超声检测计算公式及习题..docx
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.Mf2×106,Cs3100×IO3、=1.55(mm)"f2×106*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=1270×19002.4×106gm2-5解：=rg-=-45P20×10K2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/?.zC.小=<-=sn(kksn?)cLlcS2cS2.-iz2700.Q=sin(×sn63.4)4932001.8已知钢中CS钢=3200ms,某硬质合金中，Cs三=4000ms,铝中CS铝=3080ms,求用探测钢的Kl.0横波斜探头探测硬质合金和铝时的实际K值为多少？sinasinGlCs2解：设入射角为圆楔块中声速为CL有在钢中，/钢=吆-IK=tg-".0=45°sina_Sin色冈_sin%_Sin尸铝CL有CS钢CS硬CS铝¾更=SinT(CS硬sin分钢)=sin-1(×sin45)=61.lCS钢"钢3230K硬=坦£硬=tg61.10=1.8sincr_sin/?钢_Sin/硬_Sin/铝CL有CS钢CS硬CS铝0铝=SinT(绰邑sin万钢)=SinT(IXSin45°)=42.4°CS钢3230K铝=tg铝=次42.4°=0.9*L10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%。、设A波为基准(OdB),则B、C波各为多少dB?、设B波为基准(IOdB),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?=201g2H2解：2=201gfH2TT50、B=O+b=201g-=201g=-4dB11AoO20C=0+c=201g=201g=12dBHA80TTo、A=10+a=10+201g=10+201g-=UdB20C=10+c=10+201g=10+201g-=2dBHB50TTQ、A=a-8=201g-8=201g-8=4dBHC20508 =c-8=201g-8=201g-8=OdBHC20*L11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：A=201g"1=201g1°°=20(d5)H210*1.12示波屏上有一波高为801111,另一波比它低16dB,问另一波高为多少？LTLTA解：A=201g/上=102。H1H1A-16H2=H110i=80×10=12.7(mm)*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?解：A=201g四H1A-12H2=rl2°=40×102°=10(%)A6H2=Hr102=40×102080(%)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。乙一乙乙+乙解：设Z钢=1,Z不=I-O.01=0.99r=Z钢-Z不=I-=0005=0.5%Z钢+z不1+0.991. 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。(B1-B2)-6Cf-2T解：B1二201g-620Igt-6-=o.o2dB/mm2×240*2.1试计算5P14SJ探头在水中的(CI=I500ms)的指向角和近场区长度。N=7O-4D解.】Cl15OO×1O3Ca川牛-=-=0.3mm/5,0×1066>70-=70×-=1.5°D14D2142N=163mm424×0.32. 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：1C5900×10311o=-=1.18mm/5×10613CLr2Ur1.18og57-=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.hc5900×103车冈中：=一=-=2.36mmf2.5×106。22。2N=42.4mm424×2.36e70=70x当=8.26°D20b=1.6W=I.64X42.4=69.5mmkr+lc1480×103八水中：=-=0.592mm/2,5×IO6N=玫42202三168.9mm4×0.592呜加臂"。b=1.6W=I.64×168.9=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.C25900×103。&A2/2.5×106N=JL豆=2f宜G44C2202“14800=20×=37.4mm4×2.3659002.5 用2.5MHz、201111纵波直探头水浸探伤铝板，已知铝中近场长度为20mm,铝中CI=6260ms,水中Ci=I480ms0求水层厚度。解：QJ480×100592mm2f2,5×106-20×=84.3mm4×0.59214802.6 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°三20-3.5三16.5JB3×1502. 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(P2×1=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:Cl4000×lO3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=-=0.8mm2fo2×2.5×106=0.08mmNt_200×lO3f2.5×1063.4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,Cl5740×103c1n6ucm=l=5×10Hz=5MHz°2t2×0.5743. 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%=0.8b0.080.8x10×100%=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50×2I=/=44.7Jl+K21+2250×271(三100×2100=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.°Cl5900×103用牛2=-=2.36mmf2.5×106aCN2xCN2×2.36×500小=201g=201g=45.5dB11Df3.14×22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：,Cl5900×103-=-=2.3ommf2.5×106a“I2J2×2.36×5002皿一八=201g-=201g=27AdB11DfX3.14×42×10004.8 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/。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:“C5900×lO3-=-=2.36mmf2.5×10解：H=匹=4x4°=Mmm442xf1二201g>兀DfZXB_2疝/_I2×2.36×2002LGloA/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调节扫描速度，并校正“零点L求：、水层厚度为多少？
