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飛行時間回折法(TOFD法)

1970
  • Maurice G. Silk
Technician performing Time-of-Flight Diffraction testing on a weld joint in a laboratory.

(画像はイメージです)

飛行時間回折法(TOFD)は非常に高精度な 超音波 欠陥の検出と寸法測定のための技術。送信プローブと受信プローブを別々に使用します。欠陥面からの強い反射波の振幅を測定する代わりに、TOFDは欠陥の上部と下部の先端から回折されたはるかに弱い波の到達時間を測定することで、壁を貫通した正確な寸法測定を可能にします。

TOFD法は、従来の振幅ベースの超音波技術とは大きく異なる手法です。この方法は、超音波が亀裂の先端や底部などの不連続部の鋭いエッジに当たると、その先端が二次音源として働き、あらゆる方向に音を放射するという物理現象に基づいています。この放射されたエネルギーは回折波として知られています。

一般的なTOFD(透過型超音波回折)装置では、送信プローブが材料に広範囲の超音波ビームを送り込み、同じ表面上の一定距離に配置された受信プローブが信号を受信します。受信プローブに最初に到達する信号は「横波」であり、これは送信プローブから表面直下を直接伝わってきます。欠陥が存在する場合、その上下端からの微弱な回折信号が後から到達します。横波と回折信号の到達時間の差が精密に測定されます。

Using simple geometry and the known velocity of sound in the material, the time-of-flight data can be converted into highly accurate measurements of the flaw’s depth and through-wall height. A key advantage of TOFD is that its sizing accuracy is largely independent of the flaw’s orientation and the signal amplitude, overcoming major limitations of pulse-echo methods. This makes it one of the most reliable techniques for sizing critical planar defects like cracks and lack of fusion.

UNESCO Nomenclature: 3322
材料科学

タイプ

試験方法

混乱

実質的な

使用法

ニッチ/専門分野

前駆物質

  • 古典物理学における波動回折現象の基本的な理解
  • パルスエコー超音波検査の開発
  • the availability of highly accurate electronic timing circuits and digital signal processing
  • 産業界では、信号振幅に基づく方法よりも信頼性の高い欠陥サイズ測定方法が求められていることが認識されている。

アプリケーション

  • 原子力および圧力容器製造における重要な溶接検査
  • 発電機器における稼働中の亀裂進展のモニタリング
  • 石油・ガス産業向けパイプライン周溶接部の検査
  • 高信頼性部品製造品質管理
  • 航空宇宙構造健全性評価

特許:

NA

潜在的なイノベーションのアイデア

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歴史的背景

飛行時間回折法(TOFD法)

1962
1964
1970
1970
1970
1970
1972
1960
1963
1965-12-21
1970
1970
1970
1970
1974

(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

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