超声衍射时差法(Time of Flight Diffraction, TOFD)是一种较新的无损检测技术,它利用超声波在缺陷端部产生的衍射信号来实现缺陷的检出和尺寸的测量。本文利用超声TOFD法对缺陷检测与定量进行了研究,主要的工作有：1.基于超声TOFD原理,设计试块模拟人工缺陷,对探头类型和间距进行了选择和确定。搭建实验平台,对试块扫描获得A扫描信号并进行抽样、量化,构建TOFD图像。2.为了解决人为误差所造成的侧向波不对齐现象,利用互相关函数对TOFD图像进行配准,较好地实现了侧向波、缺陷衍射波和底面回波的对齐。针对TOFD法在实际的焊缝检测时,普遍存在着噪声的现象,提出了自适应阈值算法对TOFD图像进行去噪,小波的多尺度特性和阈值的自适应性在提高图像信噪比的同时,较好地保留了图像的边缘。为了提高缺陷检测的准确度和效率,提出了基于边缘检测的缺陷检测算法,边缘检测中的阈值采用基于图像能量分布的局部最优阈值。试验结果表明,该算法较好地识别了图像中的缺陷信息。3.使用超声TOFD法对人工缺陷进行检测,缺陷尺寸测量的最大相对误差为5%左右。为了进一步提高缺陷定量准确度,采用线性化的方法对信号进行处理,线性化后的缺陷尺寸测量准确度得到了显著改善,最大相对误差约为3%。最后,对影响TOFD测量精度的因素进行了分析。