培训大纲。
一、tofd技术基础知识。
的基本原理。
tofd(time of flight diffraction)
超声波衍射时差法，是采用一发一收两只探头，利用缺陷端点处的衍射信号探测和测定缺陷尺寸的一种自动超声检测方法。
声波的衍射现像（一声波的衍射现像（二）
在以往的探伤过程中采用过单探头反射法，寻找缺陷上、下端点从而确定缺陷自身高度。
由于衍射波能量远远低于反射波能量，因此采用单探头作tofd检测时衍射信号被反射波掩盖难以观察，因此单探头扫查方式，不适合高效的tofd检测。
单晶探对衍射时差确定裂纹自身高度测量法，详见jb/t 4730.3 附录取i)
现行衍射时差法探伤主要采用的是一发一收双探头法。
双探头阵列，将接收探头置于焊缝另一侧，有效的保证了衍射波的接收，而反射信号，基本上是不被接收的，而衍射波没有明显的指向性，可以轻易的被接收探头接收，从而在屏幕上显示出比较纯粹的衍射信号。
为了使衍射信号更好的被接收到，两只探头的技术参数应尽量一致，如探头频率和角度等。
检测设备的基本配置；
tofd扫查系统主要包括检测仪主机、扫查器、探头及各类接接线组成，其主要功能是完成对检测对像的内部缺陷的扫查、记录及分析功能，tofd扫查结果均以数据文件格式存储，可支持计算机软件进行分析处理。
主机：tofd检测仪主机是完成tofd检测的主体设备，主要完成激发脉冲使探头进行工作，并依靠编码器顺序记录探头上返回的超声波信号，并对其进行放大、滤波后转换为d扫描图像，并且可完成存储、分析、打印、输出等功能。
tofd检测设备的外部接口。
tofd扫查器。
扫查器附件：
的计算（包括辅助功能中pcs计算功能的使用）；
探头中心间距(probe centre separation)
发射和接收探头入射点之间的直线距离，探头和楔块以及装配。
tofd检测通常采用短脉冲，宽频带、高灵敏的纵波探头。
晶片一般采用复合压电晶片，有效提高发射和接收灵敏度，且直径一般不超25mm
不同工件厚度需要不同的探头角度，因此探头与楔块采用分离方法，可根据不同的需要，更换不同的楔块。
5.基本波形与其相位关系的介绍；
直通波(lateral w**e)
直通波是从发射探头发出沿工件以最短路径到达接收探头的波束 .
底波(back wall echo)
经底面反射到接收探头的超声波。
变型波。纵波入射在底面或缺陷构成的反射面上形成的横波反射。
6.扫查类型的初步讲解及组装方式的介绍；
扫查类型：非平行对称扫查、非平行左偏置扫查、非平行右偏置扫查、平行扫查。
平行扫查：又称横向扫查，是指扫查方向与超声波束方向是平行的，扫查结果称为b-scan,所得结果主要是ｙ轴和ｚ轴方向值．该扫查方法能为我们提供很准确的深度结果，但因扫查时探头须越过焊缝，操作起来相对烦琐．
非平行扫查：又称纵向扫查，是指扫查方向与超声波束方向不平行，扫查结果称为ｄ－scan，所得结果主要是ｘ轴和ｚ轴方向值，扫查方便，适用大范围的焊逢检测，一般采用探头对称布置于焊缝中心线两侧沿焊缝长度方向扫查．
为了减少底部盲区和判断缺陷大致水平位置可采用偏置非平行扫查
1.对称非平行扫查。
2.左偏置非平行扫查
3.右偏置非平行扫查。
7.简单扫查，了解tofd技术的特点。
对于平板或对接焊缝中部缺陷检出率很高。
容易检出方向性不好的缺陷。
可以识别向表面延伸的缺陷。
采用tofd和脉冲回波相结合，可以实现100%焊缝覆盖。
沿焊缝作一维扫查，具有较高的检测速度。
缺陷定量、定位精度高。
二、tofd硬件电路的设置。
1．仪器的主要性能指标；
采样频率（数字化频率）：每秒钟内将模似信号转换为数值序列的数目。
重复频率：每秒钟内用于激发探头晶片的触发脉冲数目。
脉冲前沿：激发脉冲从幅值10%上升到90％所经历的时间。
脉冲宽度：激发脉冲幅值持续在50%高度的时间。
平均次数：对波形进行平均处理的数目。
信号平均：将n次连续的a扫信号进行叠加后再除以n，从而提高信噪比的处理方法。
发射电压：激发脉冲的强度。
匹配阻抗：发射电路中的旁路电阻。
水平线性：显示屏上横坐标与传播时间成正比的程度。
垂直线性：显示屏上纵坐标与波形幅度成正比的程度。
图像灰度等级：tofd成像时黑白之间的过渡等级。
编码器：tofd扫查过程中用于记录扫查长度和记录a扫信号顺序的部件。
扫查增量：编码器记录a扫信号的距离间隔。
波形显示方式：射频、全检波、正检波、负检波。
一次直线扫查长度：单次扫查中仪器能记录数据的最大长度。
记录：基于计算机的自动数据记录系统，要求能够全程记录原始数据，能进行数据重现，a扫回放，能将所有的a扫信号和tofd图像存储于磁盘等永久性介质中，并能输入出拷贝。
2．不同检测范围下探头的选择。
由上表可知再进行tofd检测时，薄壁工件应选择高频小晶片大角度探头，而厚壁工件应选用低频大晶片小角度探头。
三、tofd图像的扫查。
1．判读合格tofd图像的几要素；
增益设置适当，扫查过程平稳，耦合效果良好，信息完整度高。
2．扫查前的准备工作；
1）探头延迟。
2) 入射点测试。
3．根据检测工件和探头规格，合理输入检测参数，并对波形进行优化；
脉冲宽度调整、发射电压调整、匹配阻抗调整。
4．掌握通道设置界面中，lw/bw线的使用方法及读数方法，正确调校时间窗；
分层起点、终点、探头中心间距、平移和范围的调整。
屏幕上应该显示有直通波、底波和变型波。
5．灵敏度的调校，分别掌握试块上及焊缝母材上的调校方法，并了解其它不同调校方法的使用条件及使用方法；
在工件上调灵敏度：直通波40～80％波高；底波80％波高加18～30db；晶粒噪声5%波高。
在试块上调灵敏度：把试块上深度在检测范围内的尖角槽或侧孔的衍射信号中较弱的信号调整到满屏的60%～80％
6．根据检测要求设置相应扫查方式、起点位置及步进；
编码器的校正方法。
扫查时如何设置扫查增量：工件厚度小于10mm时不得大于0.5，10mm～150mm不大于1mm
扫查起点的确定和设置。
7．掌握正确扫查手法及适当扫查速度；
其中prf为探头激发的脉冲重复频率，hz；x为设置的扫查增量，mm；n为设置的信号平均次数。
8．分别在人工缺陷刻槽试块及人工缺陷焊缝试块扫查合格tofd图像，手动保存图像，并了解文件名的编制方法；
四、tofd图像的处理及分析。
1．tofd图像的输出操作方法及图像的读取方法；
u盘输出：文件输出、图像输出。
网络输出：文件输出、图像输出。
2．掌握图像中各部分代表的意义及波形**，能分辨图形中的缺陷情况；
直通波、底波、变型波的情况及缺陷信号的性质分析。
缺陷性质：表面开口缺陷、埋藏缺陷。
3．了解图像中各分析线的作用及使用方法；
4．在仪器上，tofd图像中缺陷的测长、测高及测深度的方法，了解三种测量方式，比较三种测量方式的优缺点；
长度测量：曲线光标拟合法（重点掌握）、saft处理法。
高度测量：图像对比法，a扫波对应法。
深度测量：图像对比法，a扫波对应法。
5．tofd图像的基本处理方式：
直通波拉直：扫查时由于客观因素导致直通波扭曲现像地使用。
差分（直通波去除）：存在近表面缺陷时为分辨缺陷时使用。
图像放大：缺陷过短观测困难时使用。
对比度调节：扫查时由于客观因素导至扫查信号过弱时使用。
合成孔径聚焦：缺陷两端受扩散波影响过大于难以分辨长度端点时使用。
6．扫查不同类型的试件，并保存下图像，进行长度、高度、深度的测量。记录进**。
五、多通道的设置。
由于一对tofd探头的声束覆盖范围有限，在对厚壁工件检测时声束无法完全覆盖整个焊缝时，采用多组探头型式，对焊缝实现全覆盖。依据jb/t 4730.10标准中规定，检测厚度大于50㎜到100㎜之间时需采用两对tofd探头行进检测，当检测厚度大于100㎜到200㎜之间时需采用三对tofd探头来进行检测，以后检测厚度每增加100mm，则相应增加一对探头进行分层检测，从而实现焊缝的全覆盖。
多对探头检测时，需对每一组探头对进行分别的pcs调整和时间窗的设置，且分层与分层之间在深度方向还应有25%的覆盖区域。因此设置多通道时相对一对探头探伤较为复杂。
1)分层厚度的确定。
根据被检测工件的厚度按标准来进行分层检测的区域，（详见附表）
例如：工件厚度为90㎜，按标准规定，应采用两组探头分两层进行检测，分层规定第一层要求覆盖0～2/5t，即为0～36㎜，第二层要求覆盖2/5t～t，即为36～90㎜
2)pcs的确定。
确定了分层的区域后，再根据每一层检测的范围来计算出pcs
仍以上例90mm工件为例，第一层覆盖范围为0～36㎜，则进入pcs计算中将分层起点输入“0”，分层终点输入为“36”再输入楔块角度，再计算，然后按计算出的pcs调整扫第一组探头的中心间距，调好后按应用键，将参数复制到tofd1通道中。
第二去覆盖范围为36～90㎜，则将分层起点输入“36”，分层终点输入“90”再输入楔块角度，再按计算，然后按计算出的pcs调整第二组探头的中心间距，调好后，按应用键，将参数复制到tofd2通道中。
3)时间窗的调整。
确定好分层和pcs后，下一步就是时间窗的设置，在pcs计算过程中按应用键，仪器将会自动的按分层起点与终点进行时间窗的设置，但是在分层扫查中为避免有缺陷的漏检测，因此要求在分层的上要求有25％的覆盖，因此对于时间窗还需作一次调整。根据标准规定，扫查中下一层必须向上覆盖25％，还是以上例为准，第一层0～36，第二层36～90，但是要考虑覆盖，因此第二层时间窗的起点必须覆盖上一层检测范围的25%，第一层检测范围为36㎜，25%为9㎜，因此第二层的时间窗必须从36-9=27㎜为起点，至90㎜为终点。
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