《TOFD检测》教案-20.TOFD检测分辨力

字数1489总体字数控制在1200-1800字左右（开场白60字左右、知识点/技能点讲解+案例导入字数控制在800-1200左右、知识点应用(职业中的运用)字数控制在100左右、课程小结字数控制在100左右）课程名称TOFD检测法课程负责人齐向前电课程名称TOFD检测分辨力学校天津海运职业学院脚本撰写人白明辉电程结构

（以下仅供参考，根据课程特点确定）解说词（字幕）

（要求连贯、完整、口语化；与PPT对应；如有拟插入的视频或动画，要有上下文承接）对应PPT（素材）（（如PPT1、P此页课件内容太多，故拆分两页。PT2等，拟插入微课视频的图片务请插入PPT））此页课件内容太多，故拆分两页。可提供素材（标注拟插入视频或动画的编号，单独提供给编导)呈现方式（绿幕、实景）备注开场白60同学你好，本讲我们学习一下TOFD检测分辨力。PPT1本讲内容主要包括三三两部分内容，一是分辨力的定义及其影响因素；二是TOFD技术在不同深度的分辨力；三是提高TOFD技术的分辨力的措施。PPT2知识点讲解首先来看第一部分内容，分辨力与精度是两个不同的概念，如右图所示。a）精度是指测量信号到达时间的准确性。b）分辨力是指能够识别的2个信号到达的时间间隔，或其所能代表的最小距离，这种分辨力称为成为纵向分辨力，也称时间分辨力、距离分辨力或深度分辨力。分辨力决定了TOFD系统所能分辨的缺陷的高度尺寸的极限，典型的情况就是分辨一个小裂纹的顶部和底部的衍射信号的到达时间或距离。PPT3-4TOFD系统的纵向分辨力取决于脉冲信号的持续时间，通常而一个脉冲信号通常包含几个周期，这其时间分辨力就是这几个周期的时间，其距离分辨力期间就是这段时间超声波的传输距离，称为距离分辨力也就是几个波长的长度。因此，TOFD探头的脉冲周期数对分辨力的影响很大。，所以当探头发出的超声脉冲周期数越少，信号持续时间就越短，分辨力就越高。故在实际检测时，对TOFD探头周期数提出严格的要求如下：第一，⑴探头发出的超声脉冲应为1.5周期，且在脉冲的头尾端的半周期不大于主半周期波高的-6dB。第二，⑵如果以返回信号10%波幅来测量，直通波和底面反射波的脉冲长度应不超过2个周期。PPPPT与讲稿内容重合较多，后续讲稿转为字幕会影响整体观感。建议精简文字、提炼关键词突出重点，同时适当增补配图素材，老师可斟酌调整。T5-64PPT与讲稿内容重合较多，后续讲稿转为字幕会影响整体观感。建议精简文字、提炼关键词突出重点，同时适当增补配图素材，老师可斟酌调整。如右图所示：在脉冲周期数相同的情况下，频率5M的脉冲信号的持续时间只是1M的脉冲信号的持续时间的1/5，前者比后者的分辨力高很多。频率提高，一个信号周期的时间也就少了。在脉冲周期数相同的情况下，频率5M的脉冲信号的持续时间只是1M的脉冲信号的持续时间的五分之一，所以前者比后者的分辨力高很多。因此，TOFD探头的频率对分辨力影响也很大。TOFD系统一般使用的频率是5M，一般情况下信号的脉冲大致是2～3个2-3个波长，对于5M的探头来说，一个波长大约为1mm，所以我们说TOFD系统的分辨力大致为2—-3mm。由于大多数夹渣和气孔高度小于这一数值，所以TOFD系统一般不能分开其上下端点信号。在现场实际检测中，TOFD探头一般使用一对5MHz，一般情况下信号的脉冲大致是2～3个2-3个波长，而5MHz探头的波长大约为1mm，所以其分辨力大致为2～3mm2—-3mm。由于大多数夹渣和气孔高度小于这一数值，所以TOFD系统一般不能分开其上下端点信号。PPT7-8PPT与讲稿内容重合较多，后续讲稿转为字幕会影响整体观感。建议精简文字、提炼关键词突出重点，同时适当增补配图素材，老师可斟酌调整。65PPT与讲稿内容重合较多，后续讲稿转为字幕会影响整体观感。建议精简文字、提炼关键词突出重点，同时适当增补配图素材，老师可斟酌调整。接下来我们看一下本讲的第二部分内容，TOFD技术在不同深度的分辨力：下面计算TOFD技术在不同深度的分辨力，即在不同深度上能区分上下端点的反射体的最小尺寸，其量值用声学脉冲的长度来确定。如右图。如果tp是声学脉冲长度的时间（(最大到振幅的10%）)，td是深度为dmm的衍射信号的传输时间，则深度分辨力Rmm可以按下式计算出来：R={[c(td+tp)/2]2−s2}1/2−dPPT976使用5MHz探头检测40mm厚的试样，探头中心间距100mm。脉冲宽度分别取中心频率的2个和1个全周期，即0.4s和0.2s，则在不同深度的分辨力的计算结果如如下表所示。由表中数据可见：在深度为5mm，10mm，20mm，40mm时：当脉冲宽度取2个周期的分辨力在这些深度分别为7.1mm，4.0mm，1.9mm，1.9mm；当脉冲宽度取1个周期的分辨力在这些深度分别为4.22mm，2.70mm，1.55mm，0.95mm.由表中数据可见：1.1、分辨力随着深度的增加而提高。2.2、当反射体接近表面时，能够分开上端和下端的反射体尺寸快速增加（变大），分辨力降低。PPT10-1187接下来我们看一下本讲的第三部分内容，提高TOFD技术的分辨力的措施提高分辨力对TOFD技术来说是非常重要的。我们可以采取以下措施来达到目的：1、第一，使用短脉冲探头，减少信号脉冲周期数，从而减少脉冲信号持续时间。2、第二，提高探头的频率，同样可以减少脉冲信号持续时间，但探头频率提高受限于工件厚度和衰减的大小。此外正如我们后面要提到的，有时为了得到足够大的波束扩散角我们不得不降低频率。3、第三，改变探头间距，探头间距减小，对缺陷的分辨力越高；但探头间距减小会导致波束覆盖范围降低。PPT1298此外还可以采用以下措施提高分辨力：第一，1、用底部波以后得的信号来观察语句不通，请教师确认，课件相同问题近表面缺陷信号，这与较深处的缺陷分辨力较高的道理是相同的；语句不通，请教师确认，课件相同问题第二，2、采用偏置扫查或平行扫查。PPT1309本讲小结100本讲我们主要学习了TOFD检测分辨力的相关知