检出，TOFD与射线探伤相比，缺陷检出率明显提高。
4、结语
综上所述，本文中所论述的技术是一种全新的检测技术，随着时间的推移，这一技术在功能上以及原理上都做出了全新的改变，并且相对于传统的检测技术来说，发生了重大的变革，具有十分多的优点，如不需要较长的检测周期就能够得出结论，又如不具有辐射，对检测人员的安全性是重要的保障。当前，国外已经广泛的应用该项技术，并且取得了一定的成绩，我国也不能落后，在创新的基础上，突破固有的枷锁，将这一技术应用在新的领域。
参考文献：
[1]李衍.超声TOFD原理和方法精要[J].无损探伤.2007（01）
[2]金南辉，成德芳，牟彦春.TOFD检测技术在压力容器定期检验中的应用前景[J].压力容器.2009（06）
[3]韩相勇，姜自安，韩曙光，纪虎.超声TOFD技术在管道环焊缝检测中的应用[J].无损检测.2008（01）
【关键词】TODF；超声成像；压力容器检验
在时代发展的过程中，如何使特种设备的运行更加具有安全性是一直以来困扰广大工作人员的问题，在压力容器检验的过程中，检测技术是重要的组成部分，能够检验到压力容器的使用性能以及其他相关的数据，因此，采用合适并且具有科学依据的检测技术具有十分重要的意义，本文就提供这样一种检测技术，称为TODF超声成像检测技术，该技术的应用有效的提高了压力容器的检测效果，具有十分重要的意义，下面本文将重点对这一技术进行介绍。
1、TOFD超声成像检测技术的原理
在上世纪的70年代，该技术逐渐出现在人们的面前，这一技术的出现，改善了超声波在检测过程中出现的缺陷，能够进一步促进检测的效果的提高，因此广泛应用在多个领域之中。超声波的缺陷在在检测物体时，不仅仅具有反射波，同时还具有衍射波，衍射波的出现在一定程度上会影响到检测的结果，造成一定的干扰，因此不具有精准性。同时，衍射能量的危害是十分强大的，不仅仅能够在一定范围内传播，其传播的范围还会持续扩大，任其自由发展下去，最终就会造成严重的危害。因为造成衍射波的原因是信号两端的探头，因而TODF检测技术将这一方式进行改变，采用一收一放两种形式的探头，能够有效的阻碍衍射波的出现，因此具有重要的意义，随着时间的推移，这一形式的检查方法一定能够被世人所接受，并且应用在各个领域。这一新技术的原理应用到了缺陷所具有的自身高度，通过接受两端的信号而判定时间的前后，并计算出相应的时间差就能够根据自身高度最终测量出量值。
2、检测
2.1被检设备要求
首先是对检测设备的要求，要想保证检测最终数值的有效性，在检测设备上就应该多下功夫，因此，要保证检测设备自身的清洁程度。在设备上，不能遗留下焊接时所产生的飞溅物或是一些附着物，这样会对检测时的准确性带来一定的误差，在检测的过程中，需要某种材料当做耦合剂，耦合剂的选用应该遵循两点原则，一是对被检材料有效，二是能够适用于被检材料，只有符合这两点的要求，才能保证被检材料的使用合乎常理，才能顺利的进行检测。在选取的过程中，常用的耦合剂包括水、油等，同时，软膏也经常能够用到。在适当的情况下，也可以添加一些添加剂以作为加速检测的介质。检测温度也是需要控制的重点，一般工作人员将检测温度控制在0℃以下，因为过高的温度会对检测的效果产生一定的影响，在这种情况下，可以采用冷却的形式将探头进行处理，这样能够在一定程度上降低误差的产生，在这里值得注意的是，有效的保证检测时的温度以及对耦合剂的控制，能够对检测的效果起到事半功倍的作用，因此相关的检测人员在采用该检测技术时应该严格遵循被检设备的要求，以达到理想的效果。
2.2检测仪器
该检测技术所需要的仪器主要是由以下几个部分构成的，其一是计算机系统，这是当前科研工作的基本设备之一，无论是从事何种研究工作，都会采用计算机设备进行相应的检验工作，一方面能够提高计算时的精准性，另一方面也大大地节省了时间。其二是软件，其三是探头，探头是十分重要的组成部分，没有探头，就无法对被检物品进行有效的检测，这一检测过程就不能顺利的进行。除此之外，有些容器的壁厚超出了一般的容器，这种情况下，为了达到相应的检测结果，可以预设多个检测通道，从不同的位置上进行相应的检测，在完成之后将数据进行综合整理，最终就能检测到压力容器的最终数值。
2.3设备调校
（1）增益调整
TOFD技术虽然不是基于波幅法进行检测和定量，但其增益对检测的灵敏度有很大的影响，所以必须具有合适的增益保证在B--扫描中能够发现缺陷。在大多数情况下，单个TOFD探头组的增益设置是将表面波的波高达到满屏高的40%～90%。
（2）声速及探头角度调节
声音在不同材料内的传播速度不同，所以检测前必须对声速进行调整，另外探头楔块在使用过程中会磨损，探头角度会有所变化，检测前也必须对探头进行校准，声速及探头角度一般可以通过横通孔试块进行调整。
2.4软件、硬件设置
（1）采样率。壁厚小于50mm（2英寸）的工件，A--扫描信号之间的最大采样间隔一般为1mm，对于大壁厚工件，A一掃描信号之间的最大采样间隔为2mm。
（2）扫描距离。根据被检设备的尺寸以及TOFD检测设备的内存允许值，来设定扫描距离。
（3）扫描速度。设定合理的扫查速度，主要是为了在保证较高的检测效率的前提下，不丢失大量数据。扫查速度取决于耦合介质的耦合能力和电子系统的数据存储能力，一般要求B--扫描数据丢失不得超过整个扫查量的5%，而且不能连续丢失。
2.5检测实施
将发射探头和接收探头分别置于焊缝两侧，首先沿焊缝进行B--扫描，若焊缝、热影响区无缺陷时，会观察到2个超声波信号：一个是超声波在表面传播的脉冲；另一个是试件底面反射产生的脉冲，两脉冲信号分别对应于发射探头和接收探头之间的最短和最长声程。这两个信号作为参考信号，若焊缝中存在裂纹、未焊透等面状缺陷时，超声波大部分能量会在面状缺陷表面被反射，而另有一小部分能量会在缺陷上下两端产生衍射波，被接收探头检出。因为B--扫描不能确定缺陷距探头中心线的位置，所以沿焊缝扫描结束后，针对存在缺陷的位置，还需要沿垂直于焊缝的方向做D--扫描，扫描工作结束后，将数据资料保存，以便进行数据分析。
3、应用实例
某厂的一台重整反应器达到检验周期需进行检验，其材质为2.25Cr--1Mo，厚度38mm，由于壁厚较大，传统检验手段效率不高，于是使用TOFD检测技术对其主要焊缝进行了检测，根据厚度选用单通道扫描，选用探头晶片尺寸为10mm，公称频率5MHz，探头角度为60°，将设备调校正常后进行检测，经检测，发现了大量的密集气孔、夹渣等缺陷，按照制造标准要求，这些缺陷很多属于超标缺陷，而制造过程中的射线探伤却未能检出，TOFD与射线探伤相比，缺陷检出率明显提高。
4、结语
综上所述，本文中所论述的技术是一种全新的检测技术，随着时间的推移，这一技术在功能上以及原理上都做出了全新的改变，并且相对于传统的检测技术来说，发生了重大的变革，具有十分多的优点，如不需要较长的检测周期就能够得出结论，又如不具有辐射，对检测人员的安全性是重要的保障。当前，国外已经广泛的应用该项技术，并且取得了一定的成绩，我国也不能落后，在创新的基础上，突破固有的枷锁，将这一技术应用在新的领域。
参考文献：
[1]李衍.超声TOFD原理和方法精要[J].无损探伤.2007（01）
[2]金南辉，成德芳，牟彦春.TOFD检测技术在压力容器定期检验中的应用前景[J].压力容器.2009（06）
[3]韩相勇，姜自安，韩曙光，纪虎.超声TOFD技术在管道环焊缝检测中的应用[J].无损检测.2008（01）