【導(dǎo)讀】高級無損檢測技術(shù)資格人員-超聲檢測考題匯編。，有可能發(fā)生的現(xiàn)象是：。，一個聲程為100mm，另一個為300mm，在不計材質(zhì)衰減的情況下，兩個平底孔的回波聲壓差為：d.3080米/秒的鋁制件，得知鋁中橫波折射角為。60°，則斜探頭的入射角約為：°42'°24'°18'Nt=,欲制作中心頻率5MHz的晶片,其晶片厚度應(yīng)為。P與聲強I的關(guān)系式是：=P/2Z=P2/Z2=P2/2Z=P2/4Z. ，如果第一種材料的聲阻抗變大，但其聲速與第二種材料。P、介質(zhì)密度ρ、聲速c、質(zhì)點振動速度v之間的關(guān)系是。=ρ2cv=ρc2v=ρ2cv2=ρcv. ，在頻率一定的情況下，在給定的材料中，橫波探測缺陷要比縱波靈敏，這是。衰減小、故有很高的靈敏度。，故從耦合液體傳遞到被檢物體時有高的耦合率。,并且與聲壓的振幅平方正比的聲能。，為了保證探傷結(jié)果的可靠性，除了完全執(zhí)行檢驗規(guī)程和增強責(zé)。，只有底波降低或消失。，得到如下一組衰減量與回波高度的對應(yīng)數(shù)值，則該儀器的垂直線性誤差。Z1的介質(zhì)通過聲阻抗Z2的薄層介質(zhì)向聲阻抗Z3的介質(zhì)透入時，為了得到良好的透聲效果，應(yīng)當(dāng)

　　

【正文】 界面上，聲壓透過率 Tp 等于 1+Rp（聲壓反射率）是正確的 （答案從略） GB332382和 JB115281這兩個標(biāo)準(zhǔn)任選一個談?wù)剬ζ鋬?yōu)缺點及改進意見的看法 （答案從略） ？ [提示 ]： ① 在焊縫母材兩側(cè)表面進行探測便于檢出焊縫中各個方向的缺陷； ② 便于使 用一次、二次聲程掃查整個焊縫截面，不會漏檢； ③ 有些缺陷在一側(cè)面發(fā)現(xiàn)后，可在另一側(cè)面進行驗證； ④ 一般母材表面光潔度比焊縫高，易于探頭移動掃查，也可省去焊縫打磨的工作量，故此，焊縫探傷都用斜探頭在焊縫兩側(cè)的母材上表面進行 （即殘響效應(yīng)）？如何加以識別？ （答案從略） （答案從略） ？ [提示 ]：提高近表面缺陷的探測能力應(yīng)從下面三方面著手： ① 用 TR 探頭； ② 使用窄脈沖寬頻帶 探頭； ③ 提高探頭頻率，減小晶片尺寸 [提示 ]缺陷指示長度測量方法可分為相對靈敏度法和絕對靈敏度法： ① 相對靈敏度法（即6dB、 10dB、 20dB 法），優(yōu)點是：耦合誤差和衰減影響?。徊皇芑夭ǜ叨扔绊?。缺點是：操作者主觀因素對探傷結(jié)果影響較大；操作誤差大，測量出來的指示長度可能大于缺陷長度；不能實現(xiàn)自動化探傷。 ② 絕對靈敏度法，優(yōu)點：主觀性要求低，容易采用機械化；可以比較容易實現(xiàn)自動化探傷。缺點：表面接觸誤差大；回波高度影響大。 ，采用射線照 相法與超聲波檢驗法各有什么優(yōu)缺點？ （答案從略） 計算題 30 60176。 的斜探頭探測坡口角為 60176。 的鋼板對接焊縫 ,如下圖所示 ,計算在探頭一側(cè)坡口面發(fā)現(xiàn)坡口面未熔合缺陷處所有反射波型的反射角(CL=5900m/s,CS=3200m/s)（標(biāo)準(zhǔn)答案從略） 直探頭對鋼材進行超聲波探傷，求此探頭的近場區(qū)長度和指向角的角度 解：設(shè)鋼中縱波波速 5900米 /秒，則該探頭在鋼中波長λ=，近場區(qū)長度N=D2/4λ=20 2/4*= 由指向角θ=arcsin()=176。 法檢驗 Φ36x3mm 鋼管，已知水層距離為 15mm時，聲束焦點與鋼管軸心重合，求有機玻璃聲透鏡的曲率半徑？ 有機玻璃聲透鏡的曲率半徑 = ，當(dāng)超聲縱波從合金垂直入射到鋼時，結(jié)合界面的聲壓反射率是多少 ？鋼底面（與空氣接觸）的聲壓反射率是多少？已知合金厚度 30 毫米，聲阻抗 ，鋼板厚度 20 毫米，聲阻抗 解： 合金 鋼界面的聲壓反射率 rp 合金 =P 合/P0=(Z2Z1)/(Z2+Z1)=()/(+)= 取 30%，負(fù)號表示入射聲波與反射聲波相位差 180176。（相位相反） 合金 鋼界面的聲壓透射率 tp=2Z2/(Z2+Z1)=(+)= 鋼 底 面 聲 壓 反 射 率 rp 鋼 =P 鋼 /Pt=[(Z 氣 Z 鋼 )/(Z 氣 +Z鋼 )][(Z2+Z1)/2Z2]==% 31 ，探頭為 tgβ=2，用儀器與鋼試塊比較，測得探頭中 S=10mm，計算探頭中 a 和 b 的長度。 解：因為儀器中測得的 S 值是相當(dāng)于鋼中的 S 值，所以要將 S 鋼 換算成 S 有機玻璃 ,即 : S 有機玻璃 /CL 有機玻璃 =S 鋼 /CS 鋼 ， S 有機玻璃 =S 鋼 C L 有機玻璃 /CS 鋼=另外 tgβ=2 ， β=176。 ， sinα=CL 有機玻璃 sinβ/CS 鋼=176。/=， α=176。，因此： a=cosαS 有機玻璃 =176。= b=sinαS 有機玻璃 =176。= 答： a=， b= ,若探頭直徑為 Φ20mm ，水中焦距 f=100mm，求聲透鏡的球面半徑r 值。 解：已知 C 有 =2700米 /秒， C 水 =1450米 /秒， f=100mm，由 f=r[C1/(C1C2)]，可求得 r= 24mm，頻率 2MHz 的直探頭檢查外徑 500mm，內(nèi)徑 100mm 的鋼制鍛件，要求缺陷波高 F 與內(nèi)孔底波高度 B 的比值在 5%以上（包括 5%）的缺陷回波都應(yīng)記錄，求所用的探傷靈敏度（以平底孔當(dāng)量表示）是 多少？如果該鍛件的材質(zhì)衰減（雙聲程）為 ，在 150mm處發(fā)現(xiàn)一個回波高度為 18dB的缺陷，求缺陷當(dāng)量？ （答案從略） 10毫米， tgβ分別為 的三種斜探頭中，哪個適合用于上寬度 24mm，下寬度 22mm，上加強高 5mm，下加強高 3mm，板厚 25mm 的平鋼板對接焊縫檢測？并求出所需要的探頭掃查范圍，若在聲程 120mm 處（已扣除斜楔聲程）發(fā)現(xiàn)一個缺陷，求缺陷的水平及深度位置。 選用 tgβ=2 的探頭，掃描范圍 ≥150mm，缺陷水平距離 ，埋藏深度 tgβ=2， 25mm 厚度的鋼板對接焊縫時，若用深度距離 44mm的 Φ6mm橫通孔試塊調(diào)節(jié)靈敏度，要求能在同樣深處發(fā)現(xiàn) Φ2mm平底孔當(dāng)量的缺陷，則應(yīng)將 Φ6mm橫通孔回波提高多少 dB？（楔內(nèi)聲程為 7mm） 答： 11dB （即鋼套與合金層均與水接觸），用直探頭接觸法在合金層面上垂直入射縱波，檢測粘合質(zhì)量，問：粘合良好處的界面回波和底波之間相差多少分貝？（合金層聲阻抗 25x106Kg/m2s，鋼套聲阻抗 45x106Kg/m2s，曲率和衰減影響不計） 答： 4dB Za=，進入 C介質(zhì)的垂直往返過程中，其往返透過率為（ 12dB） ,若不考慮超聲波在介質(zhì)中的衰減， C 介質(zhì)的聲阻抗 Zc 是多少？ Zc= A 介質(zhì)通過 B 介質(zhì)透入 C 介質(zhì)，在 A/B 界面上產(chǎn)生一個聲壓為 PA 的回波，在B/C 界面上產(chǎn)生一個聲壓為 PB 的回波，已知： A、 B、 C 三種介質(zhì)的聲阻抗分別為ZA=； ZB=； ZC=，在不考慮三種介質(zhì)衰減情況下，求 PB比 PA 高多少分貝？ 解：在 A/B 界面上有 PA/P0=(ZBZA)/(ZB+ZA)，則 PA=P0[(ZBZA)/(ZB+ZA)]，在 A/B 界面上的透射聲壓 Pt 即為 B/C 界面的入射聲壓，則 Pt/P0=2ZB/(ZB+ZA)， Pt=P0[2ZB/(ZB+ZA)]，在 B/C 32 界面上反射聲壓 PB應(yīng)為： PB/Pt=(ZCZB)/(ZC+ZB),即 PB=Pt[(ZCZB)/(ZC+ZB)] ，在 B/A 界 面 的 透 過 聲 壓 為 ：PB39。=PB[2ZA/(ZB+ZA)]=P0[4ZAZB/(ZB+ZA)2][(ZCZB)/(ZC+ZB)] 因此： 20log(PB39。/PA)=......≈12dB 350mm的鋼制鍛件，在 150mm處發(fā)現(xiàn)一個平底孔當(dāng)量為 Φ2mm的缺陷，該缺陷回波高度比基準(zhǔn)波高要高出 8dB，求所用的探傷靈敏度。 所用的探傷靈敏度為 Φ3mm平底孔當(dāng)量 176。的斜探頭檢查橫波速度 2250 米 /秒，厚度 20毫米的銅合金板材，已知探傷儀的時基線按銅合金試塊 1:1 聲程定位，現(xiàn)在時基線 70mm 處發(fā)現(xiàn)缺陷回波，該缺陷的水平距 離與埋藏深度各為多少？ 解：先求該探頭在銅合金中的折射角： sinβ2=(2250/2700)sinα=(2250/2700)(2700/3230)sinβ1，求得 β2=176。 (選擇探頭斜楔的縱波聲速 2700米 /秒，鋼中橫波聲速 3230米 /秒 )； 埋藏深度 h=70cosβ22*20=；水平距離 L=70sinβ2= φ950mm，內(nèi)徑 φ150mm，在用 φ20mm, 直探頭在其外圓周表面探傷時，要求用底波校正探傷靈敏度，使其能檢出 Φ2mm 平底孔當(dāng) 量的缺陷，應(yīng)把底波從基準(zhǔn)波高提高多少分貝？若在 280mm 深度處發(fā)現(xiàn)一個缺陷，缺陷回波比基準(zhǔn)波高出 13分貝，該缺陷當(dāng)量多大？ 解：壁厚 S1=(950150)/2=400mm，波長 λ=(設(shè)鋼中縱波聲速 5900 米 /秒 ) 底波法調(diào)整探傷靈敏度 △ dB=20lg(πΦ2/2λS1)=≈44dB(需把底波從基準(zhǔn)波高提高 44 分貝：先將儀器上衰減器儲存 44dB，將探頭平穩(wěn)耦合在工件外圓周面上得到穩(wěn)定的底波，通過增益調(diào)整底波高度為基準(zhǔn)波高，例如 50%，然后釋放衰減器 44dB,即為探 測 400mm 深處Φ2mm平底孔當(dāng)量缺陷的探測靈敏度，注：因為直接在工件上調(diào)整底波，在調(diào)整增益時儀器已經(jīng)自動補償了曲率影響，因此不需另加曲率補償計算值，這與先在大平底上調(diào)整再加曲率補償?shù)姆椒ㄊ遣煌?) 缺陷定量 Φdb=40lg[(Φ/2)(400/280)] ∵ Φdb=13 ∴ Φ= 400毫米，用 、 20mm 直徑的直探頭， Φ2mm靈敏度作超聲探傷，發(fā)現(xiàn)距離探測面 200 毫米處有一缺陷，其反射波衰減 26dB 后達到基準(zhǔn)波高，求該缺陷的平底孔當(dāng)量直徑是多少？ 解：缺陷 定量 Φdb=40lg[(Φ/2)(400/200)] ∵ Φdb=26 ∴ Φ= ，當(dāng)要求水層高度為 10mm，檢查 Φ40mm的鋼管時，試計算透鏡的曲率半徑。 解：根據(jù)公式 r1=[1(C2/C1)]f，式中： r1透鏡曲率半徑； C1有機玻璃聲速； C2水聲速； f焦距 （ 探 頭 至 管 子 中 心 的 垂 直 距 離 ） ，r1=[1(C2/C1)]f=[1(1500/2700)](20+10)=()x30= 答：檢查 Φ40mm的鋼管時，透鏡的曲率半徑為 Φ42x4mm的小口徑鋼管，水層距離為 30mm，求偏心距、入射角、折射角、焦距和透鏡的曲率半徑各為多少？ 解：已知：鋼管 Φ42x4mm、水層厚度 L2=30mm，r=(42/2)4=17， y=(R2X2)1/2，式中： R=Φ/2=21mm X=r(CL2/CS3)=17x()=8mm ， y=(21282)1/2=(377)1/2= ， 焦 距f=L2+y=30+= 33 入射角： sinα=X/R=8/21=， α=176。；折射角： sinβ=r/R=17/21=， β=176。 聲透鏡曲率半徑： r39。=[(n1)/n]f，式中： n=CL1/CL2=， r39。=[()/]≈22mm 偏心距： X=8mm 215mm 的鋼鍛件進行探傷，要求能發(fā)現(xiàn) Φ2當(dāng)量的平底孔缺陷。 ① 怎樣調(diào)節(jié)探傷靈敏度？ ② 在深度 200mm 處發(fā)現(xiàn)一缺陷，用衰減器調(diào)節(jié)至同一穩(wěn)定高度時，衰減器讀數(shù) nf=20dB，求缺陷大小。（利用 AVG 曲線計算） 解：根據(jù)公式： L0=D2/4λ先計算近場區(qū)長 度 ,λ=c/f=， L0=202/()=43mm Φ2mm的缺陷歸一化后得 G=2/20=， δ=215mm；探測距離歸一化后得 A=215/43=5，由基本 AVG 曲線查出 A= G= 時的增益值 V=48dB。將探頭放在工件上，將熒光屏顯示的底波調(diào)節(jié)到某一高度（通常是滿屏的 80%），增益 48dB，儀器的探傷靈敏度調(diào)節(jié)完畢。 當(dāng)在 129mm 處發(fā)現(xiàn)一缺陷時，衰減器讀數(shù) nf=20dB，此時缺陷的增益值為 Vf=Vnf，∴ Vf=Vnf=4820=28dB 將缺陷距離化為 歸一化距離： Af=129/43=3，根據(jù) Af= Vf=28dB 查基本 AVG 曲線圖得Gf=， 缺陷當(dāng)量大小為 Φf=GfD f==4mm 答 :該缺陷為 Φ4當(dāng)量 .(注：基本 AVG 曲線圖考試卷上給出。 ) δ 為 30mm 的壓力容器焊縫，外表面焊縫寬為 60mm，內(nèi)焊縫寬為 30mm，探頭前沿距離 L=15mm，為保證聲束掃查到整個焊縫，探頭的折射角最小應(yīng)取多大？ 解：根據(jù)題意，探頭的水平跨距最小應(yīng)是外焊道和內(nèi)焊道的半數(shù)和，所以探頭的：tgβ≥(L+b+a)/δ=(15+30+15)/30=2，式中： b(1/2)外焊道寬； a(1/2)內(nèi)焊道寬，即 β≥176。 δ=46mm和 120mm 對接焊縫的探頭移動區(qū)。（選用 tgβ=1 和 tgβ=2探頭） 解： ① 厚度 δ=46mm 時應(yīng)采用單面兩側(cè)探傷，故探測區(qū) P1≮ 2δtgβ+50mm，對于 tgβ=1 探頭： P1≮ 2x46x1+50=142mm；對于 tgβ=2探頭： P1≮ 2x46x2+50=234mm ② 厚度 δ=120mm 時應(yīng)采用兩面探測，故探測區(qū) P2≮ Ttgβ+50mm，對于 tgβ=1 探頭：P2≮ 120x1+50=170mm；對于 tgβ=2探頭： P2≮ 120x2+50=20mm 100mm 板厚的縱焊縫，該園筒外半徑為 500mm，用 tgβ=1的探頭探傷，在平板試塊上 1:1 深度定位調(diào)節(jié)掃描線，從筒體外園面探傷時，在熒光屏 80mm 深處發(fā)現(xiàn)一缺陷反射波，求缺陷在曲面上跨距弧長及離工件外表面的深度。 解：由公式 L=θR=tg1[tgβh/(Rh)]R=tg1[180/(50080)]500= h0=R(tgβh/sinθ)=500(180/176。)= 答：該缺陷的曲面跨距是 ,離工件表面深度 ， Φ20mm 直探頭對厚度 S1=400mm 鍛鋼件作超聲波檢測，已知工件底面回波高度為 B=40dB，檢測時在聲程 S2=240mm 的位置發(fā)現(xiàn)一個缺陷波，其波高為 X1=6dB，在聲程 S3=180mm 的位置發(fā)現(xiàn)一個缺陷波，其波高為 X2=23dB，求：這兩處缺陷的平底孔當(dāng)量Φx（設(shè)鍛鋼件中聲速 CL=5900 米 /秒，不計衰減） 解：頻率 λ=，設(shè)聲程 S2=240mm 的缺陷平底孔當(dāng)量 Φx1，聲程 S2=180mm 的缺陷平底孔當(dāng)量 Φx2