超声波课后习题答案

1、超声检测公式及计算题武玉林O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。C解：*甘油的密度为1270kg/m3,纵波声速为1900m/s,计算其声阻抗解:5P20 X10K2探头，楔块中声速 Qi=2700m/s,钢中声速CL2=5900m/s,CS2=3200m/s,求探头入射角为多少度？sin - sin 0Cl1 Cs2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（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: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 Z2 Z1Z2 Zi解：某工件厚度T=240mm测得第一次底波为屏高90%

3、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(Q=1500m/s)的指向角和近场区长度。D24入解:试计算频率f =5MHz边长a=13mnS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 4a解：* 已知钢中Cl=5900m/s,水中Cl=1480m/s.求、0 20mmM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 0和未扩散区长度 b各为多少？NDe070 b = 1.64N4入0 D解:用、0 20mna波直探头水浸探伤钢板，已知水层厚度为 20mm钢中N2CL=5900m/s,

4、水中Q=1480m/s。求钢中近声场长度N2N解:用、0 20mmM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 Q=1480m/s。求水层厚度。解：用、0 20mn波直探头探测厚度为150mmi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幅时衰减器读数各为多少dB?x94 20lgX1解:已知x A 3N, 200mmt。2平底孔回波高度为24dB,求400mmt。4平底孔和800mnft 0 2平底孔回波高度各为多少dB?A240lg(J)2 A240lg(J)2 X1解:PZT

5、-4的声速CL=4000m/s,如制作频率为的晶片，晶片厚度应为多少mm解:Nt tf解:Nt tf0ClCl2f0某探头的频率常数Nt=200Hzn频率f=,求该晶片厚度为多少?解：某探头晶片的波速G=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、R和B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050、0 44反射波等高的波峰高hi=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

6、线，两反射波应调在第几格?lili 2、1 K 2 100K 、1 K2解:用探头径向探测。500mm勺圆柱形工件，C=5900m/s,如何利用工件底波调节500/ 0 2灵敏度？A 20lg2入fA 20lg2兀Df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/ 0 4灵敏度?2入JA 20lg2f兀 Df xB解:用探头径向探测400mm勺工件，如何利用150mmt 0 4平底孔调节400/22灵敏度?4240lg 1x2222 21用探头探测500mm勺工彳CL=5900m/s,探伤中在200mmt发现一缺陷,其波高比B低12dB,求此缺

7、陷的当量大小为多少？解：用水浸法探测40m福的钢板，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?h nT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12mmi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?4SZ

8、2 Z1Z24SZ2 Z1Z2乙4Z1Z2(Z1 Z2)220lg20lg1 r2r解:s,从钢材一面探测钢/钛复合板，已知Z钢=46X 106kg/m2 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。解:X 0.251R 058rH F a2rC1-CFC解:X 0.251R 058rH F a2rC1-CFC1F C1 C2 22rC1直径300mm壁厚20mmi勺钢管作周向斜角探伤，采用K=2的斜探头合适吗？

9、TmDoTm11 K2(1 sin 3)2(1 春%(i K )2.1 K2解:采用K=2的斜探头对外径为600mmi勺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?1sin S B sin RR解：用、0 20mmt探头探测厚度300mmi勺钢锻件。、如何利用工件底面调节。2mnff底孔当量灵敏度？、探伤时发现距探测面200mnft有一缺陷，波高为15dB,求此缺陷的平底孔当量。解：用2P20Z探头对钢锻件探伤，发现距探测面 240mmi有一缺陷，波高比150/0 2试块平底孔回波高6d

10、B,求此缺陷平底孔当量。解：用直探头探测外径1100mm,壁厚200mm勺筒形钢锻件(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=2mm ?2入fd 20lg 2T 10lg -兀。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380mmi勺钢锻件（C=5900m/ ,材质衰减系数a=mm检

11、验中在130mm?发现一处缺陷，其波幅比底波低 7dR求此缺陷当量。2入x24f20lg 2 2口保 Xb）兀。xB解：板厚20mm勺焊缝，外表面焊缝宽度30mm内表面久I缝宽度20mm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？a b L0T解：用斜探头探测RB-2试块上深度di=40m林口深度d2=80mnS勺0 3横孔，分别测得简化水平距离L i=45mm L 2= 105mm试计算探头K值和前沿距离解：检验板厚T= 22mmi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L=17mmi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60mmt发现一缺陷波，求此缺陷的深度和水平距离。解:用5