Heim » Flugzeitbeugungstechnik (TOFD)

Flugzeitbeugungstechnik (TOFD)

1970
  • Maurice G. Silk
Techniker bei der Durchführung einer Flugzeitbeugungsprüfung an einer Schweißnaht in einem Labor.

Die Lichtlaufzeitbeugung (TOFD) ist ein hochpräzises Ultraschall Technik zur Erkennung und Größenbestimmung von Fehlern. Dabei werden separate Sende- und Empfangssonden verwendet. Anstatt die Amplitude einer starken Reflexion von der Oberfläche eines Fehlers zu messen, misst TOFD die Ankunftszeit der viel schwächeren Wellen, die von den oberen und unteren Spitzen des Fehlers gebeugt werden, was eine präzise Größenmessung durch die Wand hindurch ermöglicht.

Der TOFD Verfahren stellt eine erhebliche Abweichung von den herkömmlichen amplitudenbasierten Ultraschalltechniken dar. Sie basiert auf dem physikalischen Phänomen, dass eine Ultraschallwelle, die auf die scharfe Kante einer Diskontinuität trifft, wie z. B. die obere oder untere Spitze eines Risses, als sekundäre Quelle wirkt und Schall in alle Richtungen abstrahlt. Diese abgestrahlte Energie wird als gebeugte Welle bezeichnet.

Bei einem typischen TOFD-Aufbau sendet eine Sendesonde einen breiten Ultraschallstrahl in das Material, und eine Empfangssonde, die in einem festen Abstand auf derselben Oberfläche positioniert ist, hört auf die Signale. Das erste Signal, das beim Empfänger ankommt, ist die "laterale Welle", die direkt vom Sender aus unter der Oberfläche verläuft. Wenn ein Riss vorhanden ist, kommen schwache, gebeugte Signale von den oberen und unteren Enden des Risses später an. Der Zeitunterschied zwischen dem Eintreffen der lateralen Welle und den gebeugten Signalen wird genau gemessen.

Unter Verwendung einer einfachen Geometrie und der bekannten Schallgeschwindigkeit im Material können die Flugzeitdaten in hochpräzise Messungen der Fehlertiefe und der Höhe durch die Wand umgewandelt werden. Ein entscheidender Vorteil von TOFD ist, dass die Genauigkeit der Größenbestimmung weitgehend unabhängig von der Ausrichtung des Fehlers und der Signalamplitude ist, wodurch die wichtigsten Einschränkungen der Impuls-Echo-Methoden überwunden werden. Dies macht es zu einem der zuverlässigsten Verfahren für die Größenbestimmung kritischer planarer Defekte wie Risse und fehlende Verschmelzung.

UNESCO Nomenclature: 3322
- Werkstoffkunde

Typ

Prüfverfahren

Unterbrechung

Wesentlich

Verwendung

Nische/Spezialisiert

Vorläufersubstanzen

  • grundlegendes Verständnis von Wellenbeugungsphänomenen aus der klassischen Physik
  • die Entwicklung der Impuls-Echo-Ultraschallprüfung
  • die Verfügbarkeit hochpräziser elektronischer Zeitschaltungen und digitaler Signalverarbeitung
  • ein anerkannter Bedarf in der Industrie an zuverlässigeren Methoden zur Fehlergrößenbestimmung als denen, die auf der Signalamplitude basieren

Anwendungen

  • kritische Schweißnahtprüfung bei der Herstellung von Kernkraftwerken und Druckbehältern
  • Überwachung des Risswachstums in Stromerzeugungskomponenten im Betrieb
  • Inspektion von Pipeline-Rundschweißnähten für die Öl- und Gasindustrie
  • Qualitätskontrolle bei der Herstellung hochintegrierter Komponenten
  • Bewertung der strukturellen Integrität in der Luft- und Raumfahrt

Patente:

NA

Mögliche Innovationsideen

!Professionals (100% free) Mitgliedschaft erforderlich

Sie müssen ein Professionals (100% free) Mitglied sein, um auf diesen Inhalt zugreifen zu können.

Jetzt teilnehmen

Sie sind bereits Mitglied? Hier einloggen
Verwandt mit: TOFD, Flugzeitbeugung, NDT, Rissgrößenbestimmung, Fehlererkennung, Schweißnahtprüfung, Beugung, Ultraschallprüfung, zerstörungsfreie Prüfung, strukturelle Integrität.

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert

VERFÜGBAR FÜR NEUE HERAUSFORDERUNGEN
Maschinenbauingenieur, Projekt-, Verfahrenstechnik- oder F&E-Manager
Effektive Produktentwicklung

Kurzfristig für eine neue Herausforderung verfügbar.
Kontaktieren Sie mich auf LinkedIn
Integration von Kunststoff-Metall-Elektronik, Design-to-Cost, GMP, Ergonomie, Geräte und Verbrauchsmaterialien in mittleren bis hohen Stückzahlen, Lean Manufacturing, regulierte Branchen, CE und FDA, CAD, Solidworks, Lean Sigma Black Belt, medizinische ISO 13485

Wir suchen einen neuen Sponsor

 

Ihr Unternehmen oder Ihre Institution beschäftigt sich mit Technik, Wissenschaft oder Forschung?
> Senden Sie uns eine Nachricht <

Erhalten Sie alle neuen Artikel
Kostenlos, kein Spam, E-Mail wird nicht verteilt oder weiterverkauft

oder Sie können eine kostenlose Vollmitgliedschaft erwerben, um auf alle eingeschränkten Inhalte zuzugreifen >Hier<

Historischer Kontext

(wenn das Datum nicht bekannt oder nicht relevant ist, z. B. "Strömungsmechanik", wird eine gerundete Schätzung des bemerkenswerten Erscheinens angegeben)

Verwandte Erfindungen, Innovationen und technische Prinzipien

Nach oben scrollen

Das gefällt dir vielleicht auch