超声波课后习题答案

1、超声检测公式及计算题武玉林二 O 一一年 5 月铝（Al）的纵波声速为 6300m/s,横波声速为 3100m/s。试计算2MHz声波在铝中的纵、横波波长解:甘油的密度为1270kg/m3，纵波声速为1900m/s,计算其声阻抗解:5P20 x 10K2探头，楔块中声速 G=2700m/s,钢中声速CL2=5900m/s,CS2=3200m/s,求探头入射角为多少度sin aCiisin BCs2解:已知钢中G钢=3200m/s,某硬质合金中，CS硬=4000m/s,铝中CS铝=3080m/s,求用探测钢的横波斜探头探测硬质合金和铝时的实际K值为多少解:*示波屏上有A B、C三个波，其中A波高

2、为满刻度的80% B波为50% C 波为 20%。 、设A波为基准（OdB）,则B C波各为多少dB 、设B波为基准（10dB）,则A、C波各为多少dB 、设C波为基准（-8dB），则A、B波各为多少dB解：* 示波屏上有一波高为满刻度的 100%，但不饱和。问衰减多少 dB 后，该波正好为 10%解：*示波屏上有一波高为80mm另一波比它低16dB,问另一波高为多少解：*示波屏上有一波高为40%衰减12dB后该波为多高若增益6dB后该波 为多高 解：不锈钢与碳钢的声阻抗差约为1%试计算超声波由不锈钢进入碳钢时, 复合界面的声压反射率。r J乙Z2乙解：某工件厚度T=240mm测得第一次底波为

3、屏高90%第二次底波为屏高15%如果忽略反射损失，试计算该材料的衰减系数。解：试计算5P14SJ探头在水中的(G=1500m/s)的指向角和近场区长度。D24入° 70 D解:试计算频率f = 5MHz边长a= 13mm勺方形晶片，在钢中(Cl = 5900m/s )的主声束半扩散角为多少度e 57仝a解：* 已知钢中Cl = 5900m/s，水中Cl = 1480m/s.求、© 20mm纵波直探头在钢中和水中辐射的纵波声场的近场区长度n半扩散角e 0和未扩散区长度b各为多少D24入0070 b = 1.64ND解：用、© 20mn纵波直探头水浸探伤钢板，已知水层

4、厚度为 20mm钢中Q=5900m/s,水中G=1480m/s。求钢中近声场长度N' N2L1C解:用、© 20mn纵波直探头水浸探伤铝板，已知铝中近场长度为20mm铝中CL=6260m/s,水中 CL=1480m/s。求水层厚度。解：用、© 20mn纵波直探头探测厚度为150mn的勺饼形锻件，已知示波屏上同 时出现三次底波，其中B2=50%衰减器读数为20dB,若不考虑介质衰减, 求B1和B3达到50癇时衰减器读数各为多少dB4220lg 红Xi解:已知x> 3N, 200mn处© 2平底孔回波高度为24dB,求400mn处© 4平底 孔

5、和800mn处© 2平底孔回波高度各为多少dB240lg 品©2 X1解:PZT-4 的声速G=4000m/s,如制作频率为的晶片,晶片厚度应为多少mmNt tf°CltNCl2f0解:某探头的频率常数Nt=200Hz - m频率f=，求该晶片厚度为多少解：某探头晶片的波速CL=5740m/s,晶片厚度t=，求该探头的标称频率为多少解：用IIW试测定仪器的水平线性，当Bi和E5分别对准和时，B、B3和B4分 别对准、，求该仪器的水平线性误差为多少解：用CSK-IA试块测定斜探头和仪器的分辨力，现测得台阶孔©50、© 44反射波等高的波峰高hi=

6、80%波谷高h2=25%求分辨力为多少解：用K2探头在CSK-IA试块上利用R50和R100反射面按水平1 : 1调节时基线，两反射波应调在第几格ll1 250K1 K2100K解:用探头径向探测© 500mm勺圆柱形工件，G=5900m/s,如何利用工件底波调节500/ © 2灵敏度201g2入x 厂2 nDf解:用探头径向探测© 1000mm勺圆柱形钢工件，G=5900m/s,如何利用工件底波调节500/ © 4灵敏度201g2冗 Df xB解:用探头径向探测400mm勺工件，如何利用150mn处© 4平底孔调节400/© 2灵敏

7、度4240lg 严©2 X1解：用探头探测500mm勺工件，G=5900m/s,探伤中在200mn处发现一缺陷,其波高比B1低12dB,求此缺陷的当量大小为多少解：用水浸法探测40mn厚的钢板，要求钢板四次底波与第二次界面波重合,nT其水层距离应为多少H4解：用水浸二次波重合法探伤T=40mm勺钢板，仪器在钢试块上按1: 2调节 扫描速度，并校正“零点”。求： 、水层厚度为多少 、钢板中距上表面12mm勺缺陷回波的水平刻度值为多少 、示波屏上T f=50处缺陷在钢板中的位置解：用充水探头采用三次重合法检测 T=60mm勺钢板，水层厚度应调节为多少解：对钛/钢复合板在复层一侧作接触法检

8、验，已知钛与钢的声阻抗差约为40%试计算复合层界面回波与底波相差多少 dBZ2乙Z2乙4Zi Z2 Z2)2bs20lg20lg2解:从钢材一面探测钢/钛复合板，已知Z钢=46 x 106kg/m s,Z钛=x 106kg/m2 s，不计扩散衰减和材质衰减，求：、复合界面声压反射率。、底波与复合界面回波的dB差值 解:今有一批© 50x 6mm勺无缝钢管，采用水浸聚焦横波探伤，若透镜曲率半径为40mm求应采用偏心距和水层距离X0.251R0.458rH F vR2 x2r Ci C2CiCiC22.2rCi解:直径300mm壁厚20mm勺钢管作周向斜角探伤，采用 K=2的斜探头合适T

9、mTmDosin B) 2(1DO(1解:采用K=2的斜探头对外径为600mn的钢管作接触法周向探伤，能扫查到的最大厚度为多少解：用接触法周向横波探伤外圆直径 D=300mm壁厚t=60 mm的钢管，可使用的探头的K值最大为多少r1 rsin BB sinRR解：用、© 20mn直探头探测厚度300mm勺钢锻件。 、如何利用工件底面调节© 2mm平底孔当量灵敏度 、探伤时发现距探测面200mn处有一缺陷，波高为15dB,求此缺陷的平 底孔当量。解：用2P20Z直探头对钢锻件探伤，发现距探测面 240mn处有一缺陷，波高 比150/ © 2试块平底孔回波高6dB,求

10、此缺陷平底孔当量。解：用直探头探测外径1100mm,壁厚200mr的筒形钢锻件(C=5900m/s ).、在外圆周作径向探测时，如何用内壁曲面回波调节探伤灵敏度(© =2mm、在内圆周作径向探测时，如何用外壁曲面回波调节探伤灵敏度(© =2mm2入xd 20lg 2 ioig n©D解:用直探头探测厚度350mm!勺饼形钢锻件(C=5900m/s )，将底波调节为 40dB进行探伤。 、此探伤灵敏度是否符合 JB/T4730-2005标准要求 、探伤时发现一单个缺陷，深 200mm波幅29dB,求此缺陷当量。解：用直探头检测厚度380mm勺钢锻件（C=5900m/

11、9 ,材质衰减系数a=mm检验中在130mm深发现一处缺陷，其波幅比底波低 7dB求此缺陷当量。2入x“Bf20lg2a(x Xb)n© Xb解:板厚20mm勺焊缝，外表面焊缝宽度30mm内表面焊缝宽度20mn,用前沿距离18mm勺探头探伤，为保证声束能扫查到整个焊缝，探头K值应如何选择解:用斜探头探测RB-2试块上深度d1=40mm和深度d2=80mnS勺© 3横孔，分别测得简化水平距离L' 1=45mm L' 2= 105mm试计算探头K值和前沿距离L。o解：检验板厚T= 22mm勺焊缝，上焊缝宽度为30mm下焊缝宽度为20mm选 用K=2,前沿距离Lo= 17mn勺勺探头，用一、二次波法能否扫查到整个焊缝截 面解：为保证用一、二次波扫查到整个焊缝截面，要求：用5P10X探头检验板厚T=25mm勺钢板对接焊缝，扫描比例按深度 2 : 1 调节。探伤时在水平刻度60mn处发现一缺陷波，求此缺陷的深度和水平距 离