OmniScan MX2 超聲波相控陣金屬探傷儀TOFD/PA
焊接檢驗(yàn)的飛行時間衍射（TOFD）簡介
總覽
盡管飛行時間衍射（TOFD）可以用于多種應(yīng)用，但其主要用途是對周向和軸向焊縫進(jìn)行快速焊接測試，也稱為垂直TOFD掃描。自1970年代TOFD引入以來，這種可靠的無損檢測技術(shù)的使用穩(wěn)步增長。TOFD可以手動執(zhí)行，但是常見的是與記錄設(shè)備（即編碼器或工業(yè)掃描儀）結(jié)合使用。為了在北美實(shí)現(xiàn)代碼合規(guī)性，TOFD通常與脈沖回波或相控陣技術(shù)相結(jié)合，以覆蓋焊縫的根部和蓋部區(qū)域。
流行的TOFD焊縫檢測技術(shù)
TOFD可以獨(dú)立使用，也可以與其他超聲波技術(shù)結(jié)合使用。一些常見的技術(shù)是：
- 單組TOFD
- 多個TOFD
- 帶有脈沖回波/爬行波的TOFD
- 帶相控陣的TOFD
TOFD基礎(chǔ)理論
通常使用縱波作為主要檢測方法來執(zhí)行TOFD。超聲波傳感器放置在焊縫的每一側(cè)。一個傳感器將超聲波束發(fā)送到材料中，另一個傳感器接收來自異常和幾何反射器的反射和衍射超聲波。TOFD通過利用楔形物和被檢材料內(nèi)部的超聲波束擴(kuò)散理論，為單束光束提供了廣闊的覆蓋范圍。當(dāng)光束與裂紋或裂縫的*接觸時，會向各個方向投射衍射能量。通過測量衍射光束的飛行時間，即使裂紋偏離初始光束方向，也可以準(zhǔn)確，可靠地檢測和確定缺陷的大小。在典型的TOFD檢查中，收集A掃描并用于創(chuàng)建焊縫的B掃描（側(cè)視圖）圖像。分析是在采集單元上或在后分析軟件中完成的，將光標(biāo)放置在位置以測量缺陷的長度和穿墻高度。
反射和衍射的聲音圖
手動一線掃描儀獲取單個TOFD組
缺陷高度的TOFD光標(biāo)大小調(diào)整示例
TOFD焊接檢驗(yàn)的主要優(yōu)點(diǎn)
- 基于衍射，因此對焊縫斜角和缺陷取向相對不關(guān)心
- 利用從裂紋*接收到的信號的到達(dá)時間來準(zhǔn)確定位缺陷和確定尺寸
- 精的尺寸確定能力使其成為理想的缺陷監(jiān)控方法
- 快速安裝和執(zhí)行檢查，因?yàn)閱蝹€光束可提供大范圍的覆蓋范圍
- 快速成像掃描和完整數(shù)據(jù)記錄
- 也可以用于腐蝕檢查
- 由于常規(guī)性質(zhì)（單脈沖發(fā)生器和接收器）以及常規(guī)探頭的使用，所需設(shè)備比相控陣更為經(jīng)濟(jì)。
- 對所有焊縫缺陷類型高度敏感
典型的TOFD設(shè)備
- OmniScan SX UT或其他OmniScan MX / MX2 / SX模塊，具體取決于技術(shù)
- TOFD掃描儀– HST-Lite或其他
- 高阻尼TOFD探頭-CentraScan或其他
- TOFD楔塊-雷索石或不銹鋼
- 可選-后分析和技術(shù)開發(fā)軟件-NDT Setup Builder和OmniPC
- 水（耦合劑）輸送系統(tǒng)-WTR-SPRAYER-8L或類似產(chǎn)品
結(jié)論
TOFD提供快速的焊縫檢測功能，具有出色的探傷能力和上漿能力。衍射技術(shù)提供了關(guān)鍵的選型能力，相對于斜角或缺陷取向則相對無關(guān)緊要。TOFD可以單獨(dú)使用，也可以與其他NDT技術(shù)結(jié)合使用。
用于此應(yīng)用程序的產(chǎn)品
TOFD解決方案
OmniScan MX2 2通道常規(guī)超聲模塊（UT2）可用于TOFD（飛行時間衍射）檢查。它具有更高的脈沖電壓（340 V），增強(qiáng)的PRF功能以及顯著改善的信噪比。
TOFD傳感器和楔子
飛行時間衍射（TOFD）傳感器和楔形物在鋼中產(chǎn)生折射的縱波，通常用于確定裂紋的尺寸。傳感器高度阻尼，在具有挑戰(zhàn)性的應(yīng)用中提供出色的分辨率。它們具有敏感的復(fù)合元件，可用頻率范圍為2.25 MHz至15 MHz，尺寸范圍為3 mm（0.25英寸）至12 mm（0.5英寸）。
OmniScan SX
單組輕巧的OmniScan SX具有易于閱讀的8.4英寸（21.3厘米）觸摸屏，并提供了具有成本效益的解決方案。OmniScan SX有兩種型號：SX PA和SX UT。SX PA是一個16：64PR單元，與僅使用UT的SX UT一樣，它配備了用于P / E，PC或TOFD檢查的常規(guī)UT通道。
OmniScan MX2
OmniScan MX2現(xiàn)在具有帶UT通道的新相控陣模塊（PA2）和可用于TOFD（飛行時間衍射）的新兩通道常規(guī)超聲模塊（UT2），以及新軟件擴(kuò)展成功的OmniScan MX2平臺功能的程序。
OmniScan MX2主機(jī)規(guī)格
| 一般 | 外形尺寸（寬x高x深） | 325毫米x 235毫米x 130毫米（12.8英寸x 9.3英寸x 5.1英寸） |
|---|---|---|
| 重量 | 3.2千克（7磅），無模塊和一節(jié)電池 | |
| 數(shù)據(jù)存儲 | 存儲設(shè)備 | SDHC卡*，大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)USB存儲設(shè)備或快速以太網(wǎng)。 *雷克沙®品牌的存儲卡被推薦為佳結(jié)果。 |
| 資料檔案大小 | 300兆字節(jié) | |
| I / O端口 | USB端口 | 3 |
| 聲音警報(bào) | 是 | |
| 視頻輸出 | 視頻輸出（SVGA） | |
| 乙太網(wǎng)路 | 10/100 Mbps | |
| I / O線 | 編碼器 | 2軸編碼器線（正交，向上，向下或時鐘/方向） |
| 數(shù)字輸入 | 4個數(shù)字TTL輸入，5 V | |
| 數(shù)字量輸出 | 4個數(shù)字TTL輸出，5 V，15 mA | |
| 采集開/關(guān)開關(guān) | 啟用遠(yuǎn)程采集的TTL，5 V | |
| 動力輸出線 | 5 V，500 mA電源輸出線（具有短路保護(hù)） | |
| 警報(bào)器 | 3 TTL，5 V，15 mA | |
| 模擬量輸出 | 2個模擬輸出（12位）±5 V（10kΩ） | |
| 步速輸入 | 5 V TTL步調(diào)輸入 | |
| 顯示 | 顯示屏尺寸 | 26.4厘米（10.4英寸）（對角線） |
| 解析度 | 800像素x 600像素 | |
| 亮度 | 700 cd /平方米 | |
| 顏色數(shù) | 1600萬 | |
| 類型 | 液晶顯示器 | |
| 電源供應(yīng) | 電池類型 | 智能鋰離子電池 |
| 電池?cái)?shù)量 | 1或2（電池盒可容納兩個可熱交換的電池） | |
| 電池壽命 | 兩節(jié)電池少7小時 | |
| 環(huán)境指標(biāo) | 工作溫度范圍 | -10°C至45°C （14ºF至113ºF） |
| 儲存溫度范圍 | -20°C至60°C（-4ºF至140ºF），帶電池 -20°C至70°C（-4ºF至158ºF），不帶電池 | |
| 相對濕度 | 高 在45°C下70％RH不冷凝 | |
| 防護(hù)等級 | 專為IP66設(shè)計(jì) | |
| 防震等級 | 跌落測試符合MIL-STD-810G 516.6 | |
| MX2模塊兼容性 | MXU 4.1R8及更高版本 | OMNI-M2-PA32128PR |
| MXU 4.0及更高版本 | OMNI-M2-PA1664 | |
| OMNI-M2-PA16128 | ||
| OMNI-M2-PA32128 | ||
| OMNI-M2-UT-2CH | ||
| MXU 3.1和MXU 4.1R12及更高版本 | 歐姆尼-M-UT-8CH |
相控陣模塊規(guī)范（適用于OMNI-M2模塊）
| 一般 | 外形尺寸（寬x高x深） | 226毫米x 183毫米x 40毫米（8.9英寸x 7.2英寸x 1.6英寸） |
|---|---|---|
| 重量 | 1.6公斤（3.5磅） | |
| 連接器 | 1相控陣連接器：Olympus PA連接器 2 UT連接器：LEMO 00 | |
| 重點(diǎn)法律的數(shù)量 | 256 | |
| 探針識別 | 自動探測識別 | |
| 脈沖器/接收器 | 光圈 | 32個元素* |
| 元素?cái)?shù) | 128個元素* |
| 脈沖發(fā)生器 | PA通道 | UT頻道 |
| 電壓 | 40 V，80 V和115 V | 95 V，175 V和340 V |
| 脈寬 | 可調(diào)范圍為30 ns至500 ns，分??辨率為2.5 ns | 30 ns至1,000 ns可調(diào); 2.5 ns的分辨率 |
| 脈沖形狀 | 負(fù)方波 | 負(fù)方波 |
| 輸出阻抗（32：128PR型號） | 在脈沖回波模式下為 35Ω在音調(diào)捕獲模式下為30Ω | <30Ω |
| 輸出阻抗（所有其他型號） | 25Ω | <30Ω |
| 接收者 | PA通道 | UT頻道 |
| 獲得 | 0 dB至80 dB，大輸入信號550 mVp-p（全屏高度） | 0 dB至120 dB大輸入信號34.5 Vp-p（全屏高度） |
| 輸入阻抗（32：128PR型號） | 在脈沖回波模式下為 50Ω在音調(diào)捕獲模式下為90Ω | 在脈沖回波模式下 為60Ω在音調(diào)捕獲模式下 為50Ω |
| 輸入阻抗（所有其他型號） | 65歐姆 | 在脈沖回波模式下 為60Ω在音調(diào)捕獲模式下 為50Ω |
| 系統(tǒng)帶寬 | 0.6 MHz至18 MHz（-3 dB） | 0.25 MHz至28 MHz（-3 dB） |
| 波束成形 | 掃描類型 | 部門和線性 |
|---|---|---|
| 組數(shù)量 | 多8個 | |
| 數(shù)據(jù)采集 | 有效數(shù)字化頻率 | 高達(dá)100 MHz |
| 大脈動率 | 高達(dá)10 kHz（C掃描） |
| 數(shù)據(jù)處理 | PA通道 | UT頻道 |
| 數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù) | 高達(dá)8,192 | |
| 實(shí)時平均 | 2、4、8、16 | 2，4，8，16，32，64 |
| 整流器 | 射頻，全波，半波 ，半波– | |
| 篩選 | 3個低通，3個帶通和5個高通濾波器。 | 3個低通，6個帶通和3個高通濾波器（在TOFD中配置時為8個低通濾波器） |
| 視頻過濾 | 平滑（調(diào)整到探頭頻率范圍） | |
| 數(shù)據(jù)可視化 | A掃描刷新率 | 實(shí)時：60 Hz |
|---|---|---|
| 數(shù)據(jù)同步 | 在內(nèi)部時鐘上 | 1 Hz至10 kHz |
| 在編碼器上 | 在2個軸上：從1到65,536步 | |
| 可編程時間校正增益（TCG） | 點(diǎn)數(shù) | 32：每個焦點(diǎn)定律有一條TCG曲線 |
| 警報(bào)器 | 警報(bào)數(shù)量 | 3 |
| 條件 | 門的任何邏輯組合 | |
| 模擬量輸出 | 2 |
OmniScan MX2 超聲波相控陣金屬探傷儀TOFD/PA
*孔徑和元件數(shù)量隨每種型號而異。當(dāng)前的運(yùn)輸型號具有16：64、16：128、32：128配置。
焊縫系列探頭
焊縫檢測探頭帶有外殼及一條從前面或頂部伸出的線纜，以避免與掃查器探頭架產(chǎn)生干擾。這些探頭適用于對焊縫進(jìn)行的手動和自動檢測。新款A(yù)31和A32焊縫系列相控陣探頭和楔塊通過使用更少的設(shè)計(jì)方案，不僅使焊縫檢測得到簡化和標(biāo)準(zhǔn)化，而且還改進(jìn)了信噪比。
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用于檢測焊縫的雙晶陣列探頭
雙矩陣（DMA）探頭包含兩個與同一個連接器連線的矩陣探頭，具有使用發(fā)送-接收縱波（TRL）聲束進(jìn)行檢測的能力。這類探頭在檢測帶堆焊層的管材或具有高衰減性的材料時，特別有用。
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用于腐蝕檢測的雙晶陣列探頭
新型雙晶線性陣列探頭，在腐蝕檢測應(yīng)用方面，為檢測人員提供了多種優(yōu)于常規(guī)超聲雙晶探頭的優(yōu)勢。這種相控陣解決方案可以提供更大的聲束覆蓋范圍、更快的掃查速度，以及具有更高數(shù)據(jù)點(diǎn)密度的C掃描成像功能，從而可提高檢測效率。
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新
柔性相控陣探頭
我們的創(chuàng)新型柔性相控陣探頭可以使用戶完成新的檢測應(yīng)用。FlexoFORM掃查器可以使用一種柔性陣列探頭，對管道的彎頭區(qū)域進(jìn)行腐蝕檢測。
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小腳印探頭
小腳印探頭可進(jìn)入到活動空間狹窄的區(qū)域（A00探頭的腳印尺寸為8×8毫米）。
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Universal（用途廣泛）探頭
用途廣泛的各種探頭與楔塊組合在一起的側(cè)面薄，可以較為容易地進(jìn)到空間狹小的區(qū)域。這些探頭可以和多種楔塊一起使用，進(jìn)行各種角度聲束檢測應(yīng)用。 這些探頭不僅用于對6.35毫米到38毫米的較厚焊縫進(jìn)行手動或自動檢測，還可對鑄鐵、鍛件、管道、管件、機(jī)加工部件及結(jié)構(gòu)部件的裂縫和焊縫缺陷進(jìn)行檢測。
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近壁探頭
近壁探頭的兩端具有較短的盲區(qū)（一晶片的中心和后晶片的中心到與它們近的探頭外殼邊緣的距離是1.5毫米）。 它們可以好地適用于復(fù)合材料的通道檢測，并用于復(fù)合材料的C掃描檢測（分層、脫膠和多孔性）。
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深穿透探頭
深穿透探頭可與各種楔塊配合使用，進(jìn)行各種角度聲束的檢測應(yīng)用。這些探頭于深穿透應(yīng)用，如對較厚平板、焊縫、鍛件，及多噪聲或晶粒狀材料的檢測。
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Immersion Probes
OLYMPUS奧林巴斯便攜式超聲波探傷儀升級相控陣EPOCH 1000
水浸探頭的設(shè)計(jì)目的是與水楔配合使用，或當(dāng)被測工件部分或全部浸入水中時在水浸箱中使用。這類探頭屬縱波探頭，但經(jīng)過設(shè)置后，使用Rexolite楔塊可以進(jìn)行折射橫波檢測。
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Curved Array Probes
曲面陣列探頭外包不銹鋼防腐鋼殼，在水面下1米以內(nèi)具有防水性能。這類探頭的聲學(xué)阻抗與水相配。它們可與所有可調(diào)節(jié)水浸楔塊配合使用，除了可完成復(fù)合材料的分層檢測，還可對碳纖維加強(qiáng)聚合物材料（CFRP）的圓角部位進(jìn)行檢測。
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用于曲面陣列探頭的水浸角形楔塊
用于曲面陣列探頭的水浸角形楔塊具有特殊的半徑和角度，其半徑可調(diào)以適用于各種被測工件。這些楔塊的設(shè)計(jì)目的是用于手動掃查，并配合袖珍輪式編碼器一起使用。
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一體化楔塊和符合規(guī)范的探頭
這種組合件將一體化楔塊和符合規(guī)范的探頭放置于同一個外殼中，這樣就使探頭和楔塊的組合件具有非常薄的側(cè)面，可以用于接觸式角度聲束檢測。由于無需在探頭和楔塊接觸面之間使用耦合劑，因此探頭和楔塊之間的耦合狀態(tài)會永遠(yuǎn)保持*的狀態(tài)。 這些探頭可對應(yīng)力腐蝕裂紋進(jìn)行手動檢測，還可用于符合AWS和DGS規(guī)范的應(yīng)用，此外，這些探頭還可同時使用40°到70°角度對6.35毫米到19毫米的較厚表面進(jìn)行手動焊縫檢測（對接接頭、角接接頭、T型接頭）。
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用于角度聲束探頭的楔塊
用于角度聲束探頭的楔塊有可在鋼中生成0°、45°、55°、60°標(biāo)準(zhǔn)的折射角度的型號，可進(jìn)行從30°到70°范圍內(nèi)的橫波或縱波角度聲束檢測。這些楔塊帶有不銹鋼螺釘孔，可將楔塊牢固地安裝在探頭上。 可訂購的IHC楔塊可以提高檢測質(zhì)量：灌溉，楔塊架上的安裝孔可用于連接Olympus的掃查器，硬質(zhì)合金條可提高防磨效果。
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