无损检测超声检测公式汇总情况

实用标准文档文案大全超声检测公式1.周期和频率的关系，二者互为倒数：T=1/f2.波速、波长和频率的关系：C=f或λ=fc3.CL∶Cs∶CR≈1.8∶1∶0.94.声压：P＝P1－P0帕斯卡（Pa）微帕斯卡（μPa）1Pa＝1N/m21Pa＝106μP6.声阻抗:Z＝p/u＝cu/u＝c单位为克/厘米2·秒（g/cm2·s）或千克/米2·秒（kg/m2·s）7.声强；I＝21Zu2＝ZP22单位;瓦/厘米2（W/cm2）或焦耳/厘米2·秒（J/cm2·s）8.声强级贝尔（BeL）。△＝lgI2/I1（BeL）9.声强级即分贝（dB）△＝10lgI2/I1＝20lgP2/P1（dB）10.仪器示波屏上的波高与回波声压成正比：△20lgP2/P1＝20lgH2/H1（dB）11.声压反射率、透射率：r=Pr/P0t=Pt/P021//)1(1ZtZrtrr=12120ZZZZPPrt=12202ZZZPPtZ1—第一种介质的声阻抗；Z2—第二种介质的声阻抗12.声强反射率：R=2121220ZZZZrIIr声强透射率：T212214ZZZZT+R=1t－r=113.声压往复透射率；T往=21221)(4ZZZZ14.纵波斜入射:1sinLLc=1sinLLc=1nsiSSc=2sinLLc=2sinSScCL1、CS1—第一介质中的纵波、横波波速；CL2、CS2—第二介质中的纵波、横波波速；αL、α´L—纵波入射角、反射角；βL、βS—纵波、横波折射角；α´S—横波反射角。15.纵波入射时：第一临界角α:βL=90°时αⅠ=arcsin21LLcc第二临界角α：βS=90°时αⅡ=arcsin21SLcc16.有机玻璃横波探头αL=27.6°～57.7°，有机玻璃表面波探头αL≥57.7°水钢界面横波αL=14.5°～27.27°17.横波入射：第三临界角：当α´L=90°时αⅢ=arcsin11LScc=33.2°当αS≥33.2°时，钢中横波全反射。有机玻璃横波入射角αS（等于横波探头的折射角βS）=35°～55°，即K=tgβS=0.7～1.43时，检测灵敏度最高。18.衰减系数的计算1.薄板：xmnBBnm)(2/lg20α=(Bn-Bm-20lgn/m)/2x(m-n)—衰减系数，dB/m（单程）；)(mnBB—两次底波分贝值之差，dB；δ为反射损失，每次反射损失约为（0.5~1)dB；X为薄板的厚度T：工件检测厚度，mm；N：单直探头近场区长度，mm；m、n—底波反射次数实用标准文档文案大全2、厚板或粗圆柱体：xBB26/lg2021α=(Bn-Bm-6)/2x)(21BB—两次底波分贝值之差，dB；19.圆盘波源辐射的纵波声场声压为：xFPxRPPss02020.近场区的长度：sssFRDN22421.圆晶片辐射的声束半扩散角为：D/700022.波束未扩散区：Nb64.123.矩形波源辐射的纵波声场：波束轴线上的声压:x≥3N时，xFPP/024.矩形波源的近场区的长度为：FN25.矩形波源的半扩散角0:X方向的半扩散角为：a25700Y方向的半扩散角为：b2570026.近场区在两种介质中的分布:1基于钢中的近场区21224ccLDNs2、基于水中的近场区2—介质Ⅱ钢中波长2N—只有介质Ⅱ时，钢中近场长度；1c—介质Ⅰ水中波速；2c—介质Ⅱ钢中波速21124ccLDNs）（27.横波轴线上的声压;coscos2sSKFPK—系数；SF—波源的面积；2s—第二介质中横波波长；x—轴线上某点至假想波源的距离28.横波声场近场区长度为：coscos2sSFN29.横波声场中，第二介质中的近场区长度N为：2LNNcoscos2xFsS-tantan1LSF—波源的面积；2s—第二介质中横波波长；1L—入射点至波源的距离2L—入射点至假想波源的距离30.横波半扩散角1.对于圆片形声源：SSSDD020227022.1arcsin2.对于矩形正方形声源：aaS2572arcsin020231.规则反射体的反射波声压公式:X≥3N实用标准文档文案大全1.平底孔回波声压;220xFFPxFPPfSfxf任意两个距离和直径不同的平底孔反射波声压之比为：1221211240lg20xDxDPPffff2.长横孔回波声压;fPxDxFPfS220任意两个距离、直径不同的长横孔回波分贝差为：312321211210lg20xDxDPPffff3.短横孔回波声压;ffSfDxlxFPP20任意两个距离、长度和直径不同的短横孔回波分贝差为：41422221212112lg10lg20xxllDDPPffffff4.球孔回波声压：xDxFPPfSf220任意两个距离度和直径不同的球孔回波分贝差为：2121222112lg20lg20ffffDDxxPP5.大平底面或实心圆柱体回波声压：xFPPSB20两个不同距离的大平底回波分贝差为：122112lg20lg20xxPPBB6.空心圆柱体1.外柱面径向检测空心圆柱体：BPDdxFPS202.内孔检测圆柱体：BPdDxFPS20注意：以上各种规则反射体的反射波声压公式均未考虑介质衰减，如果考虑介质衰减，则所有公式均应增加68.82axe0P:波源的起始声压；SF:探头波源的面积，4/2SSDF：x:反射体至波源的距离。fF:平底孔缺陷的面积，4/2ffDF:波长,fD:长横孔的直径,Lf：短横孔长度D:空心圆柱体外经d：空心圆柱体内径：介质单程衰减系数，dB/mm32.同距离的大平底与平底孔反射波dB差：22lg20lg20ffBDxPP33.当用平底面的和实心圆柱体曲底面调节灵敏度时，不同距离处的大平底与平底孔回波分贝差为：)(22lg20lg2022BfBfffBBfxxxDxPPfx:平底孔缺陷至检测面的距离；Bx:锻件底面至检测面的距离:材质衰减系数；λ:波长；fD:平底实用标准文档文案大全孔缺陷的当量直径；Bf:底波与平底孔缺陷的反射波分贝差34.不同平底孔回波分贝差为：)(2lg40lg201212211221xxxDxDPPffff35.当用空心圆柱体内孔或外圆曲底面调节平底孔灵敏度时：)(2lg102lg20lg2022BfBfffBBfxxDdxDxPPd—空心圆柱体的内径；D—空心圆柱体的外径；“+”—外圆径向探测，内孔凸柱面反射；“-”—内孔径向探测，外圆凹柱面反射；Bf—圆柱曲底面与平底孔缺陷的回波分贝差。36．水浸法波型分析，水层厚度4nH＝37.管材周向检测纯横波检测条件：钢有钢有SLLLccccsin38.纯横波到达内壁条件：Dt＜)1(2122LSCC2.横波检测到管材内壁RrsinRrccSL钢有sin39.水浸法：①声透镜：FCCCr121②偏心距：2458.0251.0rRX0.251R≤X＜0.458r③水层厚度:H＞SX21(SX－管中横波声程)④焦距：22XRHF⑤rF2.240.采用一次反射法检测时，探头移动区应大于或等于1.25P（即2.5KT）：1）采用直射法时，探头移动区应大于或等于0.75P（即1.5KT）。P=2KT或P=2Ttanβ式中：P：跨距，mm；T：母材厚度，mm；K：探头K值；β——探头折射角，（º）41.为保证直射波与一次反射波能扫查到焊缝整个截面，K值应满足下式：K≥TbaLO对于单面焊、上述b可以忽略不计，则：K≥TaLO42按声程调节扫描速度时:当仪器接声程1：n调节扫描速度时，应采用声程定位法来确定缺陷的位置。用直射法（一次波）检测发现缺陷时:sinsinfffnxlcoscosfffnxd用一次反射法（二次波）检测发现缺陷时sinsinfffnxlcos2cos2fffnTxTdfx:缺陷的横波声程；f:缺陷波前沿所对的刻度值；:探头的折射角；T:板厚；fl:缺陷的水平距离；fd:缺陷至检测面的深度。43.按水平调节扫描速度时:当仪器按水平1：n调节扫描速度时，应采用水平定位法来确定缺陷的位置。若实用标准文档文案大全仪器按水平1：1调节扫描速度时，那么显示屏上缺陷波前沿所对应的水平刻度值f就是缺陷的水平距离fl:用直射法（一次波）检测发现缺陷时:ffnlKldff一次反射法（二次波）检测发现缺陷时:ffnlKlTdff2式中K:探头的K值，K=tg44、按深度调节扫描速度时：当仪器按深度1：n调节扫描速度时，应采用深度定位法来确定缺陷的位置。若仪器按深度1：1调节扫描速度时，那么显示屏上缺陷波前沿所对应的水平刻度值f就是缺陷的深度fd用直射法（一次波）检测发现缺陷时:ffndfffKnKhl用一次反射法（二次波）检测发现缺陷时:Tdf2－fnffKnl1、超声波的特点：1.方向性好2.能量高3.能在界面上产生反射、折射、衍射和波型转换4.穿透能力强2、超声波检测：使超声波与工件相互作用，就反射、投射和散射的波进行研究，对工件进行宏观缺陷检测、几何特征测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征，并进而对其特定应用性进行评价的技术。3、超声波检测的优点：1适用于金属、非金属和复合材料等多种制件的无损检测；2穿透能力强，可对较大厚度范围内的工件内部缺陷进行检测；3、缺陷定位较准确；4对面积型缺陷的检出率较高；5灵敏度高，可检测工件内部很小的缺陷；6检测成本低、速度快，设备轻便，对人体及环境无害，现场使用方便等缺点：1）对缺陷的定性、定量仍需要作进一步研究；2）对具有复杂形状或不规则外型的工件进行超声波检测有困难；3）缺陷的取向、位置和形状对检测结果有影响；4）工件材质、晶粒度对检测有较大影响，5）A型脉冲反射法检测结果是波形显示，不直观，检测结果无直接见证记录。5、机械波必须具备以下两个条件:1、要有作机械振动的波源；2、能传播机械振动的弹性介质。6、衰减的原因扩散衰减、散射衰减、吸收衰减介质衰减通常是指吸收衰减和散射衰减，而不包括扩散衰减。7、双晶探头具有以下优点：（1）灵敏度高（2）杂波少盲区小（3）工件中近场区长度小（4）探测范围可调8、超声波探头对晶片的要求：（1）机电耦合系数K较大，以便获得较高的转换效率。（2）机械品质因子θm较小，以便获得较高分辨力和较小的盲区。（3）压电应变常数d33和压电电压常数g33较大，以便获得较高的发射灵敏度和接收灵敏度。（4）频率常数Nt较大，介电常数ε较小，以便获得较高的频率。（5）居里温度Tc较高，声阻抗Z适当。9、仪器和探头的综合性能：1.灵敏度.2盲区与始脉冲宽度3.分辨力4.信噪比5.频率10、双探头法又可根据两个探头排列方式：并列法、交叉法、V型串列法、K型串列法、前后串列法等。11、选择检测仪器1、对于定位要求高的情况，应选择水平线性误差小的仪器。2、对于定量要求高的情况，应选择垂直线性好，衰减器精度高的仪器。3、对于大型零件的检测，应选择灵敏度余量高、信噪比高、功率大的仪器。4、为了有效的发现近表面缺陷和区分相邻缺陷，应选择盲区小、分辨率好的仪器。5、对于室外现场检测，应选择重量轻，示波屏亮度好，抗干扰能力强便携式仪器。6、对于重要工件应选用可记录式探伤仪。12、横波斜探头K值（或折射角）的选择：当工件厚度较小时，应选用较大的K值，以便增加一次波的声程，避免近场区检测。当工件厚度较大时，应选用较小的K值，以减少声程过大引起的衰减，便于发现深度较大处的缺陷。在焊缝检测中，还要保证主声束能扫查整个焊缝截面。对于单面焊根部未焊透，还要考虑端角反射问题，