超声检测计算公式及习题.

超声检测公式及计算题2*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。fcλλfc解：*1.2甘油的密度为1270kg/m3，纵波声速为1900m/s，计算其声阻抗。cz解：1.45P20×10K2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？s2l1CsinβCsinαtgβK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？）（）（mmfCmmfCSSLL55.110210310015.31021063006363smkgcZ26/104.219001270012112101149)4.63sin32002700(sinsinsinsinsin4.632）（SLSLCCCCtgKtg3s2l1CsinβCsinα解：*1.10示波屏上有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%。①、设A波为基准（0dB），则B、C波各为多少dB？②、设B波为基准（10dB），则A、C波各为多少dB？③、设C波为基准（-8dB），则A、B波各为多少dB？铝铝硬硬钢钢有钢有在钢中，，楔块中声速为设入射角为SS01-1-LsinCsinsinsin451.0tgKCCCCtgSL0.942.442.4)45sin32303080(sinsinC(sinsinCsinsinsin8.11.611.61)45sin32304000(sinsinC(sin0001S1SS0001S1tgtgKCCCCtgtgKCSSLS铝铝钢钢铝铝铝铝硬硬钢钢有硬硬钢钢硬硬））21HH20lgΔ4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？）（dBHH2010100lg20lg2021)(7.1210801010lg2020162012201212mmHHHHHH0dB8-205020lg108-HH20lg8Δ[C]4dB8-208020lg8-HH20lg8Δ③、[A]2dB502020lg10HH20lg10Δ10[C]14dB508020lg10HH20lg10Δ10②、[A]12dB802020lgHH20lgΔ0[C]4dB805020lgHH20lgΔ0①、[B]HH20lgΔCBCCAABCCBAAACCABB215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，复合界面的声压反射率。1212ZZZZr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：(%)80104010(%)10104010lg202062012'2012201212HHHHHH0.5%0.0050.9910.99-1ZZZ-0.990.01-1Z1Z不钢不钢不钢，设ZrmmdBooTBB/2.240261590lg2026lg20212T6])B[(Bα216*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。Dλ70θ4λDN2解：2.2试计算频率f＝5MHz，边长a＝13mm的方形晶片，在钢中（Cl＝5900m/s）的主声束半扩散角为多少度？aλ57θ解：2.3已知钢中Cl＝5900m/s，水中Cl＝1480m/s.求2.5MHz、φ20mm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θ0和未扩散区长度b各为多少？b＝1.64NDλ70θ4λDN02mmmmfCL1630.34144DN1.5140.370D703.0100.510150022063oammfc17.51318.1575718.110510590063＝＝7解：mmNbDmmDNmmfcmmNbDmmDNmmfc2779.16864.164.1007.220592.0707009.168592.0422042592.06105.231014805.694.4264.164.1026.82036.2707004.4236.242204236.26105.23105900＝＝＝＝水中：＝＝＝＝钢中：2.4用2.5MHz、φ20mm纵波直探头水浸探伤钢板，已知水层厚度为20mm，钢中CL=5900m/s，水中CL=1480m/s。求钢中近声场长度。2112CCLNN'解：mmCCLDCCLNNmmfC4.37590014802036.24204'36.2105.21059002211222112632282.5用2.5MHz、φ20mm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、φ20mm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？1212xx20lgΔ解：2.7已知x≥3N，200mm处φ2平底孔回波高度为24dB，求400mm处φ4平底孔和800mm处φ2平底孔回波高度各为多少dB？mmCCLNNmmfC84.31480626020-0.592420CCL-4D0.592102.5101480221222112'6322dBxxdBxx5.163.5-2015031502lg2020lg202020][B266201501502lg2020lg202020][B32323121219122112xφxφ40lgΔ解：3.1PZT--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？0L0tL0t2fCtfNt2CtfN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？dBxxdBxx0lg4024lg402424][24lg4024lg402424][800220023113313400220042112212mmfCtL8.0105.221040002630mmfNttfNtt08.0105.210200630010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φ50、φ44反射波等高的波峰高h1=80%，波谷高h2=25%，求分辨力为多少？21lg20hhX解：4.3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？2221K1100KlK150KlMHzHztCffCtLL5105574.021057402266001%100%100.80.08100%8.008.092.56maxmaxbaadBhhX102580lg20lg2021100%8.0maxba11解：4.6用2.5P20Z探头径向探测φ500mm的圆柱形工件，CL=5900m/s，如何利用工件底波调节500/φ2灵敏度？2ffπD2λx20lgΔ解：4.7用2.5P20Z探头径向探测φ1000mm的圆柱形钢工件，CL=5900m/s，如何利用工件底波调节500/φ4灵敏度？B2f2fxπD2λx20lgΔ解：4.8用2.5P20Z探头径向探测400mm的工件，如何利用150mm处φ4平底孔调节400/φ2灵敏度？4.8921210011007.4421250150221002250KklKkl.45.55.45214.350036.22lg202lg2036.2105.21059002263dBdBDxmmfCfL再用衰减器将增益提高波调至荧光屏基准线，将工件完好处第一次底dBxDxmmfCBffL4.271000414.350036.22lg202lg2036.2105.210590022226312122112xφxφ40lgΔ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？4nTH解：dBxx2915024004lg40lg40122112mmxxDxDxmmfCBffBffL5.5105003.142002.3621022lg2036.2105.210590012/20220/22263mmn4044044THdB294/150用衰减器将增益提高并调至荧光屏基准线，孔的最大反射波，移动探头，找到135.2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：①、水层厚度为多少？②、钢板中距上表面12mm的缺陷回波的水平刻度值为多少？③、示波屏上τf=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?rr120lgrT20lgΔr1)Z(ZZ4ZTZZZZr2BS2221211212mmmmn2021022420-504664021224202044024TH）③、（②、①、mmnTH454603414解：5.11从钢材一面探测钢/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：①、复合界面声压反射率。②、底波与复合界面回波的dB差值。解：5.13今有一批φ50×6mm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。2.2rCCCrFFCCCrxRFH20.458r0.251RX12112122解：dBrTrZr5.1125.0938.0lg201lg20938.025.011T0.250.610.6-1ZZZ-0.60.4-1Z1Z222钛钢钛钢钛钢，设d