Ultradźwiękowa technika TOFD (Time of Flight Diffraction) jest jedną z najczulszych i najbardziej dokładnych technik badań nieniszczących złączy spawanych. Użycie techniki TOFD pozwala na bardzo dokładne wymiarowanie pęknięć. TOFD w przeciwieństwie do innych technik ultradźwiękowych nie używa amplitudy sygnału ultradźwiękowego, w związku z tym nie jest czuła na niekorzystną orientację wady. Zamiast amplitudy w celu ustalenia lokalizacji wskazań używane są sygnały pochodzące od fal dyfrakcyjnych.
Jak działa technika TOFD?
W technice TOFD wykorzystuje się parę głowic umieszczonych po przeciwnych stronach spoiny. Jedna z głowic emituje sygnał ultradźwiękowy, który przechwytywany jest przez drugą głowicę. Jeśli w spoinie nie ma wad odbierane są dwie fale: jedna wędruję tuż pod powierzchnią, druga odbita jest od przeciwległej powierzchni (dna). Wraz z wskazaniem pojawia się dyfrakcja fali ultradźwiękowej, którą wykrywa głowica odbiorcza. Badania wskazują, że technika TOFD jest pewniejsza niż badania rentgenowskie.
Brak wrażliwości na orientację nieciągłości sprawia, że technika ta cechuje się wysoką powtarzalnością i odtwarzalnością wyników badania, co znajduje szerokie zastosowanie przy monitoringu wykrytych nieciągłości.
Wysoka prędkość pozyskiwania danych (sięgająca do 500 mm/s), powoduje znaczny przyrost wydajności i obniżenie kosztów w przypadku badania długich złączy.
Technika TOFD jest w całości opisana za pomocą obowiązujących norm europejskich. Kryteria akceptacji i poziomy badania skorelowane są z poziomami jakości wg PN-EN ISO 5817 za pomocą normy PN-EN ISO 17635, co sprawia że zastosowanie tej techniki, mimo dużej wykrywalności nie musi oznaczać zwiększenia ilości złączy przeznaczonych do naprawy.
Normy badań nieniszczących TOFD
|
Numer normy |
Tytuł normy |
|---|---|
|
PN-EN ISO 16828:2014-06 |
Badania nieniszczące – Badania ultradźwiękowe – Dyfrakcyjna technika czasu przejścia jako sposób wykrywania i wymiarowania nieciągłości. |
|
PN-EN ISO 10863:2020-12 |
Badania ultradźwiękowe – Zastosowanie techniki dyfrakcji fal ultradźwiękowych (TOFD). |
|
PN-EN ISO 15626:2018-10 |
Badania nieniszczące – Technika czasu przejścia wiązki dyfrakcyjnej (TOFD) – Poziomy akceptacji. |
Zastosowanie
Technikę TOFD stosuje się tylko do złączy doczołowych ze stali nieskowęglowych, inne materiały każdorazowo wymagają sprawdzenia skuteczności. Problematyczne lub niemożliwe są badania złączy spawanych ze stali "nierdzewnych".
Normy pozwalają badać złącza od grubości 6 mm, jednak zdarzają się przepisy podwyższające dolną granicę stosowania TOFD.
Ważne byś wiedział
Ograniczoną wykrywalność w strefach przypowierzchniowych, przede wszystkim licu, ale i grani, można rozwiązać zastosowaniem dodatkowch głowic (konwecjonalnych lub Phased Array).
Mimo swoich ograniczeń jest to jedna z najczulszych metod NDT.