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        TOFD儀器數據離線分析方法

        發布時間:2023-10-21人氣:11

        1.1在離線分析軟件中使用光標的方法

        在電腦上打開離線分析軟件,利用“打開文件”功能選擇需要分析的TOFD圖譜;

        移動十字光標的方法有三種,第一種是用鼠標定點,在圖譜上雙擊鼠標左鍵,紅色十字光標和拋物線光標會出現在鼠標箭頭所在位置,雙擊鼠標右鍵,藍色十字光標和拋物線光標會出現在鼠標箭頭所在位置;

        移動十字光標的第二種方法是用鼠標拖動,將鼠標箭頭移動到十字光標交點處,箭頭形狀變成十字,此時點住鼠標左鍵可以將十字光標拖動到圖譜中的任意位置;

        移動十字光標的第三種方法是鍵盤操作,用鼠標雙擊或拖動方法移動過某個光標后,可以用鍵盤的方向鍵移動光標;

        在圖譜進行深度校準前,十字光標的縱軸是時間軸,讀出的信號位置坐標值是時間值,在深度校準后,十字光標的縱軸變為深度軸,讀出的信號位置坐標值是時間值,同時拋物線光標的形狀在深度校準計算后也得到參數修正;

        在離線分析軟件中紅坐標仍是主坐標,測量圖像尺寸時軟件利用紅藍兩個坐標之間的差值進行尺寸換算。

        1.2圖像深度校準計算的概念

        將A掃時間軸坐標轉換為TOFD圖譜深度坐標的計算。TOFD深度校準計算與常規橫波斜探頭法缺陷定位計算的區別是,斜探頭用一個探頭的聲程和角度來確定缺陷的位置,可以認為是基于極坐標的計算方法;TOFD探頭缺乏角度的參數,而是使用雙探頭間距參數來代替了角度參數,通過兩個探頭的聲波傳輸時間和探頭間距來解算深度值,是基于解三角形的計算方法。在深度校準之前,A掃數據的橫坐標是時間單位,圖譜的深度方向值用時間(us)來表示,每一個采樣記錄點在圖譜中的坐標信息含義為(水平方向位置,傳播時間);在深度校準之后,A掃數據的橫坐標被換算成長度單位,圖譜的深度方向值用深度度(mm)來表示,每一個采樣記錄點在圖譜中的坐標信息含義為(水平方向位置,深度方向位置)。需要特別注意的是,在深度校準計算中,深度坐標的零點與時間坐標的零點并不在一個位置,計算前需要圖譜分析人員指定深度坐標的零點。

        1.3信號位置測量

        信號位置指的是信號在A掃時間軸上的位置,代表了信號到達的時刻。在TOFD圖譜進行深度計算校準后,信號位置代表信號在壁厚方向上的相對深度。因此,測量缺陷的深度位置和尺寸,也就是測量信號的位置,而信號位置測量的準確程度也決定了缺陷深度和高度的測量精度。信號到達時刻可以選定信號前沿、信號第一個峰值,或者第一個峰值后的第一個零點等三種判據中的某一種進行判斷。對于一幅圖譜而言,選定某一個判據進行深度校準后,必須用同一個判據進行信號位置的測量。

        1.4缺陷尺寸測量

        滄州歐譜TOFD檢測深度方向的測量用信號的傳播時間來換算,缺陷高度測量精度依賴于儀器的水平線性,而常規超聲檢測中缺陷尺寸的測量精度依賴于儀器的垂直線性;長度方向的測量用A掃信號所在的位置來換算,長度測量的精度依賴于位置編碼器的精度。

        TOFD圖譜顯示的是缺陷在工件縱剖面上的二維投影圖像,因此缺陷尺寸的測量是對圖譜上顯示圖像的大小進行測量,與A掃顯示波形的波高幅度無關。缺陷的尺寸在深度方向上是由上下端點衍射信號之間的距離來換算,在長度方向上是由位置傳感器記錄的、缺陷起始點和終止點衍射信號所在的A掃波形所在位置來換算。由此可見,缺陷尺寸深度方向的測量用信號的傳播時間來換算,精度依賴于儀器的水平線性、采樣率,以及信號位置的測量;長度測量的精度依賴于位置編碼器的精度、掃查增量,以及拋物線光標的使用。

        一般用十字光標和拋物線光標測量缺陷的尺寸。在對圖譜進行深度校準后,將光標位置移動到缺陷圖像的邊界,利用光標讀數差值讀取缺陷尺寸。缺陷測高時,可將紅色十字光標放置到缺陷圖像的上端點邊界位置,將藍色十字光標放置到缺陷圖像的下端點邊界位置,兩個位置間的差值即是缺陷的高度。缺陷測長時,需用兩個拋物線光標分別與缺陷起始邊界和終止邊界的衍射弧形圖案擬合,兩個拋物線光標間的位置差即是缺陷的高度。具體測量方法見圖示及講解。

        1.5圖像拉直操作

        在實際檢測時,由于工件表面不平整,導致楔塊與工件表面之間的耦合層厚度發生變化時,會使直通波傳輸時間發生變化,導致直通波的扭曲。圖像中直通波的扭曲會造成缺陷測深和測高的誤差變大,有可能影響缺陷分級評判。此時需要使用圖譜分析軟件的圖像拉直功能來減小這一影響。直通波拉直操作一般是針對需要拉直的一段圖像進行,在離線分析軟件打開圖譜后,在軟件的“編輯”菜單中選擇“拉直通波”選項,利用鼠標框選需要拉直的圖像段,即可將該框選范圍內的直通波進行拉直處理。

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