超声波计算题

1、1.已知钢中Q=5900m/s,求2.5P20Z探头探测钢时,超声波发射声场的近场区长度N半扩散角0 o和未扩散区长度b各为多少？202D2解：二 42.4mm4 2.36入=7070 236 =8.3。D 20b=1.64N =1.64 42.4 =69.5mm答：近场区长度为42.4mm.半扩散角为8.3 .未扩散区长度为69.5mm.2.现要进行铝合金焊缝的超声波检测，探头晶片直径为14 X 14,探头K值为1.5,如何挑选一个能便于水平 1:1调节的铝合金半圆试块（Cs钢=3230m/s,Cs铝=3080m/S.四舍五入取 整数）.解：由于用于水平1:1调节扫描比例.故试块R第一次回波

2、的水平距离设计为30mm是最佳的.这样第二个回波的水平距离就是90mm将达到充分利用荧光屏宽度，提高调节精度的目的.1.先求出铝的折射角sin :钢sin 铝sin铝sin 0钢。铝 _ sin 56.3 3080 _ 793 C 钢32302.再求出铝半圆试块的半径R根据半圆试块的回波规律和按水平1: 1调节扫描比例的要求，则将半圆试块第一个回波的水平距离调至3格,第二个回波调至9格,是最佳设计，故计算铝半圆试块半径时应用水5 / 4平距离L=30来代入:水平距离Lsin :铝300.793:38mm答：铝合金半圆试块的半径为38mm.1.已知有机玻璃中纵波速度 G=2730m/s，钢中纵波

3、速度CL=5900m/s,钢中横波速度 C=3230m/s.求纵波倾斜入射到有机玻璃/钢界面时的第一临界角a和第二临界角a解：1 Cl1 ：i =sin 亠C12-si n2730 =27.65900二sin 42730 =57.7 cS23230答第一临界角为27.6 ,第二临界角为57.72.用单探头接触法横波探伤外径为300mn厚 60mm的大口径钢管时，应选用折射角为多少的探头？解：-(l-sin 0)D 2人:.sin 8 1.25P=80mm2用2.5P20Z (2.5MHz ,20mm )直探头检验厚度为 350mm 饼形钢锻件 (Ci_=5900m/s ), 用底波调节仪器灵敏

4、度，要求能发现 2的当量缺陷，灵敏度应如何调节？探伤中发现一缺陷，深200mm，波幅比基准波高高出29dB，求此缺陷当量？解：xB = Xf =350mm ,入=C /2.5MHz=2.36mm用底波调节仪器灵敏度：平底孔对大平底=20lg ( n xb/2 Xf2) x =42dB两个不同声程、不同直径的平底孔回波声压比： = 40lg (1X2/X1)( dB )29dB=40log ( 2 200/350 ) 得到 2 4.65mm,即此缺陷当量为 4.65mm 平底孔3外径250毫米、壁厚20毫米的钢管需要检验内外壁纵向缺陷，用单斜探头接触法探伤， 求此探头允许的最大 K值为多少？解：

5、为保证发现内外壁纵向缺陷，声束应满足声轴线与内壁相切的条件，即折射角应满足3s=s in-1 (r/R) , R=250/2=125 , r=125-20=105，代入：3s=si n-1 (105/125 ) =57 ,K=tg伍也57=1.54实际应用中可取 K值为1.5的斜探头4用2.5P20Z (2.5MHz ,20mm)直探头检验厚度为 300mm具有上下平行表面的铸钢件， 需要测定其双声程衰减系数，现已经测得 B1-B2=32dB，设往返损失2dB，求双声程衰减 系数解：a= (32-6-2 ) dB/300mm=0.08dB/mm5用深度1:1比例定位，探头tg 3 =1.5( K=1.5 )，探测厚度 S =100mm的焊缝，在荧光