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*1.1 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： *1.2 甘油的密度为1270kg/m3，纵波声速为1900m/s，计算其声阻抗。解：1.4 5P20×10K2探头，楔块中声速CL1=2700m/s，钢中声速CL2=5900m/s，CS2=3200m/s，求探头入射角为多少度？解： 1.8 已知钢中CS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K1.0横波斜探头探测硬质合金和铝时的实际K值为多少？解：*1.10 示波屏

2、上有A、B、C三个波，其中A波高为满刻度的80%，B波为50%，C波为20%。、设A波为基准（0dB），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：*1.11 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：*1.12 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： *1.13 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： 1.15 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

3、的声压反射率。解：1.17 某工件厚度T=240mm，测得第一次底波为屏高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：*2.1 试计算5P14SJ探头在水中的（CL=1500m/s）的指向角和近场区长度。解： 2.2 试计算频率f5MHz，边长a13mm的方形晶片，在钢中（Cl5900m/s ）的主声束半扩散角为多少度？ 解：*2.3 已知钢中Cl5900m/s，水中Cl1480m/s.求2.5MHz、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0和未扩散区长度b各为多少？解： 2.4 用2.5MHz、20mm纵波直探头水浸探伤钢板，已

4、知水层厚度为20mm，钢中CL=5900m/s，水中CL=1480m/s。求钢中近声场长度。解：2.5 用2.5MHz、20mm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：2.6 用2.5MHz、20mm纵波直探头探测厚度为150mm的饼形锻件，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%高时衰减器读数各为多少dB？解：2.7 已知x3N，200mm处2平底孔回波高度为24dB，求400mm处4平底孔和800mm处2平底孔回波高度各为多少dB？解：3.1

5、 PZT-4的声速CL=4000m/s，如制作频率为2.5MHz的晶片，晶片厚度应为多少mm？解：3.3 某探头的频率常数Nt=200Hz·m，频率f=2.5MHz，求该晶片厚度为多少？解：3.4 某探头晶片的波速CL=5740m/s，晶片厚度t=0.574mm，求该探头的标称频率为多少？解：3.6 用IIW试测定仪器的水平线性，当B1和B5分别对准2.0和10.0时，B2、B3和B4分别对准3.98、5.92、7.96，求该仪器的水平线性误差为多少？解： 3.7 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h1=80%，波谷高h2=25%，求

6、分辨力为多少？解：4.3 用K2探头在CSK-IA试块上利用R50和R100反射面按水平11调节时基线，两反射波应调在第几格？解：4.6 用2.5P20Z探头径向探测500mm的圆柱形工件，CL=5900m/s，如何利用工件底波调节500/2灵敏度？解：4.7 用2.5P20Z探头径向探测1000mm的圆柱形钢工件，CL=5900m/s，如何利用工件底波调节500/4灵敏度？解： 4.8 用2.5P20Z探头径向探测400mm的工件，如何利用150mm处4平底孔调节400/2灵敏度？解：4.9 用2.5P20Z探头探测500mm的工件，CL=5900m/s，探伤中在200mm处发现一缺陷，其波

7、高比B1低12dB，求此缺陷的当量大小为多少？解：5.1 用水浸法探测40mm厚的钢板，要求钢板四次底波与第二次界面波重合，其水层距离应为多少？解：5.2 用水浸二次波重合法探伤T=40mm的钢板，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的缺陷回波的水平刻度值为多少？、示波屏上f=50处缺陷在钢板中的位置？解：5.6 用充水探头采用三次重合法检测T=60mm的钢板，水层厚度应调节为多少？解：5.9 对钛/钢复合板在复层一侧作接触法检验，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dB?解： 5.11 从钢材一面探测

8、钢/钛复合板，已知Z钢=46×106kg/m2·s，Z钛=27.4×106kg/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：5.13 今有一批50×6mm的无缝钢管，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。解：5.18 直径300mm、壁厚20mm的钢管作周向斜角探伤，采用K=2的斜探头合适吗？解：5.19 采用K=2的斜探头对外径为600mm的钢管作接触法周向探伤，能扫查到的最大厚度为多少？解：5.21 用接触法周向横波探伤外圆直径D=300mm ,壁厚t=

9、60 mm的钢管，可使用的探头的K值最大为多少？解：6.1 用2.5MHz、20mm直探头探测厚度300mm的钢锻件。、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200mm处有一缺陷，波高为15dB，求此缺陷的平底孔当量。解：6.3 用2P20Z直探头对钢锻件探伤，发现距探测面240mm处有一缺陷，波高比150/2试块平底孔回波高6dB，求此缺陷平底孔当量。解：6.8 用2.5P14Z直探头探测外径1100mm ，壁厚200mm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

10、回波调节探伤灵敏度（=2mm）？解： 6.9 用2.5P20Z直探头探测厚度350mm的饼形钢锻件（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：6.10 用2.5P20Z直探头检测厚度380mm的钢锻件（C=5900m/s），材质衰减系数a=0.01dB/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。解：7.1 板厚20mm的焊缝，外表面焊缝宽度30mm，内表面焊缝宽度20mm，用前沿距离18mm的探头探伤，为保证声束能扫查到整

11、个焊缝，探头K值应如何选择？解：7.3 用斜探头探测RB-2试块上深度d1=40mm和深度d2=80mm的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L0。解：7.4 检验板厚T22mm的焊缝，上焊缝宽度为30mm，下焊缝宽度为20mm，选用K=2,前沿距离L017mm的探头，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：7.5 用5P10×12K2.5探头检验板厚T=25mm的钢板对接焊缝，扫描比例按深度21调节。探伤时在水平刻度60mm处发现一缺陷波，求此缺陷的深度和水平距离。解：7