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前面講到使用縱波進(jìn)行檢測的原因，大家還記得嗎？因?yàn)榭v波走的快，先達(dá)到，這樣就不易產(chǎn)生混淆。

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那直通波、缺陷信號衍射波和底波，這幾個波哪個先到達(dá)，哪個后達(dá)到呢？

直通波會先達(dá)到，底波會后達(dá)到，而缺陷衍射信號在兩者之間到達(dá)。

為什么會這樣呢？咱們再回顧一下下面這幅圖應(yīng)該就能找到答案。

沒錯，直通波走的距離短，底波走的距離長，而缺陷的衍射信號走的距離在兩者之間。

那這里邊提一個小問題大家思考，是不是所有的缺陷衍射信號走的距離都比直通波短，比底波長呢？這個小問題，等后面的介紹再給大家來揭秘吧。

那這時有人會問，一個單晶的TOFD探頭怎么會發(fā)射出直通波、缺陷入射波、底波這么多角度的信號呢？難道它是相控陣嗎？哈哈（如果不懂相控陣技術(shù)，可關(guān)注公眾號，在知識培訓(xùn)環(huán)節(jié)了解詳情）

帶有箭頭和問號的選擇概念，3D渲染

當(dāng)然不是相控陣，所以TOFD探頭這么大的覆蓋范圍主要是通過聲束擴(kuò)散來完成的，也就是說一束聲波發(fā)射出來以后，在中心聲束角度四周會發(fā)散，我們一般認(rèn)為聲束擴(kuò)散的邊界是中心聲束能力的-6dB的位置，這樣只有聲束擴(kuò)散角度足夠大的時候，并且接收探頭位置合適的時候，才能夠看到清晰的直通波和底波。

后面還會詳細(xì)介紹如何得到一個更大的擴(kuò)散角度。

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這時可能有童鞋又提問了：直通波是表面波嗎？

其實(shí)直通波并不是表面波，而是由發(fā)射探頭發(fā)出的大擴(kuò)散角的邊緣產(chǎn)生的，并且直通波的頻率低于中心頻率，并隨著探頭中心距的增加而降低。

所以曾經(jīng)有人實(shí)測過TOFD信號的中心頻率，發(fā)現(xiàn)它比標(biāo)稱頻率低不少，就是這個道理。

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大家有沒有想過另外一個問題，衍射信號和反射信號有什么區(qū)別？

首先衍射信號是聲波打到缺陷以后，缺陷自身震動產(chǎn)生的信號，所以衍射信號是非常微弱的信號，比反射信號能量低很多。

下面是底面刻槽的反射信號和刻槽上端點(diǎn)的衍射信號，同一個缺陷的反射信號和衍射信號波高差超過14dB。

所以TOFD技術(shù)為了看到這么微弱的衍射信號，需要比較高的激發(fā)電壓和良好的濾波器，才能得到較清晰的TOFD信號。

那TOFD為什么要把兩個探頭放置在焊縫兩邊呢？為啥不放置在一邊，或者干脆用一個探頭來自發(fā)自收呢？

使用兩個探頭一發(fā)一收，主要是為了消除探頭發(fā)射端產(chǎn)生始脈沖對圖像的影響，而將探頭放置在兩側(cè)才能看到直通波和底波，并確定兩者之間的區(qū)域?yàn)槿毕蒿@示區(qū)域，而一側(cè)放置探頭則無法輕易地得到這樣的區(qū)域。

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今天問了很多個問題，也希望各位能夠提出自己的問題，有問必答。

待續(xù)

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文章轉(zhuǎn)自工業(yè)檢測大時代