超声检测计算公式及习题..docx

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1、超声检测公式及计算题武玉林二O年5月K=tgsina_sinGlCs2*L1铝(AI)的纵波声速为6300ms,横波声速为3100mso试计算2MHz声波在铝中的纵、横波波长。c=fA=-f解：2=6300x103=3J.Mf2106,Cs3100IO3、=1.55(mm)f2106*1.2廿油的密度为1270kg11纵波声速为1900ms,计算其声阻抗。Z=PC解：Z=pc=127019002.4106gm2-5解：=rg-=-45P2010K2探头，楔块中声速CL1=2700m/s,钢中声速Cl2=590011is,Cs2=3200ms,求探头入射角为多少度？2=63.40sinasin/

2、zC.小=70-=70-=1.5D14D2142N=163mm4240.32. 2试计算频率f=5MHz,边长a=13mm的方形晶片，在钢中（CI=5900ms)的主声束半扩散角为多少度?57-a解：1C590010311o=-=1.18mm/510613CLr2Ur1.18og57-=57=5.17*2.3已知钢中Cl=5900ms,水中Cl=I480ms.求2.5MHz、20InnI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?2JN=-o7O-b=1.64N40D解:r.hc5900103车冈中：=一=-=2.36mmf2.5106。22。

3、2N=42.4mm4242.36e70=70x当=8.26D20b=1.6W=I.64X42.4=69.5mmkr+lc1480103八水中：=-=0.592mm/2,5IO6N=玫42202三168.9mm40.592呜加臂。b=1.6W=I.64168.9=277mm2.4用2.5MHz、20mm纵波直探头水浸探伤钢板，已知水层厚度为20mm,钢中C1=5900ms,水中CL1480ms.求钢中近声场长度。n=n2-解.C25900103。&A2/2.5106N=JL豆=2f宜G44C2202“14800=20=37.4mm42.3659002.5 用2.5MHz、201111纵波直探头水

4、浸探伤铝板，已知铝中近场长度为20mm,铝中CI=6260ms,水中Ci=I480ms0求水层厚度。解：QJ480100592mm2f2,5106-20=84.3mm40.59214802.6 用2.5MHz、201111纵波直探头探测厚度为15OnInI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Bl和B3达到50%高时衰减器读数各为多少dB?4”201g红X1解：.B1=20+12=20+201g=20+201g2xl50=20+6=26dB150B3=20+32=20+201g三20+201g2xl5三20-3.5三16.5JB3

5、1502. 7已知xN3N,20OnInI处42平底孔回波高度为24dB,求40OnInI处64平底孔和800mm处2平底孔回波高度各为多少dB?12=40g(P21=24+21=24+401g於2=24+401g二24d3=24+31=24+401g,板3=24+401g三=0dB3. 1PZT4的声速C1=4000ms,如制作频率为2.5MHZ的晶片，晶片厚度应为多少mm?Nt=tfo=CL2f0解:Nt=W解:Cl4000lO3某探头的频率常数Nt=200Hzm,频率f=2.5MHz,求该晶片厚度为多少？CCt=-=0.8mm2fo22.5106=0.08mmNt_200lO3f2.51

6、063.4某探头晶片的波速C1=5740ms,晶片厚度t=0.574m11,求该探头的标称频率为多少?解：CLt=o,Cl5740103c1n6ucm=l=510Hz=5MHz2t20.5743. 6用HW试测定仪器的水平线性，当BI和B5分别对准2.0和10.0时,B2、B3和B,分别对准3.98、5.92、7.96,求该仪器的水平线性误差为多少？a=lQ0%0.8b解:Q=65.92=0.08mdA5=hU100%=0.8b0.080.8x10100%=l%3.7用CSKTA试块测定斜探头和仪器的分辨力，现测得台阶孔650、44反射波等高的波峰高hk80%,波谷高h2=25%,求分辨力为多

7、少？X=201g3解：X=201g=201g-=IOdBh2254.3用K2探头在CSK-IA试块上利用R50和RlOO反射面按水平1：1调节时基线，两反射波应调在第几格?50K+Y100K7+f2解:/50=50左502I=/=44.7Jl+K21+2250271(三1002100=I=I=89.41+K2l+224.6 用2.5P20Z探头径向探测500mm的圆柱形工件，Cl=590011is,如何利用工件底波调节500/62灵敏度？ACC,2Xf=2O!g勺11Df解.Cl5900103用牛2=-=2.36mmf2.5106aCN2xCN22.36500小=201g=201g=45.5d

8、B11Df3.1422将工件完好处第一次底调至荧光屏基准线再用衰减器将增益提高5dB4.7 用2.5P20Z探头径向探测100Omrn的圆柱形钢工件，CL=5900m/s,如何利用工件底波调节500/64灵敏度？4cc,2Xf2A=201grDfXb解：,Cl5900103-=-=2.3ommf2.5106a“I2J22.365002皿一八=201g-=201g=27AdB11DfX3.144210004.8 用2.5P20Z探头径向探测40OnIm的工件，如何利用15OnInI处64平底孔调节400/62灵敏度？解：金=4。Ig念=401g4x4002x150=29dB移动探头，找到150/

9、4孔的最大反射波，并调至荧光屏基准线，用衰减器将增益提高29dB4.9 用2.5P20Z探头探测50OnInI的工件，Cl=590011is,探伤中在20OnIm处发现一缺陷，其波高比BI低12dB,求此缺陷的当量大小为多少？解:“C5900lO3-=-=2.36mmf2.510解：H=匹=4x4=Mmm442xf1二201g兀DfZXB_2疝/_I22.362002LGloA/20;V3.14x500x1()12/2。5.1 用水浸法探测401111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？5.2 用水浸二次波重合法探伤T=40m11的钢板，仪器在钢试块上按L2调节

10、扫描速度，并校正“零点L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？、示波屏上尸50处缺陷在钢板中的位置？解：。口T240on、H=20mm44(2)20x4+=40+6=462224、(50)x2=IOx2=2Omm25.6用充水探头采用三次重合法检测TWOnrni的钢板，水层厚度应调节为多少?在刀nT360角牛：H=45mm445.9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?乙-乙乙+乙4乙Z2(Z1Z2)2解：设Z钢=1,Z钛=I-O.4=0.6_Z钢_Z钛_1-0.6_025r-i-T7

11、025T=l-r2=1-0.252=0.938rQQ=201g-=201g=11.5Bfel-r2&0.255. 11从钢材一面探测钢/钛复合板，已知Z=46106kgm2s,Z钛=27.4106kgm2s,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：=Z钛-Z钢=27.4-46=Z钛+Z钢27.4+46T=l-r2=l-0.252=0.936A=201g江=20=U.5dBr-0.255.13今有一批5061111的无缝钢管，采用水浸聚焦横波探伤，若透镜曲率半径为4011rn,求应采用偏心距和水层距离。O.251RvO.458r-X22.2c1解：

12、F=2.2r=2.240=88mm0.251R+0.458r0.25125+0.45819LUX=7.5mm22H=F-Vr2-X2=88y252-r7.52=88-23.864mm5.18直径30Onln1、壁厚20mm的钢管作周向斜角探伤，采用K=2的斜探头合适吗？doPJ2，777r解:-siny)=Jl+23002=(1-j)=15.8=s/n一RR解：SiMJ尸=SMPSJ瑞=36.87。K=吆6=吆36.87=0.756. 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62m11平底孔当量灵敏度？、探伤时发现距探测面20OnIm处有一缺陷，波高为

13、15dB,求此缺陷的平底孔当量。59解：277三、=201g-=201g-。=4IdB11Df3.1422在工件无缺陷完好部礴一次底波调至荧光乂基准高度，再用衰减醯益41dB-21、21=401g-=.1040四入2xI152QQ=2Xlo40=3.16mm3006. 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150/62试块平底孔回波高6dB,求此缺陷平底孔当量。、2解：A21=401g等的=如乂1。而一狄X2xI6240=2104=4.52mm1506.8用2.5P14Z直探头探测外径11001111,壁厚20OnInI的筒形钢锻件（C=5900ms）.、在

14、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（6=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（巾=2mm)?=2OgWg-11D解:、=201g11DjFIoIgA592xx200=201g2.53.1422、=201g11Dr1101g%=37.5-2=35.5dB1100-101gIOlg=37.5+2=395dB1100592200=201g2.53.14226.9用2.5P20Z直探头探测厚度350mm的饼形钢锻件(C=5900ms)，将底波调节为40dB进行探伤。、此探伤灵敏度是否符合JB/T47302005标准要求?、探伤时发现一单个缺陷，深20On

15、Inb波幅29dB,求此缺陷当量。解：2-350、=201g=201g25=424d5(不符合:11Df13.14222Ax92xp2、=201gDf2=兀DJXB=Jl2O22002=48440293.143501020Df=，48.4rImm6. 10用2.5P20Z直探头检测厚度380mm的钢锻件(C=5900ms),材质衰减系数a=0.OldB/nmi。检验中在13Onlm深发现一处缺陷，其波幅比底波低7dBo求此缺陷当量。ABf=201g奖1+2。(Xf-xb)qfxb解：2xf1A时=20Ig+21(XLXB)兀DLXBD2=2./2fAB于-2a(x于一Xb)办吕1022-130

16、2=215=1677-0.01x2(130-380)3.143801020Df=J16.74.1mm7. 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18mn的探头探伤，为保证声束能扫查到整个焊缝，探头K值应如何选择？Ka+4T解:3020iqa+b+0y+y+lKy-=上乙=2.15T207.3用斜探头探测RB-2试块上深度d1=40mm和深度d2=80mm的63横孔,分别测得简化水平距离L=4511rn,L52=105mm,试计算探头K值和前沿距禺LoOL=Lo+LL=Kd解:L=Kd，L0f=KdlJI0+45=4OKJK=L51.9故K2探头能扫查到

17、整个焊缝截面。7. 5用5P10X12K2.5探头检验板厚T=25mm的钢板对接焊缝，扫描比例按深度2：1调节。探伤时在水平刻度601111处发现一缺陷波，求此缺陷的深度和水平距离。L=Kdd=2T-d解：605=30T=25,故缺陷在二次波位C1 =Kdf=2.5=75mm2d=2Td,=225-=20mm27.6用5P10X12K2.5探头检验板厚T=20mm的钢板对接焊缝，扫描比例按水平1：1调节。探伤时在水平刻度40mm和701111处各发现缺陷波一，试分别求这两个缺陷的深度。Cf=-Kd=2T-K解：第一个缺陷/1=40VKT=50,故在一次波位。z7h40=16mmK2.5第二个缺陷2=7OKT=5O,而QKT=100故在二次波位。d=2T-=22Q-=12mmK2.57.7采用钢焊缝探伤用的K=I斜探头(Cl1=270011is,钢Cs=3200ms),检验某种硬质合金焊缝(Cs=3800ms),其实际K值多大?sina_sinCL1Cs2解：K=L广钢=火7长=%71=45sina_sin尸钢sina_sin0硬,二GCS钢ClCS硬Sin夕钢_Sin尸硬一,CC=S钢y硬C尸硬=SinT(S硬Sin6钢)CS钢=SinTI；*。Xsin45)=57.13200K硬=tg0硬=57.11.5