超声波检测级考试计算公式汇总

1、超声波检测 2 级基础知识计算公式超声波频率： f>20000Hz声波频率： 20Hz<f<20000Hz次声波频率： f<20Hz金属材料超声波检测常用频率：10MHz机械振动： T = 1f谐振动方程： y = Acos( t + )阻尼振动方程： y = A0e- tcos(t +0 )()受迫振动方程： y = Acos Pt +机械波主要物理量： c =f或 =c/f平面波波动方程： y = Acos -x(tc)柱面波波动方程： y =Axxcos (t -c)球面波波动方程： y =A-x)xcos (tc无限大固体介质中声速E 1- 纵波： cL = (

2、 1+ )( 1-2 )G 1横波： cs = 2( 1+ )表面波： cR=0.87-1.12 E?11+ 2()1+ 同一介质中 :cL2(1- )cR=0.87+1.12 cs= 1-2 cs1+ cL >cs >cRcL ：cs：cR =:1:E细长棒中纵波波速： cLb = 钢中波速： cL = 5900m/scs = 3230m/s水中波速： cL = 1480m/s有机玻璃波速： cL = 2730m/scs = 1460m/s液体、气体中纵波声速： c = B超声场特征值声压： P = - Asin ( t - x?c)声压幅值： Pm = c= cu质点振动速度：

3、 u = 2f 声阻抗： Z = P?u = c声强：I = P22Z声强级（贝尔）：= lg(I 2 ?I1 )分贝差（ dB）：= 10lg ( I2 ?I1 ) = 20lg (P2 ?P1 ) = 20lg ( H2 ?H1 )奈培（ NP）：= ln( P2 ?P1)1NP=1dB=单一平面反、透射率PrZ2-Z 1Pt2Z2声压： r = P=Z +Z1t =P0=Z+Z1022声强：R= (Z2-Z 14Z1Z2Z2+Z 1)T = (Z2+Z 1) 2T+R=1t-r=1声压往复透射率：T =4Z1 Z2(Z1+Z 2)2超声波倾斜入射界面sinsinsinsin sin 纵波

4、折反射定律：CL=CL =Cs =CL =CsLL1s1L2s2第一临界角： = arcsin第二临界角： = arcsinCL1CL2CL1Cs2sin sinsinsinsin 横波折反射定律：C s=Cs =CL =CL =C ss1s1L1L2s2第三临界角： Cs1= arcsin CL1有机玻璃 /钢临界角： =°=°= °平面波在曲界面上的反射平面波入射球面时，曲面轴线上的反射声压：P= P |f | ,f=r/2x0x ±f平面波入射到柱面时， 曲面轴线上的反射声压： Px = P0|f| , f=r/2x ±f平面波在曲界面上

5、的反射平面波入射球面透镜时，曲面轴线上的反射声压：Px = tP0 |f| , f=r/2x ±f平面波入射到柱面透镜时，曲面轴线上的反射声压：Px = tP0 |f| , f=r/2x ±f超声波衰减薄板（ t<200mm）工件衰减系数： =20lg (B m ?B n )- 2 (n-m) x厚>200mm板材及轴类件衰减系数：= 20lg (B 1 ?B 2) -6- 2x纵波发射声场圆盘波源近场区长度： N Ds 2 = Fs4波速指向性和半扩散角半扩散角： 0 = arcsin 1.22 ?Ds 70?Ds波束未扩散区： b D s2= 1.64N2.

6、44矩形波源的纵波声场YOZ半扩散角： = arcsin 57 02b2bXOZ半扩散角： 570 = arcsin2a2a矩形波源的近场区长度：N =F s纵波近场区在两种介质中分布水/ 钢近场区：基于钢计算基于水计算规则反射体C2CN= N钢 - LC水 =4Ds - L C水钢钢钢C2CN= （N水 - L) C水= ( 4Ds - L) C水钢水钢平底孔直径一定，距离增加一倍，其回波下降 12dB 平底孔距离一定，直径增加一倍，其回波升高 12dB 长横孔直径一定，距离增加一倍，其回波下降 9dB 长横孔距离一定，直径增加一倍，其回波升高 3dB短横孔直径和长度一定，距离增加一倍，其回波下降 12dB 短横孔直径和距离一定，长度增加一倍，其回波上升 6dB