TOFD ist seit Jahrzehnten als schnelle und zuverlässige Technik für die Ultraschallprüfung von Schweißverbindungen weit verbreitet. Es handelt sich um eine sehr genaue Technologie zur Messung kritischer Abmessungen von rissartigen Fehlern. Es kann eine Genauigkeit von mehr als ±1 mm für einen breiten Bereich von Materialstärken erreicht werden.
TOFD 2.2 PRO Ultraschall-Schweißnahtprüfgeräte
Die TOFD-Methode ist seit einigen Jahren für eine schnelle und zuverlässige Ultraschallprüfung von Schweißverbindungen weit verbreitet. Die TOFD-Technologie bietet eine hohe Genauigkeit bei der Messung kritischer Abmessungen von rissartigen Defekten. Für einen großen Bereich von Materialstärken können Genauigkeiten besser als ±1 mm erreicht werden.
Das TOFD 2.2 PRO System ermöglicht die mechanisierte Ultraschallprüfung von Schweißnähten unter Verwendung eines Beugungszeitverfahrens (Time-Of-Flight Diffraction oder TOFD). Dieses Gerät wird für die Ultraschallprüfung von Schweißverbindungen folgender Objekte verwendet:
- flache Objekte;
- Rohre mit mittlerem und großem Durchmesser - Außendurchmesser von mindestens 300 mm - je nach Scan-Typ;
- kugelförmige und zylindrische Tanks für Öl und Gas - Außendurchmesser nicht kleiner als 10 m.
Wandstärken: 6 - 300 mm. Profiltypen: CRC Evans, J-Nut, V-Nut, Doppel-V-Nut, X-Nut, etc.
Hauptmerkmale:
- Schnelle, genaue Schweißnahtprüfung mit hoher Wiederholgenauigkeit.
- Drahtloser Betrieb. Der ZfP-Prüfer mit den Daten des Systems auf einem Computer an jedem beliebigen Ort innerhalb der Reichweite eines Wi-Fi-Moduls arbeiten.
- Der Ultraschall-Fehlerdetektor für Schweißverbindungen kann mit jedem Windows-PC, Laptop, Tablet-PC, usw. arbeiten. Die Bedienung des Interface der Fehlerdetektoren kann entweder mit einer Maus oder über ein Touchscreen erfolgen.
- Einfach auswählen. Einstellungen sind nicht erforderlich. Dank der gespeicherten Geometrie- und Materialauswahlmöglichkeiten sowie der Scanner- und Sensoren-Vorgaben u.s.w., ist eine vollständige Einrichtung schnell erledigt.
- Automatisiertes Wasserversorgungssystem ist für jeden Sensor separat.
- Der Scanner ist so konstruiert, dass die Elektronik vor mechanischen Erschütterungen geschützt ist.
Hauptvorteile von TOFD:
- Erkennung von Defekten unabhängig von ihrer Lage, im Vergleich zur Echo-Puls-Technik;
- Im Gegensatz zur Durchstrahlungsmethode können flache Defekte und Risse, die nicht senkrecht zur kontrollierten Oberfläche stehen, erkannt werden;
- Hohe Reproduzierbarkeit des Ergebnisses.
- Abmessungen von Defekten können genau bestimmt werden.
- Schnelles Abtasten nur entlang der Schweißnaht. Vollständige Prüfung in einem einzigen Scan-Zyklus.
- Sofortige Darstellung der Ergebnisse und kontinuierliche digitale Aufzeichnung mit grafischen Darstellungen.
- Unempfindlichkeit gegen Amplitudenschwankungen - der akustische Kontakt ist weniger kritisch.
- Einstellung ist unabhängig von der Schweißnahtkonfiguration.
Der Scanner TOFD 2.2 PRO ist ein kompaktes und zuverlässiges ZfP-Gerät, das stabile Scan-Ergebnisse garantiert. Dieses ZfP-Gerät wird am häufigsten als Ultraschall-Rohrprüfgerät eingesetzt. Die magnetischen Räder und die selbstpositionierenden, federbelasteten Sondenhalter sorgen für Stabilität des Schallkopfs auf der zu prüfenden Oberfläche, was wiederum einen guten Kontakt gewährleistet, der für zuverlässige Prüfergebnisse notwendig ist. Der Scanner ist sehr einfach zu bedienen und fällt auch bei umgedrehter Stellung der Prüfobjekte nicht herunter. Der Scanner verfügt über ein TOFD-Ethernet-Modul, ein Wi-Fi-Modul sowie einen Akku-Pack. Das Gehäuse des TOFD-Moduls und der Akku-Pack sind stoßfest. Das Gerät hat die Schutzart IP65 gegen Staub und Feuchtigkeit. Der TOFD ist so konstruiert, dass bei einem Sturz die Stöße von den äußeren Elementen absorbiert werden und die Elektronik nicht beschädigt wird. Der TOFD 2.2 PRO hat eine Akkulaufzeit von circa 8 Stunden. Es ist möglich, die Batterie mit einer Hand in wenigen Sekunden zu wechseln.
Die TOFD-System-Software besteht aus mehreren Tabs (Registerkarten), die es dem ZfP-Techniker ermöglichen, Schritt für Schritt die Einrichtung, Datenerfassung und Analyse durchzuführen. Die Software kann entweder mit einer Maus oder einem Touchscreen bedient werden. Somit kann das Gerät mit jeder Art von PC verwendet werden - Tablets, Notebooks, stationäre PC, Monoblocks usw. Dank der umfangreichen Verwendung von internen Bibliotheken der Einstellungselemente - Geometrie-, Material-, Scanner-, Sensoren etc., wird der Einrichtungsvorgang stark vereinfacht. Dies vereinfacht den Einrichtungsprozess zur Auswahl der benötigten Elemente aus den jeweiligen Bibliotheken. Umfassende Konfigurationspakete, die für spezifische Testaufgaben geeignet sind, können bei Bedarf heruntergeladen und gespeichert werden.
Die Hauptfunktionen der Software sind auf folgende Tabs (Registerkarten) verteilt:
«Object» tab:
- Auswahl des Geometrie-Typs des Kontrollobjektes und Einstellung seiner Abmessungen;
- Auswahl des Material-Typs des Kontrollobjektes;
- Auswahl des Schweißnahtvorbereitung-Typs und Einstellung seiner Abmessungen.
«Scanner» tab:
- Scanner-Auswahl;
- Einstellung des Scan-Typs: manuell, motorisiert;
- Einstellung der räumlichen Position der TOFD-Sensorenpaare in Bezug auf den Ursprung des Koordinatensystems;
- Verwendung bis zu 4 Paare von TOFD-Schallköpfen;
- Wegesensor-Kalibrierung.
«TOFD Einstellung» tab:
- Auswahl des Typs von TOFD-Wandlern, Prismen für TOFD oder Einstellung ihrer Parameter;
- Einstellung der PCS (Abstände zwischen den Eingangspunkten der TOFD-Wandler) und deren Verschiebungen relativ zur Achse der Schweißnaht;
- Berechnung und grafische Darstellung solcher Parameter mit dem TOFD-Rechner:
- räumliche Auflösung (R);
- Die "tote Zone" der gescannten Oberfläche (D);
- untere „tote Zone“ (D);
- Geometrische Ortskurve;
- Strahlöffnung.
«TOFD Kalibrierung» tab:
- Einstellung der grundlegenden Ultraschallparameter;
- Durchführung der TOFD-Kalibrierung in Echtzeit;/li>
- Überprüfung der Reflektorerkennung am Kalibriermuster in Echtzeit;
- Speichern der Kalibrierungsergebnisse.
«Datensammeln» tab:
- Anzeige von A-Scan + TOFD-Scan während des Scan-Vorgangs;
- Überwachung und Datenerfassung;
- Anzeige der aktuellen Scan-Position und Scan-Geschwindigkeit;
- Synchronisation der Daten auf die Oberflächenwelle während des Scan-Vorgangs;
- Berücksichtigung der Abtastrichtung und der Fähigkeit, in Bereichen, in denen der akustische Kontakt verloren gegangen ist, erneut zu scannen;
- Speichern der Kontrollergebnisse.
«Datenanalyse» tab:
- Ansicht und Analyse der gespeicherten Daten in Form von A-Scans und TOFD-Scans;
- schnelle und detaillierte Analyse der Kontrollergebnisse durch die Verfügbarkeit von zwei Messblitzen (Typ: normal, hyperbolisch, manuell hyperbolisch);
- für alle Anzeigen können folgende Parameter gemessen werden:
- ihre Position im Objekt (X- und Y-Koordinaten);
- Länge (ΔX);
- Tiefe und Höhe (Z, ΔZ);
- ihre Art: "volumetrisch", ˝Riss an der Oberfläche˝, ˝Riss am Boden˝ oder ˝interner Riss˝;
- Erstellen und Speichern von Fehlertabellen.
«Berichte» tab:
- Sortieren und Filtern von Prüfergebnissen in der Datenbank;
- Skalierung des TOFD-Scans für den Druck;
- Berichtsvorschau;
- Berichtsdruck.
- Strahler;
- Empfänger;
- Prismen;
- Interner Riss.
- Kopfwelle;
- Signal, das von der unteren Oberfläche des Kontrollobjektes reflektiert wird;
- Signal, das an der oberen Risskante gebeugt wird;
- Signal, das an der unteren Risskante gebeugt wird.
TOFD Sensor-Spezifikationen:
| Benennung | Frequenz, MHz | Durchmesser des Artikels | Dicke des Objektes | ||
| Zoll | mm | Zoll | mm | ||
| TWS10-3-TOFD 3/8" | 10 | .125 | 3 | .390-.600 | 10-15 |
| TWS10-6-TOFD 3/8" | 10 | .250 | 6 | .600-1.4 | 15-35 |
| * TWS5-6-TOFD 3/8" | 5 | .250 | 6 | 1.4-2.0 | 15-50 |
| TWS5-12-TOFD M16 | 5 | .500 | 12 | 2.0-4.0 | 50-100 |
| TWS3-12-TOFD M16 | 3 | .500 | 12 | 4.0-8.0 | 100-200 |
| TWS2.5-12-TOFD M16 | 2.5 | .500 | 12 | 8.0-6.0 | 200-300 |
| TWS2.25-12-TOFD M16 | 2.25 | .500 | 12 | 8.0-6.0 | 200-300 |
| TWS3-8-TOFD M16 | 3.0 | .325 | 8 | 4.0-8.0 | 100-200 |
| TWS2.5-8-TOFD M16 | 2.5 | .325 | 8 | 4.0-8.0 | 100-200 |
| TWS2.25-8-TOFD M16 | 2.25 | .325 | 8 | 4.0-8.0 | 100-200 |
TOFD Prismen-Spezifikationen:
| Benennung | Gewinde | Eingangswinkelo |
| WS45 L-3/8"-TOFD | 3/8" | 45 |
| WS60 L-3/8"-TOFD | 3/8" | 60 |
| * WS70 L-3/8"-TOFD | 3/8" | 70 |
| WS45 L-M16-TOFD | M16 | 45 |
| WS60 L-M16-TOFD | M16 | 60 |
| WS70 L-M16-TOFD | M16 | 70 |
*im Basispaket enthalten
| Parameter des Kontrollobjektes | |
| Dickenbereich | 6 - 50 mm |
| Durchmesser von zylindrischen Objekten | 300 mm bis zur Ebene |
| Durchmesser von kugelförmigen Objekten | ab 10 m bis zur Ebene |
| Schweißprofil-Typen | beliebig |
| Scanner (mit aller enthaltenen Elektronik) | |
| Abmessungen (L×B×H) | 380×310×240 mm |
| Gewicht | 7,5 kg |
| Anzahl der Paare TOFD | 1 |
| Kontaktflüssigkeitsversorgung | für jede einzelne Sonde |
| Kompatible Sonden und Prismen | |
| Frequenz | 1-15 MHz |
| Eingangswinkel | 45°, 60°, 70° |
| Abmessungen | |
| Anzahl der Messcursoren | 2 |
| Arten von Messcursoren | Traditionell (Kreuz), Hyperbolisch |
| Manuelle Positionierung | ✔ |
| Automatische Positionierung | ✔ |
| Absolute Messungen | ✔ |
| Relative Messungen | ✔ |
| Anzeigetabellen | ✔ |
| Anzeigeparameter | X, X1, X2, dX Z, Z1, Z2, dZ Art (Punkt, Riss auf Oberseite, Riss auf Unterseite, Innenriss, Volumen), Amplitude |
| Einheit | mm/inch/µs |
| Zeilen des Informationsausgang | 5 |
| Modul-Anschlüsse | |
| Generator und Empfänger | 2 × BNC |
| Wegsensor | ✔ |
| Strom | ✔ |
| RS485 | ✔ |
| LAN | ✔ |
| Sync-Eingang | ✔ |
| Synchronisationsausgang | ✔ |
| Impulsgenerator | |
| Typ | Rechteckimpuls (SWP) |
| Spannung (SWP) | 20 V, 30 V, 40 V, 50 V, 80 V, 100 V |
| Dauer (SWP) | 20 ns bis 500 ns mit 10 ns Schritt |
| Wiederholungsfrequenz (PRF) | von 15 bis 6000 Hz |
| Empfänger | |
| Bereich | bis zu 100 us |
| Verzögerung | bis zu 100 us |
| Verstärkung | 0 bis 110 dB, mit 0.1 dB Schritt |
| Maximales Eingangssignal | 20 V Spitze zu Spitze |
| Bandbreite | 0.2 MHz - 27 MHz |
| Filter | 1 MHz, 2-3 MHz, 4-5 MHz, 10 MHz, 15 MHz, Breitband |
| Erkennen | der Funkfrequenz |
| Signalmittelung (Durchschnittswerte) | 2x / 4x / 8x / 16x / 32x |
Grundausstattung:
- Scanner TOFD 2.2 PRO (mit integriertem Elektroblock, Batterie und Sensoren);
- Software für MS Windows ps/laptop/tablet;
- Ladegerät;
- Bedienungsanleitung (Druckversion);
- Koffer.
Optional zur Auswahl:
- Robuster Laptop oder Tablet mit vorinstallierter TOFD-Software;
- Zusätzliche Sensoren (siehe Tabelle "PEPs");;
- Abnehmbarer Wasserbehälter (Kanister) (3,52 gal/16 l) mit motorisierter Pumpe (2-4,5 bar);
- Ersatzbatterie.
